Desmineralização de Água – Tecnologias reduzem custo operacional e ajudam clientes em época de crise

Química e Derivados, Desmineralização de Água

O principal receio dos fornecedores de tecnologias para desmineralização de água com a recessão da economia é a diminuição do ritmo de modernização em curso nesse segmento nos últimos anos. Felizmente, na opinião da grande maioria das empresas, o risco seria apenas na velocidade da mudança, visto que a introdução de novas técnicas para aperfeiçoar o acondicionamento de água para geração de vapor industrial tornou-se fato considerado irreversível em vários setores importantes. Nem mesmo a crise teria condições de fazer os clientes retrocederem, ou seja, voltarem aos velhos sistemas da chamada “desmi”. Isso muito em virtude de conquistas que englobam também ganhos no custo operacional, importantes em épocas recessivas.

A mudança tecnológica, aliás, já se encontra no início de um segundo estágio de evolução, superando uma primeira etapa em que a indústria procurou substituir as colunas com resinas de troca iônica por unidades de osmose reversa. A atual onda é melhorar a eficiência dos skids, já amplamente empregados no Brasil, por meio de sofisticações nas membranas e principalmente pela conjugação na linha de sistemas de pré-tratamento mais eficientes, com ultrafiltração, resinas de troca iônica especiais ou com o uso complementar de equipamentos para controle microbiológico, como a radiação ultravioleta. Também faz parte dessa evolução, em uma fase ainda incipiente, mas já com casos de aplicação, o polimento final com sistemas de eletrodeionização, em substituição a colunas mistas de resinas de troca iônica.

Há de se lamentar, porém, o fato de a crise econômica ter atingido as empresas bem no meio da curva ascendente desse processo de modernização. Isso porque 2008 vinha sendo considerado um dos melhores anos para o segmento, justamente aquele em que setores mais renitentes a novas tecnologias, como o sucroalcooleiro, começavam a ceder aos apelos técnico-comerciais dos fornecedores. Depois de alguns anos de tentativas, cerca de 90% das usinas de açúcar e álcool já haviam migrado da troca iônica para a osmose reversa e começavam também a ser convencidas a experimentar a ultrafiltração e a eletrodeionização. Com a crise, e a consequente suspensão de pelo menos vinte novas usinas que seriam construídas no Brasil a partir de 2009, o movimento foi atrapalhado.

Química e Derivados, Rolando Piaia Junior, Responsável por desenvolvimento de mercado da GE, Desmineralização de Água
Rolando Piaia Junior: crise abalou o desempenho dos novos investimentos da GE

Baque geral – Empresas empenhadas nesses novos clientes sentiram a mudança brusca de humor dos clientes. A GE Water Technologies, por exemplo, chegou a erguer em 2008 uma fábrica em Sorocaba-SP para montar as unidades de osmose reversa com capacidade de produção de água desmineralizada de 20 a 150 m3/h. Segundo o responsável por desenvolvimento de mercado da GE, Rolando Piaia Junior, o investimento nasceu principalmente para atender o chamado middle market, com destaque o sucroalcooleiro. Com a produção local, o custo caiu o suficiente para fazer a GE vender mais de 50 skids e assim suportar a demanda crescente.

Mas a animação do primeiro ano pós-investimento foi abalada com a crise. “Foi um baque geral, principalmente porque a GE Water era a que mais crescia no grupo no mundo e também no Brasil”, disse Piaia. Nessa avalanche de negócios, a empresa conseguia até mesmo vender suas outras variadas tecnologias, que englobavam também as membranas de ultrafiltração ZeeWeed utilizadas no pré-tratamento de osmose reversa. Além de unidades na Petrobras há mais tempo instaladas, a GE forneceu para duas usinas de açúcar e álcool, também para remover sólidos suspensos e coloidais prejudiciais às membranas de osmose reversa: na Usina Alto Alegre, em Santo Inácio-PR, e para a Usina Vista Alegre, de Itapetininga-SP. Outras instalações, caso a crise não tivesse colocado em suspensão todos os novos investimentos da área, deveriam surgir em breve.

