Bebendo água do mar

Tecnologia de ponta e energia solar

Um método amplamente usado para dessalinização é a destilação, um processo térmico no qual a água do mar é evaporada para obter água doce. A desvantagem: a destilação consome muita energia. Portanto, a maioria das novas usinas de dessalinização emprega osmose reversa, um processo pelo qual a água doce é separada da água do mar por meio de membranas semipermeáveis e aplicada pressão. Um exemplo é uma nova fábrica em Al Khafji: além de empregar um processo de osmose reversa em dois estágios, ela obtém sua energia de uma instalação de energia solar próxima. Transformar água do mar em água doce nunca foi tão eficiente.

Embora as usinas mais modernas tenham um consumo de energia de menos de quatro quilowatts-hora por metro cúbico de água, a osmose reversa é um processo que consome muita energia. Como a eletricidade é produzida principalmente na Arábia Saudita usando combustíveis fósseis, a dessalinização da água do mar é responsável por uma grande proporção das emissões de dióxido de carbono (CO2).

Um parceiro confiável

A empresa de serviços públicos da Arábia Saudita Rawafid Systems construiu a usina em colaboração com os especialistas em dessalinização de água Advanced Water Technology (AWT). Para realizar o projeto dentro do curto prazo de apenas 14 meses, a Rawafid e a AWT selecionaram seus parceiros com base na confiabilidade e na experiência do setor.

Para os pacotes de eletricidade, automação e instrumentação, a equipe do projeto escolheu a Siemens como contratante principal. “Contratamos a Siemens porque ela é uma grande empresa no mercado de fornecimento eletromecânico para produção de energia e água. Além disso, o sistema de controle da Siemens é universal e utilizado em diferentes indústrias, como petróleo e gás, petroquímica, refinarias e tratamento de água”, diz Ali Awadallah, CEO e diretor de projetos da Rawafid Industrial.

Depois de receber o pedido, a equipe da Siemens imediatamente começou a trabalhar no projeto de uma solução abrangente, incluindo transformadores; sistemas de comutação Sivacon; sistemas de proteção Siprotec; conversores Sinamics; e instrumentação de processo para monitorar fluxo, nível, pressão e temperatura. Os sistemas elétricos e de automação são conectados em rede usando a tecnologia de comunicação industrial Scalance.

Economia de energia e flexibilidade

O sistema de controle para geração e distribuição de energia, bem como processamento de água, é baseado no sistema de controle de processo Simatic PCS 7. Além de proporcionar maior disponibilidade e eficiência da planta, também permite o monitoramento e o controle centralizados de todas as plantas e sistemas, apoiando assim os operadores em seu trabalho diário. Na fábrica de Al Khafji, o Simatic PCS 7 permite que um acionamento de velocidade variável que alimenta a bomba de alta pressão seja ajustado automaticamente de acordo com a temperatura e a salinidade da água, que mudam de acordo com a estação. Isso economiza uma grande quantidade de energia em comparação com o controle de fluxo convencional por válvula de controle.

Modelo para outras instalações

Desde a inicialização, os sistemas da Siemens tiveram um desempenho excepcional. Os 37.000 itens de equipamento, pesando 425 toneladas, tiveram que ser transportados para a Arábia Saudita e instalados em um cronograma apertado — uma grande conquista logística. Os engenheiros da Siemens mostraram flexibilidade para acomodar uma grande mudança durante o projeto, quando a fonte de alimentação foi trocada de 34,6 kV para 13,8 kV.

As soluções da Siemens permitem uma integração vertical e horizontal perfeita de todos os componentes elétricos, reduzindo assim os custos operacionais e de manutenção.

Essas vantagens levaram a um pedido complementar: a Rawafid e a AWT, agora parte do consórcio A3C com a SETE e a Al Fatah, contrataram a Siemens para equipar oito usinas adicionais de dessalinização por osmose reversa na Arábia Saudita, incluindo todos os componentes e comissionamento, novamente em um cronograma apertado.

Uma comparação: destilação e osmose reversa

A destilação para dessalinizar a água do mar consome quantidades extremamente altas de energia — até 25 kWh por metro cúbico de água produzida. Uma alternativa é a osmose reversa. Aqui, as usinas mais avançadas atingem menos de 4 kWh por metro cúbico de água produzida. Embora a osmose reversa ainda consuma muita energia, ela ajuda países como a Arábia Saudita a reduzir suas emissões de CO2 relacionadas à dessalinização. E quando as usinas são em grande parte alimentadas por energia fotovoltaica — como a nova instalação em Al Khafji — a pegada de CO2 é ainda menor.