Planejando um futuro hídrico sustentável nos Estados Unidos – Physics World

Dentro de 45 anos, prevê-se que a procura de água nos Estados Unidos duplique, enquanto as alterações climáticas deverão piorar o abastecimento de água doce, com 44% do país já a sofrer alguma forma de seca. Uma forma de expandir os recursos hídricos é a dessalinização, onde o sal é removido da água do mar ou das águas subterrâneas salobras para produzir água limpa e utilizável. A água subterrânea salobra contém muito menos sal do que a água do mar, o que torna o seu tratamento muito mais fácil e barato, e os Estados Unidos têm vastas reservas em aquíferos profundos. O desafio é que a dessalinização tradicionalmente requer muita energia e produz um fluxo concentrado de resíduos de salmoura que é difícil e dispendioso de eliminar. Como resultado, a dessalinização fornece actualmente apenas cerca de 1% do abastecimento de água do país, embora seja uma importante fonte de água potável em regiões como o Médio Oriente e o Norte de África.

Neste trabalho, os investigadores mostram como a dessalinização de águas subterrâneas salobras pode tornar-se genuinamente sustentável e economicamente viável para resolver a iminente escassez de água nos Estados Unidos. Uma parte basic da solução é a descarga zero de líquido, que evita o descarte de salmoura ao extrair mais água doce e recuperar sais como sódio, cálcio e magnésio para reutilização. Fundamentalmente, o estudo demonstra que quando a dessalinização é alimentada por energia photo voltaic e eólica de baixo custo, o processo world torna-se muito mais acessível. Até 2040, prevê-se que a energia photo voltaic fotovoltaica combinada com o armazenamento otimizado de baterias produza eletricidade a um custo inferior ao da rede nos estados que enfrentam os maiores défices hídricos, tornando a dessalinização com energia renovável uma opção competitiva.

Os investigadores também mostram que tecnologias avançadas, como a osmose inversa e a cristalização de alta recuperação, podem atingir uma descarga zero de líquido sem aumentar os custos, porque a recuperação adicional de água e sal compensa as despesas com a gestão da salmoura. A sua modelização indica que um caminho totalmente renovável com descarga zero de líquido pode produzir água doce a um custo acessível, ao mesmo tempo que reduz os impactos ambientais e evita completamente a eliminação de salmoura. No seu conjunto, este trabalho descreve um caminho realista e sustentável para a dessalinização em grande escala nos Estados Unidos, oferecendo uma estratégia credível para garantir o futuro abastecimento de água em regiões com crescente escassez de água.

Quer saber mais sobre esse assunto?

Revisão da dessalinização possibilitada pela energia photo voltaic e implicações para aplicações com descarga zero de líquido por Vasilis Fthenakis et al. (2024)