Estudo do comportamento fluidodinâmico do processo de dessalinização por osmose reversa para diferentes geometrias de espaçadores

Abstract

Ao longo das últimas décadas, a comunidade científica vem se intensificando cada vez mais a preocupação com a escassez hídrica e a busca de meios que possam contornar e diminuir esse problema no planeta, em foco na região semiáridas, com o objetivo principal de tornar a água impropria para consumo em água potável. Há alguns anos vem sendo estudado e implantado tecnologias e equipamentos de dessalinização por osmose reversa que é um processo físico-químico e mecânico, onde é caracterizado pela separação do soluto de um solvente através de uma membrana seletora semipermeável, com auxílio de uma bomba no canal de alimentação aplicando uma pressão capaz de superar a pressão osmótica tornando possível mudar a direção do fluxo natural do solvente através da membrana seletora. Esse processo possui algumas limitações, e um dos grandes problemas desse processo é que surge uma camada de concentração do soluto, gerando uma camada polarizada e, consequentemente, a formação de incrustação, diminuindo a vida útil dos equipamentos. Para diminuir esses efeitos negativos nos modelos atuais, são utilizados espaçadores para promover uma turbulência no fluxo de alimentação do fluido e diminuir a camada de concentração na membrana. O uso de diferentes geometrias dos espaçadores para esse estudo e seus efeitos no canal de alimentação mostrou bastante eficiência acarretando a um aumento do fluxo de permeado através da membrana, sendo possível quantificar as eficiências de cada geometria através do uso de parâmetros, como a Razão de Performance do Espaçador e a perda de pressão por unidade de comprimento. Ao analisar esses parâmetros, nas geometrias estudadas, foi observado que os espaçadores do tipo losango tiveram melhores performances de processo.