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Preservação ambiental

Preservação ambiental

Vencedora do Prêmio Petrobrás de Tecnologia, pesquisa da Poli proporcionou redução de até 60% no consumo de água em refinarias de petróleo e derivados.

Um projeto da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP) proporcionou redução de até 60% no consumo de água em refinarias de petróleo e derivados. A conquista deste patamar, sem acréscimo de impacto ambiental ao processamento de petróleo e gás, foi objeto da pesquisa de mestrado do engenheiro químico Victor Sette Gripp, do Departamento de Engenharia Química da Poli. O trabalho recebeu o prêmio Petrobras de Tecnologia na categoria "Tecnologia de Preservação Ambiental". Gripp recebeu a orientação do prof. doutor Luiz Kulay, do mesmo Departamento.

A Petrobras tem hoje 11 refinarias espalhadas pelo país. Elas são responsáveis pela produção de derivados essenciais para o país, como a gasolina, o diesel, o querosene, o GLP, a nafta petroquímica, o asfalto e até enxofre. Contudo, para que uma refinaria se mantenha em funcionamento, são necessários muitos e muitos litros d'água. Além de ser empregada para situações especiais, como no combate a incêndio e na diluição de produtos químicos, a água, em sua maior parte, é usada para produção de vapor e no resfriamento de tubulações do sistema.

Gripp e Kulay estudaram o caso da Refinaria Gabriel Passos (Regap), na região metropolitana de Belo Horizonte, responsável pelo processamento de 150.000 barris de petróleo por dia. Parte dos processos que ali se desenvolvem consome cerca de 900m3 por hora de água. Para se ter uma ideia, o volume é suficiente para encher, em apenas um dia, as caixas d'água de uma pequena cidade, com 43.200 lares. Tal volume pode ser considerado expressivo, muito embora a Regap seja considerada uma unidade de médio porte em termos de volume de processamento. A mais produtiva refinaria brasileira, a REPLAN, localizada Paulínea, no interior de São Paulo, processa, em média, 365.000 barris por dia.

No momento atual, em que a disponibilidade de água doce no centro sul do país vem diminuído vertiginosamente, ter que fazer uso de tamanho volume de água pode se tornar uma limitação decisiva para o seguimento das atividades da refinaria. "Fizemos um estudo que avalia graus distintos de fechamento do circuito de água da planta de forma que se pudesse captar menor quantidade possível do recurso do meio natural sem comprometer o andamento do processo", diz Kulay. "Definidas essas condições, passamos então a determinar – a partir de modelos computacionais – os impactos ambientais a elas associadas. Depois disso fizemos análises nos múltiplos cenários", diz.

Na análise do arranjo tecnológico para fechamento do circuito de água, Gripp e Kulay se depararam com uma dificuldade adicional. Os usos de água para carregamento de energia – como vapor –, e para resfriamento de outras correntes e equipamentos, que são os processos que dispõem dos maiores volumes, precisam ser analisados conjuntamente, o que eleva bastante o nível de complexidade dos modelos. "Determinados usos podem contaminar a água de forma a tornar seu aproveitamento inviável em outra etapa do processo sem que haja tratamento específico. Nosso desafio foi conciliar as formas de tratar a água sem gastar mais energia ou impor outros problemas ambientais ao processo", diz Kulay.

O trabalho de Gripp tratou de equacionar um problema iminente da Regap, minimizando o impacto ambiental associado à solução encontrada. De acordo com dados da pesquisa, o nível de poluição nas águas residuais do processo caiu em 2,5% em termos de eutrofização – efeito que avalia o desbalanceamento da biota aquática por conta de perdas de nitrogênio e fósforo.

Além disso, as adequações realizadas proporcionaram também uma redução de 2% nas emissões de gases que causam efeito estufa para cada metro cúbico de água recirculado. Pelos resultados obtidos, nota-se que o consumo de água foi apenas um dos impactos ambientais avaliados por Gripp. Além deste, do aquecimento global e da eutrofização, o estudo analisou ainda efeitos na forma de chuva ácida, ecotoxicidade aquática e consumo de recursos de origem fóssil.

Com o prêmio, o modelo desenvolvido na Poli foi consagrado pela viabilidade técnica e está pronto para ser implantado em outras refinarias. "Tecnicamente, é uma solução com desempenho ambiental avalizado", diz Kulay. "Os ganhos ambientais da ação aparentam ser pequenos, mas os valores ganham destaque quando lembramos que tudo isso foi conquistado economizando 61% do consumo de água em um cenário de fechamento completo do sistema", finaliza.