O caso da indústria sucroalcooleira é bastante emblemático e não só por se tratar de um dos mercados mais afetados com a recessão econômica, tendo em vista que os preços das commodities despencaram mundialmente. Mas também porque era ele o que melhor representava essa revolução tecnológica em curso na produção de água desmineralizada. Considerado até então um setor com mentalidade empresarial um pouco arcaica, o etanol na pauta do dia modernizou muitas usinas, trouxe grupos internacionais para o país e tornou mais fácil a venda de novos equipamentos para preparar a água de alimentação de sistemas de co-geração de energia elétrica com o bagaço da cana.

EDI – Tanto foi assim que, além da osmose reversa e da ultrafiltração, o setor começou, nos momentos precedentes à crise, até a adotar sistemas de polimento por eletrodeionização (EDI). Isso muito por causa do envolvimento da empresa Fluid Brasil, de Jundiaí-SP, que se esforçou para vender sistemas de EDI da norte-americana Dow. Já parceira da Dow na venda de unidades de osmose reversa e de ultrafiltração com suas membranas, depois de treinamento a Fluid passou a dominar a tecnologia de EDI oriunda da chinesa Omex, comprada há dois anos pela Dow, e começou a oferecer o sistema a várias usinas clientes (a Fluid tem muita penetração nesse mercado). Conseguiu fechar negócios, como na Usina Carapó, do grupo Cosan, na cidade homônima em Mato Grosso do Sul, onde entregará até o final do primeiro semestre uma EDI de 50 m3/h.
Mas não há como negar que a estratégia de difundir a “nova” tecnologia no setor sucroalcooleiro foi afetada com a eclosão da crise. Não por menos, a Fluid estava prestes a fornecer um grande pacote que incluiria ultrafiltração, osmose reversa e EDI para um dos maiores projetos da área, o chamado Projeto Cabanas, da própria Dow, o qual contempla a produção verticalizada do polietileno verde derivado da cana-de-açúcar. Em associação com a sucroalcooleira Crystalsev, a empresa química norte-americana montaria uma grande usina no norte de Minas Gerais, em Santa Vitória. Depois de a crise ter modificado totalmente os planos mundiais da Dow, que deixou de se associar à estatal do Kuwait e cancelou a aquisição da Rohm and Haas, o projeto, que estava em fase adiantada, foi postergado.

Química e Derivados, Francisco Faus, Gerente-comercial da Fluid, Desmineralização de Água
Francisco Faus: Fluid quer entrar em novos mercados, como na Petrobras

A compensação para a Fluid Brasil, porém, foi ter diversificado as vendas iniciais dos novos sistemas para além do setor sucroalcooleiro. Isso fez a empresa inaugurar no final do ano a primeira planta de EDI para polimento misto, na fabricante de vidros Guardian, em Porto Real-RJ. Segundo explicou o gerente-comercial Francisco Faus, a necessidade de água de processo de alta qualidade, na produção de um novo tipo de vidro, demandou um duplo passo de osmose reversa de 8 m3/h seguido da EDI. Conforme Faus, o maior mérito do novo polimento, além do processo contínuo e isento de regeneração química, foi ter garantido ao cliente água com condutividade de 0,06 mS/cm2, melhor do que o 0,1 mS/cm2 obtido pela tecnologia convencional com polimento misto de resina de troca iônica.

