A energia azul é uma forma de gerar energia por osmose, ou seja, a partir das diferenças na concentração de sal de dois volumes de água. Ao separar essas massas de água através de uma membrana semipermeável, é gerada uma diferença de pressão que pode ser utilizada para acionar uma turbina. A turbina está conectada a um alternador que produz eletricidade.
Essa diferença pode ser aproveitada em locais onde a água doce deságua no mar.
A técnica de energia osmótica ainda está em desenvolvimento. Atualmente estão em andamento pesquisas sobre se é possível aumentar a salinidade usando o calor residual para converter o calor diretamente em energia elétrica usando sistemas termoeletroquímicos.
Uma das vantagens da energia azul é ser uma fonte de energia renovável que não gera emissões de gases de efeito estufa. Também é considerada energia limpa porque não gera resíduos poluentes, apenas lança no mar água com certa concentração de sal.
Como funciona a energia azul?
Uma solução salina contém energia que pode ser aproveitada. A dissolução do sal é um processo endotérmico no qual, ao ser dissolvido, como acontece com a maioria dos sais, a temperatura da água cai.
A energia necessária para evaporar a água é maior com água salgada do que com água doce. Portanto, se a água salgada e a água doce se cruzarem na mesma temperatura, a temperatura aumentará ligeiramente. Esse aumento de temperatura gera pressão que pode ser usada para acionar turbinas hidráulicas para gerar energia elétrica.
Energia azul na natureza
Este processo osmótico também ocorre naturalmente. Neste caso, as células vegetais contêm sais cuja concentração aumenta com a evaporação. A parede celular da planta é uma membrana para que a água seja transportada do solo para cima através do processo de osmose.
Desvantagens da energia azul
As principais desvantagens deste tipo de energia renovável é que a energia osmótica tem uma capacidade limitada por metro quadrado de superfície da membrana, além do preço e da resistência das membranas.
Outro problema é o aparecimento de contaminação das membranas, que afinal são filtros extremamente finos. Tanto a água doce do rio quanto a água do mar contêm algas, areia e partículas de argila.
Métodos para aproveitar a energia azul
Osmose de pressão retardada
A primeira técnica, osmose retardada por pressão (PRO), é baseada na osmose. Ocorre quando a água do rio (doce) entra em contato com a água do mar (salgada) através de uma membrana que permite a passagem da água, mas não de substâncias dissolvidas como o sal. A água doce flui através da membrana para o lado salgado e flui para o mar. Ali é gerada uma pressão osmótica que pode ser utilizada como fonte de energia.
A pressão teoricamente aumenta para 28 bar a 10°C e uma diferença de concentração de sal de 3,5%. A pressão real é menor devido à diluição que ocorre. Com a pressão resultante, uma turbina hidráulica pode ser acionada e gerar eletricidade.
A água salobra é produzida como resíduo; nada mais do que teria acontecido se a água tivesse chegado ao mar sem obstáculos.
Eletrodiálise reversa
Um segundo método utiliza eletrodiálise reversa. O fluxo de água salgada e doce é cercado por membranas seletivas de íons, resultando em tensão mínima entre essas membranas.
Ao conectar as membranas em série, é criada uma tensão utilizável e a eletricidade é gerada imediatamente. O problema continua sendo a pouca capacidade por m² de superfície da membrana.
Amônia
Um terceiro método utiliza amônia (NH3) em uma célula de combustível com membranas seletivas de íons. O calor residual de baixas calorias restaura a diferença de concentração necessária e utiliza o calor residual, por exemplo, da indústria (bateria de amônia termicamente regenerativa TRAB).
Este método de aproveitamento da energia osmótica ainda está em fase de estudos.