BR0314569B1

BR0314569B1 - Método e sistema para a dessalinização de água do mar a bordo de uma embarcação marítima posicionada na superfície de um corpo de água do mar

Info

Publication number: BR0314569B1
Application number: BRPI0314569-7B1A
Authority: BR
Inventors: Andrew W Gordon; Charles R Cushing; Steven J Duranceau; Michael J Cavanaugh
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2014-02-18
Also published as: WO2004033373A2; AU2003268197A1; CY2200155T2; AU2003268197B2; EP2208709A2; AP2005003301A0; EP1551769A2; SG158741A1; EP2208709A3; ES2291149T1; IL167866A0; KR20050083745A; EG24873A; BR0314569A; HK1079756A1; JP2006502049A; CA2501414A1; WO2004033373A3; IL167866A

Description

MÉTODO E SISTEMA PARA A DESSALINIZAÇÃO DE ÁGUA DO

MAR A BORDO DE UMA EMBARCAÇÃO MARÍTIMA POSICIONADA NA

SUPERFÍCIE DE UM CORPO DE ÁGUA DO MAR A presente invenção refere-se a sistemas, métodos e aparelhos para o abastecimento de água. As realizações incluem sistemas, métodos e aparelhos para a dessalinização e a purificação da água, incluindo a remoção de sólidos dissolvidos e contaminantes da água do mar e da água salobra.

Os sistemas da presente invenção podem ser vantajosamente utilizados para o abastecimento de água potável, ou então água purificada, de uma fonte de água do mar ou de água salobra.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A antigüidade de sistemas de abastecimento de água é bem estabelecida. A data da prática de tratamento de água é registrada em pelo menos 2.000 AC, quando escritos em sânscrito no domínio médico recomendavam a armazenagem da água em embarcações de cobre, a exposição da água à luz solar, a filtração através de carvão de lenha, e a fervura da água suja para a finalidade de tornar a água potável.

Posteriormente, dois avanços significativos ajudaram a estabelecer o tratamento de água para beber. Em 1685, o médico italiano Lu Antonio Porzio desenhou o primeiro filtro de múltiplos estágios. Antes disto, em 1680, o microscópio foi desenvolvido por Anton Van Leeuwenhoek. Com a descoberta do microscópio, permitindo a detecção de microorganismos e a capacidade de filtrar esses microorganismos, a primeira instalação para a filtração de água foi construída na cidade de Paisley, Escócia, em 1804, por John Gibb. Dentro de três anos, a água filtrada era conduzida diretamente aos clientes em Glasgow, Escócia.

Em 1806, uma grande unidade de tratamento de água começou a operar em Paris com filtros feitos com areia e carvão de lenha, que tinham que ser renovados a cada seis horas. As bombas eram impelidas por cavalos que trabalhavam em três turnos. A água era então decantada por doze horas antes da filtração.

Nos anos 1870, o Dr. Robert Koch e o Dr. Joseph Lister demonstraram que os microorganismos existentes nas fontes de água podem causar doenças, e começaram então a investigação sobre maneiras eficazes para o tratamento da água bruta. Em 1906, no leste da França, o ozônio foi utilizado pela primeira vez como um desinfetante. Alguns anos mais tarde, nos Estados Unidos, as usinas hidráulicas de Jersey City em 1908 transformaram-se na primeira empresa de serviços de utilidade na América a utilizar o hipoclorito de sódio para desinfetar o abastecimento de água. Além disso, nesse mesmo ano, a Usina Bubbly Creek em Chicago, Illinois, instituiu o desinfetante de cloro. Durante as várias décadas seguintes, foi iniciado o trabalho para melhorar a eficiência da filtração e do desinfetante.

Nos anos 1920, a tecnologia de filtração tinha evoluido de modo se dispunha de água pura, limpa, isenta de bactérias, isenta de sedimentos e isenta de material em partículas. Durante a segunda guerra mundial, as forças militares aliadas operaram em áreas áridas e iniciaram a dessalinização da água do oceano a fim de suprir as tropas com água potável fresca. Em 1942, o U.S. Public Health Service adotou o primeiro conjunto de padrões de água potável, e o processo de filtro de membrana para a análise bacteriológica foi aprovado em 1957.

No inicio dos anos 1960, mais de 19.000 sistemas municipais de abastecimento água estavam em operação por todos os Estados Unidos. Com a promulgação em 1974 do Safe Drinking Water Act, o governo federal, a comunidade de saúde pública e as usinas de abastecimento de água trabalharam conjuntamente para fornecer uma produção segura de água para os Estados Unidos. 0 mundo tem uma carência de água potável para beber e de água para uso agrícola, na irrigação e industrial. Em algumas partes do mundo, a seca prolongada e as faltas crônicas de água retardaram o crescimento econômico e podem eventualmente causar o abandono de determinados centros populacionais. Em outras partes do mundo, há uma abundância de água fresca, mas a água é contaminada com a poluição tal como de produtos químicos de fontes industriais e de práticas agrícolas. 0 mundo está enfrentando graves desafios em nossa capacidade de satisfazer as nossas futuras necessidades de água. Atualmente, há aproximadamente 300 milhões de pessoas que vivem em áreas com graves carências de água. Estima-se que esse número aumente para 3 bilhões por volta de 2025.

Aproximadamente 9.500 crianças morrem em todo o mundo a cada dia por causa da qualidade pobre da água potável de acordo com relatórios das Nações Unidas. 0 crescimento da população aumentou a demanda em abastecimentos de água para beber, enquanto a água disponível, em todo o mundo, não mudou. Nas décadas vindouras, além de melhorar a eficiência da reutilização da água e de promover a conservação da água, será necessária a provisão de recursos de água adicionais a um custo e de uma maneira que suportem a prosperidade urbana, rural e agrícola e a proteção ambiental.

Houve um aumento de 300 por cento no uso da água nos últimos 50 anos. Cada continente está experimentando níveis de lençóis freáticos decrescentes, particularmente nas Grandes Planícies do sul e no sudoeste dos Estados Unidos, e no norte da África, no sul da Europa, em todo o Oriente Médio, no sudeste da Ásia, na China e em outras partes. A evaporação e a osmose reversa são dois métodos comuns para produzir a água potável a partir da água do mar ou de água salobra. Os métodos de evaporação envolvem o aquecimento da água do mar ou de água salobra, a condensação do vapor de água produzido, e o isolamento do material destilado. A osmose reversa é um processo de membrana no qual as soluções são dessalinizadas ou purificadas ao se utilizar uma pressão hidráulica relativamente elevada como força de impulsão. Os ions de sal ou outros contaminantes são excluídos ou rejeitados pela membrana de osmose reversa quando a água pura é forçada através da membrana. A osmose reversa pode remover de aproximadamente 95% a aproximadamente 99% dos sais dissolvidos, sílica, colóides, materiais biológicos, poluição, e outros contaminantes na água.

A única fonte inesgotável de água é o mar. A dessalinização da água de mar ao se utilizar uma usina baseada em terra em quantidades suficientemente grandes para abastecer um grande centro populacional ou projetos de irrigação em larga escala apresenta muitos problemas. As usinas baseadas em terra que dessalinizam a água do mar através de métodos de evaporação consomem enormes quantidades de energia.

As usinas baseadas em terra que dessalinizam a água através de métodos de osmose reversa geram enormes quantidades de efluentes que compreendem os sólidos dissolvidos removidos da água do mar. Esse efluente, também conhecido como concentrado, tem uma concentração tão elevada de sais, tais como o cloreto de sódio, o brometo de sódio, etc., e outros sólidos dissolvidos, que simplesmente a descarga do concentrado nas águas que circundam uma usina de dessalinização baseada em terra deve eventualmente aniquilar a vida marinha circundante e danificar o ecossistema. Além disso, o concentrado que emerge das usinas de dessalinização de' osmose reversa baseadas em terra convencionais tem uma densidade maior do que a água do mar, e portanto o concentrado afunda e não se mistura rapidamente quando descarregado convencionalmente diretamente na água que circunda uma usina baseada em terra.

Mesmo que a saúde da vida marinha e do ecossistema que circunda uma usina de dessalinização de osmose reversa baseada em terra não constituísse um problema, a descarga do concentrado ha água que circunda a usina baseada · em terra deve eventualmente elevar a salinidade da água de admissão para a usina e sujar as membranas do sistema de osmose reversa. Se uma membrana em um sistema de osmose reversa ficar demasiadamente suja, ela deve ser removida e tratada para eliminar o material de sujeira. Em casos extremos, o material de sujeira não pode ser removido, e a membrana é descartada.

Como uma conseqüência de todos esses fatores, a água potável produzida nas usinas de dessalinização de osmose reversa baseadas em terra é cara e apresenta problemas significativos de engenharia para o descarte do efluente.

Desse modo, apesar da falta de água potável em todo o mundo, somente uma pequena porcentagem da água do mundo é produzida através da dessalinização ou da purificação da água ao se utilizar métodos de osmose reversa. Consequentemente, há uma necessidade de um método e um sistema para o abastecimento de maneira consistente e confiável de água potável utilizando uma tecnologia de dessalinização que não apresente os problemas de engenharia e ambientais que uma usina de dessalinização baseada em terra convencional apresenta.

Os sistemas de dessalinização de água a bordo de embarcações conhecidos são projetados e operados para o consumo de água a bordo de embarcações, e desse modo são projetados e operados de acordo com vários padrões marítimos.

Os padrões marítimos para os sistemas e usinas de dessalinização de água e a qualidade da água são menos rigidos do que os regulamentos, padrões e requisitos que regem o projeto e a operação de usinas e sistemas de dessalinização baseados em terra, especialmente aqueles promulgados pelos Estados Unidos e pelas Nações Unidas, particularmente a Organização Mundial de Saúde. Com a falta crescente de água potável em todo o mundo, há uma necessidade de suprir essa falta. Desse modo, há uma necessidade quanto a métodos e sistemas que possam ser utilizados no mar para fornecer água dessalinizada para o consumo de água baseado em terra, que possa ser produzida, armazenada, mantida e transportada em conformidade com esses regulamentos, padrões e requisitos que regem o projeto e a operação de usinas, sistemas de dessalinização de água, e os padrões de qualidade da água.

DESCRIÇÃO RESUMIDA A presente invenção supera as desvantagens acima mencionadas da técnica anterior e apresenta sistemas, aparelhos e métodos para o abastecimento de água. Um sistema da presente invenção pode ser vantajosamente utilizado para abastecer água potável, água para beber e/ou água para usos industriais.

Os sistemas da presente invenção compreendem uma embarcação. A embarcação compreende sistemas, métodos e aparelhos para a purificação e/ou a dessalinização da água na qual a embarcação flutua, incluindo a água do mar, de lagos, de rios, de estreitos, de baias, de estuários, de lagoas, etc., salobra e/ou poluída. A água produzida na embarcação pode ser transportada para a terra através do uso de embarcações de transporte, tubulações, portos de transferência e outros do gênero. A água pode ser transferida na forma maciça e/ou pode ser acondicionada em recipientes antes de ser transportada. A água pode ser armazenada na embarcação de produção, em embarcações acompanhantes, e/ou outros um dispositivo de armazenagem antes de ser transportada para a terra.

Os métodos da presente invenção incluem a produção de água, incluindo a água potável ou a água para usos residenciais, industriais ou agrícolas, na embarcação, e o transporte da água para a terra. Os métodos também podem compreender a armazenagem e/ou o acondicionamento da água.

Os aparelhos da presente invenção incluem a embarcação e os aparelhos associados para a produção, o transporte, a armazenagem, a refrigeração e/ou o acondicionamento da água. As realizações dos aparelhos da presente invenção são aqui descritas em detalhes. Os sistemas e os métodos da presente invenção podem empregar um aparelho da presente invenção e/ou podem utilizar outros aparelhos ou equipamentos.

As realizações da presente invenção podem assumir uma ampla variedade de formas. Em uma realização exemplificadora, uma embarcação inclui um sistema de admissão de água, um sistema de osmose reversa, um sistema de descarga de concentrado, um sistema de transferência de permeado, uma fonte de alimentação, e um sistema de controle. 0 sistema de admissão de água inclui uma entrada de água e uma bomba de admissão de água. 0 sistema de osmose reversa inclui uma bomba de alta pressão e uma membrana de osmose reversa. 0 sistema de osmose reversa fica em comunicação com o sistema de admissão de água. 0 sistema de descarga de concentrado inclui uma pluralidade de portas de descarga de concentrado. 0 sistema de transferência de permeado inclui uma bomba de transferência. 0 sistema de descarga de concentrado e o sistema de transferência de permeado ficam em comunicação com o sistema de osmose reversa. A fonte de alimentação fica em comunicação com as bombas do sistema de admissão de água, o sistema de osmose reversa, e o sistema de transferência de permeado. 0 sistema de controle fica em comunicação com o sistema de admissão de água, o sistema de osmose reversa, o sistema de concentrado, o sistema de transferência de permeado, e a fonte de alimentação.

Em uma realização exemplificadora adicional, um método de produção de permeado em uma estrutura flutuante inclui a produção de permeado em que um concentrado é produzido e a descarga do concentrado na água circundante. 0 concentrado é descarregado através de um sistema de descarga de concentrado que inclui uma pluralidade de portas de descarga de concentrado.

Em uma outra realização exemplificadora, um sistema inclui uma primeira embarcação que tem um dispositivo para produzir um permeado e um dispositivo para misturar um concentrado com a água do mar e um dispositivo para transferir o permeado da primeira embarcação a um sistema de distribuição baseado em terra.

Em uma outra realização exemplificadora, um sistema para a prestação de serviços de alivio de desastres de um ambiente marítimo inclui uma primeira embarcação e um dispositivo para transferir a água dessalinizada para a costa. A primeira embarcação é operável para produzir água dessalinizada.

Em ainda uma outra realização exemplificadora, um sistema para mitigar os impactos ambientais de um sistema de dessalinização de uma embarcação (produzindo um permeado e um concentrado) em um ambiente marítimo inclui um dispositivo para regular um nível de salinidade da solução de concentrado descarregada da embarcação no corpo de água circundante e um dispositivo para regular uma temperatura do concentrado substancialmente igual a uma temperatura da água que circunda a embarcação.

Ainda em uma outra realização exemplificadora, um método inclui o emprego de uma primeira embarcação operável para produzir um permeado e para misturar um concentrado e transferir o permeado da primeira embarcação para um sistema de distribuição baseado em terra.

Em uma realização exemplificadora adicional, um método para propiciar alivio a uma área atingida por desastre inclui o emprego de uma primeira embarcação operável para produzir água dessalinizada e transferir a água dessalinizada para a costa. A primeira embarcação inclui uma primeira tonelagem.

Em uma outra realização exemplificadora, um método para mitigar os impactos ambientais de dessalinização da água (o processo de dessalinização da água produz um permeado e um concentrado) inclui a redução do nível de salinidade do concentrado e a regulação de uma temperatura do concentrado substancialmente igual a uma temperatura da água próxima à área de descarga de concentrado.

Em uma realização exemplificadora adicional, um sistema compreende uma embarcação que compreende um dispositivo para produzir energia e um dispositivo baseado em terra para transferir a energia da embarcação para um sistema de distribuição baseado em terra.

Em uma outra realização exemplificadora, um sistema compreende uma embarcação operável para produzir água dessalinizada, um dispositivo para transferir a água dessalinizada da embarcação para um sistema de distribuição de água baseado em terra, e um dispositivo para transferir a eletricidade da embarcação para um sistema de distribuição elétrica baseado em terra.

Em uma realização exemplificadora adicional, uma embarcação compreende um casco que compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície, um dispositivo para produzir água dessalinizada, um dispositivo para misturar um concentrado com a água do mar, e um dispositivo para armazenar a água dessalinizada. 0 dispositivo de armazenagem de água compreende um tanque disposto dentro do casco. 0 tanque compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície. A segunda superfície do tanque é separada da primeira superfície do casco.

Em uma outra realização exemplificadora, um método compreende o emprego de uma embarcação operável para gerar energia e transferir a energia da embarcação para um sistema de distribuição baseado em terra.

Em uma realização exemplificadora adicional, um método compreende o emprego de uma embarcação operável para produzir água dessalinizada e para gerar eletricidade, a transferência da água dessalinizada produzida pela embarcação para uma rede de distribuição de água baseada em terra, e a transferência da eletricidade gerada pela embarcação para uma rede de distribuição elétrica baseada em terra.

Em ainda uma realização exemplificadora, um método compreende a produção de água dessalinizada, a misturação de um concentrado com a água do mar, e a armazenagem da água dessalinizada em um tanque. 0 tanque é disposto em um casco de uma embarcação. 0 casco compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície. 0 tanque compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície. A segunda superfície do tanque é separada da primeira superfície do casco.