As outras unidades de EDI negociadas também são fruto da atuação multissetorial. Na produtora de negro-de-fumo Cabot, em Capuava-SP, serão instalados até março módulos para polir 35 m3/h de água desmineralizada. Na agroindústria Cargill, de Primavera do Leste-MT, depois de fornecida uma unidade de osmose reversa em fevereiro, em março a engenharia da Fluid dará a partida ao EDI para vazão de 40 m3/h. Um terceiro fornecimento chama a atenção por ser internacional, para Angola, na África, em um vilarejo a 300 km da capital Luanda, onde a Odebrecht constrói uma usina de açúcar e álcool, a Biocon. Nela, a Fluid se encarrega do projeto, construção e instalação de uma sequência completa de tratamento que inclui unidade de ultrafiltração para 250 m3/h, osmose reversa de 80 m3/h e uma EDI de 75 m3/h, além de um sistema de polimento do condensado com leito misto de resinas e uma estação de tratamento biológico para os alojamentos dos trabalhadores da usina.

Os negócios citados, segundo Fran­cisco Faus, além do ineditismo tecnológico (até o momento no Brasil o EDI só existia em aplicações farmacêuticas e nunca para geração de vapor), têm importância ainda para demonstrar como a Fluid atuará daqui para frente. Muito associada ao mercado sucroalcooleiro, a OEM pretende a partir de 2009 acentuar a diversificação, a fim de conquistar uma participação mais firme em concorrências e cotações em mercados como o de petróleo, químico e petroquímico, papel e celulose, bebidas e alimentos, siderurgia e mineração.

A própria contratação de Francisco Faus, oriundo da concorrente de origem francesa Veolia, fornecedora de grandes sistemas de tratamento para a indústria pesada, simboliza o novo plano. “Estamos nos preparando para participar de grandes concorrências na Petrobras, por exemplo”, avisou Faus. Além do gerente, dois outros novos profissionais cuidam do desenvolvimento de negócios.

Para consolidar a nova fase na empresa, que inclui ainda a expansão das vendas para outros países, sobretudo América Latina, a Fluid inaugura até o meio do ano nova fábrica em Jundiaí, onde além da montagem de equipamentos será erguido laboratório de aplicação e unidades piloto das principais tecnologias. Além disso, explica Faus, a empresa está para firmar novas parcerias de licenciamento de tecnologia com empresas norte-americanas e europeias. “Em breve contaremos com pelo menos cinco novos acordos de transferência tecnológica”, disse. A ideia é ampliar o portfólio para poder ofertar pacotes e participar de concorrências em grandes indústrias.

Química e Derivados, Levy Polonio, Gerente geral da Hydranautics, Desmineralização de Água
Levy Polonio: nova membrana resiste ao biofouling

Ajuda na crise – Para os fornecedores de tecnologias para desmineralização de água, a esperança mais imediata para superar o inevitável freio nos investimentos já sentido em 2009 é oferecer soluções para minimizar o custo operacional do tratamento do cliente. Pouco confiantes em grandes projetos no curto prazo – com exceção dos previstos na Petrobras –, há uma variedade de exemplos de empresas com esse discurso comercial no mercado.

A produtora de membranas de osmose reversa Hydranautics, por exemplo, ensaia essa estratégia. De acordo com o diretor do escritório local da fabricante de origem japonesa, Levy Polonio, ainda em 2009 a intenção é divulgar no Brasil uma nova linha de membranas com capacidade intrínseca de reduzir a formação do biofilme, o chamado biofouling (incrustação microbiológica), considerado o maior problema técnico desse segmento. Trata-se das membranas Hydrablok, um desenvolvimento do centro de pesquisas da empresa concluído em 2008.

“Eles modificaram a química do polímero utilizado nas folhas das membranas para bloquear a formação do biofilme. Ou seja, quando as bactérias entram na membrana elas não progridem”, disse Polonio. Segundo ele, o novo produto reduziria em até 80% o biofilme, o que já foi comprovado no Brasil em teste de campo em comparação com membrana convencional. Embora nem mesmo Polonio saiba o que foi realmente feito para melhorar a resistência do polímero, o avanço minimiza uma dor de cabeça constante no pré-tratamento da osmose reversa, aumentando a sua durabilidade e reduzindo a necessidade de lavagens químicas. “Uma membrana que normalmente dura dois anos passará a durar pelo menos cinco anos. E a lavagem química, que precisa ser a cada dois meses, passa a ser feita uma ou duas vezes por ano”, completou.

