O aumento da “sensibilidade” ecológica da indústria brasileira tem feito novas tecnologias de tratamento de água industrial começarem a ser divulgadas pelos principais fornecedores e, de forma lenta, mas promissora, a ter o uso difundido em algumas aplicações. É o caso das técnicas de separação eletroquímica, a eletrodeionização e a eletrodiálise reversa, sistemas que por diferencial de potencial elétrico têm a capacidade de remover ou polir os sais da água.

Há dois motores principais puxando cada uma das tecnologias. Na eletrodeionização, conhecida pela sigla EDI, o impulso vem da aplicação em polimento de água de alimentação de caldeiras de alta pressão de usinas sucroalcooleiras, para substituir leitos mistos de resina de troca iônica. Já a eletrodiálise reversa ensaia entrar no mercado brasileiro como alternativa robusta a unidades de desmineralização de água por osmose reversa, especificamente em uma primeira etapa em projetos de reúso da Petrobras, cujo potencial é servir de experiência piloto para uso em outros setores no futuro.

A venda desses sistemas é limitada a poucos fornecedores, detentores de equipamentos patenteados com algumas diferenças entre si, mas com princípios iguais. São todas tecnologias estrangeiras que, apesar de já difundidas no exterior, no Brasil engatinham, com poucas instalações implantadas. A se guiar, porém, pelo ânimo das empresas, as vendas devem crescer nos próximos anos, ajudando assim a modernizar um pouco o tratamento de água da indústria local.

EDI tem futuro – O caso com futuro promissor mais imediato é o da eletrodeionização. Apesar de ser conhecida por sua aplicação nas indústrias farmacêutica e de microeletrônica, no caso brasileiro a tecnologia promete vingar no polimento de sistemas de desmineralização para caldeiras de alta pressão. Mais especificamente, o esperado por fornecedores é gerar negócios com o mercado do etanol, que vive verdadeira época de ouro, com previsão de construção de dezenas de novas usinas no Brasil, todas elas com sistemas de co-geração de energia, cujo processo exige grandes caldeiras com água de vapor com alto grau de pureza.

Omexell (da empresa de origem chinesa Omex, comprada pela Dow há dois anos), a empresa de engenharia iniciou esforço de venda dos sistemas de eletrodeionização também originários da aquisição chinesa.

A parceria entre as duas empresas está com estratégia pronta, técnica e comercialmente. Recentemente, dois engenheiros da Fluid retornaram de treinamento na cidade de Huzhou, na China, na fábrica da Omex (que em breve deixará de ostentar o seu nome para ser integrada à marca Dow Water Solutions), o que, para o diretor da Fluid, José Eduardo Rocha, capacitou a empresa a fornecer skids de EDI de imediato no Brasil. A grande “mágica” aprendida na China, segundo ele, foi saber utilizar na construção do sistema um retificador de tensão responsável pela conversão do sistema de corrente alternada para contínua. “É isso que permite manter o campo elétrico no equipamento capaz de sustentar a diferença de potencial de catodo e anodo”, explicou.

Os cartuchos – A peculiaridade elétrica do projeto do skid, porém, é complementar ao funcionamento da eletrodeionização, cuja base do processo são os cartuchos de EDI. De formato tubular, no conceito spiral wound (espiral), trata-se de sistema pressurizado e híbrido, com membranas semipermeáveis e resinas de troca iônica. As membranas catiônicas e aniônicas são enroladas de forma intercalada e entre elas, nas chamadas câmaras do diluído, são dispostas as resinas mistas de troca iônica. Além disso, entre os dois compartimentos do cartucho, há as câmaras dos concentrados salinos, por onde sai o rejeito.

Fonte: Dow

A água de alimentação entra por baixo do cartucho seguindo verticalmente por essas câmaras de resinas mistas. A partir daí, a eletroquímica faz o sistema se tornar uma espécie de troca iônica contínua, provocando uma saturação-regeneração ininterrupta das resinas. Isso por um motivo fundamental: o campo elétrico do sistema, em corrente contínua, provoca o chamado splitting da água, ou seja, a quebra de um pequeno percentual da molécula de H2O em íons hidrônios (H+) e íons hidróxidos (OH-, as hidroxilas). Pois bem, esses íons têm a capacidade de regenerar as resinas saturadas pelos contaminantes. Os íons H+ as catiônicas; e as hidroxilas, as aniônicas.

Ao acontecer a regeneração, o processo eletroquímico tem continuidade. Isso porque os contaminantes liberados das resinas pela ação do percentual da quebra molecular da água, em virtude do campo elétrico formado, são atraídos pelos pólos: o negativo (catodo) atrairá os íons positivos (cálcio, magnésio, sódio e potássio, por exemplo) e o positivo (anodo), os negativos (como cloretos, sulfetos e sílica). Nesse instante, as membranas semipermeáveis, colocadas entre o compartimento das resinas e as câmaras dos rejeitos, permitirão apenas a passagem dos contaminantes compatíveis, negativos pelas membranas aniônicas e positivos pelas catiônicas, que serão expulsos dos cartuchos pelas câmaras dos concentrados salinos. Com esse círculo eletroquímico, o processo segue auto-suficiente, sem depender das regenerações químicas (ácidas e alcalinas), como nos leitos mistos de resinas.

De acordo com Marcus Simionato, da divisão de químicos de performance da Dow, cada módulo de EDI pode produzir 2,2 m3/h de água desmineralizada, em projetos paralelos e modulares, o que dá muita flexibilidade para as instalações. Além disso, os módulos, construídos com carcaças de plástico reforçado com fibra de vidro, são muito leves (27 kg), em comparação à tecnologia de EDI por placas (plate and frame), feita de metal e cujo peso oscila em torno de 90 kg. Outro ponto vantajoso, segundo ele, é o seu baixo consumo de energia, cerca de 0,2 kWh por metro cúbico de água tratada (a osmose reversa, por exemplo, requer 0,65 kWh por m3 em uma unidade de 35 m3/h). Simionato também credita como ponto positivo da tecnologia tubular pressurizada o fato de ser à prova de vazamento, ao contrário do sistema por placas.

<<< Anterior