Uma vantagem da presente invenção pode consistir na utilização de uma fonte de água resistente à estiagem.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir no emprego de uma instalação de dessalinização marinha que seja menos cara do que uma instalação de dessalinização baseada em terra.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir no emprego de uma instalação de dessalinização mais segura.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na mitigação dos impactos ambientais de uma instalação de dessalinização.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na descarga de uma solução de concentrado que tem um nível de salinidade substancialmente igual a um nível de salinidade da água que circunda a instalação de dessalinização.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na descarga de um concentrado que tem uma temperatura substancialmente igual a uma temperatura da água que circunda a instalação de dessalinização.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir no fornecimento de grandes quantidades de água dessalinizada a locais no litoral e marítimos no mundo ou a locais distantes de um corpo de água através do uso de um sistema de distribuição.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na provisão de alívio a áreas atingidas por desastres.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na provisão de produção móvel e a armazenagem de água dessalinizada.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na minimização da quantidade de infra-estrutura baseada em terra.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na obtenção de uma instalação de dessalinização em um período de tempo mais curto do que é necessário para uma instalação de dessalinização baseada em terra.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir em uma instalação de dessalinização que possa para ser movida para evitar rompimentos naturais e calamidades.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na entrega de abastecimentos de emergência e água previamente acondicionada.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir em aqüíferos corretivos e terrenos úmidos.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir em um sistema estratégico federal de reserva de água.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir em excessos de água comercializáveis e transportáveis.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir em um projeto modular de usina de água que possa ser atualizado e modificado.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir no fornecimento de eletricidade a áreas que sofrem de uma falta aguda de energia.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na geração e transferência de eletricidade para a costa enquanto a água dessalinizada é descarregada de uma embarcação.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na variação da quantidade de água dessalinizada fornecida a um local através da substituição de embarcações e/ou usinas de diferentes tamanhos.

Uma outra vantagem da presente invenção pode consistir na relocação imediata da localização de uma fonte de entrada de água e/ou descarga de concentrado, tal como desej ado.

Uma vantagem adicional da presente invenção pode consistir na produção, armazenagem e manutenção da água a bordo de uma embarcação em conformidade com os padrões e requisitos de sistemas e usinas de dessalinização baseadas em terra.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos em anexo, que constituem uma parte deste relatório descritivo, ajudam a ilustrar as realizações da invenção. Nos desenhos, as mesmas referências numéricas são utilizadas para indicar os mesmos elementos em todos eles. A Figura 1Ά é uma vista lateral de uma embarcação de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 1B é uma vista de planta da embarcação da Figura 1B. A Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 3 é uma vista inferior da embarcação da Figura IA. A Figura 4 é uma vista lateral de uma embarcação de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 5A é uma vista em perspectiva de um dispositivo de dispersão de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 5B é uma vista em seção da grade da Figura 5A tomada ao longo da linha I-I. A Figura 6 é uma vista lateral de uma embarcação de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 7 é uma vista anterior de uma embarcação de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 8 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 9 é uma vista em perspectiva de um tanque misturador de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 10 é uma vista superior de uma embarcação de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 11 é uma vista superior de uma embarcação de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 12 é uma vista superior de uma embarcação de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 13 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 14 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 15 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 16 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 17 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 18 é um diagrama esquemático de um sistema de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 19A é uma vista superior de uma embarcação de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 19B é uma vista secional tomada ao longo das linhas I-I da Figura 19A. A Figura 20A é um diagrama de um método de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 20B é um diagrama de uma outra realização do método da Figura 17A. A Figura 20C é um diagrama de uma outra realização do método da Figura 17Ά. A Figura 21 é um método de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 22 é um método de acordo com uma outra realização da presente invenção. A Figura 23 é um método de acordo com uma outra realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA A presente invenção apresenta sistemas, métodos e aparelhos para a produção de água.

Em uma realização, um sistema da presente invenção compreende: uma embarcação de produção de água e um sistema de distribuição para distribuir a água produzida para usuários finais. 0 sistema de distribuição pode compreender aparelhos para bombear, conduzir, armazenar, transportar, acondicionar ou então distribuir a água produzida na embarcação.

Para as finalidades deste relatório descritivo, a menos que esteja indicado de alguma outra maneira, todos os números que expressam as quantidades dos ingredientes, as condições da reação, e assim por diante, utilizados no relatório descritivo devem ser compreendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo "aproximadamente".

Por conseguinte, a menos que esteja indicado em contrário, os parâmetros numéricos determinados no relatório descritivo a seguir são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas que devem ser obtidas pela presente invenção. No minimo, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina dos equivalentes ao âmbito das reivindicações, cada parâmetro numérico deve ser pelo menos interpretado à luz do número de digitos significativos relatados e pela aplicação de técnicas de arredondamento comuns.

Apesar do fato que as faixas numéricas e os parâmetros que determinam o amplo âmbito da invenção sejam aproximações, os valores numéricos indicados nos exemplos específicos são relatados tão precisamente quanto possível.

Qualquer valor numérico, entretanto, contém inerentemente determinados erros que resultam necessariamente do desvio padrão encontrado em suas respectivas medições de teste.

Além disso, deve ficar compreendido que todas as faixas aqui apresentadas abrangem toda e qualquer sub-faixa aqui compreendidas, e cada número entre os pontos de extremidade.

Por exemplo, uma faixa indicada de "1 a 10" deve ser considerada como incluindo toda e qualquer sub-faixa entre (e incluindo) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as sub-faixas que começam com um valor mínimo de 1 ou mais, por exemplo 1 a 6,1, e que terminam com um valor máximo de 10 ou menos, por exemplo, 5, 5 a 10, bem como todas as faixas que começam e que terminam dentro dos pontos de extremidade, por exemplo, 2a 9, 3a 8, 3a 9, 4a7, e finalmente a cada número 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 contido dentro da faixa. Adicionalmente, qualquer referência indicada como "aqui incorporada" deve ser compreendida como sendo incorporada em sua totalidade.

Também deve ser observado, tal como empregado neste relatório descritivo, que as formas singulares "um", "uma" e "o/a" incluem referentes plurais a menos que estejam limitadas expressa e inequivocamente limitadas a um referente.

As realizações da presente invenção compreendem sistemas, métodos e aparelhos para a dessalinização da água do mar, água salobra, e/ou água poluída. Os sistemas, os métodos e os aparelhos para a dessalinização de água aqui descritos podem geralmente ser operáveis para serem utilizados no mar a bordo de uma embarcação para fornecer água dessalinizada em conformidade com os padrões e os requisitos geralmente impostos às usinas e aos sistemas de dessalinização de água baseadas em terra. A invenção aqui descrita, entretanto, não fica limitada às aplicações baseadas no mar, mas é apresentada como uma tal realização.

Com referência agora aos desenhos, e particularmente às Figuras 1 e 2, a presente invenção apresenta uma embarcação 101 que compreende: um sistema de purificação de água 200 que compreende um sistema de admissão de água 210 que compreende uma entrada de água 2 02 e uma bomba de admissão de água 2 03; um sistema de osmose reversa 204 que compreende uma bomba de alta pressão 2 05 e uma membrana de osmose reversa 206; um sistema de descarga de concentrado 207 que compreende uma pluralidade de portas de descarga de concentrado; um sistema de transferência de permeado 208 que compreende uma bomba de transferência 209; uma fonte de alimentação 103; e um sistema de controle 210. O sistema de osmose reversa 204 fica em comunicação com o sistema de admissão de água 201, e o sistema de descarga de concentrado 207 e o sistema de transferência de permeado 208 ficam em comunicação com o sistema de osmose reversa 204. A fonte de alimentação 103 fica em comunicação com o sistema de admissão de água 201, o sistema de osmose reversa 204 e o sistema de transferência de permeado 208. 0 sistema de controle 210 fica em comunicação com o sistema de admissão de água 201, o sistema de osmose reversa 204, o sistema de descarga de concentrado 207, o sistema de transferência de permeado 208 e a fonte de alimentação 103.

Os termos "comunica" ou "comunicação" significam o contato, o acoplamento ou a conexão mecânicos, elétricos, ou algum outro, por um meio direto, indireto ou operacional. O sistema de admissão de água 201 fornece a água à bomba de alta pressão 205 e a bomba de alta pressão 205 empurra a água através da membrana de osmose reversa 206, com o que um concentrado é criado no lado de alta pressão da membrana de osmose reversa 206. 0 concentrado é descarregado na água que circunda a embarcação 101 através da pluralidade de portas de descarga de concentrado do sistema de descarga de concentrado 207. No lado de baixa pressão da membrana de osmose reversa 206, o permeado criado pode ser transferido da embarcação 101 através do sistema de transferência de permeado 208. A embarcação 101 também pode compreender um dispositivo de propulsão 102 em comunicação com a fonte de alimentação 103. Uma fonte de alimentação separada pode fornecer a energia a cada um dentre o sistema de admissão de água 201, o sistema de osmose reversa 204, o sistema de transferência de permeado 208 e o dispositivo de propulsão 102. Por exemplo, cada uma dentre a bomba de admissão de água 203, a bomba de alta pressão 205 e a bomba de transferência de permeado 209 pode estar em comunicação com uma fonte de alimentação separada. A embarcação 101 pode ser um navio auto-propelido, uma barcaça amarrada, rebocada, empurrada ou integrada, ou um flotilha ou frota de tais embarcações. A embarcação 101 pode ter ou não uma tripulação. A embarcação 101 pode ser uma embarcação de um casco simples ou um casco duplo.

Em uma realização alternativa, uma fonte de alimentação pode fornecer a energia a uma combinação de dois ou mais dentre o sistema de admissão de água 201, o sistema de osmose reversa 204, o sistema de transferência de permeado 208 e o dispositivo de propulsão 102. Por exemplo, a energia elétrica para a bomba de alta pressão 205 pode ser fornecida por um gerador acionado pela fonte de alimentação para o dispositivo de propulsão da embarcação, tal como o motor principal de uma embarcação. Em tal realização, uma engrenagem elevadora de remoção ou transmissão de energia deve ser instalada entre o motor principal e o gerador a fim de obter a velocidade sincrona requerida.

Adicionalmente, um acoplamento adicional entre o dispositivo de propulsão e o motor principal permite que o motor principal acione o gerador enquanto a embarcação não está em movimento. Além disso, uma fonte de alimentação independente (não mostrada) , tal como uma turbina diesel, a vapor ou a gás, ou uma combinação destas, pode acionar o sistema de osmose reversa 204, o dispositivo de propulsão 102, ou ambos.

Em uma outra realização, a fonte de alimentação do sistema de purificação de água 200 é dedicada ao sistema de purificação de água 200 e não fica em comunicação com nenhum dispositivo de propulsão na embarcação 101.

Em uma outra realização, a pluralidade de portas de descarga de concentrado do sistema de descarga de concentrado 207 pode agir como um dispositivo de propulsão auxiliar para a embarcação 101 ou pode agir como um único dispositivo de propulsão para a embarcação 101. Parte ou todo o concentrado pode ser passado para os impulsores de propulsão para fornecer a propulsão em marcha lenta ou de emergência.

Em uma outra realização, a fonte de alimentação pode compreender moinhos de vento ou hélices para a água produtores de eletricidade que aproveitaram o fluxo de ar ou água para gerar a energia para o sistema de purificação de água ou a operação da embarcação. O sistema de admissão de água 201 tem capacidade de extrair a água do corpo de água que circunda a embarcação e de transferir a mesma ao sistema de osmose reversa 204. Em uma realização, a entrada de água 202 do sistema de admissão de água 201 compreende uma ou mais aberturas no casco da embarcação abaixo da linha d'água. Um exemplo de uma entrada de água 202 é uma câmara marinha. A água é transferida para a embarcação através da entrada de água 202 que compreende uma ou mais aberturas, passada através da bomba de admissão de água 203, e passada para a bomba de alta pressão 205 do sistema de osmose reversa 204. 0 sistema de osmose reversa 204 compreende uma bomba de alta pressão 205 e uma membrana de osmose reversa 206. As membranas de osmose reversa são de construção composta e uma forma amplamente utilizada compreende duas películas de uma resina polimérica complexa que definem conjuntamente uma passagem de sal. Nesse processo, a água bruta pré-tratada é pressionada através de uma barreira semi- permeável que favorece desproporcionalmente a permeação da água em relação à permeação do sal. A água de alimentação pressurizada penetra em uma disposição organizada de vasos de pressão que contêm elementos de membrana de osmose reversa individuais onde é separada em duas correntes do processo, o permeado e o concentrado. A separação ocorre enquanto a água de alimentação flui da entrada da membrana para a saída. A água de alimentação primeiramente penetra em canais uniformemente espaçados e flui através da superfície da membrana com uma parte da água de alimentação permeando a barreira da membrana. O restante da água de alimentação flui paralelo à superfície da membrana para deixar o sistema não filtrado. A corrente de concentrado é assim denominada porque contém os íons concentrados rejeitados pela membrana. A corrente de concentrado também é utilizada para manter a velocidade de fluxo cruzado mínima através do elemento da membrana com turbulência formada pelo espaçador do canal de salmoura de alimentação. 0 tipo de membrana de osmose reversa utilizada na presente invenção é limitado somente pela sua compatibilidade com a água e/ou contaminantes no corpo de água circundante. A bomba de alta pressão 205, operável para empurrar a água bruta através da membrana de osmose reversa 206, compreende qualquer bomba apropriada para gerar a pressão hidráulica necessária para empurrar a água bruta através da membrana de osmose reversa 206.

Em uma realização, a embarcação 101 pode compreender uma pluralidade de sistemas de osmose reversa 104, também indicados como trens. A pluralidade de sistemas de osmose reversa pode ser instalada no convés 105 da embarcação. A pluralidade de sistemas de osmose reversa 104 também pode ser instalada em outras partes da embarcação 101. A pluralidade dos sistemas de osmose reversa 104 também pode ser instalada em múltiplos niveis. Por exemplo, cada sistema de osmose reversa da pluralidade de sistemas de osmose reversa 104 pode ser instalado em um recipiente separado.

Diversos recipientes podem ser colocados uns no topo dos outros para otimizar o uso do convés 105 na embarcação 101 e para diminuir o tempo e o custo associados com a construção do sistema de purificação de água na embarcação 101. A pluralidade de sistemas de osmose reversa 104 é instalada preferivelmente em paralelo, mas outras configurações são possíveis. O sistema de transferência de permeado 208 tem capacidade de transferir o permeado produzido a um dispositivo de distribuição de permeado, tal como uma unidade de rebocador ou um navio tanque. Em uma realização, o sistema de transferência de permeado 208 tem capacidade de transferir o permeado produzido a um dispositivo de distribuição de permeado que compreende um dispositivo de vaso de transferência enquanto a embarcação 101 e o dispositivo de vaso de transferência estão em movimento. O sistema de transferência de permeado 208 também tem capacidade de transferir o permeado produzido a um dispositivo de distribuição de permeado que compreende um encanamento em comunicação com o sistema de transferência de permeado 208. 0 sistema de controle 210 compreende qualquer sistema com capacidade de controlar a operação do sistema de admissão de água 201, o sistema de osmose reversa 204, o sistema de descarga de concentrado 207, o sistema de transferência de permeado 208 e a fonte de alimentação 103 na embarcação 101. O sistema de controle 210 fica localizado em uma posição apropriada de acordo com as necessidades da embarcação 101. 0 sistema de controle 210 também pode compreender qualquer sistema com capacidade de controlar a operação da embarcação 101. Em uma realização, o sistema de controle pode compreender um processador para tomar decisões operacionais autônomas para acionar a embarcação 101 e o sistema de purificação de água 200. Um sistema de controle especifico contemplado é o software TLX disponível junto à Auspice Corp., embora outros sistemas possam ser incluídos no projeto, tal como um sistema de controle lógico programável (PLC). O processador fica geralmente em comunicação com o sistema de controle 210. Os processadores apropriados incluem, por exemplo, processadores lógicos digitais com capacidade de processar a entrada, de executar algoritmos, e de gerar a saída. Tais processadores podem incluir um microprocessador, um Circuito Integrado Específico de Aplicação (ASIC), e máquinas de estado. Tais processadores incluem, ou podem estar em comunicação com uma mídia, por exemplo, uma mídia que pode ser lida por computador, que armazena instruções que, quando executadas pelo processador, fazem com que o processador execute as etapas aqui descritas tal como executadas, ou assistidas, por um processador.

Uma realização de uma mídia que pode ser lida por computador apropriada inclui um dispositivo de armazenamento ou transmissão eletrônico, óptico, magnético, ou um outro com capacidade de fornecer a um processador, tal como o processador em um servidor da rede, instruções que podem ser lidas por computador. Outros exemplos de mídia apropriada incluem, mas sem ficar a eles limitados, um disco flexível, um CD-ROM, um disco magnético, um chip de memória, ROM, RAM, ASIC, um processador configurado, todas as mídias ópticas, fitas magnéticas ou outras mídias magnéticas, ou qualquer outro meio a partir do qual um processador do computador possa ler. Além disso, várias outras formas de uma mídia que pode ser lida por computador podem transmitir ou carregar instruções para um computador, incluindo um roteador, rede privada ou pública, ou um outro dispositivo ou canal de transmissão.

Em uma realização, o sistema de controle 210 compreende sistemas da segurança operáveis para controlar o acesso físico ao sistema de controle 210. Em uma outra realização, o sistema de controle 210 compreende sistemas da segurança de rede operáveis para controlar o acesso eletrônico ao sistema de controle 210. 0 sistema de descarga de concentrado 207 é configurado para aumentar misturação do concentrado descarregado no corpo de água circundante. A pluralidade de portas de descarga de concentrado do sistema de descarga de concentrado 207 pode ficar fisicamente acima ou abaixo da linha d'água da embarcação 101.

Com referência agora à Figura 3, em uma realização, uma pluralidade de portas de descarga de concentrado 301 é fisicamente posicionada de uma tal maneira que uma parte do concentrado descarregado através da pluralidade de portas de descarga de concentrado 301 pode ser misturada com a água que circunda a embarcação 101 por um dispositivo de propulsão 102 para a embarcação 101.

Em uma realização que compreende uma pluralidade de sistemas de osmose reversa, um sistema de descarga de concentrado separado é conectado a cada sistema de osmose reversa.