A se comprovar na prática, a conquista da nova membrana minimiza um problema que ocupa vários técnicos no mundo inteiro. Isso porque mesmo com os atuais sistemas empregados no pré-tratamento, como a ultrafiltração, eficaz contra colóides e sólidos suspensos, os orgânicos dissolvidos costumam passar para as membranas, formando colônias microbianas que afetam a capacidade osmótica. A contaminação demanda mais lavagens químicas, que por sua vez aumentam a aderência do biofilme. É bom acrescentar ainda que, para melhorar seu desempenho e a rejeição de sais e sílica, a membrana Hydrablok tem também novo espaçador (maior, com 34 polegadas) e o número de folhas foi otimizado, além de contar com dispositivo para melhor expulsar o ar de dentro do tubo das membranas.

O desenvolvimento da Hydranau­tics, no entendimento de Polonio, foi uma alternativa de pesquisa a um antigo sonho dos fabricantes de membranas: criar um produto resistente ao cloro. As atuais são extremamente sensíveis aos halógenos, o que dificulta o controle microbiano. Ocorre que a via de criar uma membrana halo-resistente tem se mostrado pouco viável. Isso porque, ao mesmo tempo em que o upgrade permite dosagens maiores do oxidante, sua rejeição a sais e sílica cai com as modificações. A Hydranautics chegou a criar o modelo Hydracore, mas com esse problema de desempenho. A saída, portanto, foi procurar atacar a contaminação diretamente por meio de mudanças na membrana. “A Hydrablok não evita ou destrói totalmente o biofilme, mas não permite que ele cresça”, explicou.

Só para se ter uma ideia da preocupação existente com o biofilme, uma unidade de osmose reversa de grande porte, com vazão para 220 m3/h, recentemente licitada para atender à expansão na Refinaria do Planalto (Replan), da Petrobras, em Paulínia-SP, precisou especificar um sistema de radiação por ultravioleta para complementar o pré-tratamento feito por ultrafiltração. Fornecedor das 520 membranas que serão empregadas na nova planta da Replan, Polonio afirma que o objetivo da estatal com o UV é minimizar seus constantes problemas com a contaminação microbiológica. “E isso será feito mesmo depois de a Petrobras especificar na concorrência nossas membranas com carga neutra [LFC3-LD], menos propensas a atrair colóides, particulados e sólidos suspensos”, afirmou. A obra na Replan está sendo executada pela Degrémont.

Química e Derivados, Fábio Sousa, Diretor regional da Purolite, Tratamento de Água
Fábio Sousa quer vender resina para proteger membranas

Resina para osmose – Há uma outra empresa vendendo a ideia de ajudar os clientes em crise melhorando o custo operacional das unidades de osmose reversa. E o interessante é que se trata de uma produtora de resinas de troca iônica, considerada por muitos como a tecnologia concorrente das membranas. A norte-americana Purolite pretende intensificar o marketing técnico de uma família de resinas denominada MPR (membrane protection resin), especialmente concebidas para pré-tratamento de osmose reversa.

Segundo o diretor regional da Purolite, Fábio Sousa, a linha possui grades específicos, para atender aos principais problemas dessa etapa do tratamento anterior à “desmi” por membranas. A resina aniônica MPR 1000 reduz o SDI da água, protegendo a membrana de orgânicos colóides e dissolvidos. Mas há ainda a aniônica MPR 2000, específica para combater os sólidos dissolvidos, e a MPR 3000, para remover sais de bário. E todas elas com a vantagem, de acordo com Sousa, de serem regeneradas apenas com sal. “É uma tecnologia muito barata”, afirmou.

