Quem não se lembra das aulas de Ciências, quando o professor explicava o ciclo hidrológico da água? Ele começava falando que a água evapora por ação dos raios solares. Em seguida, dizia que esse vapor sobe e forma as nuvens que, em condições adequadas, condensam-se e precipitam-se em forma de chuva. Ao atingir a superfície, a água se infiltra no solo e abastece os reservatórios subterrâneos que, por sua vez, alimentam os rios, lagos e oceanos. Resta ainda a outra parte, que escorre pela superfície até os cursos de água ou regressa à atmosfera, por meio da evaporação, refazendo o ciclo. Assim, ficava evidente que, por ser um ciclo fechado, a quantidade total de água da Terra é constante e formada por água doce e água salgada.
Esquema simplificado do ciclo da água no planeta Terra.
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Apesar de ser um ciclo invisível aos olhos, quando ele não acontece com a frequência necessária, a sociedade e o meio ambiente sentem os efeitos imediatos: racionamento de água, assoreamento dos rios, seca nas plantações, crise hídrica na geração de energia, etc. Nessa enorme caixa d’água planetária, os cientistas estimam que cabe um volume aproximado de 1,4 bilhão de quilômetros cúbicos. Porém, somente 3% desse montante é formado por água doce, ou seja, apropriada para o consumo humano e para as demais atividades, como agricultura, geração de energia, indústria, comércio e lazer.
Fonte da imagem:< http://ga.water.usgs.gov/edu/graphics/watercycleportuguesehigh.jpg.
Não é de hoje que a comunidade científica busca desenvolver tecnologias que permitam usar parte dos 97% desse reservatório de água salgada. Uma das aplicações foi desenvolvida para o setor de geração de energia renovável e não poluente. Mesmo que ainda seja de maneira experimental, pesquisadores desenvolveram tecnologia que utiliza as ondas do mar ou a própria água salgada para movimentar dispositivos e, consequentemente, gerar energia elétrica.
Dispositivo de coluna de água oscilante que converte a energia das ondas em energia elétrica. Fonte da imagem: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-172/Energia%20Renov%C3%A1vel%20-%20Online%2016maio2016.pdf (pg. 420)
A energia das marés é obtida por meio de tecnologias que utilizam as oscilações de marés alta e baixa para movimentar turbinas de geração de eletricidade. Fonte da imagem:http://worldoceanreview.com/wp-content/uploads/2010/10/7_12-c-simulated-wave-farm.jpg.
O Brasil também está fazendo a sua parte. Em 2012, o Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (Coppe) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), desenvolveu um projeto piloto no porto do Pecém, no Ceará, para utilizar o movimento das ondas do mar para a produção de energia elétrica.
Vista aérea do projeto piloto de aproveitamento da energia das marés, instalado no porto do Pecém, no Ceará, Brasil. Fonte da imagem: https://asmetro.org.br/portalsn/2020/05/11/usina-de-ondas-do-porto-do-pecem-no-ceara/
Não é só na costa marítima e em alto mar que os cientistas têm trabalhado para desenvolver tecnologias que podem aproveitar a água salgada. Em terra firme, eles têm trabalhado no desenvolvimento de uma tecnologia chamada de dessanilizador - um dispostivo que absorve água salgada, separa o sal e libera água doce. A Organização das Nações Unidas (ONU) preconiza que o acesso à água potável e ao saneamento é um direito humano, mas sua limitada implementação global tem impacto desproporcional, particularmente sobre os pobres, as mulheres e as crianças. O uso dessa tecnologia em larga escala nos países em desenvolvimento e carentes de água doce possibilitaria expandir os serviços de suprimento de água potável de uso doméstico e de saneamento básico reduzindo a perda de vidas por doenças relacionadas à água. Dados disponíveis no site da International Desalination Assossiation (IDA), informam que diariamente cerca de 300 milhões de pessoas no mundo são beneficiadas com água doce e potável obtida por meio do processo de dessalinização, sendo que no Oriente Médio, Norte da África e em algumas ilhas a dessalinização é a principal fonte de água doce e potável utilizada para saciar a sede humana e a promover a irrigação na agricultura.
Mas nem tudo são flores! Os principais desafios são prover energia elétrica para manter funcionando as grandes estações dessanilizadoras e o bombeamento da água potável para os grandes centros urbanos consumidores, os quais normalmente não se localizam próximos ao mar. Além disso, outro problema a ser resolvido é o resíduo de sal retirado da água, pois simplesmente devolvê-lo ao mar pode causar alterações na concentração natural nas águas dos oceanos.
Usina dessanilizadora na Arábia Saudita.
Além dessa tecnologia dessanilizadora em grandes estações, alguns pesquisadores vêm desenvolvendo dispositivos menores e portáteis que podem funcionar a base de energia solar. O responsável por esse protótipo, afirma que esse dispositivo consome menos energia elétrica que o carregador de um smartphone e que a qualidade da água obtida supera os padrões de qualidade da Organização Mundial da Saúde (OMS). Modelos miniaturizados de dessanilizadores não são novidades, mas o grande diferencial desse dispositivo é que ele utiliza uma técnica que separa e descarta as moléculas de sal, bactérias e vírus, deixando passar somente a água potável própria para o consumo. A energia elétrica é utilizada para abastecer as bobinas - semelhantes as que são utilizadas nos fones de ouvidos. Nesse caso, a função dessas bobinas não é produzir som, mas campo elétrico que repele partículas carregadas positiva ou negativamente, nesse caso tudo que seja impróprio para o consumo humano.
Dessanilizador portátil que funciona à base de energia solar.
Fonte da imagem: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=dessalinizador-portatil-cabe-maleta-funciona-energia-solar&id=010125220503
Texto de Roberto Matajs Mestre em energia pelo IEE/USP, co-autor do livro Um banho de Sol para o Brasil e professor da Sociedade do Sol.
Referências