Com referência agora à Figura 4, em uma outra realização que compreende uma pluralidade de sistemas de osmose reversa, o concentrado descarregado de cada sistema de osmose reversa é coletado pelo sistema de descarga de concentrado 207 em uma ou mais tubulações múltiplas longitudinalmente orientadas, traves de caixas estruturais, ou túneis. A intervalos ao longo da embarcação 101, uma pluralidade de portas de descarga 401 permite que o concentrado seja descarregado sobre uma parte substancial do comprimento da embarcação 101.

Com referência agora à Figura 5, em uma outra realização do sistema de descarga de concentrado 207, cada porta de descarga incorpora uma grade 507 projetado para ajudar na misturação, a qual possui aberturas orientadas de modo divergente 502. Uma grade com saliências nas aberturas da grade também pode ser utilizada para ajudar na misturação.

Em uma outra realização, as portas de descarga de concentrado do sistema de descarga de concentrado 207 são configuradas de uma maneira similar aos bocais de descarte em um avião a jato de combate F-15 tal que as portas de descarga de concentrado podem mudar a sua circunferência e também podem mudar o sentido do fluxo de concentrado.

Com referência agora à Figura 6, nas realizações onde a embarcação 101 é amarrada, o sistema de descarga de concentrado 207 pode compreender um membro 601 que se estende para baixo do casco da embarcação 101 com uma pluralidade de portas de descarga 602 no membro 601. Dependendo de vários fatores tais como a profundidade da água, a temperatura de água, as correntes de água, e o ecossistema circundante, o membro 601 pode se estender até a profundidade ou as profundidades que otimizam a misturação do concentrado com o corpo de água circundante.

Em uma realização, o membro 602 pode ser abaixado da embarcação 101 e recuado para a mesma por um dispositivo mecânico tal como, por exemplo, um conjunto hidráulico.

Alternativamente, outros dispositivos apropriados podem ser utilizados abaixar e recuar o membro 602, incluindo aqueles utilizados em operações de perfuração marítimas convencionais. Em uma outra realização, o membro 602 pode ter uma massa e/ou densidade suficiente tal que o membro 602 pode ser abaixado da embarcação 602 até uma profundidade desejada sem auxilio mecânico. Tal membro 602 é geralmente recuado para a embarcação 101 por um dispositivo mecânico.

Com referência agora à Figura 7, em uma outra realização, o sistema de descarga de concentrado 207 compreende um membro 701 que tem uma pluralidade de portas de descarga de concentrado 7 02 em que o membro 7 01 flutua na superfície da água com o uso de pontões de suporte ou uma catenária dotada de pontões de suporte, ou o membro 701 pode ser inerentemente flutuante.

Em uma outra realização, cada porta de descarga de concentrado do sistema de descarga de concentrado 207 pode ser montada em dispositivos de dispersão que permitem que as portas de descarga se movam em uma faixa de hemisfério completo. .Os dispositivos de dispersão podem compreender uma junção universal, uma articulação, um balanceiro, uma esfera e um soquete, ou outros dispositivos similares conhecidos de um elemento versado na técnica. Através da oscilação ou do movimento da pluralidade de portas de descarga de concentrado, o concentrado deve ficar disperso mais uniformemente na água circundante.

Em uma outra realização, o sistema de descarga de concentrado 207 também pode compreender uma bomba para aumentar a pressão da água do concentrado antes de ser descarregado através da pluralidade de portas de descarga de concentrado.

Em uma outra realização, a embarcação 101 também compreende um sistema de recuperação de calor em comunicação com o descarte de uma fonte de alimentação, o sistema de admissão de água 201, o sistema de controle 210, e o sistema de osmose reversa 204. O sistema de recuperação de calor pode utilizar a energia calórica gerada por uma ou mais fontes de alimentação para aquecer a água captada pelo sistema de admissão de água 201 antes para a água passar para uma membrana de osmose reversa 206.

Em uma outra realização, a embarcação 101 também pode compreender um sistema de troca de calor em comunicação com o sistema de osmose reversa 204 e o sistema de descarga de concentrado 207. O sistema de troca de calor compreende um trocador de calor e um sistema de refrigeração. O sistema de troca de calor reduz a temperatura do concentrado até ou acima da temperatura da água que circunda a embarcação 101.

Uma vez que o concentrado tem normalmente uma temperatura elevada em comparação à temperatura da água de entrada, a instalação de um sistema trocador cambista de calor operacionalmente entre o sistema de osmose reversa 204 e o sistema de descarga de concentrado 207 fornece a vantagem de reduzir ou de eliminar qualquer impacto no ecossistema circundante que podería resultar da descarga de concentrado a uma temperatura elevada. Em uma outra realização, um sistema de troca de calor fica em comunicação com outros sistemas na embarcação 100.

Com referência agora à Figura 8, em uma outra realização, o sistema de purificação de água 200 compreende, um sistema de admissão de água 201 que compreende uma entrada de água 202 e uma bomba de admissão de água 203, um tanque de armazenagem 830, um sistema de pré-tratamento 840, um sistema de osmose reversa 204 que compreende uma bomba de alta pressão 205 e uma membrana de osmose reversa 206, um sistema de descarga de concentrado 207, um sistema de transferência de permeado 208 que compreende uma boníba de transferência de permeado 209, um sistema de recuperação de energia 810, e um tanque de armazenagem permeado 220. O sistema de recuperação de energia 810 é operável recuperar ou converter em eletricidade a energia associada com a pressão do concentrado. O tanque de armazenagem 830 fica em comunicação com a bomba de admissão de água 203 e o sistema de pré-tratamento 840. O sistema de pré-tratamento 840 fica em comunicação com o tanque de armazenagem 830 e a bomba de alta pressão 205. 0 dispositivo de recuperação de energia 810 fica em comunicação com o lado de alta pressão da membrana de osmose reversa 206, a bomba de alta pressão 205 e o sistema de descarga de concentrado 207.

Em uma realização, o sistema de pré-tratamento 840 compreende pelo menos um dentre um sistema de pré-filtração de residuos, um reservatório e um tanque de compensação. Um sistema de filtração de residuos é tipicamente utilizado para assegurar um desempenho do sistema de osmose reversa e uma vida da membrana estáveis a longo prazo. O sistema de pré- filtração de resíduos pode incluir o clareamento, a filtração, a ultrafiltração, o ajuste do pH, a remoção de cloro livre, a adição de agente anti-formação de carepa, e a filtração de cartucho de 5 mícrons.

Em uma realização, o sistema de pré-tratamento 840 compreende uma pluralidade de sistemas de pré-tratamento (não mostrados). Em águas mornas e limpas, um sistema de pré- tratamento 840 é geralmente suficiente. Entretanto, temperaturas de água bruta mais frias (bem com águas mais poluídas) podem requerer diversos estágios de pré-tratamento.

Embora a embarcação 101 possa ser construída sob medida para um local predeterminado, e desse modo com um único sistema de pré-tratamento 840, equipar a embarcação 101 com uma pluralidade de sistemas de pré-tratamento pode permitir que a embarcação 101 opere em uma ampla variedade de ambientes através do globo. Tal realização para a embarcação 101 pode aumentar a flexibilidade do planeamento governamental ou das Nações Unidas em resposta a crises e desastres em que as localizações dos desastres e as condições ambientes não podem ser imediatamente previstas ou adequadamente planejadas. O sistema de recuperação de energia 810 é operável para recuperar ou converter a energia associada com a pressão do concentrado. Os exemplos de um sistema de recuperação de energia 810 incluem dispositivos tais como uma turbina. A energia recuperada pode ser utilizada para remover um estágio da bomba de alta pressão 205, para ajudar no impulso entre estágios em um sistema de purificação de água de dois estágios, ou para gerar eletricidade.

Em uma outra realização, a embarcação 101 também compreende um ou mais dispositivos de redução de ruido e/ou vibração em comunicação com qualquer dispositivo mecânico móvel a bordo da embarcação 101 e o casco da embarcação 101.

Tais dispositivos mecânicos incluem, mas sem ficar a eles limitados, uma fonte de alimentação, uma bomba de alta pressão, uma bomba de transferência e uma bomba de admissão de água. Os dispositivos de redução de ruido podem compreender qualquer isolamento, suspensão ou amortecedores conhecidos de um elemento versado na técnica. Os dispositivos de redução de ruido também incluem qualquer técnica de redução de ruido conhecida de um elemento versado na técnica. Os dispositivos de redução de ruido podem incluir um casco que compreende um material composto ou máquinas com fabricação de precisão tal que o chocalho associado com um dispositivo mecânico é reduzido quando em operação.

Em uma outra realização, a embarcação 101 também compreende dispositivos de redução de ruido e/ou vibração para amortecer as vibrações associadas com o movimento de fluidos através da tubulação na embarcação, tal como o revestimento sobre o exterior de uma tubulação. 0 revestimento de uma tubulação pode reduzir o ruido da velocidade no encanamento gerado pelo movimento da água. Os dispositivos de redução de ruido podem reduzir as vibrações ou o ruido transmitidos através do casco da embarcação 101 e desse modo reduzir qualquer distúrbio ou interferência com a vida aquática ou marinha normal. Por exemplo, os dispositivos de redução de ruido podem reduzir a interferência com a comunicação acústica entre baleias.

Adicionalmente, os dispositivos de redução de ruido podem reduzir o perigo de estrondo à tripulação da embarcação.

Com referência agora às Figuras 9 a 12 de modo geral, em uma outra realização, a embarcação 101 também compreende um sistema de misturação ema comunicação com o sistema de osmose reversa 204 e o sistema de descarga de concentrado 207. O sistema de misturação tem capacidade de misturar o concentrado com água diretamente extraído do corpo de água circundante antes do concentrado ser descarregado.

Tal sistema é operável para diluir e/ou refrigerar o concentrado antes de retornar o mesmo ao corpo de água circundante.

Com referência agora à Figura 9, em uma realização, um sistema de misturação compreende um tanque de misturação 905 que compreende uma entrada de concentrado 910, uma saída de concentrado 915, um sistema de admissão de água misturação 920 que compreende uma entrada de água e uma bomba, uma série de defletores 925, e uma barreira de misturação 935 que compreende uma pluralidade de aberturas 935, em que a água captada através do sistema de admissão de água de misturação 920 (isto é, a água nativa) e o concentrado são forçados através da barreira de misturação e misturados antes de fluírem para o sistema de descarga de concentrado 207. O tamanho, a forma, a posição e o número das aberturas 935 são selecionados de modo a otimizar a misturação do concentrado com água nativa. As aberturas 935 devem induzir a turbulência nos fluidos que fluem através da barreira de misturação 930. A barreira de misturação 930 estende-se de um lado do tanque de misturação 905 para o lado oposto do tanque de misturação 905. Defletores adjacentes são acoplados aos lados opostos do tanque de misturação 905. Os defletores são arranjados em uma relação alternada tal que uma parte de cada defletor 925 se sobrepõe a um defletor adjacente 925. O fluido que passa através da barreira de misturação 930 deve seguir uma rota espiralada antes de alcançar o sistema de descarga de concentrado 207.

Em uma outra realização (não mostrada), o sistema de misturação compreende um tanque de misturação que compreende uma entrada de concentrado, uma saída de concentrado, um sistema de admissão de água de misturação que compreende uma entrada de água e uma bomba, e qualquer dispositivo com capacidade de formar uma mistura substancialmente homogênea do concentrado e da água nativa.

Os exemplos de tais dispositivos incluem misturadores de pás de alta velocidade e um misturador estático.

Com a misturação do concentrado com a água nativa, o sistema de purificação de água 200 pode retornar um concentrado diluído de volta para o corpo de água circundante. Por exemplo, se o corpo circundante de água contém um total de sólidos dissolvidos (TDS) de 30.000 mg/1 e o sistema de purificação de água estiver operando a uma recuperação de 50% de permeado, então o TDS do concentrado deve ser se aproximadamente 60.000 mg/1. Com a misturação da água nativa com o concentrado, o TDS do concentrado diluído deve ficar situado entre 60.000 e 30.000 TDS.

Em uma outra realização, a entrada de água do tanque de misturação é operável para fornecer a água de diluição ao tanque de misturação com um TDS abaixo do TDS da água que circunda a embarcação. Os exemplos de fontes de tal água de diluição incluem, mas sem ficar a eles limitados, o permeado do sistema e da chuva de osmose reversa e a água da chuva coletada na embarcação ou em uma outra embarcação.

Em uma outra realização, a entrada de água do sistema de misturação é a mesma entrada de água que a entrada de água 202 do sistema de admissão de água 201. Em uma outra realização, a entrada de água do sistema de misturação é uma entrada de água separada. Os defletores podem ser orientados horizontal, transversal ou longitudinalmente.

Com referência agora às Figuras 10, 11, e 12, em uma realização, o tanque de misturação 905 do sistema de misturação compreende um porão 109 na embarcação 101. Tal como mostrado na Figura 10, em uma realização, os defletores 925 são orientados transversalmente. Tal como mostrado na Figura 11, em uma realização, os defletores 925 são orientados longitudinalmente. Tal como mostrado na Figura 12, em uma realização, os defletores 925 são orientados horizontalmente.

Com referência outra vez à Figura IA, em uma outra realização, a embarcação 101 também compreende um tanque de armazenagem de permeado que compreende os porões 109 para o permeado em que o tanque de armazenagem de permeado fica em comunicação com o sistema de osmose reversa 204 e o sistema de transferência de permeado 208. Em uma outra realização, a embarcação 101 também compreende um sistema de acondicionamento 110 em comunicação com o tanque de armazenagem de permeado. O sistema de acondicionamento 110 inclui bombas de extração com linhas de abastecimento para extrair o permeado extraindo fora do tanque de armazenagem de permeado. 0 sistema de acondicionamento 110 pode ser utilizado em situações de emergência onde uma infra-estrutura para distribuir o permeado não está no lugar ou então foi danificada.

Em uma outra realização, o sistema de purificação de água 200 da embarcação 101 também compreende um sistema de tratamento de permeado em comunicação com o lado de baixa pressão da membrana de osmose reversa 206 e o sistema de transferência de permeado 209. Em uma realização, o sistema de tratamento de permeado compreende um sistema de controle de corrosão. Em uma outra realização, o sistema de tratamento de permeado compreende um sistema de desinfecção de permeado. Em uma outra realização, o sistema de tratamento de permeado compreende um sistema de condicionamento de permeado para o ajuste às características de gosto do permeado. Em uma outra realização, o sistema de tratamento de permeado compreende um sistema de controle de corrosão, um sistema de desinfecção de permeado e um sistema de condicionamento de permeado. Em uma outra realização, o sistema de tratamento de permeado fica operacionalmente localizado depois do sistema de transferência de permeado 208 . Por exemplo, vide a descrição de uma realização do sistema de distribuição baseado em terra 1330 mais adiante.

Em uma outra realização, a embarcação 101 compreende uma pluralidade de sistemas de osmose reversa 104 em que a embarcação 101 tem uma capacidade de produzir de 5.000 a 450.000 metros cúbicos de permeado por dia (aproximadamente 1 a 100 milhões de galões de permeado por dia) . Em outras realizações, a quantidade de água que a embarcação 101 tem capacidade de produzir irá depender da aplicação e do tamanho da embarcação 101 utilizada.

Em uma outra realização, a embarcação 101 tem uma tonelagem de peso morto (dwt) entre aproximadamente 10.000 e 500.000. Em uma outra realização, a embarcação 101 tem um dwt entre aproximadamente 30.000 e 50.000. Em uma outra realização, a embarcação 101 tem um dwt entre aproximadamente 65.000 e 80.000. Em uma outra realização, a embarcação 101 tem um dwt de aproximadamente 120.000. Em uma outra realização, a embarcação 101 tem um dwt entre aproximadamente 250.000 e 300.000. Em uma outra realização, o dwt da embarcação 101 depende da aplicação pretendida, do calado mínimo para manter a embarcação 101 flutuando, e/ou da capacidade desejada de produção da embarcação 101.

Em vez de purificar a água ao se utilizar métodos de osmose reversa, a embarcação 101 pode ser equipada com outras tecnologias de dessalinização ou de purificação da água. Por exemplo, a embarcação pode ser equipada com evaporação por vaporização de múltiplos estágios, o destilação multi-eficaz, ou destilação por compressão mecânica de vapor.

Com referência agora à Figura 23, em um outro aspecto, a presente invenção apresenta um método 2301 para a produção de um permeado em uma estrutura flutuante, o qual compreende: a produção de permeado em que um concentrado é produzido 2310; e a descarga do concentrado na água circundante através de um sistema de descarga de concentrado que compreende uma pluralidade de portas de descarga de concentrado 2320.

Em uma realização do método 2301, a etapa de produção de um permeado compreende o bombardeamento da água através de um sistema de osmose reversa que compreende uma bomba de alta pressão e um elemento de filtro que compreende uma membrana de osmose reversa na qual um concentrado é produzido no lado de alta pressão da membrana de osmose reversa.

Em uma outra realização, o método 2301 compreende adicionalmente a etapa de deslocamento da estrutura flutuante através da água enquanto é descarregado o concentrado.

Em uma outra realização, o método 2301 compreende o bombeamento da água a ser purificada através de uma pluralidade de sistemas de osmose reversa em uma configuração paralela.

Em uma outra realização, o método 2301 compreende adicionalmente a etapa de deslocamento da estrutura flutuante através da água em um padrão selecionado do grupo que consiste em um padrão substancialmente circular, um padrão oscilante, uma linha reta, e qualquer outro padrão determinado através do teste do que é mais vantajoso para dispersar o concentrado na água circundante e em correntes de água.

