Opções de recuperação ZLD

A dessalinização de águas com elevada salinidade está a tornar-se cada vez mais comum para satisfazer a crescente procura mundial de água. No entanto, a dessalinização não é barata. Existem diversos problemas associados a este processo, que são principalmente:

  1. CAPEX e OPEX
  2. Gestão e eliminação de salmoura

A eliminação de salmoura pode representar uma parcela significativa dos custos totais de um projeto, dependendo de:

  1. Volume
  2. Tipo de descarte

Para lidar com a gestão de salmoura, têm sido feitos esforços crescentes em todo o mundo para reduzir os volumes de salmoura com tecnologias de descarga zero de líquidos (ZLD).

Uma opção para diminuir os custos relativos à ZLD é a recuperação de contaminantes valiosos presentes nos fluxos de salmoura provenientes da dessalinização. Desta forma, os materiais recuperados podem ser vendidos, aumentando os lucros de uma fábrica de dessalinização. Em alternativa, os materiais recuperados podem ser utilizados na própria instalação industrial, utilizando o processo de dessalinização, reduzindo assim os custos operacionais.

A viabilidade do processo de recuperação de materiais da salmoura depende das limitações técnicas das tecnologias disponíveis e das suas considerações de energia e custo, bem como das flutuações de mercado dos materiais recuperados.

Uma abordagem simplificada para avaliar a viabilidade de um projeto de recuperação mineral é o seguinte algoritmo, onde os contaminantes potencialmente rentáveis do efluente necessitam de satisfazer a desigualdade:

P * C * Qc - OM > 0

Onde:

P = preço de mercado do material
C = concentração do elemento na salmoura
Qc = caudal da salmoura
OM = custos de operação e manutenção (O&M)

Na tabela seguinte, apresentamos as principais oportunidades para a recuperação de materiais da salmoura de dessalinização.

Elemento Principais mercadorias Oportunidades de mercado
Bromo

Bromo elementar (Br₂)

Fertilizantes organobromados

Retardantes de chama

Aditivos para gasolina

- ↑ Procura esperada na Ásia e na América do Sul

- As reservas de boro irão satisfazer a procura global no futuro previsível
Cálcio

Carbonato de cálcio,

Cal (CaO)

Cálcio sulfato

 Cloreto de cálcio

- ↑ procura esperada nos EUA

- ↑ produção de gesso a partir de depuradores de centrais termoelétricas a carvão  esperada  

- possíveis aplicações para commodities de baixa qualidade: CaCl2 na supressão de poeiras; e utilização de CaCl₂ ou CaSO₄ na remediação de solos sódicos

- Pelotas de CaCO₃ produzidas na instalação da BWRO e vendidas
Césio Césio metálico - ↓ mercado como fluido de perfuração, desgrudador de tubos de perfuração e tratamento de alguns tumores
Cloro e Hidróxido de Sódio

Gás cloro (Cl₂)

Ácido hipocloroso

Sólido NaOH

NaOH líquido concentrado

- ↑ procura de hidróxido de sódio nos últimos 5 anos

- ↓ Procura de cloro devido à recessão económica global
Magnésio

Magnésio metálico

Magnésia

Mg(SO₄), Mg(OH)₂, MgCl₂,

MgO-Sintético

- a produção de magnésio metálico a partir da água do mar não é competitiva com os métodos de produção atuais

- ↑ Procura esperada para magnésia calcinada cáustica e hidróxido de magnésio num futuro próximo

- Os EUA importam actualmente a maior parte da magnésia consumida
Nitrogénio

Amoníaco, Ureia

Amónio nitrato

Fosfatos de amónio

Sulfato de amónio

Ácido nítrico

- ↑ Procura mundial esperada para o consumo de azoto para fertilizantes

- devido aos preços estáveis do gás natural, a produção de fixação de azoto está a expandir-se
Potássio Potássio (K₂O) sob a forma de cloreto de potássio, sulfato de potássio ou sulfato de potássio e magnésio

- ↑ O consumo mundial de potássio deverá aumentar 4% ao ano devido ao crescimento populacional e ao aumento da procura de fertilizantes.

- O potássio como fertilizante não tem substitutos.
Rubídio

Rubídio metálico

 Rubídio carbonato

Cloreto de rubídio

Hidróxido de rubídio

Iodeto de rubídio e prata

- Provável interesse na utilização do rubídio para computação quântica, em relógios atómicos e supercondutores, e para usos biomédicos.

- Pouca procura
Sodium

Sal

Hidróxido de Sódio

Sulfato de Sódio
- Os compostos de sódio são consumidos em ↑ quantidades por uma variedade de utilizadores finais e indústrias
Estrôncio

Estrôncio metálico

Carbonato de estrôncio

Nitrato de estrôncio

Óxido de estrôncio (estrontia)

Hidróxido de estrôncio

Peróxido de estrôncio

Celestita (sulfato de estrôncio)

- Procura de estrôncio desde 1997

- O consumo de estrôncio deverá ser de ↑ num futuro próximo, em aplicações tradicionais (por exemplo, cerâmica, vidros e ímanes) e aplicações avançadas (por exemplo, produtos farmacêuticos)
Lítio

Carbonato de lítio

Hidróxido de lítio

Cloreto de lítio
- ↑ procura esperada devido a ↑ produção de baterias de iões de lítio.
Urânio Octóxido de triurânio

- ↑ A procura mundial deverá atingir os 110 kton-U/ano até 2030.

- O custo do urânio extraído da água do mar pode variar entre 220 e 280 dólares por kg-U, sendo os preços reportados entre 689 e 2850 dólares por kg-U.