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Publicado em: 25/01/2007

Reciclagem e purificação de água em escala industrial ou residencial

Mônica Maia

Feixes de microfibras serão reunidos e incorporados em módulos tubulares capazes de reter microorganismos
A purificação e reciclagem da água são foco da prestação de serviços oferecida pela PAM-Membranas Seletivas - empresa contemplada com recursos do Programa Rio Inovação da FAPERJ. Instalada desde 2005 na Incubadora de Empresas da Coppe-UFRJ hoje exibe um portfolio de negócios com empresas de filtração doméstica, purificação de água nos processos da indústria de papel, reciclagem de água em postos de gasolina, tratamento e reuso de água da produção de petróleo e fábricas de pigmento.


Uma indústria de São Paulo paga hoje R$ 8,50 por cada metro cúbico de água que entra em seus reservatórios, e mais R$ 8,50 pelo mesmo metro cúbico da água vertida no sistema de esgoto. Evitar desperdício, reusar e racionalizar a utilização desse líquido é mais que uma questão política ou ambiental: é econômica. Água, um recurso estratégico, é considerada uma grande questão do século XXI. Analistas de política internacional ouvidos pelo jornal francês Le Monde Diplomatique prevêem que a próxima grande guerra mundial será travada por conta de disputas pelo líquido.

A empresa é comandada pelo engenheiro químico Ronaldo Nobrega, seus sócios, os ex-alunos Cristina Cardoso Pereira e Roberto Bentes de Carvalho, e os ex-colegas Cláudio Habert e Cristiano Piacsek Borges, do Programa de Engenharia Química da COPPE - URFJ. Começou a funcionar a partir de uma previsão de encomenda de filtros Europa (empresa fabricante de filtros residenciais), que tinha problemas de contaminação da água.

Os módulos tubulares contendo os feixes de fibras de PVC ou aço inox tê tamanhos e capacidades variadas"Apareceu uma denúncia, divulgada inclusive no Fantástico, e eles precisavam responder rapidamente. Procuraram-nos exibindo um módulo importado do Japão e perguntando se seríamos capazes de fazer industrialmente membranas seletivas. Foi o fator motivador, embora almejássemos o mercado de tratamento de águas industriais, e não residencial, mas foi o início. Criamos a empresa em 2002, e ficamos atrás de investidores de risco. Praticamente não existe capital de risco no país", conta Ronaldo Nóbrega, sublinhando que o financiamento da FAPERJ viabilizou a criação da empresa.

Canudinhos que despoluem e limpam

Essas membranas do tipo fibra oca para microfiltração nada mais são do que espécies de tubinhos de dimensões capilares. São feitas de material plástico flexível, cujas paredes contêm microporos capazes de reter todos os microorganismos ou qualquer material em suspensão com dimensões micrométricas. Para o uso industrial, feixes dessas fibras ocas são reunidos e incorporados em módulos tubulares de vários tamanhos e capacidades, e materiais como PVC, CPVC e aço inox.

Amostra de uma remoção completa de óxido de titânio usado na fabricação de tintas das Indústrias Dupont"A membrana é feita de um polímero comercial - poliimida - o mesmo usado na indústria automobilística. É uma commodity, um polímero base", explica o engenheiro químico. Diferentemente dos filtros de cartuchos, normalmente descartáveis, as membranas produzidas pela PAM têm vida útil de dois a três anos. "Dependendo do tipo de efluente a ser tratado e da operação e manutenção corretas do sistema de microfiltração - com limpeza através de retrolavagem ou com o auxílio de um produto químico", recomenda Ronaldo.

Segundo conta, a origem da idéia da filtração por meio das membranas vem de suas pesquisas na França, na Universidade de Toulouse, onde fez um pós-doutorado, e também das pesquisas desenvolvidas pelo seu parceiro, Cristiano Piacsek, durante o doutorado sanduíche, na Holanda, no início da década de 90. "Em 1992, já tínhamos o domínio desta tecnologia, mas não havia mercado. O que nos motivou foi repensar o problema da água usada no abastecimento residencial", relembra o ex-professor de Engenharia Química da Coppe/UFRJ, atuante no Laboratório de Processo de Separação por Membranas.

