Nanofiltração - Petroleiras removem sulfato de água com nanofiltração

Petróleo – Petroleiras removem sulfato de água de injeção com nanofiltração e criam mercado milionário para as membranas

Nanofiltração – O promissor mercado das membranas de separação, cada vez mais empregadas em indústrias e na filtração de esgoto doméstico e preparação de água potável, possui uma infinidade de alternativas tecnológicas, que vão desde a microfiltração até a osmose reversa, cada uma delas com variações estruturais de filmes poliméricos e disposição de módulos. Não há dúvida de que, com a queda de preços e a constatação de suas vantagens em comparação aos sistemas convencionais, trata-se de um mercado em ascensão, com maior destaque nos países mais desenvolvidos; e no Brasil também, onde os projetos já há alguns anos passam a ser mais constantes.

Embora haja várias unidades instaladas no Brasil em aplicações de membranas de osmose reversa, para desmineralização de água para caldeiras de geração de vapor, e também módulos de ultra e microfiltração, para retenção de sólidos, ou como pré-tratamento de osmose ou até em módulos de biorreatores de membrana (MBR), existe um parcialmente novo nicho de mercado com membranas com perspectiva de ultrapassar em muito as vendas e os lucros até então obtidos em todas essas negociações. Trata-se do segmento de membranas de nanofiltração para remoção seletiva de sulfato em água de injeção de poços de petróleo offshore.

Há vários motivos para crer na previsão, que para os envolvidos no setor já começa a ocorrer no Brasil. O primeiro são os volumes de negócios. As unidades com membranas de nanofiltração são fornecidas para plataformas semissubmersíveis e navios FPSO – praticamente todos esses projetos estão em construção pela Petrobras e por afretadores de navios (que os alugam para a petroleira), para altas vazões (de 30 mil a mais de 60 mil m³/dia) – e cada uma delas conta com quantidades de membranas que variam de 1.200 até quase 3 mil. Ao tomar conhecimento de que cada membrana de nanofiltração para esse uso custa até quatro vezes mais do que uma de osmose reversa, chegando a até US$ 1.300,00, dá para se ter uma ideia da dimensão e do potencial desse mercado. Só para ressaltar: as maiores unidades de osmose reversa do país não ultrapassam mil membranas.

Melhor para os poços – Na atualidade, todas as novas plataformas offshore de exploração são projetadas para utilizar a nanofiltração para preparar a água de injeção e assim aumentar a produção de poços profundos de exploração, o que dá maior pressão para a extração e, consequentemente, incrementa a produção de petróleo. Em média, são utilizados dois barris de água de injeção para cada barril de petróleo extraído. Essa água depois é removida por separador normalmente presente na própria plataforma.

A migração tecnológica para o tratamento por membranas começou em 1988 na plataforma Marathon Oil Brae, no Mar do Norte, quando a empresa desenvolveu em projeto conjunto com a Dow Química uma membrana seletiva, que remove de 98% a 99% do sulfato da água do mar, prejudicial aos poços, ao mesmo tempo em que deixa parte dos sais passar para não comprometer a operação. A Dow mexeu na estrutura dos filmes das membranas de nanofiltração (que por princípio retém particulados até 0.001 mícron) e conseguiu a proeza, mantendo a patente até 2007, quando outros concorrentes passaram a desenvolver alternativas à tecnologia. Até então as plataformas utilizavam para a função a chamada água produzida, que vem junto com o petróleo, e que era separada e tratada na plataforma antes de ser injetada, com produtos químicos injetados em conjunto para evitar o crescimento e a proliferação de bactérias que metabolizam o sulfato da água do mar e liberam H2S. A necessidade de usar a nanofiltração, em primeiro lugar, é para remover os sulfatos e evitar os depósitos inorgânicos por meio da reação com o excesso de bário e estrôncio presentes nos poços. Removendo os íons, evitam-se as precipitações que geram os sulfatos de bário e de estrôncio, altamente incrustantes de poços e tubulações, o que em uma primeira etapa diminui a produtividade de extração de óleo e gás e, em uma segunda, pode vir a condenar o poço ou exigir caras limpezas com navios apropriados para limpar tubulações e outros sistemas afetados.