Soluções sustentáveis ​​para água geram energia com nova tecnologia para válvulas de controle

Para 2,2 milhões de pessoas em Houston, os impactos da perda de energia no final de 2022 ainda estão frescos em suas mentes. De repente, diante da falta de água limpa, as pessoas em todos os lugares ligaram seus fogões para ferver água. As falhas de energia não são mais surpreendentes. Houve uma falha de rede semelhante em Houston em 2021, onde 4,5 milhões de pessoas foram afetadas pela escassez de água, energia, calor e alimentos e mais de 240 morreram. Falhas de energia são comuns. Não apenas uma preocupação para os texanos, as redes de energia em todo o mundo estão estressadas e não confiáveis.

Para muitos, pensamentos sobre água limpa e energia confiável levam a outras preocupações. A infeliz combinação de fontes de energia não confiáveis ​​e clima imprevisível, incluindo tempestades, secas, inundações, incêndios florestais e outras perturbações climáticas, mantém os gerentes de serviços públicos, engenheiros e socorristas acordados à noite. Todos eles levam à escassez de água, água contaminada e falhas colossais na infraestrutura de água.

É possível fazer grandes avanços na criação de programas que abordem todos esses problemas ao mesmo tempo. Aqui está uma solução que atende a várias funções.

A solução está no nexo de água e energia em um sistema que fornece um fornecimento confiável de água potável segura e limpa, sendo mais eficiente, produtivo e sustentável. Economizar água, descarbonizar, minimizar interrupções e gerar dinheiro para reinvestir e atualizar a infraestrutura agora pode ser feito com uma instalação simples que pode ser financiada em grande parte pelo governo.

A água é energia – consumindo energia e criando-a ao mesmo tempo. O processo de bombeamento, tratamento e distribuição de água e esgoto nos Estados Unidos responde por 6% do consumo de energia do país, contribuindo com 5% de suas emissões de carbono e 40% do orçamento de serviços públicos. Toda essa energia é consumida para alimentar bombas, tratar a água e distribuí-la aos usuários. À medida que os custos de eletricidade aumentam, o custo desses processos pesa muito sobre a indústria e seus usuários.

Mesmo quando os fornecedores de água iniciam esforços de conservação, a infraestrutura deficiente limita sua eficácia. Os Estados Unidos perdem 17% de sua água tratada, chamada de água sem receita (NRW), para sistemas de distribuição fraturados. O Banco Mundial estima que as linhas de distribuição quebradas liberam 8,6 trilhões de galões de NRW anualmente.

Os sistemas globais de distribuição de água destacam a natureza interconectada dos recursos energéticos e hídricos. O termo da indústria usado para descrever essa interconectividade é o nexo de água e energia.

As redes de distribuição de água dependem de energia da rede rica em combustíveis fósseis para operar e contribuem diretamente para a escassez de água devido ao carbono desnecessário que adicionam à atmosfera no processo de tratamento, bombeamento e entrega de água aos seus usuários.

Há inovações acontecendo nos setores de água e esgoto. Nos últimos anos, acadêmicos, empreendedores e inovadores em água trabalharam juntos para enfrentar alguns dos desafios mais prementes do setor.

À medida que os custos de energia aumentam, as mudanças climáticas e a perda de água impactam cada vez mais os sistemas de água e esgoto.

A recuperação de energia que integra válvulas de controle com tecnologia micro-hídrica permite que a própria distribuição de água seja a solução para cada um desses enormes desafios. Avanços recentes na tecnologia de micro turbinas hidrelétricas capacitam os inovadores de água a aproveitar a pressão desperdiçada emitida pelas válvulas de controle. Aproveitando os diferenciais de fluxo e pressão existentes, esta solução recaptura a energia desperdiçada de tubulações pressurizadas para devolver quantidades notáveis ​​de eletricidade à rede local. Essa eletricidade gerada pode ser usada para economizar dinheiro que pode ser reinvestido em operações, economizar água e reduzir as emissões de carbono. Ele também fornece o que a indústria mais precisa em sua modernização: dados em tempo real sobre vazão e pressão, essenciais para o controle das perdas de água. Agora, os fornecedores de água podem analisar os dados de pressão para identificar problemas dentro de zonas de distribuição específicas (áreas de medição do distrito) antes que ocorram vazamentos e quebras principais.