09/12/2014 - 16:42
É perfeitamente possível tirar água do ar. Depois dos oceanos, lagos, rios e aquíferos, há outra grande reserva de água na atmosfera terrestre, sob a forma de vapor. Há décadas, cientistas e técnicos de vários países trabalham na construção de máquinas que convertem a umidade do ar em água. Além dessa possibilidade, há várias soluções científicas emergenciais disponíveis para mitigar um cenário grave de falta d’água. No Brasil, às voltas com a pior seca já registrada no Sudeste e crises em São Paulo e no Rio de Janeiro, algumas estratégias já estão sendo aplicadas. O problema é que, em geral, as tecnologias engenhosas custam mais caro.
No mês passado, por exemplo, o engenheiro mecatrônico Pedro Ricardo Paulino, de Valinhos (SP), foi à Secretaria de Saneamento e Recursos Hídricos do Estado de São Paulo oferecer a Waterair ao governo. Sua máquina, patenteada em 2010, capta a umidade do ar e transforma vapor em água por meio de osmose reversa sob alta pressão. Na sequência, o líquido é desinfetado das bactérias por uma sofisticada filtragem ultravioleta.
A proposta de Paulino é aumentar a escala do funcionamento da Waterair instalando 40 usinas nas avenidas marginais da capital, ao longo dos rios Tietê e Pinheiros, para produzir 2 milhões de litros de água por dia, em cada uma, e abastecer 500 mil pessoas. A alta umidade do ar nas margens dos rios (entre 50% e 90%), segundo Paulino, viabilizaria o projeto.
“A proposta está sendo analisada e ainda não temos uma resposta. É difícil estimar o custo de cada usina, que depende da dimensão geral do projeto”, conta Paulino à PLANETA. “Nossos equipamentos despertaram a atenção de outros países e estamos trabalhando com o governo dos Emirados Árabes Unidos para construir uma usina com capacidade de produção de 150 milhões de litros por dia”, afirma o empresário.
Água do ar
O Waterair funciona ligado a uma tomada elétrica e é fabricado em dois tamanhos. O menor produz 30 litros por dia e custa R$ 7 mil. O maior produz 5 mil litros por dia e vale R$ 350 mil. Segundo Paulino, a diferença entre o seu invento e os outros do mercado é que ele produz água potável mineralizada, enquanto os demais equipamentos produzem apenas água condensada estéril. O problema é o custo da energia. “Tirar água do ar só é viável quando é impossível retirar o recurso de fontes normais”, admite Paulino.
Em teoria, encher um reservatório de mil litros em São Paulo (o suficiente para uma família de quatro pessoas) custaria R$ 170 mil, uma vez que o gasto de energia elétrica para fazer um litro de água é de R$ 0,17. O preço é muito superior ao da distribuidora de água do Estado, a Sabesp, que cobra R$ 7,25 (incluindo a tarifa de esgoto) para distribuir a mesma quantidade. Apesar do custo, a procura pelos aparelhos da Waterair aumentou 500% nos últimos meses.
Nos EUA, há vários tipos de máquinas condensadoras da umidade do ar. Jonathan Wright e David Richards criaram a Aqua- Magic, cuja maior vantagem é a mobilidade, pois está instalada num trailer que pode ser puxado por um veículo. Em 2005, o aparelho provou ser muito valioso para suprir de água potável as vítimas do furacão Katrina, em Nova Orleans. A máquina custa US$ 28 mil a unidade, produz até 120 litros de água purificada em 24 horas, mas tem uma desvantagem: funciona consumindo 12 galões de óleo diesel. Além do custo do combustível, há o problema suplementar de emissão de gás carbônico e de poluentes na atmosfera.
Também nos EUA, a Aquasciences desenvolveu um produto similar para situações de emergência, a Emergency Water Sta tion (EWS), um trailer de 12 metros de comprimento capaz de extrair maiores quantidades de água da atmosfera e produzir 2.600 litros de água por dia, o suficiente para suprir as necessidades de 5.200 pessoas. Concebido para o transporte por via aérea, marítima ou terrestre em um contêiner marítimo convencional, o EWS é alimentado por geradores elétricos independentes ou pela rede pública. Também gasta energia.
Já a máquina Nerios.S3, fabricada pela francesa Eolewater, gera 150 litros de água potável por dia, possui um tanque de 1.000 litros e oferece a vantagem de ser autossufi ciente em energia graças ao uso de painéis solares.
No Brasil, também há a chinesa Aozow, vendida pela Ecomart, que produz, em média, 12 litros em 24 horas. A Watermill, da canadense Element Four, condensa a mesma quantidade por dia por R$ 0,60 o litro. A companhia que produz o equipamento diz que oferece não somente uma alternativa para as águas minerais engarrafadas dos países desenvolvidos como uma solução para milhões de pessoas no mundo que têm o seu suprimento diário de água racionado.