Em uma outra realização, o método 2301 compreende adicionalmente a etapa manutenção da estrutura flutuante substancialmente fixa em relação a uma posição na terra e a dispersão do concentrado pela corrente de água.

Em uma outra realização do método 2301, a pluralidade de portas de descarga de concentrado fica localizada na embarcação de maneira tal que uma parte substancial do concentrado descarregado é misturada com a água circundante por um dispositivo de propulsão da estrutura flutuante. Em uma outra realização do método 2301, a pluralidade de portas de descarga de concentrado pode ficar localizada acima ou abaixo da linha d'água da estrutura flutuante. Em uma outra realização do método 2301, a pluralidade de portas de descarga de concentrado fica localizada de maneira tal que o concentrado descarregado pode propelir a embarcação de uma maneira auxiliar ou como único dispositivo de propulsão.

Em uma outra realização do método 2301, o método pode compreender adicionalmente a etapa de misturação do concentrado com água extraída diretamente do corpo de água circundante antes de descarregar o concentrado.

Em uma realização, a etapa de misturação do concentrado com água extraída diretamente do corpo de água circundante compreende a passagem do concentrado e da água extraída diretamente do corpo de água circundante juntamente com uma série de defletores antes de ser descarregado através da pluralidade de portas de descarga de concentrado. Os defletores podem ser orientados horizontal, transversal, ou longitudinalmente. Defletores adjacentes são acoplados aos lados opostos do tanque de misturação. Os defletores são arranjados em uma relação alternada tal que uma parte de cada defletor se sobrepõe a um defletor adjacente. A água captada e o concentrado seguem uma rota espiralada antes de alcançar o sistema de descarga de concentrado. O concentrado é descarregado de uma maneira para aumentar a misturação do concentrado com o corpo de água circundante.

Em uma outra realização do método 2301, a pluralidade de portas de descarga de concentrado fica fisicamente posicionada de uma tal maneira que uma parte do concentrado descarregado através da pluralidade de portas de descarga de concentrado pode ser misturada com a água que circunda a embarcação pelo dispositivo de propulsão.

Em uma realização do método 2301 que compreende uma pluralidade de sistemas de osmose reversa, um sistema de descarga de concentrado separado é conectado a cada sistema de osmose reversa.

Em uma realização do método 2301 que compreende uma pluralidade de sistemas de osmose reversa, o concentrado descarregado de cada sistema de osmose reversa é coletado em uma ou mais tubulações de distribuição orientadas longitudinalmente, travessas de caixas estruturais, ou túneis. A intervalos ao longo da estrutura flutuante, a pluralidade de portas de descarga permite que o concentrado seja descarregado sobre uma parte substancial do comprimento da estrutura flutuante.

Em uma outra realização do método 2301, cada porta de descarga de concentrado incorpora um grade projetada para ajudar na misturação com o corpo de água circundante que tem aberturas orientadas de maneira divergente. Uma grade com saliências nas aberturas da grade também pode ser utilizada para ajudar na misturação.

Em uma outra realização do método 2301, as portas de descarga de concentrado são configuradas de uma maneira similar aos bocais de descarte em um avião a jato de combate F-15 de maneira tal que as portas de descarga de concentrado podem mudar a sua circunferência e também podem mudar o sentido do fluxo do concentrado.

Em uma realização do método 2301 onde a estrutura flutuante é amarrada ou então estacionária, a descarga de concentrado pode ser descarregada através de um membro que se estende para baixo do casco da embarcação ou sobre o lado da embarcação com uma pluralidade de portas de descarga no membro. Dependendo de vários fatores tais como a profundidade da água, a temperatura da água, as correntes de água, e o ecossistema circundante, o membro pode se estender até uma profundidade ou profundidades que. otimizam a misturar do concentrado com o corpo de água circundante. Em uma outra realização, o membro que tem uma pluralidade de portas de descarga de concentrado pode flutuar na superfície da água através do uso de pontões de suporte ou uma catenária que tem pontões de suporte, ou através da flutuação inerente do membro.

Em uma outra realização do método 2301, cada porta de descarga de concentrado pode ser montada em dispositivos de dispersão que permitem que as portas de descarga se movam em uma faixa de hemisfério completo. Os dispositivos de dispersão podem compreender uma junção universal, uma articulação, um balanceiro, uma esfera e um soquete, ou outros dispositivos similares conhecidos de um elemento versado na técnica. Através da oscilação ou do movimento da pluralidade de portas de descarga de concentrado, o concentrado deve ser mais disperso mais uniformemente na água circundante.

Em uma outra realização do método 2301, o concentrado também pode ser pressurizado antes de ser descarregado através da pluralidade de portas de descarga de concentrado. A Figura 13 é uma vista esquemática de uma realização da presente invenção. 0 sistema 1301 mostrado na Figura 13 compreende de maneira genérica uma primeira embarcação 1310 e um dispositivo para transferir um permeado da primeira embarcação 1310 para um sistema de distribuição baseado em terra 1330. As expressões "baseado em terra", "na terra", "baseado na costa" e "na costa" referem-se a sistemas e estruturas que são principal ou totalmente dispostas na terra ou na costa. As partes ou os componentes de tais sistemas podem ser dispostos em mar aberto, na água, ou em estruturas dispostas em mar aberto, na água, ou amarradas ou ancoradas no leito do mar. A primeira embarcação 1310 inclui um dispositivo para produzir um permeado. Em uma realização, o dispositivo produtor de permeado inclui um sistema de purificação de água (tal como aqui descrito mais detalhadamente). Outras estruturas podem ser utilizadas. Outros dispositivos para produzir um permeado podem ser utilizados em outras realizações .

Geralmente, a primeira embarcação 1310 inclui um tanque de casco simples convertido. 0 termo "convertido" refere-se geralmente a uma embarcação que é reconfigurada para executar uma função para a qual a embarcação não foi projetada originalmente. Aqui, a embarcação 1310 foi projetada originalmente para transportar óleo.

Alternativamente, a primeira embarcação 1310 pode ser uma embarcação feita sob medida ou construída sob medida. A primeira embarcação 1310 fica localizada em mar aberto e inclui um dispositivo para produzir um permeado a partir da água do mar circundante. Tipicamente, o permeado inclui água dessalinizada. Tal como será descrito mais detalhadamente adiante, a primeira embarcação 1310 também inclui um dispositivo para misturar um concentrado com água do mar. Embora a expressão "água do mar" seja utilizado, deve ficar compreendido que a água do mar pode incluir água "doce" tal como, por exemplo, água de lagos, ou de qualquer outra fonte de água bruta apropriada. Por exemplo, a água bruta pode até mesmo incluir a água transferida de terra para a primeira embarcação para a dessalinização 1310 ou um outro processamento. A água previamente processada, ou parcialmente processada, pode desse modo ser refrescada.

No caso em que o permeado consiste em água dessalinizada, o concentrado inclui geralmente uma salmoura.

Outras impurezas devem provavelmente estar presentes no concentrado. As outras impurezas e o total de sólidos dissolvidos dependem da fonte de água bruta. É bem sabido que alguns corpos de água são mais poluídos do que outros e que a água estagnada e as águas mais próximas da costa contêm geralmente quantidades maiores de poluentes e o total de sólidos dissolvidos do que em mar aberto. A primeira embarcação 1310 inclui tipicamente uma tonelagem de peso morto (dwt) em uma faixa entre aproximadamente 10.000 toneladas e aproximadamente 500.000 toneladas. Em várias realizações, a primeira embarcação 1310 pode ter uma tonelagem de peso morto de aproximadamente 40.000, 80.000 ou 120.000. Em uma outra realização., a primeira embarcação 1310 tem um dwt entre aproximadamente 30.000 e 50.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação 1310 tem um dwt entre aproximadamente 65.000 e 80.000. Em uma outra realização, a embarcação 1310 tem um dwt de aproximadamente 120.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação 1310 tem um dwt entre aproximadamente 250.000 e 300.000. Em outras realizações, o tamanho da primeira embarcação 1310 irá depender da aplicação pretendida, do calado de controle, e da capacidade desejada de produção da primeira embarcação 1310.

Uma capacidade do dispositivo produtor de permeado depende geralmente da tonelagem de peso morto da primeira embarcação 1310. Entretanto, a capacidade do dispositivo produtor de permeado não fica limitada por um volume interno formado pelo casco da primeira embarcação 1310, tal como seria a capacidade de armazenagem de óleo de tal embarcação.

Em uma realização, uma parte do dispositivo produtor de permeado é disposta acima de um convés principal da primeira embarcação 1310. Por exemplo, os componentes do dispositivo produtor de permeado podem ser separados em recipientes (vide as Figuras IA e 1B) e interconectados entre si e ser acoplados à plataforma principal. As embarcações para contêiners são conhecidas como dotadas de contêiners empilhados uns sobre os outros em várias fileiras de altura ao longo de um comprimento substancial do convés principal da embarcação.

Em uma outra realização (não mostrada) onde o dispositivo de propulsão 102 compreende um motor elétrico e uma hélice em comunicação com uma fonte de alimentação 103, o dispositivo produtor de permeado é disposto abaixo do convés principal da primeira embarcação 1310. Em uma realização adicional, a fonte de alimentação 103 também fica em comunicação com o dispositivo produtor de permeado. As vantagens associadas com o uso de um motor elétrico e hélice para propelir a primeira embarcação 1310 incluem, mas sem ficar a elas limitadas, a otimização do uso do espaço abaixo do convés principal da primeira embarcação 1310 e a redução do ruido criado pela primeira embarcação 1310. As vantagens associadas com a disposição do dispositivo produtor de permeado abaixo do convés principal da primeira embarcação 1310 em relação a uma primeira embarcação 1310 que tem o dispositivo produtor de permeado disposto sobre ou acima do convés principal incluem, mas sem ficar a elas limitadas, a simplificação do sistema hidráulico para fluidos móveis, a redução do número de bombas de água, a redução dos custos operacionais, a redução na tonelagem de peso morto da primeira embarcação 1310, e a redução no tamanho da primeira embarcação necessária para produzir a mesma quantidade ou uma quantidade similar de água.

Os componentes do dispositivo produtor de permeado podem ser arranjados de uma maneira similar para aumentar a capacidade do dispositivo produtor de permeado de algum outro modo limitado pela estrutura interna da primeira embarcação 1310. Pode ser apreciado que tal embarcação configurada pode ser modificada para ajustar a capacidade de produção de permeado da primeira embarcação 1310 conforme desejado.

Desse modo, a capacidade do dispositivo produtor de permeado situa-se geralmente em uma faixa entre aproximadamente 1 milhão de galões por dia e aproximadamente 100 milhões de galões por dia. Outros dispositivos para produzir o permeado podem ser utilizados em outras realizações.

Alternativamente, outras estruturas apropriadas podem ser utilizadas.

Tal como descrito acima, o dispositivo produtor de permeado inclui tipicamente um sistema de osmose reversa.

Alternativamente, outros dispositivos produtores de permeado apropriados podem ser utilizados. Em uma realização, o dispositivo produtor de permeado é operável para produzir o permeado de uma maneira substancialmente continua.

Geralmente, quando a primeira embarcação 1310 estiver em movimento com respeito à costa 1302, a primeira embarcação 1310 pode captar a água do mar 1303 para ser processada através do dispositivo produtor de permeado.

Alternativamente, através do uso bombas de admissão e outros dispositivos conhecidos, a primeira embarcação 1310 pode captar a água do mar 1303 enquanto não estiver em movimento com respeito à costa 1302.

Para estar em movimento com respeito à costa 1302, a primeira embarcação 1310 pode estar a caminho. A expressão "a caminho" significa que a primeira embarcação 1310 está seguindo seu curso sobre o fundo sob a sua própria potência ou sob a potência de uma outra embarcação. Entretanto, a primeira embarcação 1310 pode estar em movimento com respeito à costa 1302 mesmo que não esteja a caminho. A primeira embarcação 1310 pode estar em movimento com respeito à costa 1302 quando amarrada, ancorada, ou à deriva.

Tal como discutido acima, a primeira embarcação 1310 inclui um dispositivo para misturar o concentrado. Tal como descrito acima em maiores detalhes, o dispositivo de misturação é operável para diluir o concentrado. Também conforme descrito acima em maiores detalhes, o dispositivo de misturação é operável para regular uma temperatura do concentrado a uma temperatura substancialmente igual àquela da água próxima à primeira embarcação 1310.

Em uma realização, o concentrado descarregado pela primeira embarcação 1310 no corpo de água circundante tem substancialmente a mesma temperatura que a água que circunda a primeira embarcação 1310. Em uma outra realização, o concentrado diluído descarregado pela primeira embarcação 1310 no corpo de água circundante tem um nível total de sólidos dissolvidos entre o nível total de sólidos dissolvidos de concentrado produzido pelo dispositivo produtor de permeado e o total de sólidos dissolvidos do corpo de água circundante. Tal como aqui empregado, a expressão "substancialmente igual" não se refere a uma comparação de medições quantitativas, mas, ao invés disto, que o impacto na vida marinha ou ecossistema afetados é qualitativamente insignificante. Desse modo, em uma realização ocorrem muitos poucos ou nenhum efeito ambiental adverso imediatamente observável quando o concentrado é diretamente descarregado nas águas que circundam a primeira embarcação 1310. Outras estruturas e dispositivos de misturação apropriados podem ser utilizados.

Em uma realização, o dispositivo de distribuição de permeado compreende uma segunda embarcação 1320. Uma tonelagem de peso morto da segunda embarcação 1320 situa-se em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000 toneladas. Em uma realização, a segunda embarcação 1320 inclui uma unidade de rebocador. Em uma outra realização, a segunda embarcação 1320 inclui um tanque de casco simples ou duplo convertido.

Geralmente, a primeira embarcação 1310 é operável para transferir o permeado para a segunda embarcação 1320 e a segunda embarcação 1320 é operável para receber o permeado da primeira embarcação 1310. Tal como será descrito mais detalhadamente adiante, a segunda embarcação 1320 é operável para transferir o permeado para o sistema de distribuição baseado em terra 1330. É conhecido o fluido de transferência, tipicamente óleo combustível, entre embarcações que singram o mar. A transferência de permeado, isto é, água dessalinizada, entre a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320 utiliza princípios similares.

Entretanto, em contraste agudo com a transferência de óleo de combustível entre embarcações, as conseqüências ambientais de uma linha de transferência danificada, agravada ou desconectada 1315 para transferir água dessalinizada são insignificantes.

Em uma realização, uma linha de transferência 1315 comunica a água dessalinizada entre a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320. A linha de transferência 1315 pode comunicar um compartimento de armazenagem de permeado interno à primeira embarcação 1310 com um compartimento de armazenagem de permeado interno à segunda embarcação 1320.

Embarcações de suporte (não mostradas) podem ser utilizadas conforme necessário para facilitar a transferência de água dessalinizada entre a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320.

Geralmente, a transferência de permeado entre a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320 pode ser executada enquanto a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320 estiverem em movimento com respeito à costa 1302.

Alternativamente, a transferência de permeado entre a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320 pode ser executada quando a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320 estiverem amarradas ou ancoradas. A primeira embarcação 1310 é operável para continuar produzindo o permeado enquanto a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320 estiverem transferindo o permeado.

Quando a transferência de permeado entre a primeira e a segunda embarcações 1310, 1320 é completada, a segunda embarcação 1320 pode transferir o permeado para o sistema de distribuição baseado em terra 1330 localizado na costa 1302, ou pode transferir o permeado para uma terceira embarcação (não mostrada), em que a terceira embarcação fica localizada permanentemente no pier ou cais 1331 (não mostrado) , cais acostáveis (não mostrados) ou cabeças de amarração de cais (não mostradas). Em uma realização, a segunda embarcação 1320 desloca-se rumo a um pier 1331 e é fixada no mesmo. O permeado é transferido para a um sistema de tubulação 1332 da segunda embarcação 1320 ou uma terceira embarcação posicionada próxima do pier 1331. 0 sistema de tubulação 1332 fica em comunicação com o sistema de distribuição baseado em terra 1330 e transfere o permeado para o mesmo. O sistema de distribuição baseado em terra 1330 inclui geralmente pelo menos um tanque de armazenagem 1333, uma estação de bombeamento 1336, e um encanamento ou uma rede de encanamento 1335. Em uma realização, o sistema de distribuição baseado em terra pode incluir uma pluralidade de tanques 1333 localizados em uma unidade de um só tanque ou ser distribuído em diversas localizações na costa 1302. A rede de encanamento 1335 pode interconectar a pluralidade de tanques 1333. Adicionalmente, a rede de encanamento 1335 pode comunicar a fonte de água com estações de bombeamento individuais (não mostradas) e/ou usuários finais (não mostrados), tais como usuários industriais ou residenciais.

Em uma realização, o sistema de distribuição baseado em terra 1330 pode incluir uma estação de alimentação química (não mostrada) para ajustar uma pluralidade de parâmetros de qualidade da água. A estação de alimentação química pode ajustar parâmetros de qualidade da água tais como o pH, o controle da corrosão, e a fluoretação, tal como desejado. Outros parâmetros apropriados de qualidade da água podem ser ajustados pela estação de alimentação química. Em uma realização, a estação de alimentação química é disposta a montante dos tanques de armazenagem 1333. Em uma outra realização, a estação de alimentação química é disposta a jusante da estação de alimentação química e a montante da estação de bombeamento 1336. Alternativamente, a estação de alimentação química pode ser disposta em outras localizações apropriadas.

