O receptor solar gigante instalado em um campo de trigo aqui no centro da agricultura da Califórnia gira lentamente para rastrear o sol e captar a sua energia. A estrutura de 115 metros não gera eletricidade, mas produz calor, que é usado para dessalinizar a água.
Um receptor solar, parte do projeto desenvolvido pela WaterFX.
Ele é parte de um projeto desenvolvido por uma iniciante da região de São Francisco chamada de WaterFX, que está canalizando um recurso abundante, ainda que contaminado, nessa região árida: os bilhões de litros de água localizados logo abaixo da superfície.
Financiado pelo Distrito Hidrográfico de Panoche com fundos estatais, a fábrica de dessalinização térmica solar de US$ 1 milhão está removendo as impurezas da água de escoamento pela metade do custo da dessalinização tradicional, segundo Aaron Mandell, um dos fundadores da WaterFX.
A WaterFX enfrenta uma tarefa enorme e urgente. A água é contaminada com níveis tóxicos de sal, selênio e outros metais pesados que escoam das montanhas no entorno de Panoche, é tão poluída que ela precisa ser constantemente drenada para impedir o envenenamento das plantações. Se a tecnologia for comercialmente viável – prevê-se a criação de uma fábrica maior este ano – isso poderia oferecer algum alívio para as guerras da água corrente de longa data do Ocidente.
E com a Califórnia enfrentando secas recordes, a torneira secou para os agricultores que dependem dos contratos de longo prazo do Projeto Central Valley do governo dos EUA para o abastecimento de água barata oriunda do norte. A expectativa é a de que os custos de irrigação dupliquem ou tripliquem na medida em que os produtores são forçados a comprar água no mercado à vista.
"Os preços dos alimentos subirão com certeza", diz Dennis Falaschi, gestor do Distrito Hidrográfico de Panoche, enquanto dirige sua picape por campos totalmente secos de amendoeiras e de videiras em um dia atipicamente quente.
O projeto da WaterFX explora duas coisas que o Central Valley têm de sobra – terras devolutas e luz do sol – para reduzir os custos da dessalinização.
O receptor em formato de parabólica é uma unidade padrão feita por uma empresa do Colorado chamada SkyFuel para fábricas de energia solar térmica. Ele utiliza um filme refletivo em vez dos espelhos caros para concentrar o sol em tubos contendo óleo mineral que são suspensos na estrutura solar.
O óleo é aquecido a 248 graus, o calor é canalizado em evaporadores recondicionados dos anos 60 para gerar vapor. O vapor então condensa a água doce e separa os sais e metais pesados. O ciclo é repetido para concentrar ainda mais a salmoura.
A WaterFX conta com equipamentos do mercado com exceção de uma bomba de calor de sua própria criação. A bomba recicla o excesso do vapor para reuso através de um processo químico em vez de depender de um compressor movido à eletricidade.
"Ela reduz o número de coletores solares que precisamos pela metade", afirma Mandell. Essa economia significa que a WaterFX pode purificar a água usando a metade da energia utilizada na dessalinização convencional.
Para distritos hidrográficos da agricultura como Panoche, a dessalinização solar térmica promete resolver dois problemas persistentes. Um é a escassez crônica de água, mesmo em anos de chuvas, quando as autoridades reguladoras desviam água para cidades e com propósitos ambientais, como a proteção de peixes ameaçados de extinção.
O outro é a crescente contaminação das terras de cultivo por sal que levou os produtores a abandonar mais de 40.469 hectares no Central Valley nos últimos anos.
Há décadas, distritos hidrográficos como Panoche drenam as águas subterrâneas salgadas e as descartam em locais como o Rio São Joaquim. Porém, as novas restrições ambientais proíbem tal prática.
A WaterFX poderia reduzir o volume da água de escoamento que precisa ser desviado e ao mesmo tempo poderia fornecer um novo abastecimento de água doce para a irrigação que não depende dos caprichos da neve e do volume pluviais nas regiões remotas do estado.
"Essa água subterrânea na superfície é uma provável mina de ouro", avalia Falaschi. "Pegamos uma fonte de água que é inutilizável agora e convertemos em uma fonte utilizável". A água dessalinizada tem a qualidade da água mineral, mais pura do que exige a irrigação.
Unidade de dessalinização da WaterFX.
"Estamos criando mais água do que pode ser transferida para outros mercados", acredita Mandell, de 38 anos, empresário de tecnologia, que cofundou as empresas de energia renovável AltaRock Energy e a Coskata. "Em alguns casos, essa pode ser água que entra no mercado municipal e industrial, que é um mercado que paga mais".
Michael Hanemann, professor de Economia da Agricultura e de Recursos da Universidade da Califórnia, em Berkeley, chama a dessalinização de uma proteção contra futuros déficits e contra o preço crescente da água. "É uma forma de seguro. A questão não é entregar todo o abastecimento da água à dessalinização, e sim acrescentar a dessalinização ao abastecimento".
Novas fábricas são mais baratas que as tradicionais, mas custo ainda é alto
Segundo Hanemann, a viabilidade econômica da tecnologia da WaterFX dependia da quantidade de água que os produtores teriam de comprar no mercado a vista devido à seca e às mudanças climáticas. Quanto mais água eles comprarem, e quanto maior for a incerteza cercando os futuros abastecimentos, mais atraente a dessalinização se torna.
Ele ressalta que as fábricas de dessalinização tradicionais tinham altos custos de investimentos já que elas eram frequentemente construídas como fontes de reservas de água e operavam sem muita frequência. Uma fábrica de dessalinização solar térmica que funciona continuamente e depende da luz gratuita do sol como combustível poderia tornar a tecnologia mais competitiva, segundo Hanemann.
As fábricas de dessalinização padrão dependem de membranas para filtrarem o sal e outras impurezas da água do mar. O processo, chamado de osmose reversa, é caro. As membranas precisam ser substituídas periodicamente, e forçar a água do mar através delas consume bastante energia, com a eletricidade tipicamente sendo responsável por um terço dos custos operacionais.
Dado o alto preço da dessalinização, a maioria dos projetos foram construídos em regiões carentes de água, como o Oriente Médio. Porém, na medida em que a falta d'água persiste na Califórnia, cidades como San Diego estão construindo fábricas de dessalinização. Um projeto em construção ao norte da cidade, por exemplo, está na casa dos US$ 700 milhões.
Uma fábrica de osmose reversa, com o custo de US$ 30 milhões, financiada pelo governo federal, que também irá tratar água de drenagem, está sendo construída perto do projeto piloto da WaterFX.
Brent Giles, analista sênior da Lux Research, explica que a competitividade entre a dessalinização solar térmica e a osmose ainda era uma incógnita. Ele observou que a água contaminada como a encontrada no Central Valley continha bem menos sal do que a água do mar, e exigia menos energia para a purificação.
"Contudo, para aplicações especializadas como a agricultura, posso ver a existência de certo valor da dessalinização solar térmica", pondera Giles.
A WaterFX está entre um pequeno número dos esforços de usar o sol para dessalinização. Uma empresa chamada Sundrop Farms está usando a tecnologia solar térmica semelhante a da WaterFX para dessalinizar a água do mar nos crescentes cultivos em estufas na Austrália setentrional.
Nenhum comentário:
Postar um comentário