Reúso potável
No Brasil há dois projetos industriais de produção de água de reúso a partir do esgoto. O Aquapolo, da Sabesp e da Odebrecht Ambiental, converte a água de esgoto do rio Tietê em insumo para as indústrias do polo petroquímico de Capuava, em Mauá. No Rio de Janeiro, a Estação de Tratamento de Alegria, da companhia estadual de águas Cedae, transforma esgoto em água de reúso para o Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro, em Itaboraí.
Agora, a seca no Sudeste induziu ao uso de água reciclada também para abastecimento da população. O governo paulista já decidiu reforçar os reservatórios que abastecem Campinas e São Paulo com água de reúso. Para tanto, duas Estações de Produção de Água de Reúso serão construídas na capital para tratar o esgoto do rio Pinheiros e despejar água reciclada nas represas de Guarapiranga, na zona sul da capital, e Isolina, no rio Cotia, em Barueri.
Embora tenha 99% de pureza, a água de reúso não é potável, exigindo tratamento suplementar. Uma vez jogada e diluída nos reservatórios, será novamente tratada e purifi cada, adquirindo, então, potabilidade. “A água de reúso precisa de alto nível de tratamento para ser jogada nas represas, mas o problema é fácil de equacionar”, dis Benedito Braga, presidente do Conselho Mundial da Água.
Em Campinas, a Sociedade de Abastecimento de Água e Esgoto vai reformar a Estação de Tratamento de Esgoto Anhumas para produzir água de reúso, que será jogada no rio Atibaia com 99% de pureza. Uma adutora de 19 quilômetros de extensão unirá a Estação Produtora de Água de Reúso ao rio Capivari, aumentando em 290 litros por segundo a sua vazão e incrementando em 600 litros por segundo a capacidade de fornecimento do rio Atibaia. Os dois rios integram a Bacia do Piracicaba, Capivari e Jundiaí e abastecem o Sistema Cantareira, que no interior de São Paulo atende mais de 5,5 milhões de pessoas.
Dessalinização cara
Outra alternativa possível é a dessalinização, para muitos a grande solução para o abastecimento futuro dos 9 bilhões de habitantes do planeta. Há duas tecnologias em uso: a destilação por energia térmica (evaporação) e a osmose reversa, por meio de alta pressão e membranas de filtragem do sal da água. Existem 13,8 mil plantas de dessalinização em operação no mundo. A maior, do Ocidente, está sendo erguida em Carlsbad, na Califórnia, para produzir 50 milhões de litros de água doce por dia. Outras 17 usinas estão sendo construídas no Estado. Em Israel, 40% da água potável consumida é dessalinizada, produzida por 39 usinas. Em 2013, foi inaugurada a planta de Sorek, a maior do país, que produzirá 200 milhões de metros cúbicos do insumo por ano.
O inconveniente é o alto custo energético e financeiro. Hoje, o gasto energético para se produzir um metro cúbico de água do mar dessalinizada gira em torno de 8 quilowatts-hora (kWh). Soma-se a isso o custo de construção e manutenção das plantas, em geral dependentes de combustíveis fósseis, como óleo diesel. Mas quando não há fontes de água disponíveis, como na Austrália, em ilhas do Caribe ou no Oriente Médio (onde 75% da água dessalinizada do mundo é produzida), o processo não só compensa como é a melhor alternativa.
Tal como no Oriente Médio, a região semiárida do nordeste brasileiro, que ocupa 11% do território nacional, carece de recursos hídricos. Além da falta de chuvas e seca, várias das poucas fontes de água potável disponíveis já estão contaminadas. Há, no entanto, reservas subterrâneas de água salgada (salobra). Por características de formação do terreno, 90% dos poços na região oferecem água salobra.
Em 2004, o governo federal criou o Projeto Água Doce, coordenado pelo Ministério do Meio Ambiente, para abastecer com água dessalinizada 100 mil pessoas de 150 comunidades em dez Estados. O plano pretende investir R$ 168 milhões para implantar 1,2 mil sistemas de dessalinização. Mas, até agora, o programa construiu apenas 65 usinas de dessalinização, a maioria delas na Paraíba, em Pernambuco e no Rio Grande do Norte.
Na costa brasileira, o árido arquipélago de Fernando de Noronha já conta com uma miniplanta para tratamento da água do mar, orçada em R$ 2,5 milhões. Movida por um gerador elétrico a diesel, a miniusina aumentou a produção de água na ilha de 5,6 litros por segundo para 15 litros por segundo, volume necessário para atender o turismo local.