Em uma realização alternativa, o permeado pode ser transferido da segunda embarcação para um sistema de transporte baseado em terra (não mostrado) para a entrega direta a usuários finais 1320 ou instalações de armazenagem de água alternativas. O sistema de transporte baseado em terra pode incluir uma pluralidade de caminhões tanque ou uma rede de transporte via caminhões (não mostrada). O sistema de transporte baseado em terra pode incluir uma ferrovia ou uma rede ferroviária. Adicionalmente, o sistema de transporte baseado em terra pode incluir uma combinação de uma rede de transporte via caminhões e uma rede ferroviária.

Com referência agora à Figura 14, é mostrado um dispositivo de distribuição de permeado alternativo. Em uma realização, o permeado pode ser transferido diretamente da primeira embarcação 1310 para um encanamento flutuante 1415.

Os encanamentos flutuantes para a transferência de óleo são conhecidos. 0 encanamento flutuante 1415 pode ser de um desenho similar a tais encanamentos flutuantes. O encanamento flutuante 1415 pode ser acoplado a uma bóia permanente 1404. O encanamento flutuante 1415 pode ser transportado da costa 1302 para bóia 1404 por um rebocador ou uma outra embarcação de serviço. O encanamento flutuante 1415 pode ser construído a partir de materiais flutuantes conhecidos ou pode ser acoplado com os flutuadores flutuantes (não mostrados) dispostos ao longo de seu comprimento. 0 encanamento flutuante 1415 pode flutuar na superfície da água 1303. Alternativamente, o encanamento flutuante 1415 pode ser parcialmente submergido abaixo da superfície da água 1303.

Uma realização alternativa do dispositivo de distribuição de permeado inclui um encanamento estabilizado no leito do mar (não mostrado) . O encanamento estabilizado no leito do mar pode ser acoplado à bóia permanente 1404. O encanamento estabilizado no leito do mar é disposto principalmente abaixo da superfície da água 1303 e é apoiado no leito do mar. O encanamento estabilizado no leito do mar pode ter uma pluralidade de pesos distribuídos pelo seu comprimento para que ele seja geralmente mantido no lugar.

Alternativamente, o encanamento estabilizado no leito do mar pode ser fixado firmemente ao leito do mar com dispositivos e métodos de ancoragem conhecidos.

Uma primeira extremidade do encanamento estabilizado no leito do mar pode ser disposta acima da superfície da água 1303. A primeira extremidade do encanamento estabilizado no leito do mar fica em comunicação com a primeira embarcação 1310. Uma segunda extremidade do encanamento estabilizado no leito do mar pode ser disposta próxima ao sistema de distribuição baseado em terra 1330. Em uma realização, uma parte do encanamento estabilizado no leito do mar próxima a primeira extremidade passa através da bóia permanente 1404. Em uma outra realização, uma parte do encanamento estabilizado no leito do mar próxima à primeira extremidade é integral com a bóia permanente 1404.

Uma outra realização alternativa do dispositivo de distribuição de permeado inclui um encanamento encaixado no leito do mar (não, mostrado) .0 encanamento encaixado no leito do mar pode ser acoplado à bóia permanente 1404. 0 encanamento estabilizado no leito do mar é disposto principalmente abaixo da superfície do leito do mar. 0 encanamento encaixado no leito do mar é geralmente fixado no lugar pelo leito do mar. 0 encanamento encaixado no leito do mar pode ser enterrado diversas polegadas abaixo de uma superfície do leito do mar. Alternativamente, dispositivos de ancoragem podem ser utilizados para fixar o encanamento encaixado no leito do mar. Em uma outra realização, o encanamento encaixado no leito do mar pode ser coberto por vários materiais. Outras estruturas e um dispositivo de distribuição de permeado podem ser utilizados em outras realizações.

Em uma realização do sistema 1301, a primeira embarcação 1310 inclui um sistema de acondicionamento (não mostrado) para acondiciona o permeado. 0 sistema de acondicionamento pode incluir uma usina de engarrafamento a bordo. Alternativamente, o sistema de acondicionamento pode incluir outras embalagens apropriadas tais como, por exemplo, grandes bexigas de plástico. Tal como descrito mais detalhadamente mais adiante, o permeado acondicionado pode ser transportado para propiciar alívio a uma área atingida por um desastre na costa 1302. Além de fornecer a água dessalinizada acondicionada, a primeira embarcação 1310 pode incluir um pavimento de provisões para alívio de desastre, tais como alimentos, suprimentos médicos, e roupas.

Para suportar a operação da primeira embarcação 1310, uma frota de suporte (não mostrada) pode ser incluída. A frota de suporte é operável para fornecer à primeira embarcação 1310 um ou mais dos seguintes: óleo combustível, suprimentos e provisões, materiais e equipamentos de reparos e substituição, pessoal, e capacidades de içamento aéreo. A frota de suporte pode para incluir uma única embarcação ou uma pluralidade de embarcações.

Com referência agora à Figura 15, é mostrado um sistema 1501 para fornecer serviços de alívio de desastre de um ambiente marítimo de acordo com a presente invenção. 0 sistema 1501 descrito em maiores detalhes mais adiante é operável para fornecer ajuda crítica a uma ampla variedade de áreas que carecem de infra-estrutura em terra sofisticada, bem desenvolvida ou funcional. Adicionalmente, o sistema 1501 não deixa uma "pegada" na costa 1302. Além disso, o sistema 1501 é móvel e pode responder às crises que se desenvolvem sem muito tempo ou aviso de antecedência. Isto é especialmente verdadeiro quando o sistema 1501 é deslocado para diante através do globo. O sistema 1501 inclui uma primeira embarcação 1510 operável para produzir água dessalinizada. Geralmente, a primeira embarcação 1510 é operável para produzir água dessalinizada a uma razão em uma faixa entre aproximadamente 1 milhão de galões por dia e aproximadamente 100 milhões de galões por dia. Tipicamente, a primeira embarcação 1510 inclui um sistema de osmose reversa. Em uma realização, a primeira embarcação 1510 é operável para produzir água dessalinizada de uma maneira substancialmente contínua. A primeira embarcação 1510 pode incluir um tanque de casco simples convertido e inclui uma primeira tonelagem de peso morto. A primeira tonelagem de peso morto inclui uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000 toneladas. Em uma outra realização, a primeira embarcação 1510 tem um dwt entre aproximadamente 30.000 e 50.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação 1510 tem um dwt entre aproximadamente 65.000 e 80.000. Em uma outra realização, a embarcação 1510 tem um dwt de aproximadamente 120.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação 1510 tem um dwt entre aproximadamente 250.000 e 300.000. Em outras realizações, o tamanho da primeira embarcação 1510 pode depender da aplicação pretendida, do calado de controle, e da capacidade desejada de produção da embarcação. A primeira embarcação 1510 pode estar em movimento continuo com respeito à costa 1502. Geralmente, quando a primeira embarcação 1510 estiver em movimento com respeito à costa 1502, a primeira embarcação 1510 pode captar a água do mar 1503 para o processamento através do sistema de osmose reversa. Alternativamente, através do uso de bombas de admissão e outros dispositivos conhecidos, a primeira embarcação 1510 pode captar a água do mar 1503 enquanto não estiver em movimento com respeito à costa 1502.

Para estar em movimento com respeito à costa 1502, a primeira embarcação 1510 pode estar a caminho. Entretanto, a primeira embarcação 1510 pode estar em movimento com respeito à costa 1502 mesmo que não esteja a caminho. A primeira embarcação 1510 pode estar em movimento com respeito à costa 1502 quando amarrada, ancorada, ou à deriva.

Em uma realização do sistema 1501, a primeira embarcação 1510 inclui um sistema de acondicionamento (não mostrado) para acondicionar a água dessalinizada! O sistema de acondicionamento pode incluir uma usina de engarrafamento a bordo. Alternativamente, o acondicionamento pode incluir outras embalagens apropriadas tais como, por exemplo, grandes bexigas de plástico. O permeado acondicionado pode ser transportado para a costa 1502 para propiciar alivio a uma área atingida por desastre. Além de fornecer a água dessalinizada acondicionada, a primeira embarcação 1510 pode incluir um pavimento de provisões para alivio de desastre, tais como alimentos, suprimentos médicas, e roupas. O sistema 1501 também inclui um dispositivo para transferir a água dessalinizada para a costa 1502. Em uma realização, o dispositivo de transferência inclui uma segunda embarcação 1520. A segunda embarcação 1520 inclui uma segunda tonelagem em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000 dwt. A segunda embarcação 1520 pode incluir um tanque de casco simples convertido. A segunda embarcação 1520 também pode incluir uma unidade de rebocador.

Alternativamente, outras embarcações apropriadas podem ser utilizadas. A segunda embarcação 1520 é operável para receber a água dessalinizada da primeira embarcação 1510 e passar a água dessalinizada para a costa 1502. Tal como descrito em detalhes acima, a primeira embarcação 1510 pode transferir a água dessalinizada para a segunda embarcação 1520 por uma linha de transferência 1515. Conseqüentemente, esse processo de transferência não será aqui repetido. A segunda embarcação 1520 é operável para receber a água dessalinizada da primeira embarcação 1510 quando a primeira e a segunda embarcações 1510, 1520 estiverem em movimento com respeito à costa 1502.

Em uma realização alternativa, a água bruta não processada ou parcialmente processada pode ser transferida da costa 1502, por exemplo, pela segunda embarcação 1520 para a primeira embarcação 1510 para processamento ou processamento adicional (isto é, refrigeração da água bruta) . A água da segunda embarcação 1520 pode ser transferida para a primeira embarcação 1510 ao se inverter o processo de transferência descrito acima. Uma vez que a primeira embarcação 1510 tenha processado ou "refrescado" a água em terra, a primeira embarcação 1510 pode transferir a água dessalinizada ou "refrescada" para a segunda embarcação 1520 para que seja transferida para a costa 1502.

Uma vez que a quantidade desejada de água dessalinizada tenha sido transferida da primeira embarcação 1510 para a segunda embarcação 1520, a segunda embarcação 1520 pode transportar a água dessalinizada próxima à costa 1502. Tipicamente, a segunda embarcação 1520 irá acoplar ao longo de um pier 1530. Alternativamente, a segunda embarcação 1520 pode ser um veículo anfíbio, em cujo caso a segunda embarcação 1520 pode transferir a água dessalinizada diretamente para a costa 1502. Em ainda uma outra realização alternativa, a primeira embarcação 1510 ou a segunda embarcação 1520 pode transferir a água dessalinizada acondicionada para a costa 1502 ao descarregar a água acondicionada no pier 1530 ou ao jogar a água acondicionada no mar, deixando que a maré carregue a água acondicionada para a costa 1502.

Em uma realização alternativa, o dispositivo de transferência inclui um sistema de transferência por via aérea (não mostrado) . O sistema de transferência por via aérea é operável para transportar a ajuda necessária mais rapidamente e mais distante da terra do que um dispositivo de transporte em terra convencional. Além disso, algumas áreas na costa 1502 podem ser acessíveis somente pelo ar.

Em uma realização, o sistema de transferência por via aérea inclui um helicóptero (não mostrado). O helicóptero pode pousar na primeira embarcação 1510 ou na segunda embarcação 1520 ou pairar sobre as mesmas. O helicóptero pode ser carregado com água acondicionada ou pode transportar páletes de água acondicionada. Em uma outra realização, o sistema de transferência por via aérea inclui um aquaplano. O aquaplano pode ser diretamente carregado com a água acondicionada e transportar a água acondicionada para terra onde ela é necessária. Outras estruturas e dispositivos de transferência podem ser utilizados em outras realizações. O sistema 1501 pode fornecer outros serviços de alívio de desastre além de transferir a água dessalinizada.

Tal como discutido acima, o sistema 1501 também pode fornecer alimentos (tais como, por exemplo, refeições prontas para comer - MREs), suprimentos médicos, e roupas. Tal como discutido acima, o sistema 1501 pode incluir uma frota de suporte (não mostrada) operável para fornecer à primeira embarcação 1510 um ou mais dos seguintes: combustível, suprimentos e provisões, materiais e equipamentos de reparos e substituição, pessoal, e capacidades de içamento aéreo. A frota de suporte pode incluir uma única embarcação ou uma pluralidade de embarcações. Além disso, além de suportar a primeira embarcação 1510, a frota da suporte pode despachar o pessoal de emergência e auxílio de emergência adicional para a costa 1502.

Com referência agora à Figura 16, é mostrado um sistema 1601 para mitigar os impactos ambientais de um sistema de purificação de água de uma embarcação 1610 em um ambiente marítimo. O sistema de purificação de água (não mostrado) produz um permeado e um concentrado. 0 sistema de purificação de água pode ser similar àquele que foi descrito acima. Alternativamente, outros sistemas apropriados de purificação de água podem ser utilizados. Tipicamente, o permeado produzido inclui água dessalinizada, e o concentrado produzido inclui uma salmoura.

Em uma realização, o sistema 1601 inclui um dispositivo de misturação para controlar o nível total de sólidos dissolvidos do concentrado descarregado da embarcação 1610 no corpo de água circundante. Tal como descrito acima em maiores detalhes, o dispositivo de misturação é operável para diluir o concentrado e/ou regular a temperatura do concentrado descarregado da embarcação 1610.

Em uma realização, o sistema 1601 inclui um dispositivo para descarregar o concentrado. Geralmente, o dispositivo de descarga de concentrado é operável para misturar o concentrado com água bruta antes da descarga do concentrado no corpo de água circundante. Em uma outra realização, o dispositivo de descarga de concentrado é operável para misturar o concentrado com água contendo um total de sólidos dissolvidos abaixo do nivel total de sólidos dissolvidos do corpo de água circundante antes da descarga. 0 dispositivo de descarga de concentrado pode ser similar àquele descrito acima.

Em uma realização, o dispositivo de descarga de concentrado inclui uma grade ou um outro dispositivo de dispersão. Por exemplo, a grade pode incluir uma pluralidade de aberturas orientadas de modo divergente. Em um outro exemplo, a grade pode incluir uma pluralidade de saliências dispostas na pluralidade de aberturas. A grade pode ser configurada tal como descrito acima e com referência às Figuras 5A e 5B. Alternativamente, a grade pode ser configurado em outros dispositivo alternativos.

Em uma outra realização, o dispositivo de dispersão de concentrado inclui um membro de descarga que se estende da embarcação e uma pluralidade dos orifícios dispostos no membro de descarga. 0 membro de descarga pode incluir uma pluralidade de tubos de descarga, em que cada dos tubos estende-se até uma profundidade diferente. 0 membro de descarga pode incluir uma mangueira flutuante, a qual se estende geralmente do convés principal da embarcação e para a água. 0 membro de descarga também pode incluir uma catenária. Outros dispositivos de dispersão alternativos podem ser tal como aquele descrito acima. Outras estruturas e dispositivos de dispersão apropriados podem ser utilizados.

Em uma realização, o sistema 1601 inclui um dispositivo para reduzir um nível de ruído a bordo da embarcação. Por exemplo, o dispositivo redutor de ruído inclui uma pluralidade de revestimentos de tubulação. Em um outro exemplo, o dispositivo redutor de ruído inclui uma pluralidade de elementos amortecedores de vibração. Outros sistemas para mitigar os impactos ambientais de um sistema de dessalinização de uma embarcação em um ambiente marítimo podem ser similares 2 aos sistemas, aparelhos e métodos descritos acima. Alternativamente, outras estruturas, sistemas e dispositivos apropriados podem ser utilizados.

Com referência agora à Figura 17, é mostrado um sistema 1701 para a produção e transferência de energia um sistema de distribuição baseado em terra. O sistema 1701 compreende uma embarcação 1710. A embarcação 1710 compreende um dispositivo para produzir energia 1703. O sistema 1701 também compreende um dispositivo baseado em terra 1720 para transferir a energia da embarcação 1710 a um sistema de distribuição baseado em terra 1740. Em uma realização, uma capacidade do dispositivo produtor de energia 1703 compreende uma faixa entre aproximadamente 10 megawatts e 100 megawatts.

Em uma realização, a embarcação 1710 compreende uma tonelagem de peso morto em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000. Tal como descrito acima, a embarcação 1710 pode ser um tanque de casco simples reconfigurado. Outras embarcações apropriadas podem ser reconfiguradas, tais como barcaças e outras embarcações mercantis e embarcações navais aposentadas (atacadas por cupins). Alternativamente, a embarcação 1710 pode ser construída sob medida, isto é, projetada e construída especialmente para uma aplicação particular.

Em uma realização, o dispositivo produtor de energia 1703 compreende um transformador de potência (não mostrado), um motor (não mostrado) , um conversor de freqüência (não mostrado) , e um controle de motor (não mostrado). O conversor de freqüência é operável para controlar uma velocidade e um torque do motor.

Preferivelmente, o dispositivo produtor de energia 1703 compreende um acionador de propulsão elétrica, que é conhecido no estado da técnica. Geralmente, o transformador fica em comunicação com o motor e o conversor de freqüência.

Tipicamente, o controle do motor fica em comunicação com o transformador, o motor e o conversor de freqüência. 0 motor pode ser um motor acionador ou um gerador de motor elétrico.

Tipicamente, o dispositivo produtor de energia 1703 é disposto totalmente abaixo do convés principal. Em uma realização alternativa, o dispositivo produtor de energia 1703 pode ser disposto sobre e acima do convés principal, bem como abaixo do convés principal. Além disso, o dispositivo produtor de energia 1703 pode ser suplementado por geradores elétricos temporários (não mostrados) tais como, por exemplo, geradores diesel.