Além das aplicações na purificação de águas residenciais, no tratamento de efluentes e reuso de água na indústria, as membranas desenvolvidas pela PAM-Membranas podem também ser utilizadas em diversas outras aplicações, como:

Indústria de bebidas: clarificação de vinhos e cervejas

Clarificação de sucos: clarificação de sucos de maçã; processamento do suco de laranja

Biotecnologia e farmácia: purificação bacteriológica de meios de cultura; purificação bateriológica de fluidos injetáveis (injeção e soros)

Purificação de ar: centros cirúrgicos e UTIs (fornecimento de ar isento de bactérias); ar condicionado (melhoria de qualidade do ar em sistemas de ar condicionado); purificação do ar em processos de biotecnologia

Purificação de água: água para indústria de refrigerantes

Pré-tratamento para processos de nanofiltração e osmose inversa, um sistema usado para dessalinizar água do mar ou aproveitar água salobra, como a dos poços do Nordeste do Brasil.

Um mercado em expansão

Segundo a BBC Research, o mercado mundial de microfiltração (somente membranas) cresceu de U$ 200 milhões em 1990 para U$ 800 milhões em 2005. As estimativas prevêem que este mercado chegará a um patamar de U$ 1,2 bilhões me 2010. Ronaldo Nobrega, Cristiano Borges e Cláudio Habert lançaram o livro Processos de separação por membranas (Editora e-papers) no ano passado.

A empresa deles, gestada na incubadora da Coppe, tem como um dos clientes a Molecular Santa Cruz, uma firma de limpeza da água de tanques de postos de combustível. A PAM - Membranas faz o chamado "polimento" da água suja dos tanques dos postos e permite o reuso de água para lavagem de novos tanques, gerando poupança de recursos ambientais e financeiros. Ele ressalta que o custo da água para uma indústria paulista, por exemplo, é de R$ 8,50 por metro cúbico para compra. Descartar ou "jogar fora" esta água no sistema de esgoto custa mais R$ 8,50.

"Portanto o sistema proposto pela PAM-Membranas gera uma enorme economia de custos em escala industrial, pois cada metro cúbico reutilizado por uma indústria gera economia de R$ 17 para a empresa. A cada metro cúbico de água reciclada deixa-se de lançar um metro cúbico de esgoto e de captar mais um metro cúbico de água da rede", explica Ronaldo.

Tratamento de águas oleosas (de produção de petróleo)

Sistema Cenpes de filtragem de resíduos para a PetrobrasA Petrobras faz exploração de petróleo em terra, na Fazenda Belém, no Rio Grande do Norte. A água de produção, em alguns casos, ainda apresenta problemas de descarte devido ao elevado teor de óleo (acima de 20ppm). Além disso, a região é muito carente em água doce.

"A Petrobras comprou unidade de Microfiltração de Duplo Estágio. As membranas retêm 90% do óleo em cada estágio e fornecem uma água  salobra praticamente isenta de óleo. Esta água alimenta uma unidade de Osmose Inversa, que remove o sal. A água dessalinizada deverá ser utilizada para irrigação de plantação de mamona que irá produzir biodiesel. É a questão ambiental usada para resolver questões sociais locais, e resolver também questões energéticas", entusiasma-se o novo empreendedor

Tratamento de esgotos domésticos e industriais, reciclagem de água e recuperação de produto

Nas indústrias Dupont, em Uberaba, Minas Gerais, o reprocessamento do óxido de titânio - um pigmento branco utilizado para tintas de paredes e na fabricação de papel - produzia um efluente contaminado com este pigmento, que não é biodegradável, gerando problemas ambientais para a região. "Nesse caso foi uma parceria. Fornecemos o projeto do sistema de microfiltração e os módulos de membrana, e eles montaram o sistema. Fomos lá para dar o start-up em um sistema que deixasse de poluir, recuperasse o pigmento perdido e permitisse o reuso da água", conta.

Segundo ele, as estações de tratamento de esgoto doméstico e de efluentes industriais, se bem operadas, geram um efluente com baixa carga orgânica, mas com contaminação microbiológica de material em suspensão. Nestas condições, o efluente tratado é devolvido ao corpo receptor. Se for aplicada a microfiltração desde efluente tratado biologicamente, a corrente filtrada será isenta de microorganismos e de material em suspensão.

Isso resulta em água tratada para usos urbanos não potáveis, como irrigação, lavagem de pisos e de ruas, e água para as descargas de banheiros. "Nos condomínios mais novos existem circuitos independentes de água para descarga de sanitários. A economia resultante de cada metro cúbico de água reciclada garante um retorno rápido do investimento efetuado com a unidade de microfiltração e proporciona, no médio prazo, uma economia para o condomínio.

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