Renewable energy desalination pilot plant: energy, mass and volume balances - Moura, Adriana Fiori (2019)
Diante do cenário atual de busca por soluções para a escassez de água, a dessalinização da água é uma alternativa para esse problema, pois pode tratar a água com alta concentração de sólidos dissolvidos totais (SDT) e torná-la potável. O presente trabalho teve como objetivos detalhar o consumo de energia e elaborar os balanços de energia, massa e volume de uma estação piloto de dessalinização de água salobra com capacidade de produção de 1 m³.h-1. A estação piloto foi composta por um sistema de ultrafiltração (UF) e abrandamento como pré-tratamento da osmose reversa (OR), e alimentada com água salobra a partir da mistura de águas do mar e rio. O fornecimento de energia ocorreu por meio da integração entre a rede convencional e a energia solar convertida em eletricidade usando painéis fotovoltaicos. O sistema foi instalado nas dependências da estação de tratamento de água de Sanepar, Praia de Leste, localizada no município de Pontal do Paraná, estado do Paraná. Foram realizadas 20 operações: as 10 primeiras com água salobra com concentração inicial de TDS de 3.500 ± 100 g.m-3 e as 10 últimas com concentração inicial de SDT da água salobra de 7.000 ± 100 g.m-3. O consumo total de energia durante as 20 operações foi de 388,61 kWh, a produção de energia solar durante o período de estudo foi de 111 kWh e a quantidade de energia fornecida pela rede convencional foi de 277,61 kWh. O consumo efetivo de energia para a produção de permeado foi de aproximadamente 4,30 kWh.m-3. O consumo total de energia composto pelo consumo dos sistemas de água salobra e UF e RO durante as 10 primeiras operações foi de 5,84 kWh.m-3 para produzir 28,06 m³ de permeado com concentração de TDS de 28 g.m-3. Nas últimas 10 operações o consumo total de energia foi de 5,34 kWh.m-3 e produziu 26,85 m³ de permeado com concentração de TDS de 67 g.m-3. No monitoramento observou-se que a remoção de cor e turbidez na água ocorreu no sistema de UF e a remoção do SDT ocorreu no sistema de RO.