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Uma nova análise liderada por um pesquisador da Universidade de Wyoming mostra que a água subterrânea salobra ou salgada tem o potencial de substituir a água doce para resfriar usinas movidas a carvão e gás natural e fortalecer a resiliência na infraestrutura de energia, embora haja um custo associado a isso. .
Com o abastecimento de água doce ameaçado devido à seca, mudanças climáticas e rápido crescimento socioeconômico, a competição pela água está aumentando entre o setor de energia elétrica e outros setores. Durante a transição para um futuro de energia de baixo carbono, a descarbonização de usinas movidas a combustível fóssil por captura e armazenamento de carbono aumentaria significativamente o consumo de água e exacerbaria a competição pela água. Os desafios hídricos levam os operadores de usinas de energia a explorar fontes alternativas de água.
“Fontes de água não tradicionais podem ser implantadas para ajudar a lidar com os riscos hídricos induzidos pelo clima e enfrentar a crescente demanda de água para descarbonização de usinas movidas a combustível fóssil”, escreveu a equipe de pesquisa, liderada por Haibo Zhai, Roy e Caryl Cline Distinguished Chair da UW na Faculdade de Engenharia e Ciências Físicas. “O tratamento de águas subterrâneas salobras para resfriamento de geração termoelétrica pode ajudar a aliviar a competição potencial por recursos de água doce entre vários setores em regiões com escassez de água”.
A pesquisa aparece na revista Natureza Água, com UW Ph.D. de Zhai. estudante, Zitao Wu, como o principal autor do artigo. Outros colaboradores são do National Energy Technology Laboratory em Pittsburgh, Pa. Esta revista publica as melhores pesquisas sobre a evolução da relação entre a água e a sociedade. É o segundo artigo de um projeto plurianual financiado pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos; o primeiro artigo, publicado no ano passado na revista Applied Energy, examinou a possibilidade de mudar de torres de resfriamento de água para sistemas de resfriamento a seco em usinas movidas a combustível fóssil.
A remoção do excesso de sais e minerais dissolvidos da água salobra pode consumir muita energia e produzir salmouras concentradas que requerem descarte. Um método chamado descarga líquida zero minimiza os impactos ambientais da dessalinização, mas é particularmente caro.
Os pesquisadores examinaram a viabilidade técnica e econômica de múltiplos processos de dessalinização. Eles também estimaram quanta água doce seria economizada como resultado do tratamento de água salobra para resfriamento de usinas de energia e avaliaram a relação custo-benefício dos retrofits de tratamento de água salobra – e o impacto na capacidade líquida de geração de usinas de energia. Eles concluíram que a adaptação de usinas de energia para tratar águas subterrâneas salobras poderia quase eliminar o uso de água potável, mas aumentaria o custo da geração de eletricidade em 8% a 10%.
“Nosso estudo revela trade-offs em economia de água doce, custo e geração de déficits de capacidade de implantação de dessalinização”, diz Wu.
Os pesquisadores pedem mais desenvolvimento de tecnologias para tratar a água salobra, juntamente com a exploração do uso de outras fontes de água não tradicionais para resfriamento de usinas de energia. Isso inclui águas residuais municipais tratadas, bem como água produzida a partir da extração de petróleo e gás e reservatórios de armazenamento de dióxido de carbono.
Os trade-offs identificados para várias fontes de água não tradicionais preencherão as lacunas de conhecimento para melhor informar as decisões e gestão de água por energia, dizem os pesquisadores.
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