Em São Paulo, o Consórcio PCJ (formado por 43 prefeituras nas bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí) propôs ao governo estadual a instalação de uma usina de dessalinização em Bertioga, que seria alimentada por usinas eólicas, para reciclar a água do mar, bombeá-la para cima da Serra do Mar e jogá-la no sistema Jaguari-Jacareí para abastecer a represa da Cantareira, na capital.
O projeto foi orçado em R$ 6,1 bilhões. O estudo estima que o uso de tecnologia de osmose reversa na dessalinizacão implicaria gastos da ordem de 26% do total, enquanto a tecnologia de evaporação consumiria 41% do orçamento.
Pele protetora
Em lagos e represas, a maior perda de água ocorre por evaporação. Entretanto, existem métodos para reduzi-la e manter a água por mais tempo nos reservatórios, que ganham sobrevida na estiagem. Entre as tecnologias conhecidas destacam-se a instalação de quebra- ventos, o sombreamento e a cobertura da água com placas fl utuantes, lonas ou filmes ultrafinos. Essas técnicas não impedem a formação de chuvas, porque a água continua a evaporar, mas sem dúvida a diminuem.
O método que emprega filmes ultrafinos, um dos mais baratos, é capaz de reduzir a evaporação em até 50%. Um filme espalhado sobre a água atenua a formacão de ondas e diminui a área de superfície líquida exposta ao vento e ao sol, reduzindo a evaporação.
A técnica foi testada por mais de 50 anos e apresenta baixo impacto ambiental, podendo ser usado em reservatórios para abastecimento da população ou com vida aquática. O desmanche do filme provocado pelo vento e por atividades como pesca, natação e navegação diminui a eficiência do método, mas, por outro lado, nenhuma dessas atividades precisa ser interrompida.
No Brasil, o engenheiro químico Marcos Gugliotti criou um pó químico fino, formado por alcoóis graxos e calcário agrícola, que protege o espelho d’água. Os alcoóis têm orit gem natural e formam um filme de baixa toxicidade, reduzindo a evaporação sem alterar a troca natural de gás carbônico e oxigênio com a atmosfera. Aplica-se um quilo do produto por hectare (10.000 metros quadrados) de superfície líquida, ou 100 quilos por um quilômetro quadrado. Como o pó é atóxico e biodegradável, recomenda-se aplicação a cada 48 horas, mas o período pode variar dependendo do clima.
Um teste de impacto ambiental em área isolada na represa de São Carlos (SP) confirmou que o produto é seguro para o meio ambiente. Outro teste de efi ciência, no espelho d’água de 13.000 metros quadrados do Congresso Nacional, em Brasília, indicou uma redução de 21% na evaporação. Em uma semana, a aplicação manual de apenas 3,9 quilos do produto gerou uma economia de 80 mil litros. Análises feitas antes e depois da aplicação não indicaram alteração significativa na qualidade da água. Gugliotti tem recebido pedidos do Brasil e do exterior e busca parceria com indústrias químicas para fabricar e vender o produto.
Turbinas d’água e vento
Uma das alternativas visionárias para evitar o grande gasto de energia nas máquinas que extraem água do ar foi desenvolvida pelo francês Marc Parente, fundador da Eolewater, fabricante de turbinas eólicas de condensação de água do ar. Em 2011, a companhia instalou uma dessas turbinas no deserto de Abu Dhabi, nos Emirados Árabes, para produzir 1.000 litros de água por dia. Como qualquer outra turbina eólica, a WMS1000 produz eletricidade, que ao mesmo tempo propulsiona a transformação de ar em água. O ar sugado pelo nariz da turbina é direcionado para um condensador elétrico, localizado atrás das hélices. A água produzida é armazenada em um tanque na base. Uma única turbina pode abastecer uma pequena aldeia ou cidade de 2.000 a 3.000 pessoas.
A holandesa Dutch Rainmaker seguiu o mesmo caminho com a turbina eólica AW75. Nela, o ar é direcionado para um trocador de calor, em cuja superfície é resfriado e condensado quando a temperatura cai abaixo do ponto de orvalho. A turbina produz até 7.500 litros de água potável por dia. Em caráter experimental, a Agência de Proteção Ambiental do Kuwait instalou uma unidade em Um Al Himam. O funcionado da máquina numa região quente e desértica prova que essa tecnologia pode resolver problemas de falta d’água em várias partes do mundo.
Já o inventor australiano Max Whisson desenhou outra máquina, o Moinho de Vento Whisson, uma turbina de vento ligada a um compressor de refrigeração. O aparelho utiliza líquido refrigerante para resfriar suas lâminas verticais, nas quais o vapor se condensa em forma de gotas de água. A máquina pode coletar até 11.800 litros de água do ar por dia. Por enquanto, o aparelho está em fase de testes de protótipos e o inventor busca um investidor que financie a fabricação. Os problemas de manutenção delicada são a maior ameaça para as turbinas d’água eólicas.
