Um projeto para melhorar a qualidade da água utilizada em poços de petróleo vai resultar em um sistema em escala piloto desenvolvido por meio de uma parceria entre a UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina e Petrobras. O projeto de R$ 4,8 milhões é coordenado pelo professor Marco Di Luccio, do LABSEM - Laboratório de Processos com Membranas, e conta também com a participação do professor Alan Ambrosi e da professora Débora de Oliveira. A execução é uma continuação de pesquisas já desenvolvidas pelo grupo que estuda tecnologias emergentes. O maior desafio relatado pela equipe é propor métodos de tratamento que utilizem sistemas compactos, eficientes e de custo competitivo.

A pesquisa, ligada ao Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, busca a aplicação de métodos emergentes de redução de biofilme em superfícies de membranas. Os processos utilizados são métodos físicos que pretendem melhorar o tratamento de água e consequentemente reduzir o uso de produtos químicos e a frequência das paradas para limpeza.

Com a parceria da UFSC, algumas modificações já vêm sendo aplicadas nas plataformas de extração de petróleo, apresentando resultados promissores. Duas unidades de permeação com membranas já foram utilizadas no projeto anterior, cujo termo de cooperação encerrou em 2022. Agora, um segundo sistema, maior, em escala piloto, está sendo construído e será instalado no campus da UFSC na Barra da Lagoa, em Florianópolis, para simular o tratamento de água do mar que ocorre em uma plataforma de petróleo.

Os biofilmes são basicamente uma comunidade de microrganismos que se agrupa e se fixa em uma superfície, unindo-se entre si por meio de substâncias poliméricas que excretam, o que forma uma espécie de cola, proporcionando estabilidade ao grupo. “Ficar agrupado ajuda as células do biofilme a resistirem a produtos antimicrobianos e a se protegerem de condições adversas, como mudanças de pH, falta de oxigênio, variações de temperatura, e outros estresses”, explica o professor.

Além disso, as substâncias extracelulares facilitam a interação do biofilme com o ambiente, promovendo a absorção de água e a troca eficiente de nutrientes, metabólitos e material genético. Diversas espécies de microrganismos podem participar da formação de biofilmes, mas as bactérias são as mais comuns nesse processo.

Na indústria, embora a água seja tratada para diversos fins, algumas bactérias conseguem sobreviver aos processos de tratamento, resultando na formação de biofilmes em equipamentos como trocadores de calor, filtros e membranas, amplamente utilizados em diferentes aplicações. “Ao longo do tempo, esses biofilmes se desenvolvem, cobrindo toda a superfície em contato com a água e dando origem às conhecidas bioincrustações. Essas incrustações, por sua vez, geram problemas operacionais, como a diminuição da eficiência na troca térmica. Isso significa que, por exemplo, trocadores de calor podem perder capacidade de aquecimento ou resfriamento”, explica.

Além disso, a eficácia de filtros e membranas, essenciais na purificação da água, também é comprometida. A redução na eficiência resulta em uma diminuição na vazão de água na saída desses dispositivos, levando à necessidade de aumentar o uso de biocidas para controlar os biofilmes, além de aumentar a frequência das paradas para limpeza, impactando negativamente na produtividade da planta industrial.

A unidade piloto da UFSC na Barra da Lagoa será composta por um skid de dessulfatação de água do mar utilizando membranas, semelhante aos existentes nas plataformas de exploração de petróleo, porém em escala reduzida. Ele está em fase de projeto e contratação da empresa que fará a construção do equipamento. A previsão de entrega é julho de 2024.

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