Construção do protótipo de um dessalinizador solar e avaliação da sua eficiência na remoção da salinidade de águas do Território do Sertão Produtivo–BA

Publicado
2024-12-20

    Autores/as

  • Ivanilson Vieira Souza Junior Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Baiano - Campus Guanambi, BA.
  • Gustavo Pimentel Badaró Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Baiano - Campus Guanambi, BA.
  • Calliane Lima Nunes Nunes Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Baiano - Campus Guanambi, BA.
  • Ana Karoline Oliveira Pereira Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Baiano - Campus Guanambi, BA.
  • Igor Rodrigues Fernandes Das Neves Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Baiano - Campus Guanambi, BA.
  • Giovanna Dias Oliveira Laranjeira Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Baiano - Campus Guanambi, BA.

Resumen

As águas consumidas em localidades do Território do Sertão Produtivo–BA apresentam características físico-químicas que evidenciam um elevado teor de salinidade. O processo de dessalinização solar destaca-se por seu caráter sustentável, utilização de fonte de energia limpa, baixo custo e aplicabilidade no fornecimento de água potável, especialmente em pequenas comunidades, apesar de sua baixa produção diária. Este estudo propôs a construção de um protótipo de dessalinizador solar para remoção de íons que conferem salinidade a essas águas. Baseado em estudos anteriores, com as devidas adaptações, o protótipo foi elaborado utilizando: caixa de isopor, bandeja de zinco com óxido de alumínio, lona preta, tubos e conexões, cobertura de vidro transparente, garrafa âmbar e mangueira flexível. Os parâmetros físico-químicos cloreto, condutividade elétrica, dureza, potencial hidrogeniônico (pH) e sólidos dissolvidos totais foram determinados quantitativamente por métodos analíticos clássicos. As análises foram realizadas antes e após o processo de dessalinização para comparação posterior. Houve reduções superiores a 95% nos teores dos parâmetros avaliados após a dessalinização solar. A eficiência do protótipo foi avaliada estatisticamente, e comprovou que a remoção da salinidade foi significativa. Os teores das variáveis estudadas foram correlacionados com o padrão de potabilidade da água estabelecido pela legislação. A produção média diária foi de 2,00 ± 0,08 L·m−2·dia−1, com o tempo de dessalinização ocorrendo do nascente ao poente.

Citas

ABU EL-MAATY, Ahmed E. et al. Innovative approaches to solar desalination: a comprehensive review of recent research. Energies, v. 16, n. 9, p. 3957, 2023. https://doi.org/10.3390/en16093957

ABOULFOTOH, Ahmed et al. Optimizing solar distillation to meet water demand for small and rural communities. Desalination and Water Treatment, v. 292, p. 10-21, 2023. https://doi.org/10.5004/dwt.2023.29496

ATKINS, P. W.; JONES, Loretta. Princípios de química - questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

BAHIA. Secretaria do Planejamento. Plano Territorial de Desenvolvimento Sustentável – Sertão Produtivo. Salvador: SEPLAN, 2010. Disponível em: https://www.seplan.ba.gov.br/wp-content/uploads/PTDS-Territorio-Sertao-Produtivo.pdf. Acesso em: 4 nov. 2024

BEZERRA, Vanessa Rosales et al. Proposta de um prototipo de dessalinização artesanal solar híbrido de água salobra para o semiárido nordestino. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GESTÃO AMBIENTAL E SUSTENTABILIDADE. Anais [...] João Pessoa. 2019.

BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 18 mar. 2005. Seção 1, p. 58-63.

BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução n.º 396, de 3 de abril de 2008. Dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, n.º 66, Seção 1, p. 64-68, 7 abr. 2008.

BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio de 2021. Dispõe sobre a qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 5 maio 2021.

BUROS, O. K.; et al. The USAID desalination manual. Washington, D.C, Agency for international development, 1980.

CARDOSO, Maria Karolina Borba et al. Dessalinizador solar do tipo cascata aplicado em poços artesianos no interior da Paraíba. Águas Subterrâneas, v. 34, n. 2, p. 135-142, 2020. https://doi.org/10.14295/ras.v34i2.29799

CONSERVA, Vanessa Rosales et al. Uma revisão sobre desempenho de dessalinizadores solar no Brasil. Cuadernos de Educación y Desarrollo, v. 15, n. 9, p. 9644-9663, 2023. https://doi.org/10.55905/cuadv15n9-088

COSTA, W. M. da. Utilização de adsorventes argilominerais visando redução de dureza como alternativa de pré-tratamento ao uso da osmose reversa. 2022. 140f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/70564/3/2022_tese_wmcosta.pdf. Acesso em: 05 abr. 2023.

