A osmose reversa está sendo usada cada vez mais na linha de produção em vez da ultrafiltração ou microfiltração, para reduzir a poluição de matéria orgânica dissolvida (MOD) e também diminuir os custos finais de produção.
As águas naturais poucas vezes estão em condições de serem utilizadas diretamente nos processos industriais, tanto se for destinada à geração de vapor como se for empregada como meio de refrigeração, ou mesmo se forem consumidas diretamente no processo. O conteúdo de impurezas, ainda sendo quase sempre muito pequeno em relação ao volume de água, costuma ser inadequado ou excessivo para poder empregar a água diretamente na aplicação prevista.
Antes de poder decidir sobre o tratamento, é necessário ter informação suficiente sobre a qualidade da água disponível e exigida no processo. A primeira será obtida realizando uma análise que determina todos os parâmetros relevantes. Se a água tem sua origem na rede municipal, convém verificar que se tenha disponível dado das águas de diferentes origens. Quando existem grandes depósitos intermediários que realizam uma homogeneização das águas, é possível que seja simplificado o tratamento. Os conteúdos em matéria orgânica, se existem, podem ser muito irregulares. Para realizar análises em laboratório, é muito importante que as amostras obtidas sejam representativas, que estejam corretamente conservadas e sejam feitas dentro dos tempos máximos de conservação. Um fator muito importante na decisão é o grau de pureza requerida na água tratada. Enquanto o custo de tratamento é, proporcional ao conteúdo de impurezas, a partir de certos níveis de crescimento da qualidade na água tratada representará um aumento exponencial do custo. A qualidade de saída pode ser uma exigência por razões de segurança, uma especificação do processo de fabricação ou simplesmente uma decisão econômica.

Purificação
As águas consumidas como matéria prima de um processo têm que ser purificadas sempre de forma preliminar a seu uso e mediante um tratamento específico do processo de fabricação. Mas, as águas utilizadas nas caldeiras e circuitos de refrigeração, possuem linhas de tratamento bastante comuns e existem duas possibilidades: o tratamento prévio à utilização da água ou simultaneamente com a aplicação. Da mesma forma que para a água potável, a desmineralização por osmose reversa tem sido utilizada em várias indústrias desde os anos 60: eletrônicas para água ultrapura, farmacêuticas para banhos de diálises, alimentícias para preparação de bebidas carbônicas.
A água ultrapura é um exemplo típico que ilustra a contribuição das membranas no crescimento da indústria eletrônica. A indústria dos semicondutores tem necessitado amplamente de água que seja química, física e biologicamente muito pura. Por outra parte, a miniaturização avançada dos componentes e circuitos integrados, tem trazido consigo uma normativa mais exigente sobre a qualidade da água ultrapura.

