Membrana permite reutilização da água em plataformas e na irrigação

Capazes de filtrar líquidos de forma rigorosa, as membranas estão sendo cada vez mais aplicadas em diversas áreas da indústria. Com o objetivo de suprir essa demanda, pesquisadores da COPPE estão desenvolvendo membranas de nanofiltração e de osmose inversa, em cooperação com o Centro de Pesquisas (CENPES) da Petrobras, que atuam na reutilização da água produzida durante a exploração de petróleo. No caso de exploração na região Nordeste do país, a idéia é possibilitar o uso da água purificada em irrigação.

O projeto é fruto de tese de doutorado defendida no Programa de Engenharia Química (PEQ) da COPPE por Roberto Bentes, sob a orientação do professor Cristiano Borges. Firmada no ano passado, a parceria entre a COPPE e a Petrobras terá duração de dois anos e, ao final do projeto, o produto terá sua patente registrada pelas duas instituições.

As membranas de nanofiltração possibilitam a separação em uma escala molecular e têm se mostrado eficientes na indústria de petróleo. Elas conseguem fazer a distinção entre sais, retendo os necessários e removendo os indesejados, como os sulfatos presentes na água do mar, que é injetada nos poços para ajudar na extração do petróleo. A eficácia da filtração nessa atividade é fundamental, já que o excesso de sulfato pode ocasionar entupimento, dificultando ou mesmo impedindo a extração de óleo nos poços.

A crescente aplicação das membranas em vários setores da economia torna estratégica a produção deste material em escala industrial, já que hoje o Brasil importa toda a membrana utilizada no país. Segundo o professor do Programa de Engenharia Química da COPPE, Cristiano Borges, um dos coordenadores do projeto, o objetivo deste trabalho é ampliar a independência tecnológica, possibilitando reduzir os custos de processos industriais que utilizam membranas. O custo de importação, sem frete incluso, chega a US$ 50/m2, no caso de membranas de osmose inversa, e até US$ 100/m2, de nanofiltração. “Os gastos com frete acarretam um aumento de até três vezes nesse valor. Acreditamos que essas membranas possam ser comercializadas no país a custos mais reduzidos, em torno de R$ 100 a 200/m2,” afirma.

O reuso da água produzida durante a exploração de petróleo e os desafios para o uso da água na irrigação no Nordeste

A membrana de osmose inversa, que também está sendo desenvolvida pelos pesquisadores, é indicada para a produção de água potável, pois possibilita elevada retenção dos sais encontrados na água. Uma das vertentes da parceria entre a COPPE e o grupo liderado pelo engenheiro Oswaldo de Aquino, do CENPES, é a utilização dos dois processos na implantação de um projeto de cunho social. O objetivo é reutilizar a água proveniente da produção de petróleo em projetos de irrigação no Nordeste brasileiro. “A capacidade seletiva das membranas pode viabilizar o desenvolvimento de processos para eliminar com eficiência contaminantes da água, tornando-a propícia para essa atividade” explica Cristiano.

As membranas desenvolvidas na COPPE podem, ainda, ser utilizadas em outros projetos correlatos. Por exemplo, os professores Claudio Habert e Cristiano Borges participam de projetos, financiados pelo CTHidro/CNPq para o “Desenvolvimento de Sistemas de Osmose Inversa” e pela Petrobras/Ambiental visando a “Gestão dos Aqüíferos do Semi-árido Nordestino para um Desenvolvimento Sustentável”. Com base na experiência adquirida nessa área, os pesquisadores vêm buscando soluções para o melhor uso e manutenção de dessanilizadores que utilizam membranas para transformar água salobra em água potável. Embora existam cerca de dois mil dessanilizadores instalados em pequenas comunidades na região Nordeste, a maioria deles encontra-se desativada pela precariedade no uso e falta de manutenção.

Estes projetos prevêem uma série de iniciativas para a melhoria da gestão dos recursos hídricos da região e o aproveitamento dos recursos minerais e agrários. A proposta é facilitar o acesso e a melhor utilização das tecnologias, bem como a redução dos custos para o fornecimento de água potável a comunidades da região. O projeto do CTHidro/CNPq é uma parceria com o grupo do Prof. Kleper França da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), da Paraíba, e o projeto da Petrobras/Ambiental é gerenciado pelo Instituto Xingó (Bahia, Piauí e Sergipe), também com a participação da UFCG.

Das bancadas dos laboratórios à empresa incubada

A transferência da tecnologia dos processos com membranas, desenvolvida nos laboratórios da COPPE, para o setor industrial já vem ocorrendo. Há cerca de dois anos os professores Cristiano Borges, Claudio Habert e Ronaldo Nobrega, do Programa de Engenharia Química, foram incentivados a investir na produção de membranas de microfiltração. Para isso, apresentaram o projeto PAM – Membranas Seletivas que foi selecionado pela Incubadora de Empresas da COPPE, dando origem a primeira empresa de produção de membranas da América Latina, em atividade há um ano.

Com o intuito de transferir o conhecimento gerado na Universidade para a sociedade e de olho nas perspectivas de crescimento desse mercado no país, a PAM ingressou na Incubadora para produzir membranas e sistemas para microfiltração da água, destinados ao tratamento de efluentes, purificação de água para consumo, retenção da biomassa em biorreatores, entre outras.