A especificidade das resinas pode fazer com que elas sejam aplicadas para complementar a ultrafiltração no pré-tratamento, por exemplo removendo sólidos dissolvidos ou sais de bário, ou até mesmo utilizadas sozinhas e precedidas por um abrandador de sais de cálcio e magnésio. “Nossa intenção é operar em sintonia com o mercado de membranas, sem olhá-las como concorrentes. Uma situação que imaginamos é estar em uma sequência que inclua, além do pré-tratamento com resina, o polimento misto”, afirmou.

Química e Derivados, André Belarmino Sousa, Gerente de conta da Dow Water & Process Solutions, Desmineralização de Água
André Belarmino Sousa: rejeito salino da osmose piora tratamento das torres

Essas possibilidades de uso das resinas para a proteção da osmose reversa, aliás, originaram um convite da Petrobras para a Purolite apresentar sua tecnologia em palestra interna. “Eles têm problemas com biofouling nas membranas e estão querendo melhorar o pré-tratamento realizado pela ultrafiltração”, disse Sousa. Um leito com as resinas poderia substituir, por exemplo, a radiação ultravioleta programada para ser instalada na Replan.
Aliás, uma outra produtora de resinas de troca iônica, a Rohm and Haas, observa ainda que a osmose reversa, em uso crescente no país e no mundo, muito por causa da Petrobras, revelou novos problemas no decorrer de suas operações. Segundo o gerente André Sousa, um muito comum hoje em dia envolve as tentativas de reaproveitamento do rejeito salino da osmose, o percentual de 30% que resta do permeado. “Muitas empresas querem reusá-lo nas torres de resfriamento, mas a sua alta salinidade dificulta o condicionamento da água”, disse.

Os problemas, de acordo com o gerente de desenvolvimento de mercado da Rohm and Haas, Osmar Cunha, têm feito recentemente a própria Petrobras repensar algumas vezes o uso da osmose reversa, preferindo a troca iônica. Na Refinaria Duque de Caxias (Reduc), no Rio, onde será feito o projeto Plangás, a opção foi por leito compacto com troca iônica, obra sob encargo da Enfil com base na tecnologia da Rohm and Haas (Amberpack). Outros projetos, como o Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro (Comperj) e a Refinaria do Nordeste, em Pernambuco, também seguiram o mesmo caminho.

“Ultracrescimento” – Apesar dos problemas na Petrobras, o mercado de ultrafiltração cresce aos poucos no Brasil e se espalha para outros setores além do de petróleo, o pioneiro na adoção. Um bom exemplo disso é o fato de a Dow, que apenas recentemente passou a contar com a tecnologia depois de adquirir a Omex, ter vendido apenas em 2008 oito unidades de ultrafiltração para proteção de osmose reversa: sete por meio da Fluid Brasil e uma com a empresa Yete. Embora ainda não estejam no cadastro para fornecer para a Petrobras (o que deve ocorrer ainda em 2009), a boa aceitação dos novos sistemas, segundo explicou o gerente de contas da Dow, Marcus Simionato, faz a empresa pensar em expandir o negócio até para áreas inexploradas, como o saneamento.

Química e Derivados, Osmar Cunha, Gerente de desenvolvimento de mercado da Rohm and Haas, Desmineralização de Água
Osmar Cunha: Petrobras começa a rever investimentos na osmose reversa

“Vamos fazer uma unidade piloto para teste no Cirra (Centro Internacional de Referência em Reúso de Água), na USP, para embasar tecnicamente a utilização por companhias de saneamento”, afirmou Simionato. Segundo ele, estudos de viabilidade econômica anteriores dos módulos atestaram que o retorno sobre o investimento, considerando trocas de membranas em quatro anos, é de apenas 24 meses. “Só que há exemplos concretos, em clientes pelo mundo, em que as trocas foram feitas em seis anos”, completou Renato Ramos, do suporte técnico da Dow Water Solutions. Para Ramos, as vantagens da ultrafiltração para tratamento de água potável seriam enormes: área muito menor (até dez vezes) do que uma ETA convencional, consumo bem menor de insumos químicos e efi­ciência acentuada de filtração de micro-organismos e turbidez.