As etapas da osmose reversa
Para Marcelo Bueno, gerente regional de tecnologia de membranas da Toray do Brasil, a osmose reversa segue uma série de etapas para sua aplicação na área industrial: "A principal delas é a desmineralização da água utilizando membranas para remoção dos sais dissolvidos’’, explica.
E prossegue: "Mas para que o processo seja bem sucedido tudo começa no projeto, já que é fundamental caracterizar a água a ser tratada através de análises físico-químicas contando também suas variações sazonais pois em determinadas situações há variações nas características da água em determinadas épocas do ano. Na outra ponta é necessário definir a qualidade de água desejada, seja pelo tipo de uso ou por parâmetros específicos. Após a água a ser tratada, se bem caracterizada, será possível determinar o pré-tratamento mais adequado e a característica da membrana de osmose que obterá melhor custo benefício para aquela aplicação específica na área industrial.  Com um projeto bem feito, a operação do sistema de osmose reversa fica beneficiada já que basta o acompanhamento dos dados operacionais (pressão, vazão, condutividade etc) e manutenções quando necessárias’’, disse.
Marcelo esclarece quais são os principais objetivos da osmose reversa no processo industrial: "O objetivo para aplicar a osmose reversa é sempre o mesmo: no caso remover os sólidos dissolvidos da água. Desta forma as aplicações são as mais diversas no processo industrial, desde água desmineralizada para utilidades como alimentação de caldeiras e torres de resfriamento, água ultrapura para o processo fabril como de circuitos eletrônicos e até incorporação no próprio produto como alimentos, medicamentos, bebidas etc.
Para garantir eficiência nesta etapa é necessário contar inicialmente com um bom projeto. Em uma segunda etapa, que é a operação, a eficiência é garantida através do acompanhamento dos dados operacionais dos sistemas mencionados’’, afirma.
O gerente da Toray do Brasil explica quais as áreas industriais onde a osmose reversa se aplica melhor: "A osmose reversa funciona basicamente da mesma forma em qualquer área de aplicação, porém em algumas ela se mostra uma alternativa ainda mais interessante. Existe uma tendência mundial de crescimento na aplicação de osmose reversa em duas áreas específicas: dessalinização de água do mar e no reúso de efluentes. Com a diversificação das fontes de água além das tradicionais águas superficiais e subterrâneas, a dessalinização da água do mar e o reúso de efluentes passaram a ser alternativas cada vez mais viáveis tanto do ponto de vista técnico quanto econômico’’, enfatiza.
Marcelo Bueno é enfático ao dizer que "especificamente a dessalinização da água do mar por osmose reversa vem mostrando custos cada vez menores e bem mais competitivos em relação a outros processos de remoção de sais como os processos térmicos. Até mesmo na comparação com tratamentos convencionais para água doce, porque os custos deste tipo de tratamento estão cada vez maiores por conta do cenário de contaminação dos rios e mananciais além da dependência de situações climática específicas para manter estas fontes disponíveis e em níveis seguros, sobre as quais não temos controle, como as chuvas’’.
Bueno explica que a técnica é mais comum no exterior, mas que já existem estudos em cidades brasileiras do Nordeste, do Rio de Janeiro e de São Paulo para que o processo seja efetivado no Brasil: "A utilização de membranas de osmose reversa para dessalinização da água do mar já é uma realidade no Oriente Médio, Espanha, Austrália e Chile. Porém não é inédito no Brasil já que em Fernando de Noronha há muito tempo se usa um sistema de osmose reversa para produção de água potável da ilha. Há outras referências no Brasil, porém pontuais e voltadas para instalações industriais. Recentemente a dessalinização de água do mar para fins potáveis entrou na pauta para abastecimento de cidades localizadas próximas a costa. Isso porque o m³ tratado da água dessalinizada por membranas é hoje muito competitivo", afirma
Segundo o gerente regional da Toray os principais motivos são: queda do preço das membranas, relacionada a escala de produção; redução do consumo energético pelo desenvolvimento de materiais mais eficientes energeticamente como bombas, recuperadores de energia e as próprias membranas: "Na outra ponta há também as grandes dificuldades encontradas pelo modelo atual de potabilização de água, como a utilização de sistemas convencionais de tratamento de água (clarificação, decantação e filtração com areia) para tratar fontes como rios, lagos e represas fortemente contaminados e isso gera altos custos e muitas vezes prejudica a qualidade da água tratada. Outra dificuldade é quando a água disponível é de boa qualidade e o tratamento suficiente, porém a água precisa percorrer longas distâncias elevando os custos de tratamento e distribuição com linhas, tubulações e estações de bombeamento. E hoje  estamos vivendo outra situação: a baixa dos reservatórios, ou seja também temos um modelo dependente de condições climáticas específicas onde a falta de chuva pode colapsar todo o sistema de abastecimento. Enfim, a dessalinização da água do mar para fins potáveis já é uma realidade mundo afora e tende a ser também no Brasil’’, complementa.
O gerente da Toray finaliza: "Para o reúso de efluentes a osmose reversa se mostra uma alternativa por proporcionar um efluente tratado de alta qualidade possibilitando o reúso em aplicações industrias e usos menos nobres em um cenário de escassez na maioria das metrópoles mundiais, onde a prioridade para água ‘fresca’ deve ser para consumo humano’’.


Custo depende de fatores 
Para o engenheiro Joaquim Marques Filho, gerente técnico de águas da Pentair Water do Brasil, "o levantamento do custo de um sistema de osmose reversa depende de uma série de fatores que vão desde a qualidade da água de alimentação, qualidade do permeado, tipo de membrana, material de construção, tipo de vaso de pressão. De uma maneira geral todo sistema de osmose reversa é composto de vasos de pressão onde as membranas são instaladas, neste aspecto a Pentair, com sua marca Codeline é líder mundial na fabricação de vasos de pressão para todos os tipos de membranas de osmose reversa", explica.
O gerente técnico da Pentair diz que o tempo de vida útil das membranas é um fator decisivo na aplicação da osmose reversa no processo industrial: "O tempo depende muito da qualidade da água a ser tratada, do pré-tratamento e das condições de limpeza, sendo que nas melhores condições podem alcançar cinco anos em operação contínua’’, disse.
O sistema de osmose reversa apresenta vantagens e desvantagens sobre os concorrentes na aplicação industrial, que são apontadas pelo engenheiro: "As principais vantagens são a redução do consumo de produtos químicos e a menor área de implantação se comparado por exemplo com os processos de troca iônica. Como principais desvantagens pode-se citar o consumo de energia e o custo de implantação’’.
Joaquim Marques Filho explica as principais novidades e desafios no mercado da osmose reversa: "Um dos grandes desafios para o tratamento de água é a remoção de sílica coloidal, uma vez que as membranas de osmose reversa somente a removem parcialmente, neste sentido a Pentair lançou a HFS 60 uma membrana de nanofiltração capaz de reter 99,8% da sílica coloidal, com isso se tornando um excelente pré-tratamento para unidades de osmose reversa destinadas por exemplo a tratar água para caldeiras de alta pressão’’ finaliza.

