Água: de sua obtenção a utilização

A água, um recurso muito utilizado e de suma importância para as atividades humanas, recentemente tem sido foco das discussões por se encontrar em relativa falta em estados brasileiros de grande importância econômica. A água por si só, não esta em falta, sua quantidade no planeta é a mesma desde tempos remotos, a questão que entrou em cheque foi a sua potabilidade, ou seja, a água que apresenta pureza suficiente para poder ser consumida, a sua disponibilidade tem diminuído drasticamente nos últimos anos por razões diversas, seja por um regime incomum de chuvas ou pela poluição causada pelo homem, o fato é, necessitamos de água potável para sobrevivermos e a sua busca e obtenção tem se tornado cada vez mais custosa, devido a queda em sua disponibilidade.

Quando se é jovem, essa questão pode parecer bem simples, seja por falta de conhecimento ou inocência, uma criança facilmente diria para beber a água da chuva, porém essa não é uma possibilidade, pois a chuva é intermitente, não cai igualmente o ano todo, portanto armazená-la seria inviável, só que a chuva é uma importante fase no ciclo da água, ela redistribui a água proveniente da evaporação, sem ela, nossos rios e mananciais logo secariam, assim sendo, é importante assegurar que as bacias hidrográficas sejam preservadas, pois são elas que fazem a capitação da água proveniente da chuva para abastecer nossos rios e lençóis freáticos dos quais a retiramos.

agua2-2As principais fontes de obtenção de água utilizada atualmente são as águas subterrâneas, como lençóis freáticos e aquíferos, lagos, rios, canais, e o mar. Após captada, a água doce passa por um tratamento, pois ela  contém resíduos orgânicos, sais dissolvidos, metais pesados, partículas em suspensão e microorganismos. Este tratamento contém 6 etapas:

1- Coagulação: visa aglomerar essas partículas, aumentando o seu volume e peso, permitindo que a gravidade possa agir. Isso é feito, geralmente, através da adição de cal hidratada (hidróxido de cálcio) e sulfato de alumínio, sendo agitada rapidamente. Esses materiais fazem as partículas de sujeira se juntarem.

2- Floculação: a água é submetida à agitação mecânica para possibilitar que os flocos se agreguem com os sólidos em suspensão, permitindo assim uma decantação mais rápida.

3- Decantação: consiste na remoção de partículas em suspensão mais densas que a água por ação da gravidade. Para uma maior eficiência, o percurso da água floculada para os decantadores deve ser o menor possível e em condições que evitem a quebra dos flocos ou que impeçam a sedimentação das partículas. As partículas mais densas que a água irão se depositar no fundo do decantador. O lodo do fundo é conduzido para tanques de depuração. O ideal é que ele seja transformado em adubo, em um biodigestor. A água mais limpa vai para o filtro.

4- Filtração: A água já decantada passa por um filtro de cascalho/areia/antracito (carvão mineral), onde vai se livrando dos flocos que não foram decantados na fase anterior e de alguns microrganismos.

5- Cloração: A água filtrada está limpa, mas ainda pode conter microrganismos patogênicos. Por isso que o cloro é aplicado em forma de gás ou em soluções de hipoclorito, numa proporção que varia de acordo com a qualidade da água e de acordo com o cloro residual que se deseja manter na rede de abastecimento. Na água, o cloro age de duas formas principais:

a) como desinfetante, destruindo ou inativando os microorganismos patogênicos, algas e bactérias de vida livre;

b) como oxidante de compostos orgânicos e inorgânicos presentes.

6- Fluoretação: Pela legislação a água tratada ainda deve receber o flúor, que ajuda a prevenir a cárie dentária.

Já a água salgada, deve passar por um processo de dessalinização. Este tipo de processo tem sido muito estudado e se desenvolveu muito nos últimos anos, países que possuem pouca disponibilidade de água doce como Israel, Kuwait e Arábia Saudita tem investido cada vez mais em dessalinização. Em todo o mundo são adotados quatro métodos diferentes para promover a conversão da água salgada em doce: a Osmose Inversa, a Destilação Multiestágios, a Dessalinização Térmica e o método por Congelamento.