Mesmo a Dow confiando na mudança de mentalidade do mercado de saneamento, que deve passar a recorrer a melhores tecnologias daqui para frente, a esperança mais imediata para expandir os negócios em ultrafiltração ainda se deposita no pré-tratamento para a osmose reversa. Nem mesmo a alegação de que sozinha a tecnologia não resolve o problema do biofouling nas membranas não desanima os executivos. Segundo Renato Ramos, a bioincrustação só ocorre quando há substrato orgânico (TOC) com microrganismos na osmose reversa. “Como a ultrafiltração remove 99,99% das bactérias e 99,9% dos vírus, a possibilidade disso ocorrer é muito pequena”, afirmou.

Química e Derivados, Marcus Simionato, Gerente de contas da Dow, Desmineralização de Água
Marcus Simionato pensa em vender ultrafiltração no saneamento

Em BOTs – Além das tecnologias para reduzir custo operacional, alguns fornecedores contam com outras estratégias para ajudar os clientes a driblar um pouco a crise. É o caso da Koch Membrane Systems, tradicional fabricante de membranas de origem norte-americana, que negocia com empresas de engenharia participar de ofertas de BOTs com seus equipamentos. “Na hora da crise, precisamos ter criatividade. Como vender sistemas, com projetos engavetados, é difícil, uma maneira mais fácil seria vender a água tratada”, explicou o diretor-comercial da Koch para a América do Sul, Sergio Ribeiro.

Química e Derivados, Renato Ramos, Suporte técnico da Dow Water Solutions, Desmineralização de Água
Renato Ramos: membranas de ultra podem durar até seis anos

Seu propósito é procurar os chamados BOTistas e convencê-los a adotar tecnologias da Koch pouco ou ainda não utilizadas no Brasil em operações financiadas. Uma dessas tecnologias, aliás, seria a membrana de osmose reversa de 18 polegadas MegaMagnum. Segundo Ribeiro, a membrana ”tamanho família” simplifica os skids de desmineralização, em comparação com as tradicionais de 8 polegadas, diminuindo o valor do investimento em 20%, ocupando menos área, com custo de manutenção menor e menos periféricos. “A energia empregada é a mesma da convencional, mas usa uma única bomba maior com manutenção fácil”, disse o diretor.

 

 

 

Química e Derivados, Sergio Ribeiro, Diretor-comercial da Koch para a América do Sul, Desmineralização de Água
Sergio Ribeiro: saída no momento é vender por meio de BOTs

Ribeiro acredita que as empresas de engenharia que adotam o BOT são mais propensas a comprar as tecnologias, entendendo e desejando seus ganhos na redução do custo operacional. “Quanto melhor o desempenho da planta, melhor para eles, visto que isso aumenta a margem de lucro da água tratada”, explicou. Além das membranas de 18 polegadas, indicadas para unidades acima de 50 m3/h e já com instalações em operação no mundo, uma outra aposta da Koch é usar o BOT para vender sistemas de ultrafiltração com a tecnologia Puron de membranas de fibra oca a vácuo. “É uma opção mais barata do que o MBR Puron, sem periféricos, funcionando como uma filtração terciária”, disse Ribeiro. Para unidades com vazão acima de 10 m3/h, a alternativa concorreria com a ultrafiltração da GE Zenon (ZeeWeed 1000). “Mas a nossa membrana tem suporte envolvendo o polímero, o que dá mais resistência durante a operação”, comparou.

Química e Derivados, Sistema especial para instalar membranas de 18 polegadas, Desmineralização de Água
Sistema especial para instalar membranas de 18 polegadas

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