Várias etapas
Adrián Godoy, gerente de desenvolvimento de novos negócios da Unitek do Brasil diz que, "um equipamento de osmose reversa tem várias etapas, porém a mais importante é a etapa da pré-filtração, que pode ter: sistemas de filtração, abrandamento, eliminação de hipoclorito de sódio, ferro e muitas outras mais, dependendo de qual contaminante, dissolvido ou em suspensão seja necessário eliminar’’.
Para ele o principal objetivo do pré-tratamento é a eliminação de qualquer elemento que possa provocar o entupimento das membranas como, por exemplo, o limo que pode estar presente quando tratamos a água de poço e que não é retido normalmente por sistemas de filtração mediante cartuchos de fibra de polipropileno: "Esse limo vai se depositar sobre as membranas diminuindo a área efetiva, aumentando a pressão de serviço e diminuindo a vazão de produção, podendo chegar até ao entupimento total das membranas. Este tipo de entupimento é mecânico, mas também é possível que se produza outro tipo que podemos chamar de entupimento por reações químicas’’, explica.
"Por exemplo, se um poço tem presença elevada de sólidos dissolvidos como sulfato ou bário em poucas quantidades (menor de 1 mg/l), é possível uma combinação destes dois elementos e a formação de sulfato de bário, muito difícil de remover das membranas, gerando normalmente, caso não tratado a tempo, um entupimento definitivo das membranas não possibilitando a recuperação’’ comenta Adrián.
Outro tipo de entupimento pode ser gerado pela presença de diferentes tipos de bactérias (contaminação bacteriológica), que geram uma película biológica sobre as superfícies das membranas e, em consequência, é necessário aumentar a pressão de serviço para poder atravessar esta barreira antes de passar pelas membranas propriamente ditas, com um consequente aumento de consumo de eletricidade e a perda de rendimento na vazão de produto: "Quando há presença desse tipo de contaminação é necessário a utilização de produtos especificamente feitos para este serviço, tais como biocidas ou limpadores alcalinos para eliminação de matéria orgânica’’, explica Adrián.
Depois dessa primeira etapa pode ser definido o tratamento de água mediante sistema das membranas e como a última etapa, um tratamento de acordo com a qualidade que é necessário obter como, por exemplo, água de baixa mineralização para uso em caldeiras onde é necessário a menor quantidade possível de elementos dissolvidos: "Neste último caso pode ser necessária a utilização de algum sistema de pós-tratamento como polimento mediante EDI, leitos mistos, etc’’, afirma Adrián.

Baixa salinidade
Um sistema de osmose reversa no processo industrial é utilizado onde é necessário o uso de água de baixa salinidade como, por exemplo, água para alimentação de caldeiras, ou fabricação de para-brisas de automóveis onde antes se colava as duas folhas de vidro usando uma capa de celulose (para fazer vidro de segurança) , a superfície é lavada com água desmineralizada para evitar o surgimento de manchas brancas entre as mesmas: "Também é aplicada quando a água a ser tratada tem algum contaminante dissolvido que é prejudicial à saúde, como pode ser o arsênico ou o flúor em excesso’’, explica Adrián.
Uma das principais aplicações para uso de equipamentos de osmose reversa é a produção de água para fabricação de refrigerantes, cerveja ou diretamente para engarrafamento. "Outras aplicações comumente utilizadas são a redução de custos operativos, de produtos químicos proibidos normalmente por ser considerados como precursores de drogas, ou para melhorar a qualidade de produto final em zonas onde a água tem muita salinidade e pode produzir alterações no sabor do produto final, como é o caso da produção de refrigerantes", diz o gerente da Unitek.

Contato das empresas:
Pentair Water: www.pentair.com
Toray do Brasil: www.toray.com
Unitek do Brasil: www.unitekdobrasil.com.br