Preferivelmente, o motor é um motor de C.A. A velocidade do motor pode ser controlada através da variação da voltagem e da freqüência de seu fornecimento. O conversor de freqüência é operável para criar uma saida de freqüência variável. O conversor de freqüência também pode fornecer o controle sem etapas de correntes C.A. trifásicas de zero à freqüência de saida máxima, que corresponde a uma velocidade desejada do eixo tanto na proa quanto na popa. Em uma outra realização, o dispositivo produtor de energia compreende uma célula de combustível (não mostrada). Alternativamente, pode ser utilizado um outro dispositivo produtor de energia apropriado tal como, por exemplo, motores diesel marítimos convencionais, ou usinas nucleares ou a vapor movidas a fóssil. O dispositivo de transferência de energia 1720 compreende um dispositivo para sincronizar 1725 a energia da embarcação 1710 com o sistema de distribuição baseado em terra 1740. Tal como descrito acima, o dispositivo de transferência de energia 1720 é um sistema baseado em terra, ou baseado na costa. Com a utilização de um dispositivo de transferência de energia baseado em terra 1720 no lugar de um dispositivo de transferência de energia a bordo da embarcação permite que a embarcação 1710 maximize o seu espaço limitado para a geração de energia, e outras funções adicionais.

Adicionalmente, um dispositivo de transferência de energia baseado em terra 1720 é configurado pela autoridade de energia local para conectar com o sistema de distribuição baseado em terra 1740. Desse modo, a embarcação 1710 não precisa ser modificada para acomodar variações entre sistemas de grade diferentes.

Em uma realização, o dispositivo de sincronização 1725 compreende um transformador elevador gerador (não mostrado) e um segundo conversor (não mostrado). O transformador elevador gerador é operável para elevar uma voltagem da embarcação 1710 até uma voltagem substancialmente igual ao sistema de distribuição baseado em terra 1740. Por exemplo, o transformador elevador gerador pode elevar a voltagem da embarcação 1710, isto é, 600 V, até 38 kV, a voltagem do sistema de distribuição baseado em terra 1740.

Em um outro exemplo, o transformador elevador gerador pode elevar a voltagem da embarcação 1710, isto é, 600 V, até 69 kV, a voltagem do sistema de distribuição baseado em terra 1740. 0 segundo conversor é operável para sincronizar a energia da embarcação 1710 com o sistema de distribuição baseado em terra 1740. Por exemplo, o segundo conversor pode converter a alimentação de C.C. da embarcação 1710 em energia de C.A. do sistema de distribuição baseado em terra 1740. Como um outro exemplo, o segundo conversor pode converter a fase da energia da embarcação 1710 na fase de energia no sistema de distribuição baseado em terra 1740. O sistema de distribuição baseado em terra 1740 pode incluir uma grade elétrica ou rede para fornecer e transportar a energia elétrica aos usuários comerciais, industriais e/ou residenciais finais. Tal sistema de distribuição baseado em terra 1740 inclui geralmente, mas sem ficar a eles limitado, torres de transmissão, linhas de distribuição de energia aéreas e subterrâneas, subestações, transformadores, conversores, e fios, tais como cabos de transmissão. Alternativamente, outros sistemas de distribuição baseados em terra apropriados podem ser utilizados.

Em uma realização, a embarcação 1710 compreende um dispositivo para limpar o descarte 1707. Tipicamente, descarte refere-se a poluentes, bem como a vários materiais em partículas. 0 dispositivo de limpeza de descarte 1707 é disposto a montante, ou antes do egresso do descarte da embarcação 1710. O descarte da embarcação é produzido geralmente na geração de energia. Naturalmente, as funções auxiliares a bordo da embarcação podem produzir algum descarte adicional. Em uma realização, o um dispositivo de limpeza de descarte 1707 compreende um depurador. Em uma outra realização, o dispositivo de limpeza de descarte 1707 compreende um filtro de material em partículas.

Com referência agora à Figura 18, é mostrado um sistema 1801. O sistema 1801 compreende uma embarcação 1810 operável para produzir água dessalinizada e eletricidade. O sistema 1801 também inclui um dispositivo para transferir (não mostrado) a água dessalinizada da embarcação 1810 para um sistema de distribuição baseado em terra da água 1830 e um dispositivo para transferir 1820 a eletricidade da embarcação 1810 para o sistema de distribuição elétrica baseada em terra 1840.

Em uma realização, a embarcação 1810 compreende uma tonelagem de peso morto em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000. Tal como descrito acima, a embarcação 1810 pode ser um tanque de casco simples reconfigurado. Outras embarcações apropriadas podem ser reconfiguradas, tais como barcaças e outras embarcações mercantis. Alternativamente, a embarcação 1810 pode ser feita sob medida para essa aplicação particular.

Geralmente, a embarcação 1810 é operável para produzir água dessalinizada em uma faixa entre aproximadamente 1 milhão de galões por dia e 100 milhões de galões por dia. Tipicamente, a embarcação 1810 produz água dessalinizada tal como descrito acima e, portanto, isto não será aqui repetido. Alternativamente, outros dispositivos de produção de água dessalinizada apropriados podem ser utilizados. Geralmente, a capacidade da embarcação 1810 de produzir eletricidade situa-se em uma faixa entre aproximadamente 10 megawatts e 100 megawatts.

Embora a embarcação 1810 produza água dessalinizada, a embarcação 1810 está geralmente em mar aberto 1803. Quando a embarcação 1810 tiver produzido a sua capacidade de água dessalinizada, ou quando a embarcação 1810 tiver produzido tanto quanto é desejado ou necessário, a embarcação 1810 ruma para a costa 1802 e é presa ou amarrada próxima a um pier 1831. A transferência ou a descarga da água dessalinizada no sistema de distribuição baseado em terra 1830 pode levar aproximadamente doze horas, o que, naturalmente, pode variar dependendo da quantidade de água a ser transferida da embarcação 1810.

Em uma realização, o dispositivo de transferência de água dessalinizada da embarcação 1810 para o sistema de distribuição de água baseado em terra 1830 inclui um sistema de tubulação 1832. Alternativamente, outras realizações apropriadas podem ser utilizadas. O sistema de tubulação 1832 fica em comunicação com o sistema de distribuição de água baseado em terra 1830. O sistema de distribuição de água baseado em terra 1830 inclui geralmente pelo menos um tanque de armazenagem 1833, uma estação de bombeamento 1836, e um encanamento ou uma rede de tubulação 1835. Em uma realização, o sistema de distribuição baseado em terra pode incluir uma pluralidade de tanques 1833 posicionados em uma unidade de um único tanque ou ser distribuído em diversos locais na costa 1802. A rede de tubulação 1835 pode interconectar a pluralidade de tanques 1833. Adicionalmente, a rede de tubulação 1835 pode comunicar o abastecimento de água com estações de bombeamento individuais (não mostradas) e/ou os usuários finais (não mostrados), tais como usuários industriais ou residenciais.

Em uma realização, o sistema de distribuição de água baseado em terra 1830 pode incluir uma estação de alimentação química (não mostrada) para ajustar uma pluralidade de parâmetros de qualidade da água. A estação de alimentação química pode ajustar parâmetros de qualidade da água tais como o pH, o controle da corrosão, e a fluoretação, tal como desejado. Outros parâmetros apropriados de qualidade da água podem ser ajustados pela estação de alimentação química. Em uma realização, a estação de alimentação química é disposta a montante dos tanques de armazenagem 1833. Em uma outra realização, a estação de alimentação química é disposta a jusante da estação de alimentação química e a montante da estação de bombeamento 1836. Alternativamente, a estação de alimentação química pode ser disposta em outras localizações apropriadas.

Em uma realização alternativa, a água dessalinizada pode ser transferida da embarcação para um sistema de transporte baseado em terra (não mostrado) para a transferência direta aos usuários finais 1810 ou instalações de armazenagem de água alternativas. O sistema de transporte baseado em terra pode incluir uma pluralidade de caminhões tanque ou uma rede de transporte (não mostrada) . O sistema de transporte baseado em terra pode incluir uma ferrovia ou uma rede ferroviária. Adicionalmente, o sistema de transporte baseado em terra pode incluir uma combinação de uma rede de transporte por caminhões e uma rede ferroviária.

Enquanto a embarcação 1810 estiver transferindo a água dessalinizada a um sistema de distribuição de água baseado em terra 1830, a embarcação 1810 pode gerar a eletricidade para transferência a um sistema de distribuição elétrica baseado na costa 1840. Geralmente, um megawatt é suficiente fornecer a energia a 1.000 lares americanos típicos. Desse modo, onde a capacidade da embarcação 1810 é de 100 megawatts, a embarcação 1810 pode fornecer a energia à aproximadamente 100.000 lares. Além de fornecer água dessalinizada, a embarcação 1810 pode fornecer a energia crítica necessária para ajudar a aliviar o sofrimento em áreas atingidas por desastres mediante o fornecimento de energia a hospitais e outras infra-estruturas de emergência, bem como aos lares.

Em uma realização, a embarcação 1810 compreende um transformador de abastecimento (não mostrado), um motor (não mostrado), um conversor de freqüência (não mostrado), e um controle de motor (não mostrado). O conversor de freqüência é operável para controlar uma velocidade e um torque do motor.

Preferivelmente, o transformador de abastecimento, o motor, o conversor de freqüência e o controle de motor compreendem um dispositivo gerador de eletricidade 1803.

Geralmente, o transformador fica em comunicação com o motor e o conversor de freqüência. Tipicamente, o controle de motor fica em comunicação com o transformador, o motor e o conversor de freqüência.

Tipicamente, o dispositivo gerador de eletricidade 1803 é disposto totalmente abaixo do convés principal. Em uma realização alternativa, o dispositivo gerador de eletricidade 1803 podem ser disposto sobre e/ou acima do convés principal, bem como abaixo do convés principal. Além disso, o dispositivo gerador de eletricidade 1803 pode ser suplementado por geradores elétricos temporários (não mostrados) tais como, por exemplo, geradores diesel.

Preferivelmente, o motor é um motor de C.A. A velocidade do motor pode ser controlada ao se variar a voltagem e a freqüência de sua alimentação. O conversor de freqüência é operável para criar uma saida de freqüência variável. O conversor de freqüência também pode fornecer o controle sem etapas de correntes C.A. trifásicas de zero à freqüência de saida máxima, que corresponde a uma velocidade desejada do eixo tanto na proa quanto na popa. Em uma outra realização, o dispositivo gerador de eletricidade 1803 compreende uma célula de combustível (não mostrada).

Alternativamente, pode ser utilizado um outro dispositivo produtor de energia apropriado tais como, por exemplo, motores diesel marítimos convencionais. O dispositivo de transferência de energia 1820 compreende um dispositivo de sincronização 1825 de energia da embarcação 1810 ao sistema de distribuição baseado em terra 1840. Tal como descrito acima, o dispositivo de transferência de energia 1820 é um sistema baseado em terra, ou baseado na costa.

Em uma realização, o dispositivo de sincronização 1825 compreende um transformador elevador gerador (não mostrado) e um segundo conversor (não mostrado). 0 transformador elevador gerador é operável para elevar uma voltagem da embarcação 1810 até uma voltagem substancialmente igual ao sistema de distribuição baseado em terra 1840. Por exemplo, o transformador elevador gerador pode elevar a voltagem da embarcação 1810, isto é, 600 V, até 38 kV, a voltagem do sistema de distribuição baseado em terra 1840.

Em um outro exemplo, o transformador elevador gerador pode elevar a voltagem da embarcação 1810, isto é, 600 V, até 69 kV, a voltagem do sistema de distribuição baseado em terra 1840. 0 segundo conversor é operável para sincronizar a energia da embarcação 1810 com o sistema de distribuição baseado em terra 1840. Por exemplo, o segundo conversor pode converter a alimentação de C.C. da embarcação 1810 em energia C.A. do sistema de distribuição baseado em terra 1840. Como um outro exemplo, o segundo conversor pode converter a fase de energia da embarcação 1810 na fase de energia no sistema de distribuição baseado em terra 1840.

Em uma realização, a embarcação 1810 compreende um dispositivo para limpar descarte 1807. Tipicamente, descarte refere-se a poluentes, bem como vários materiais em partículas. 0 dispositivo de limpeza de descarte 1807 é disposto a montante, ou antes do egresso do descarte da embarcação 1810. O descarte da embarcação é produzido geralmente na geração de energia. Naturalmente, as funções auxiliares a bordo da embarcação podem produzir algum descarte adicional. Em uma realização, o dispositivo de limpeza de descarte 1807 compreende um depurador. Em uma outra realização, o dispositivo de limpeza de descarte 1807 compreende um filtro de materiais em partículas.

Com referência agora às Figuras 19A e 19B, é mostrada uma embarcação 1901. A embarcação 1901 compreende um casco 1902. O casco 1902 compreende uma primeira superfície 1902a e uma segunda superfície 1902b. Geralmente, a primeira superfície 1902a do casco 1902 compreende uma superfície interna da embarcação 1901 e a segunda superfície 1902b do casco 1902 compreende uma superfície externa da embarcação 1902. A embarcação 1901 também compreende um dispositivo para produzir água dessalinizada (não mostrado) e um dispositivo para misturar um concentrado com a água do mar (não mostrado). 0 dispositivo de misturação e o dispositivo para produzir água dessalinizada incluem as estruturas e os métodos descritos acima para a produção de água dessalinizada. Tal como mostrado na Figura 19A, o dispositivo para produzir água dessalinizada inclui a pluralidade de sistemas de osmose reversa 1904 instalados em recipientes separados dispostos sobre e acima do convés principal 1905 da embarcação 1901. Alternativamente, outros dispositivos apropriados para a produção de água dessalinizada podem ser utilizados. A embarcação 1901 também inclui um dispositivo para armazenar a água dessalinizada. 0 dispositivo de armazenagem de água compreende um tanque 1903 disposto dentro do casco 1902. 0 tanque 1903 pode ocupar uma maior parte do volume formado pelo casco 1902 abaixo do convés principal 1905 da embarcação 1901. Alternativamente, o tanque 1903 pode ocupar outros volumes apropriados, e ser disposto em configurações apropriadas. O tanque 1903 compreende uma primeira superfície 1903a e uma segunda superfície 1903b. Em uma realização preferida, o tanque 1903 é disposto dentro de um casco duplo da embarcação 1901. Em uma outra realização, o tanque 1903 forma um casco duplo da embarcação 1901. O casco duplo refere-se geralmente a um segundo casco disposto dentro do casco 1902.

Quando o tanque 1903 contém água dessalinizada, a primeira superfície 1903a do tanque 1903 é disposta próxima à água dessalinizada. Alternativamente, a primeira superfície 1903a do tanque 1903 fica em comunicação com a água dessalinizada.

Geralmente, a segunda superfície 1903b do tanque 1903 é disposta voltada na direção oposta à segunda superfície 1902b do casco 1902. A segunda superfície 1903b do tanque 1903 é separada da primeira superfície 1902a do casco 1902 por uma distância. Tipicamente,, a distância entre a segunda superfície 1903b do tanque 1903 e a primeira superfície 1902a do casco 1902 é maior ou igual à aproximadamente dois metros. Em uma outra realização, a distância entre a segunda superfície 1903b do tanque 1903 e a primeira superfície 1902a do casco 1902 é menor do que aproximadamente dois metros. Alternativamente, outras distâncias apropriadas podem ser utilizadas.

Em uma realização, a embarcação 1901 compreende um dispositivo para manter uma temperatura (não mostrada) da água dessalini zada no tanque 1903 acima de zero. A água dessalinizada congela a aproximadamente 0 graus C. Em uma realização, o dispositivo para manter a temperatura da água dessalinizada pode incluir um isolamento disposto entre a segunda superfície 1903b do tanque 1903 e a primeira superfície 1902a do casco 1902. O isolamento pode ser acoplado a qualquer uma ou a ambas a segunda superfície 1903b do tanque 1903 e a primeira superfície 1902a do casco 1902.

Em uma outra realização, o dispositivo para manter a temperatura pode incluir o ar forçado ou circulante entre a segunda superfície 1903b do tanque 1903 e a primeira superfície 1902a do casco 1902. A temperatura do ar é suficiente para manter a água dessalinizada no tanque 1903 acima de zero. O ar pode ser aquecido por bobinas elétricas ou por outros disposrtivos apropriados. Em uma realização adicional, o dispositivo para manter a temperatura pode incluir o aquecimento direto do tanque 1903 por um dispositivo diretos, tais como bobinas de aquecimento. 0 dispositivo para manter a temperatura também pode incluir a execução de algum movimento ou deslocamento da água dessalinizada no tanque 1903 tal como, por exemplo, por um agitador. Outros dispositivos apropriados para manter a temperatura da água dessalinizada no tanque 1903 acima de zero podem ser utilizados. O tanque 1903 compreende pelo menos um dos seguintes: concreto, um plástico, uma resina termoplástica, uma resina termorrígida, uma resina de etileno polimerizado, um politetraf luoroetileno, um aço ao carbono, e um aço inoxidável. 0 aço inoxidável é selecionado do grupo que consiste em aço inoxidável grau 304 aço inoxidável grau 316.

Em uma realização em que o tanque 1903 compreende um aço ao carbono, uma blindagem pode ser acoplada à primeira superfície 1903a do tanque 1903. Geralmente, a blindagem é acoplada quando da formação do tanque 1903.