DA SILVA, Karyna Steffane et al. Study of solar still in groundwater treatment in Brazilian northeast. Desalination and water treatment, v. 293, p. 14-26, 2023. https://doi.org/10.5004/dwt.2023.29550

DAWOUD, Mohamed A. et al. The Performance and Feasibility of Solar-Powered Desalination for Brackish Groundwater in Egypt. Sustainability, v. 16, n. 4, p. 1630, 2024. https://doi.org/10.3390/su16041630

DE BRITO, Yohanna Jamilla Vilar et al. Estudo experimental de um dessalinizador solar do tipo bandeja com dupla inclinação para potabilização de água no semiárido paraibano. Águas Subterrâneas, v. 34, n. 2, p. 156-165, 2020. https://doi.org/10.14295/ras.v34i2.29773

DI BERNARDO, Luiz; DANTAS, Ângela Di Bernardo & VOLTAN, Paulo E. N . Métodos e técnicas de tratamento de água. 3. ed. São Carlos: LDiBe, 2017.

FANG, Shibiao; MU, Lin; TU, Wenrong. Application design and assessment of a novel small-decentralized solar distillation device based on energy, exergy, exergoeconomic, and enviroeconomic parameters. Renewable Energy, v. 164, p. 1350-1363, 2021. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.09.075

GHAFFOUR, Noreddine et al. Renewable energy-driven desalination technologies: A comprehensive review on challenges and potential applications of integrated systems. Desalination, v. 356, p. 94-114, 2015. https://doi.org/10.1016/j.desal.2014.10.024

GOMES, Mirelly Alexandre et al. Avaliação Hidroquímica e de Parâmetros Físico-Químicos de Qualidade das Águas Subterrâneas da Zona Urbana do Município de Sousa-PB. Águas Subterrâneas, v. 32, n. 2, p. 162-172, 2018. https://doi.org/10.14295/ras.v32i2.29115

KANCHANA, V. et al. Investigating underground water salinity in east coastline of Tamil Nadu, India and improving its quality through solar assisted desalination. Urban Climate, v. 49, p. 101440, 2023. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2023.101440

LIBÂNIO, Marcelo. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 2.ed, Átomo, 2008.

LIMA, BR de et al. Uso e qualidade de água subterrânea utilizada por agricultores familiares no Território Sertão Produtivo, Estado da Bahia, Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, v. 7, n. 16, p. 679-689, 2020. https://doi.org/10.21438/rbgas(2020)071615

MARIANO, H. Q. S. Estudo de sistema de produção de água potável através do processo de destilação solar: Cabo Verde. 2019. 116 p. Dissertação (Engenharia Mecânica) — Instituto Superior de Engenharia do Porto. Disponível em: https://recipp.ipp.pt/bitstream/10400.22/14992/1/DM_HelderMariano_2019_MEM.pdf. Acesso em: 04 nov. 2024.

MARINHO, Francisco José et al. Dessalinizador Solar associado a coletor de águas de chuvas para fornecer água potável. Enciclopédia Biosfera, v. 11, n. 20, 2015. Disponível em: https://conhecer.org.br/ojs/index.php/biosfera/article/view/2115. Acesso em: 11 jun. 2024.

ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE. Guidelines for drinking-water quality. 4. ed. [S.l.], 2022. Disponível em: https://www.fsnnetwork.org/sites/default/files/2022-03/Guidelines-for-drinking-water-quality.pdf. Acesso em: 20 jun. 2024.

SILVA, Adriano Oliveira et al. Potabilização de água salobra por meio de um dessalinizador solar portátil com refletores de radiação integrados. Águas Subterrâneas, v. 34, n. 3, p. 285-295, 2020. https://doi.org/10.14295/ras.v34i3.29923

THE JAMOVI PROJECT. Jamovi (Versão 2.5.6) [Software de computador]. Sydney, 2023. Disponível em: https://www.jamovi.org. Acesso em: 25 jun. 2024.

VON SPERLING, M. Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento de Esgotos: Princípios do Tratamento Biológico de Águas Residuárias. 4. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2018.

ZHANG, Lenan et al. Passive, high-efficiency thermally-localized solar desalination. Energy & Environmental Science, v. 14, n. 4, p. 1771-1793, 2021. https://doi.org/10.1039/D0EE03991H

Cómo citar
Souza Junior, I. V. ., Badaró, G. P. ., Nunes, C. L. N., Pereira, A. K. O. ., Neves, I. R. F. D. ., & Laranjeira, G. D. O. . (2024). Construção do protótipo de um dessalinizador solar e avaliação da sua eficiência na remoção da salinidade de águas do Território do Sertão Produtivo–BA. Águas Subterrâneas, 38(1), e-30282. https://doi.org/10.14295/ras.v38i1.30282