Como a Dominion Energy atingiu a meta de redução de água de 5 anos em 18 meses
À medida que o mundo lida com os crescentes desafios ambientais, as empresas de energia estão sob pressão para reduzir o consumo de recursos e, ao mesmo tempo, manter operações eficientes. Nos Estados Unidos, o setor de energia está na vanguarda dos esforços para diminuir seu impacto ambiental, com esforços significativos para reduzir as emissões de gases de chaminés e a contaminação de efluentes nos últimos anos. No entanto, o uso da água continua sendo uma preocupação crítica, principalmente para usinas termelétricas com grande demanda de água para sistemas de geração e resfriamento de vapor.
A Dominion Energy, um importante participante no setor de energia dos EUA, tem enfrentado esse desafio. Em seu Relatório de Sustentabilidade 2022, a empresa se comprometeu a reduzir em 2030% o consumo de água. Uma instalação que desempenha um papel crucial no cumprimento desta meta é a usina de energia Surry.
A usina de energia Surry é uma usina de energia nuclear de duas unidades localizada no sudeste da Virgínia, na margem sul do rio James, em frente à histórica Jamestown. Cada unidade é equipada com um reator de água pressurizada Westinghouse de três ciclos, capaz de fornecer coletivamente 1.676 megawatts (MW) para a rede — cerca de 15% da eletricidade que os clientes da Dominion Energy recebem.
A usina Surry atinge constantemente fatores de alta capacidade, especialmente durante os meses de pico do verão. Em 2016, a usina atingiu impressionantes 99,5% da capacidade, seguido de mais de 98% em 2017. As unidades 1 e 2 da Surry recentemente receberam a aprovação de uma extensão de licença para operar por até 80 anos, após 2050, ressaltando seu papel na estratégia de geração de energia limpa e confiável de longo prazo da Dominion Energy.
O desafio da água
Apesar de sua eficiência na geração de energia, a usina de energia Surry enfrentou um desafio significativo no consumo de água. A usina usava a tecnologia de osmose reversa (OR) para purificação de água há aproximadamente 50 anos. A evolução dos sistemas de OR ao longo desses 50 anos é semelhante aos avanços da computação — as melhorias tecnológicas tornaram a OR muito mais eficaz, embora ainda resulte tipicamente em uma quantidade substancial de efluentes. Também houve avanços no tratamento químico, o que permite que as membranas de OR operem com mais eficiência, descarregando menos concentrado de água.
Reconhecendo a oportunidade de reduzir o uso de água, a Dominion Energy se propôs a identificar opções para aprimorar a eficiência dos sistemas de água da usina. O fluxo concentrado do sistema de osmose reversa oferecia um potencial expressivo de economia de água.
A Dominion Energy fez uma parceria com a Veolia Water Technologies & Solutions para enfrentar esse desafio e desenvolver uma solução que traria transformação ecológica. Inicialmente, a equipe considerou a implementação de um projeto piloto de pequena escala que atuaria como um mini sistema de recuperação de concentrado de osmose reversa. No entanto, quando a equipe avaliou várias opções de tratamento químico, ficou claro que uma solução mais direta e econômica seria possível.
A equipe reformulou a abordagem para se manter o mais próximo possível da área ocupada original da unidade de OR, modificando o sistema existente e introduzindo um anti-incrustante. Essa abordagem inovadora permitiu que a Dominion Energy aumentasse a taxa de recuperação no processo de OR, reduzindo efetivamente a quantidade de efluentes produzidos sem a precisar de equipamentos adicionais.
Uma resolução rápida para um objetivo de longo prazo
O projeto passou rapidamente da concepção à implementação. Foram necessários cerca de 18 meses para demonstrar a viabilidade do conceito desde o lançamento inicial até a instalação em grande escala, incluindo uma fase piloto. Esse cronograma é especificamente impressionante considerando os rigorosos padrões de segurança e regulatórios que regem as usinas de energia nuclear.
Os resultados foram notáveis. O sistema de recuperação de concentrado de osmose reversa reduziu a captação anual de água do aquífero Upper Potomac da usina Surry em aproximadamente 13,9 milhões de galões. Esse único projeto teria atingido a meta de redução de água no período de cinco anos da Dominion Energy em apenas um ano e meio.
O sucesso na usina Surry abriu portas para iniciativas semelhantes de economia de água em todas as operações da Dominion Energy e a empresa agora explora oportunidades para implementar soluções semelhantes em outras usinas nucleares e instalações fora da geração de energia nuclear.
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