Alternativamente, a blindagem pode ser acoplada à primeira superfície 1903a do tanque 1903 depois do tanque 1903 ter sido formado. Tipicamente, a blindagem compreende aço inoxidável, incluindo o aço inoxidável grau 3 04 e o aço inoxidável grau 316. Em uma realização, um ânodo de sacrifício pode ser acoplado à segunda superfície 1903b do tanque 1903. Em uma outra realização, uma corrente elétrica aplicada pode ser utilizada. A primeira e a segunda superfícies 1903a, 1903b do tanque 1903 podem ser tratadas com revestimentos para ajudar a manter a água dessalinizada apropriada para o consumo humano. Vários códigos e padrões nacionais especificam os revestimentos particulares para tais tanques tais como, por exemplo ANSI/AWWA D102-97. A primeira superfície 1903a do tanque 1903 compreende uma camada (não mostrada). A camada da primeira superfície 1903a compreende uma primeira camada, uma segunda camada, e uma terceira camada. Em uma realização, a primeira camada é aplicada à primeira superfície 1903a como um revestimento principal. A segunda camada é aplicada à primeira camada depois que a primeira camada estiver curada ou então seca. A terceira camada é aplicada à segunda camada depois que a primeira camada estiver curada ou então seca. Desse modo, a segunda camada é disposta entre a primeira e a segundas camada. A primeira camada da primeira superfície 1903a é selecionada do grupo que consiste em um epóxi de dois componentes, um primer rico em zinco, um revestimento de vinila, um revestimento de esmalte de alcatrão de carvão de secagem rápida, e um primer aplicado em oficina. A segunda camada da primeira superfície 1903a é selecionada do grupo que consiste em um epóxi de dois componentes, um revestimento de resina de vinila, e um revestimento de alcatrão de carvão aplicado a frio. A terceira camada da primeira superfície 1903a é selecionada do grupo que consiste em um epóxi de dois componentes, um revestimento de resina de vinila, um esmalte de alcatrão de carvão aplicado a quente, e um revestimento de alcatrão de carvão aplicado a frio. Alternativamente, outros compostos apropriados para a primeira, a segunda e a terceira camadas da primeira superfície 1903a podem ser utilizados. A segunda superfície 1903b do tanque 1903 compreende uma camada (não mostrada) . A camada da segunda superfície 1903b compreende uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada. Em uma realização, a primeira camada é aplicada à segunda superfície 1903b como um revestimento principal. A segunda camada é aplicada à primeira camada depois que a primeira camada estiver curada ou então seca. A terceira camada está aplicada à segunda camada depois que a primeira camada estiver curada ou então seca. Desse modo, a segunda camada é disposta entre a primeira e a segunda camadas. A primeira camada da segunda superfície 1903b é selecionada do grupo que consiste em um primer de alquida pigmentado inibidor de oxidação, um revestimento de vinila, um epóxi de dois componentes e um primer rico em zinco. O primer de alquida pigmentado inibidor de oxidação compreende um óxido de ferro vermelho, um oxido de zinco, um óleo, e um primer de alquida. A segunda camada da segunda superfície 1903b é selecionada do grupo que compreende um revestimento de alumínio de mistura rápida, um esmalte de alquida, um revestimento de alquida, um revestimento de vinila, e um epóxi de dois componentes. A terceira camada da segunda superfície 1903b é selecionada do grupo que compreende um revestimento de alumínio de mistura rápida, um esmalte de alquida, um revestimento de vinila e um revestimento de poliuretano alifático de dois componentes. Alternativamente, outros compostos apropriados para a primeira, a segunda e a terceira camadas da segunda superfície 1903b podem ser utilizados.

As Figuras 17A-17C mostram as realizações de um método 1701 de acordo com a presente invenção. 0 método 1701 pode ser empregado para transferir água dessalinizada para um sistema de distribuição baseado em terra tal como, por exemplo, o sistema 1330 mostrado na Figura 13 e tal como descrito acima. Os itens mostrados na Figura 13 são indicados na descrição das Figuras 17A-17C para ajudar na compreensão da realização do método 1701 mostrada.

Entretanto, as realizações dos métodos de acordo com a presente invenção podem ser empregadas em uma ampla variedade de outros sistemas.

Com referência agora à Figura 20A, o bloco 2010 indica que uma primeira embarcação é empregada. A primeira embarcação pode ser similar àquela descrita acima. Em uma realização, a primeira embarcação inclui um tanque de casco simples convertido que tem uma tonelagem de peso morto em uma faixa entre aproximadamente 10.000 toneladas e 500.000 toneladas. Em uma outra realização, a primeira embarcação tem um dwt entre aproximadamente 30.000 e 50.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação 1710 tem um dwt entre aproximadamente 65.000 e 80.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação tem um dwt de aproximadamente 120.000.

Em uma outra realização, a primeira embarcação tem um dwt entre aproximadamente 250.000 e 300.000. Em outras realizações, o tamanho da primeira embarcação irá depender da aplicação pretendida, do calado máximo para manter a embarcação flutuando, e da capacidade desejada de produção da embarcação. Alternativamente, outras embarcações apropriadas podem ser utilizadas. A primeira embarcação é operável para produzir um permeado e para misturar um concentrado. Tal como aqui descrito, o permeado é produzido a partir de água bruta, tipicamente a água do mar. O permeado inclui geralmente água dessalinizada, e o concentrado inclui uma salmoura. Em uma realização, o método 2001 inclui o emprego de um sistema da osmose reversa. Tipicamente, uma taxa de produção de permeado pela primeira embarcação situa-se em uma faixa entre aproximadamente 1 milhão de galões por dia e aproximadamente 100 milhões de galões por dia. Em uma outra realização, a primeira embarcação está em movimento continuo com respeito à costa. Em uma outra realização, a primeira embarcação é fixa com respeito à costa. Tal como aqui descrito mais detalhadamente, uma realização do método 2001 inclui a diluição do concentrado até um nivel substancialmente igual a um nivel de salinidade da água próxima à primeira embarcação.

Com referência outra vez à Figura 20A, o bloco 2020 indica que o permeado é transferido da primeira embarcação para um sistema de distribuição baseado em terra. Com referência agora à Figura 20B, é mostrada uma realização para a transférência do permeado da primeira embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra. 0 bloco 2022 indica que a etapa para a transferência do permeado da primeira embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra inclui a transferência do permeado da primeira embarcação para uma segunda embarcação.

Em uma outra realização, o método 2001 pode incluir o acondicionamento do permeado. 0 permeado pode ser acondicionado tal como descrito acima com referência à Figura 13. Alternativamente, outros métodos de acondicionamento do permeado podem ser utilizados. Uma vez acondicionado, o permeado pode ser transportado para a costa por vários métodos, incluindo, por exemplo, um dispositivo de transferência por via aérea. Um helicóptero ou um aquaplano pode ser utilizado para transportar o permeado acondicionado para a costa. A primeira embarcação pode incluir um heliporto para acomodar esse pouso, carregamento e partida de um helicóptero.

Em uma realização, uma tonelagem de peso morto da segunda embarcação situa-se em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e aproximadamente 500.000. Em uma realização, a segunda embarcação pode ser um tanque de casco simples convertido. Em uma outra realização, a segunda embarcação pode ser uma unidade de reboque. Durante a transferência do permeado da primeira embarcação para a segunda embarcação, a primeira e a segunda embarcações podem estar em movimento com respeito à costa. Alternativamente, a primeira e a segunda embarcações podem ser substancialmente estacionárias com respeito à costa. Tal como descrito acima, o permeado pode ser transferido da primeira embarcação para a segunda embarcação ao se utilizar uma linha de transferência. A utilização de linhas de transferência para transferir óleo combustível entre embarcações é conhecida. O permeado transferindo entre as embarcações pode empregar princípios similares.

Tal como mostrado na Figura 20B, o bloco 2024 indica que a etapa para transferir o permeado da primeira embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra inclui o transporte do permeado disposto na segunda embarcação próximo ao sistema de distribuição baseado em terra. A segunda embarcação pode se deslocar para um pier ou uma doca próximos à costa sob sua próprio potência ou com o auxilio de um reboque ou uma outra embarcação de suporte apropriada.

Tal como mostrado na Figura 20B, o bloco 202 6 indica que a etapa para a transferência do permeado da primeira embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra inclui a transferência do permeado da segunda embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra. 0 permeado pode ser transferido da segunda embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra, tal como descrito acima e com referência à Figura 13.

Geralmente, o permeado é transferido da segunda embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra através de uma linha de transferência que fica em comunicação com uma bomba de admissão do tanque de armazenagem. A bomba de admissão do tanque de armazenagem ajuda na transferência do permeado para um tanque de armazenagem. Alternativamente, outros métodos apropriados de transferência do permeado da segunda embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra podem ser utilizados.

Com referência agora à Figura 20C, é mostrada uma realização alternativa para a transferência · do permeado da primeira embarcação para o sistema de distribuição baseado em terra. Tal como indicado pelo bloco 2027, o permeado é transferido da primeira embarcação para um encanamento. A transferência do permeado da primeira embarcação para o encanamento pode ser similar àquela descrita acima e com referência à Figura 13.

Por exemplo, em uma realização, o encanamento pode incluir um encanamento flutuante que transpõe uma distância da primeira embarcação ou de uma bóia permanente à costa. Em uma outra realização, o encanamento pode incluir um encanamento estabilizado no leito do mar similar àquele descrito acima. Em ainda uma outra realização, o encanamento pode incluir um encanamento encaixado no leito do mar similar àquele descrito acima com referência à Figura 13.

Alternativamente, outros encanamentos e configurações apropriadas de encanamentos podem ser utilizados.

Tal como indicado pelo bloco 2028, o permeado no encanamento é transportado próximo ao sistema de distribuição baseado em terra. 0 permeado pode ser transportado no encanamento similar àquele descrito acima com referência à Figura 13. Alternativamente, outros métodos apropriados de transporte do permeado podem ser utilizados. Geralmente, uma bomba de transferência acoplada à bóia permanente ou à primeira embarcação fornece a pressão necessária para transportar o permeado próximo à costa.

Em uma realização, o método 2001 compreende adicionalmente o emprego de um tanque de armazenagem.

Geralmente, o tanque de armazenagem é disposto na costa e armazena o permeado para uso e/ou transporte futuro. Em uma realização, pode haver uma pluralidade de tanques de armazenagem. Em uma outra realização, o método 501 compreende adicionalmente a comunicação de um encanamento ou uma rede de tubulação com o tanque de armazenagem. Em ainda uma outra realização, o método 1701 inclui adicionalmente a comunicação de uma estação de bombeamento com o encanamento ou a rede de tubulação. Tipicamente, uma combinação de um tanque de armazenagem, um encanamento ou uma rede de tubulação em comunicação com o tanque de armazenagem, e uma estação de bombeamento em comunicação com o encanamento ou a rede de tubulação compreende o sistema de distribuição baseado em terra. 0 sistema de distribuição baseado em terra pode ser similar àquele descrito acima e com referência à Figura 13. Alternativamente, outras configurações e arranjos apropriados podem ser utilizados.

Em uma realização, o método 2001 compreende adicionalmente a comunicação de uma estação de alimentação química ao tanque de armazenagem. A estação de alimentação química é operável para ajustar uma pluralidade de parâmetros de qualidade da água, tais como, por exemplo, o pH, o controle da corrosão, e a fluoretação. A água pode ser transportada aos usuários finais, tais como usuários industriais ou residenciais, diretamente do tanque de armazenagem e da rede de tubulação. Alternativamente, a água pode ser transportada através do uso de um sistema de transporte baseado em terra. Em uma realização, o sistema de transporte baseado em terra pode incluir uma ferrovia ou uma rede ferroviária. Em uma outra realização, o sistema de transporte baseado em terra pode incluir um caminhão tanque ou uma rede de transporte por caminhões. A Figura 21 mostra uma realização de um método 2101 de acordo com a presente invenção. 0 método 2101 pode ser empregado para fornecer ajuda a uma área atingida por desastre. Os itens mostrados na Figura 14 são indicados na descrição da Figura 21 para ajudar na compreensão da realização do método 2101 mostrada. Entretanto, as realizações dos métodos de acordo com a presente invenção podem ser empregadas em uma ampla variedade de outros sistemas.

Tal como indicado pelo bloco 2110, o método 2101 inclui o emprego de uma primeira embarcação que tem uma primeira tonelagem. Em uma realização, a primeira embarcação inclui um tanque de casco simples convertido que tem uma primeira tonelagem em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação tem um dwt entre aproximadamente 30.000 e 50.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação tem um dwt entre aproximadamente 65.000 e 80.000. Em uma outra realização, a primeira embarcação tem um dwt de aproximadamente 120.000.

Em uma outra realização, a primeira embarcação tem um dwt entre aproximadamente 250.000 e 250.000. Em outras realizações, o tamanho da primeira embarcação irá depender da aplicação pretendida, do calado mínimo para manter a embarcação flutuando, e da capacidade desejada de produção da embarcação. Alternativamente, outras embarcações apropriadas podem ser utilizadas, incluindo aquelas similares àquela descrita acima com referência às Figuras 13-16. A primeira embarcação é operável para produzir água dessalinizada. Geralmente, a primeira embarcação inclui um sistema de osmose reversa operável para produzir água dessalinizada a uma razão em uma faixa entre aproximadamente 1 milhão de galões por dia e aproximadamente 100 milhões de galões por dia. Em uma realização, a primeira embarcação está em movimento continuo com respeito à costa.

Alternativamente, a primeira embarcação é estacionária com respeito à costa. A água dessalinizada pode ser produzida ao se utilizar os métodos e aparelhos similares àqueles descritos acima. Outros métodos apropriados para a produção de água dessalinizada podem ser utilizados.

Em uma outra realização, o método 2101 inclui o acondicionamento da água dessalinizada. Por exemplo, a primeira embarcação pode incluir uma usina de acondicionamento. Geralmente, o método 2101 inclui o emprego de um pavimento de provisões para alívio de desastre tais como, por exemplo, alimentos, medicamentos e roupas.

Tal como indicado pelo bloco 2120, o método 2101 de fornecimento de ajuda a uma área atingida por desastre também inclui a transferência da água dessalinizada para a costa.

Em uma realização, o método 2101 inclui o emprego de uma segunda embarcação operável para receber a água dessalinizada da primeira embarcação e para transferir a água dessalinizada para a costa. A segunda embarcação inclui uma segunda tonelagem. Tipicamente, a segunda tonelagem é menor do que a primeira tonelagem. A segunda tonelagem pode estar em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000 dwt. Outras embarcações apropriadas podem ser utilizadas, tais como aquelas similares àquela descrita acima.

Em uma realização, a segunda embarcação é operável para receber a água dessalinizada da primeira embarcação enquanto a primeira e a segunda embarcações estiverem em movimento com respeito à costa. Alternativamente, a segunda embarcação pode receber a água dessalinizada da primeira embarcação enquanto a primeira e a segunda embarcações estiverem substancialmente estacionárias com respeito à costa. O dispositivo para transferir água dessalinizada da primeira embarcação para a segunda embarcação pode ser similar àquele descrito acima. Alternativamente, outros dispositivos apropriados para a transferência de água dessalinizada entre a primeira e a segunda embarcações podem ser utilizados. Uma vez que a quantidade desejada de água dessalinizada tenha sido recebida pela segunda embarcação, a segunda embarcação pode transportar a água dessalinizada próxima à costa para a distribuição para a área atingida por desastre.

Uma vez que as áreas atingidas por desastres normalmente não possuem ou então têm sistemas de distribuição baseados em terra comprometidos, um método alternativo 2120 de transferência de água dessalinizada para a costa inclui o emprego de um veículo de transferência por via aérea. As áreas atingidas por desastres são normalmente acessíveis somente pelo ar. Em uma realização, o veículo de transferência por via aérea inclui um helicóptero. Em uma outra realização, o veículo de transferência por via aérea inclui um aquaplano. 0 veículo de transferência por via aérea é operável para transportar a água dessalinizada acondicionada bem como as provisões para alívio de desastre.

Outros métodos alternativos de transferência de água dessalinizada incluem simplesmente jogar a água dessalinizada acondicionada no mar. A água acondicionada pode flutuar até a costa ou ser coletada por outras embarcações.

No caso de um helicóptero, o helicóptero é operável para transportar diversas embalagens distintas ou para transportar páletes de água dessalinizada acondicionada. Em uma realização, a primeira embarcação pode incluir um heliporto para facilitar as operações de vôo e as capacidades do helicóptero. Tipicamente, pode haver uma pluralidade de veículos de transferência por via aérea. Os veículos de transferência por via aérea podem ser provenientes da costa ou de outras embarcações. O método 2101 inclui o emprego de uma pluralidade de embarcações de suporte. As embarcações de suporte são operáveis fornecer à primeira embarcação um ou mais dos seguintes: combustível, suprimentos e provisões, materiais e equipamentos de reparo e substituição, pessoal, e capacidades de içamento aéreo. A Figura 22 mostra uma realização de um método 2201 de acordo com a presente invenção. 0 método 2201 pode ser empregado para mitigar os impactos ambientais de dessalinização da água. Os itens mostrados na Figura 16 são indicados na descrição da Figura 22 para ajudar na compreensão da realização do método 1901 mostrada.

