Simulation by CORMIX of the dispersion at sea of brine discharges from the CORSO desalination plant - Algeria

O Mar Mediterrâneo é um lugar onde a engenhosidade humana e os limites naturais frequentemente se encontram. À medida que as cidades costeiras crescem e a água doce se torna mais escassa, muitas nações recorreram à dessalinização, um processo que remove o sal da água do mar para criar água potável. Embora esta tecnologia resolva uma escassez crítica, ela cria um subproduto: a salmoura. Esta é a água restante do processo, que é muito mais salgada e densa do que a água do mar de onde veio. Quando este líquido pesado e salgado é despejado de volta no mar, ele não simplesmente se mistura e desaparece. Por ser mais pesado, ele afunda e espalha-se pelo fundo, potencialmente criando uma camada de água que é demasiado salgada para as plantas e animais que ali vivem. O desafio para os engenheiros é projetar uma forma de libertar esta salmoura para que ela se misture com o oceano rapidamente o suficiente para ser inofensiva antes de se assentar.

Na cidade costeira de Corso, na Argélia, uma grande central de dessalinização começou a operar em 2023 para abastecer a região com água doce. Para garantir que esta instalação não prejudique a vida marinha local, uma equipa de investigadores utilizou um programa de computador especializado para simular como a salmoura da central se comportaria no oceano. Eles não apenas adivinharam; construíram um modelo digital do ambiente subaquático, incluindo os tubos de descarga da central, as correntes locais e o vento, para observar como a pluma salina se moveria. O objetivo era ver se o design atual dos tubos subaquáticos, conhecido como difusor, estava a cumprir o seu trabalho de espalhar a salmoura de forma segura.

Os investigadores focaram-se em três diferentes conjuntos de condições meteorológicas para ver como o sistema se comportaria. Testaram um cenário com ventos e correntes fortes, um com condições moderadas e um com águas muito calmas e paradas. No melhor cenário possível, onde o vento e a água se moviam rapidamente, a pluma de salmoura moveu-se para longe da costa e não tocou nos tubos que trazem a água do mar para tratamento. No entanto, mesmo nesta situação favorável, a simulação mostrou que a salmoura não se misturou o suficiente por conta própria. A água precisava de ser diluída quinze vezes para ser segura para o ambiente, mas os tubos atuais conseguiram apenas diluí-la cerca de nove vezes antes de a pluma viajar o suficiente para atingir um nível seguro. Isto significou que o próprio oceano teve de fazer a maior parte do trabalho para limpar o descarte, em vez de os tubos o fazerem imediatamente após a libertação.

A situação tornou-se mais preocupante quando os investigadores simularam condições mais calmas. No cenário intermédio, com ventos e correntes mais fracos, a pluma salina começou a derivar de volta para a costa. Começou a interagir com os tubos de captação que alimentam a central, potencialmente puxando o sal extra de volta para o sistema que deveria estar a produzir água doce. No pior cenário, onde a água estava quase parada, a pluma moveu-se muito lentamente e até voltou em direção à linha de costa, criando um risco significativo de reentrar no sistema de captação. Nestas condições calmas, a salmoura permaneceu concentrada por uma longa distância, e os tubos da central falharam em fornecer a mistura necessária para proteger o ecossistema local.

O estudo conclui que o design atual do sistema de descarga da central de Corso não está a funcionar bem o suficiente para garantir a segurança sob todas as condições. Os investigadores descobriram que os tubos simplesmente não expulsam a salmoura com força suficiente para se misturar rapidamente. Para corrigir isto, eles recomendam aumentar a velocidade com que a salmoura é expelida pelos tubos, o que lhe daria mais energia para se misturar com a água circundante. Sugerem também mover o ponto de descarga para mais longe da captação de água para evitar que a pluma salina circule de volta. Como um passo adicional, a equipa propõe adicionar um sistema para misturar água do mar fresca com a salmoura antes mesmo de ser libertada, garantindo que seja menos densa e mais fácil de dispersar. Estas descobertas destacam que construir uma central de dessalinização é apenas o primeiro passo; garantir que o seu resíduo é gerido de forma segura requer uma engenharia cuidadosa que se adapte às mudanças de humor do mar.