Congelamento: O ponto de congelamento de uma substância pura é sempre menor que o de sua solução. Assim, quando a temperatura da água do mar começa a diminuir, o gelo formado é composto somente de água pura, pois a mistura dos sais na água diminui seu ponto de congelamento. É por isso que nos oceanos e mares forma-se uma camada de gelo na parte de cima composta somente por água pura e na parte de baixo fica a água líquida com os sais dissolvidos.

Isso mostra que congelar a água do mar é também uma alternativa para dessalinizá-la. O método de congelamento mais usado em usinas de dessalinização é o processo de resfriamento secundário, em que se retira o calor da água do mar por passar pelo seu meio o butano.

Nesse processo, a temperatura em que a água do mar encontra-se é maior que a temperatura de ebulição do butano. Por isso, quando o butano passa pelo interior da água do mar, ele passa para o estado gasoso, o que envolve retirar o calor da água, que, por sua vez, congela.

Ao congelar, a água é separada de seus sais, mas eles depositam-se na superfície do gelo. Por isso, é preciso retirar o sal de cima dos cristais de gelo. O gelo lavado é então liquefeito em outra unidade por meio do calor do mesmo butano vaporizado que foi aquecido. Assim, o gelo vira água líquida e o butano volta ao estado líquido, podendo ser reutilizado.

Dessalinização térmica: É um dos processos mais antigos, imitando a circulação natural da água. O modo mais simples, a “destilação solar”, é utilizada em lugares quentes, com a construção de grandes tanques cobertos com vidro ou outro material transparente. A luz solar atravessa o vidro, a água do líquido bruto evapora, os vapores se condensam na parte interna do vidro, transformando-se novamente em água, que escorre para um sistema de recolhimento. Dessa forma, separa-se a água de todos os sais e impurezas.

Destilação Multiestágios: Neste processo, utiliza-se vapor em alta temperatura para fazer com que a água do mar entre em ebulição. A nomenclatura “multiestágios” se justifica por conta da passagem da água por diversas células de ebulição-condensação, garantindo um elevado grau de pureza. Neste processo, a própria água do mar é usada como condensador da água que é evaporada.

Osmose reversa: A osmose é a passagem de solvente por uma membrana semipermeável para uma solução concentrada. Mas se aplicarmos uma pressão bastante elevada (acima da pressão osmótica), ocorrerá o processo inverso, ou seja, o solvente da solução concentrada passará pela membrana e irá em direção ao solvente puro.

Assim, se colocarmos água do mar de um lado e água pura de outro, separando-as por uma membrana semipermeável, podemos aplicar uma pressão elevada (bem superior a 30 atm, que é a pressão osmótica da água do mar) sobre a água do mar. O resultado será a osmose inversa, ou seja, as moléculas da água salgada irão em direção à água pura, afastando-se dos seus sais.

(Uma Usina de Dessalinização na Arábia Saudita que capta água salgada a 6.300m da costa e passa por uma série de processo: adução, desinfecção, aglutinação, flotação, filtragem em 2 estágios, osmose reversa e termina em um tanque de água potável)

Essa técnica é cara porque necessita de motores elétricos para fornecer a pressão necessária, porém, é a mais eficaz e já vem sendo implementada em várias usinas.

Além disso, unidades de purificação de água que empregam osmose reversa (UPOS) são muito usadas quando ocorrem catástrofes naturais. Por exemplo, quando houve o tsunami nas Ilhas Maldivas, ocorreu escassez de água potável, por isso, a UNICEF deslocou para a área 23 UPOS que ficavam à noite em navios em alto-mar tratando a água que era levada de dia para as vítimas.

Portanto, soluções para a atual situação existem, basta apenas conscientização para evitar o desperdício  e investimentos na área, visando melhorar o sistema atual e buscar novas possibilidades para a obtenção de água.

Fontes: Sabesp; Mundo Educação; Ambiente Brasil

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