Por que os processos de membrana com eficiência energética impulsionarão o crescimento de ZLD e MLD

Tratamentos de águas residuais industriais, como descarga líquida zero (ZLD) e descarga líquida mínima (MLD), reduziram significativamente a poluição da água em todo o mundo. Agora, os processos de membrana com eficiência energética estão preparados para tornar a ZLD e a MLD ainda mais difundidas para o benefício do meio ambiente e dos resultados corporativos.

Ao pré-concentrar o volume de águas residuais que devem ser evaporadas nos estágios finais de ZLD e MLD, a osmose reversa (OR) e a nanofiltração (NF) não apenas reduzem o custo financeiro de ZLD e MLD, mas também reduzem as emissões de gases de efeito estufa dos tratamentos intensivos em energia. Essa confluência de interesses ecológicos e econômicos tem o potencial de motivar mais empresas a adotar essas tecnologias de tratamento e mais reguladores a incentivá-las a fazê-lo.

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A crescente eficiência energética dos processos baseados em membranas adiciona impulso a esse ciclo virtuoso: quanto menos energia eles usam, menores seus custos financeiros e pegada de carbono, e mais amplamente esses tratamentos de águas residuais se tornarão.

As vantagens do ZLD e do MLD vão diretamente para a linha tripla de resultados

Os benefícios ambientais do ZLD e do MLD são claros. Ao tratar efetivamente os efluentes dos processos de produção, uma ampla variedade de indústrias evita ou minimiza a liberação de poluentes nos ecossistemas naturais. Ao mesmo tempo, eles reciclam e reutilizam água - muitas vezes em grandes volumes - que, de outro modo, seria desperdiçada, reduzindo assim a demanda da indústria por recursos hídricos cada vez mais escassos. Além disso, a recuperação de sólidos dos tratamentos diminui a necessidade de extração mineral de minas e outros processos, que muitas vezes têm consequências ambientais significativas por conta própria. Todos esses motivos motivam os reguladores a mandar ZLD e MLD, apesar de seus custos para a indústria.

No entanto, embora ZLD e MLD sejam caros, eles têm vantagens financeiras para as empresas. Os minerais recuperados podem ser vendidos para compensar os custos de tratamento de águas residuais da empresa ou, em muitos casos, reutilizados para reduzir os custos de aquisição. Além disso, as empresas que adotam essas práticas não apenas cumprem com a crescente pressão regulatória e evitam penalidades, mas também melhoram sua competitividade no mercado e percepção da marca, demonstrando um compromisso com a economia circular e os resultados triplos de pessoas, lucro e planeta.

A pré-concentração baseada em membrana reduz a pegada de CAPEX, OPEX e CO2 da ZLD

As usinas ZLD de primeira geração dependeram unicamente de evaporadores e cristalizadores térmicos de alto CAPEX para separar sólidos de líquidos. Elas precisam de ligas de alto grau para resistir à corrosão e muita energia para manter os pontos de ebulição à medida que as concentrações de sólidos dissolvidos aumentam. Apesar de sua eficácia, em muitos casos seus custos tornaram a ZLD proibitiva. No entanto, a partir dos anos 2000, RO e NF tornaram-se cada vez mais prevalentes em ZLD e MLD. Os engenheiros usaram esses processos de membrana para pré-concentrar a salmoura, um processo com benefícios diretos e indiretos.

Figura 1: Tratamento de águas residuais ZLD com pré-concentração baseada em membrana

Os benefícios diretos da pré-concentração são suficientes para motivar um forte caso de negócios por si só. Mesmo após investir em processos de membrana para pré-concentração de salmoura, as plantas ZLD e MLD economizam CAPEX reduzindo o tamanho e a complexidade dos evaporadores térmicos e cristalizadores. Além disso, eles economizam OPEX durante a vida útil da usina, reduzindo a energia gasta nesses processos.

Os benefícios indiretos da pré-concentração por membrana não são tão evidentes imediatamente, mas são cada vez mais importantes: reduzir as pegadas de CO2 da ZLD e da MLD. À medida que os esforços para combater as mudanças climáticas se intensificam, a melhoria da eficiência energética de ZLD e MLD por meio da tecnologia de membrana permite que indústrias e empresas reduzam suas emissões de Escopo 2. Melhorar a eficiência energética desses processos de membrana, tipicamente RO e NF, reduz ainda mais essas emissões indiretas de gases de efeito estufa.

O futuro pertence ao tratamento de água industrial com base em membranas mais eficiente em termos energéticos

À medida que olhamos para os próximos anos, muitos indicadores apontam para um crescimento significativo para os mercados globais de ZLD e MLD:

• O aumento da escassez de água devido às mudanças climáticas e ao esgotamento dos aquiferos impulsionará os pedidos da indústria para reutilizar e reciclar ainda mais água.
• A demanda por ZLD e MLD aumentará devido a regulamentações mais rigorosas em uma variedade crescente de indústrias para limitar ou eliminar a descarga de poluentes no meio ambiente.
• À medida que os reguladores aplicam cada vez mais o princípio "o poluente paga", o tratamento de efluentes industriais em geral, e ZLD e MLD em particular, se tornarão mais descentralizados e levarão a plantas cada vez mais pequenas.
• Além dos casos de negócios para a recuperação de sais, ácidos e compostos orgânicos, haverá incentivos financeiros ainda maiores para recuperar sólidos separados com preços de mercado voláteis. Isso inclui metais como zinco e cobre, metais preciosos como ouro e prata, e nutrientes como fósforo e nitrogênio.
• A interação de pesquisa científica, conscientização pública, resposta regulatória e responsabilidade corporativa no gerenciamento de riscos ambientais emergentes à saúde, como substâncias per- e polifluoroalquila (PFAS), resultará em um tratamento de água industrial ainda mais baseado em membranas.

À medida que a adoção mundial de ZLD e MLD cresce, também cresce a demanda por torná-los mais eficientes em termos de energia por meio de processos de pré-concentração baseados em membrana. Tornar a OR e a NF o mais eficientes possível em termos de energia economizará ainda mais CAPEX e OPEX para a indústria e emissões de CO2 para todos nós.

Para obter uma estimativa aproximada de quanta energia poderia ser economizada se o tratamento global de OI de águas residuais industriais fosse o mais eficiente possível em termos de energia, consulte nosso artigo recente em Global Water Intelligence, A crescente importância da OI com eficiência energética na reciclagem e reutilização de águas residuais industriais.

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