Entretanto, as realizações dos métodos de acordo com a presente invenção podem ser empregadas em uma ampla variedade de outros sistemas. 0 processo de dessalinização da água produz um permeado e um concentrado. 0 bloco 2210 indica que o método 2201 inclui a diluição de um concentrado. O total de sólidos dissolvidos do concentrado diluído situa-se entre o total de sólidos dissolvidos do concentrado e o total de sólidos dissolvidos da água nativa. Geralmente, o concentrado é misturado com a água retirada diretamente do corpo de água circundante (isto é, a "água nativa") antes de descarregar o concentrado na água do ambiente marítimo no qual a embarcação está operando. Tal como indicado pelo bloco 2220, o método também inclui a regulação de uma temperatura do concentrado substancialmente igual a uma temperatura da água próxima à área de descarga de concentrado.

Em uma realização, o método 2201 inclui o emprego de um tanque de misturação. Geralmente, o tanque de misturação é disposto em um volume de uma embarcação. Tal como descrito mais detalhadamente acima, o tanque de misturação é operável para misturar o concentrado com água nativa antes de descarregar o concentrado na água do ambiente marítimo no qual a embarcação está operando. Em uma realização, o tanque de misturação é similar àquele aqui descrito e com referência à Figura 9. Alternativamente, outros tanques de misturação apropriados podem ser utilizados.

Em uma realização, o método 2201 inclui a dispersão do concentrado. Geralmente, o concentrado é disperso enquanto é descarregado na água do ambiente marítimo no qual a embarcação está operando. 0 método 2201 inclui adicionalmente o emprego de uma grade. Em uma realização, o método 1901 inclui o emprego de uma grade. Em uma outra realização, o método 2201 compreende adicionalmente a disposição de uma pluralidade de aberturas orientadas de modo divergente na grade. 0 dispositivo de dispersão de concentrado pode ser similar àquele descrito acima. Em ainda uma outra realização, o método 2201 compreende adicionalmente o emprego da grade com uma pluralidade de aberturas e a disposição de uma pluralidade de saliências na pluralidade de aberturas. Em uma realização, a grade é configurada tal como descrito acima e com referência às Figuras 5A e 5B.

Alternativamente, a grade pode ser configurada em outros dispositivos alternativos apropriados.

Em uma realização, o método 2201 inclui a descarga do concentrado de uma pluralidade de locais. 0 método 2201 pode incluir o emprego de um membro de descarga de concentrado. 0 método 2201 também pode incluir o emprego de uma pluralidade de orifícios dispostos no membro de descarga de concentrado. Por exemplo, o membro de descarga pode se estender da embarcação e uma pluralidade de orifícios dispostos no membro de descarga. O membro de descarga também pode incluir uma pluralidade de tubos de descarga, em que cada um dos tubos estende-se até uma profundidade diferente. O membro de descarga pode incluir uma mangueira flutuante, a qual se estende geralmente do convés principal da embarcação e para a água. O membro de descarga também pode incluir uma catenária. Outros métodos alternativos de descarga do concentrado podem ser tais como aquele descrito acima. Além disso, outros métodos apropriados de descarga do concentrado podem ser utilizados.

Em uma realização, o método 2201 inclui a redução de um nível de ruído de operação. O método 2201 pode incluir o emprego de uma pluralidade de revestimentos de tubulação.

Em uma outra realização, o método inclui o emprego de uma pluralidade de membros amortecedores. Outros métodos para mitigar os impactos ambientais de um sistema de dessalinização de uma embarcação em um ambiente marítimo podem ser similares aos métodos, sistemas e aparelhos tal como aqui descrito. Alternativamente, outros métodos apropriados podem ser utilizados.

Com referência agora à Figura 24, é mostrada uma realização de um método 2401 de acordo com a presente invenção. O método 2401 pode ser empregado para transferir eletricidade a um sistema de distribuição baseado em terra tal como, por exemplo, o sistema 1701 mostrado na Figura 17 e tal como descrito acima. Os itens mostrados na Figura 17 são indicados na descrição da Figura 24 para ajudar na compreensão da realização do método 2401 mostrada.

Tal como mostrado pelo bloco 2410, o método 2410 compreende o emprego de uma embarcação operável para gerar energia. A embarcação pode ser tal como aquela descrita acima. Em uma realização, a embarcação compreende uma tonelagem de peso morto em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000. Alternativamente, outras embarcações apropriadas podem ser empregadas.

Geralmente, a embarcação é operável para gerar eletricidade em uma faixa entre aproximadamente 10 megawatts e 100 megawatts. Tipicamente, a embarcação compreende um transformador de potência, um motor, um conversor de freqüência, e um controle de motor. O conversor de freqüência é operável para controlar uma velocidade e um torque do motor. Em uma outra realização, a embarcação compreende uma célula de combustível. Alternativamente, outros dispositivos apropriados para a produção de energia podem ser utilizados.

Onde a embarcação é acionada por combustíveis fósseis, a embarcação pode incluir um dispositivo para mitigar as consequências ambientais da queima tal combustível. Por exemplo, em uma realização, o método 2410 compreende a limpeza de um descarte da embarcação. Em uma outra realização, o método 2410 compreende o emprego de um depurador. Em uma realização alterna, o método 2410 compreende o emprego de um filtro de materiais em partículas.

Alternativamente, outros dispositivos apropriados para a limpeza de poluentes da embarcação podem ser empregados.

Tal como mostrado no bloco 2420, o método 2410 compreende a transferência de energia da embarcação para um sistema de distribuição baseado em terra. A transferência de energia da embarcação pode ser tal como aquela descrita acima e com referência à Figura 17. Alternativamente, outros métodos apropriados para a transferência de energia da embarcação podem ser utilizados. O sistema de distribuição baseado em terra pode ser similar àquele descrito acima e com referência à Figura 17. Alternativamente, outros sistemas de distribuição baseados em terra apropriados podem ser utilizados.

Tal como descrito acima, o equipamento para a transferência de energia da embarcação é geralmente baseado na costa, e é configurado pela autoridade de energia local para a sua configuração específica de grade e especificações.

Em uma realização, o método 2410 compreende a sincronização da energia da embarcação com o sistema de distribuição baseado em terra. A etapa de sincronização da energia da embarcação com o sistema de distribuição baseado em terra compreende a elevação de uma voltagem da embarcação até uma voltagem substancialmente igual ao sistema de distribuição baseado em terra e o emprego de um segundo conversor operável para sincronizar a energia da embarcação com o sistema de distribuição baseado em terra. Outros métodos apropriados para a sincronização da energia da embarcação com o sistema de distribuição baseado em terra podem ser utilizados, incluindo os métodos e sistemas descritos acima.

Alternativamente, outros métodos apropriados para a sincronização da energia da embarcação com o sistema de distribuição baseado em terra podem ser utilizados.

Com referência agora à Figura 25, é mostrada uma realização de um método 2501 de acordo com a presente invenção. O método 2501 pode ser empregado para transferir água dessalinizada e para transferir eletricidade para sistemas de distribuição baseados em terra tal como, por exemplo, o sistema 1801 mostrado na Figura 18 e tal como descrito acima. Os itens mostrados na Figura 18 são indicados na descrição da Figura 25 para ajudar na compreensão da realização do método 2501 mostrada.

Tal como mostrado pelo bloco 2510, o método 2410 compreende o emprego de uma embarcação operável para produzir água dessalinizada e para gerar eletricidade. A embarcação pode ser tal como aquela descrita acima. Em uma realização, a embarcação compreende uma tonelagem de peso morto em uma faixa entre aproximadamente 10.000 e 500.000.

Alternativamente, outras embarcações apropriadas podem ser empregadas. Tipicamente, a embarcação é operável para produzir água dessalinizada em uma faixa entre aproximadamente 1 milhão e 100 milhões de galões por dia.

Geralmente, a embarcação é operável para gerar eletricidade em uma faixa entre aproximadamente 10 megawatts e 100 megawatts. Alternativamente, outras embarcações apropriadas podem ser utilizadas.

Tipicamente, a embarcação compreende um transformador de potência, um motor, um conversor de freqüência, e um controle de motor. 0 conversor de freqüência é operável para controlar uma velocidade e um torque do motor. Em uma outra realização, a embarcação compreende uma célula de combustível. Alternativamente, outros dispositivos apropriados para a produção de energia podem ser utilizados.

Onde a embarcação é acionada por combustíveis fósseis, a embarcação pode incluir um dispositivo para mitigar as consequências ambientais da queima de tal combustível. Por exemplo, em uma realização, o método 2510 compreende a limpeza de um descarte da embarcação. Em uma outra realização, o método 2510 compreende o emprego de um depurador. Em uma realização alternativa, o método 2510 compreende o emprego de um filtro de materiais em partículas.

Tal como mostrado no bloco 2520, o método 2510 compreende a transferência da água dessalinizada produzida pela embarcação para uma rede de distribuição de água baseada em terra. A rede de distribuição de água baseada em terra pode ser tal como aquela descrita acima e com referência à Figura 18. Alternativamente, outras redes de distribuição de água apropriadas podem ser utilizadas.

Tal como mostrado no bloco 2530, o método 2510 compreende a transferência da eletricidade gerada pela embarcação para um sistema de distribuição elétrica baseado em terra. A transferência da energia da embarcação pode ser tal como aquela descrita acima e com referência à Figura 18.

Alternativamente, outros métodos apropriados de transferência da energia da embarcação podem ser utilizados. O sistema de distribuição elétrica baseado em terra pode ser similar àquele descrito acima e com referência à Figura 18.

Alternativamente, outros sistemas de distribuição elétrica baseados em terra apropriados podem ser utilizados.

Tal como descrito acima, o equipamento para a transferência da energia da embarcação é geralmente baseado na costa, e é configurado pela autoridade local de energia para a sua configuração especifica de grade e especificações.

Em uma realização, o método 2510 compreende a sincronização da energia da embarcação com o sistema de distribuição elétrica baseado em terra. A etapa de sincronização da energia da embarcação com o sistema de distribuição elétrica baseado em terra compreende a elevação de uma voltagem da embarcação até uma voltagem substancialmente igual ao sistema de distribuição baseado em terra e o emprego de um segundo conversor operável para sincronizar a energia da embarcação com o sistema de distribuição elétrica baseado em terra.

Outros métodos apropriados para a sincronização da energia da embarcação com o sistema de distribuição elétrica baseado em terra podem ser utilizados, incluindo os métodos e sistemas descritos acima. Alternativamente, outros métodos apropriados para sincronizar a energia da embarcação com o sistema de distribuição elétrica baseado em terra podem ser utilizados.

Com referência agora à Figura 26, é mostrado um método 2601 de acordo com uma realização da presente invenção. O método 2601 pode ser empregado para produzir e armazenar os itens mostrados na Figura 19 são indicados na descrição da Figura 26 para ajudar na compreensão da realização do método 2601 mostrada. Entretanto, as realizações dos métodos de acordo com as presente invenção podem ser empregadas em uma ampla variedade de outros sistemas.

Tal como mostrado pelo bloco 2610, o método 2601 compreende a produção de água dessalinizada. A água dessalinizada pode ser produzida ao se utilizar os sistemas e métodos tal como descrito acima. Geralmente, a água dessalinizada é produzida por um sistema de dessalinização a bordo da embarcação. Alternativamente, a água dessalinizada pode ser produzida por outros dispositivos apropriados.

Tal como mostrado pelo bloco 2620, o método 2601 compreende a armazenagem da água dessalinizada em um tanque. O tanque é disposto no casco de uma embarcação. O casco compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície. O tanque compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície. A segunda superfície do tanque é separada da primeira superfície do casco. O casco e o tanque podem ser tais como aqueles descritos acima com referência à Figura 19.

Em uma realização do método 2601, a primeira superfície do casco compreende uma superfície interna da embarcação e a segunda superfície do casco compreende uma superfície externa da embarcação. Onde há água dessalinizada no tanque, a primeira superfície do tanque é disposta próxima da água dessalinizada. Alternativamente, a primeira superfície do tanque fica em comunicação com a água dessalinizada. Geralmente, a segunda superfície do tanque é separada da superfície interna do casco por uma distância, sendo que a distância é maior ou igual a aproximadamente dois metros. Em uma outra realização, a distância pode ser menor do que aproximadamente dois metros. Geralmente, o casco e o tanque formam uma embarcação de casco duplo.

Alternativamente, outros cascos e tanques apropriados podem ser utilizados.

Tipicamente, o tanque compreende pelo menos um dos seguintes: um plástico, uma resina termoplástica, uma resina termorrígida, uma resina de etileno polimerizado, um politetraf luoroetileno, um aço ao carbono, e um aço inoxidável. 0 aço inoxidável é selecionado do grupo que consiste em aço inoxidável grau 304 e aço inoxidável grau 316. Em uma realização, o método 2601 compreende o acoplamento de uma blindagem à primeira superfície do tanque. A blindagem compreende geralmente o aço inoxidável. Em uma outra realização, o método 2601 compreende o acoplamento de um ânodo de sacrifício à segunda superfície do tanque. Em uma realização alternativa, cada uma dentre a primeira e a segunda superfícies do tanque compreende uma camada. A camada compreende uma primeira camada, uma segunda camada, e uma terceira camada. As camadas podem ser tal como aquelas descritas acima e com referência à Figura 19.

Alternativamente, outras camadas apropriadas podem ser utilizadas.

Em uma realização, o método 2601 compreende a manutenção de uma temperatura da água dessalinizada disposta no tanque acima de zero. 0 método 2601 pode incluir a disposição de isolamento entre a segunda superfície do tanque e a primeira superfície do casco. 0 método 2601 também pode incluir o aquecimento de um espaço entre a segunda superfície do tanque e a primeira superfície do casco.

Alternativamente, outros métodos para manter a temperatura da água dessalinizada disposta no tanque acima de zero podem ser utilizados, incluindo os sistemas e métodos descritos acima.

Os sistemas, os métodos, e os dispositivos descritos acima podem para ser combinados para formar um flotilha ou frota de embarcações com funções variadas, tais como embarcações que produzem exclusivamente eletricidade e embarcações que dessalinizam a água. Em tal frota, as embarcações individuais podem suportar umas as outras. Por exemplo, a embarcação produtora de eletricidade pode satisfazer ou suplementar as necessidades de energia da embarcação produtora de água dessalinizada. Adicionalmente, a frota também pode incluir embarcações para armazenar e transportar a água dessalinizada para a costa ou para outras embarcações. Tal frota pode fornecer múltiplos serviços (bem como alivio às áreas que sofrem de falta de água e/ou de energia) a áreas baseadas na costa. Naturalmente, as embarcações individuais também podem incluir múltiplas funções, tais como a produção de água, a produção de energia, e/ou a armazenagem da água. Em uma realização, a energia elétrica pode ser fornecida a uma embarcação da costa, por exemplo, por um cabo enterrado, de uma maneira tal que a embarcação não precise de sua própria usina de energia.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a determinadas realizações, numerosas modificações, alterações e mudanças das realizações descritas são possíveis sem que se desvie da esfera e do âmbito da presente invenção, tal como definido nas reivindicações em anexo. Consequentemente, pretende-se que a presente invenção não fique limitado ás realizações descritas, mas que tenha o âmbito completo definido pelo enunciado das seguintes reivindicações, e seus equivalentes.

Claims

1. MÉTODO PARA A DESSALINIZAÇÃO DE ÁGUA DO MAR A BORDO DE UMA EMBARCAÇÃO MARÍTIMA POSICIONADA NA SUPERFÍCIE DE UM CORPO DE ÁGUA DO MAR, caracterizado por compreender as etapas de: a) dessalinizar a água do mar para a obtenção de água dessalinizada e um concentrado usando um sistema contendo: - emprego de uma primeira embarcação marítima (1310) que é posicionada na superfície de um corpo de água do mar; - um sistema de dessalinização de água (200) , por membranas, instalado na primeira embarcação marítima (1310), com capacidade de remover o sal da água do mar, para obter água dessalinizada; - um sistema de entrada de água (201), instalado a bordo da primeira embarcação marítima (1310), contendo um primeiro conduto para transportar a água do mar do corpo de água do mar ao sistema de dessalinização de água (200) , por membranas; - um sistema de mistura para misturar o concentrado com a água do mar para obter um concentrado diluído, em que o sistema de mistura é instalado a bordo da primeira embarcação marítima (1310) em comunicação com o sistema de dessalinização de água (200), por membranas, e, contendo um tanque de mistura (905) contendo uma série de defletores (925) e uma barreira de mistura (930) tendo uma pluralidade de aberturas (935), uma entrada para a introdução do concentrado (910) no tanque de mistura (905), e, uma entrada para a introdução de água do mar no tanque de mistura (905), e, uma saída para a descarga do concentrado diluído (915) do tanque de mistura (905); - um sistema para a descarga do concentrado (207) instalado a bordo da primeira embarcação marítima (1310) e contendo uma entrada para receber o concentrado diluído, e, uma porta de descarga (401) do concentrado diluído da primeira embarcação marítima no corpo de água do mar; e, - um sistema de transferência de água dessalinizada (208) instalado a bordo da primeira embarcação marítima (1310) e contendo um segundo conduto fluidicamente conectado ao sistema de dessalinização, por membranas, de modo a transferir a água dessalinizada da primeira embarcação marítima (1310) para um sistema de distribuição posicionado em terra (1330), em que o segundo conduto é capaz de transportar água dessalinizada do sistema de dessalinização de água por membranas para os meios de transferência de água dessalinizada da primeira embarcação marítima (1310) para o sistema de distribuição posicionado em terra (1330). b) misturar o concentrado com a água do mar para produzir um concentrado diluído; c) descarregar o concentrado diluído da primeira embarcação marítima (1310) no corpo de água do mar por meio do sistema de descarga de concentrado (207); e, d) transferir a água dessalinizada da primeira embarcação marítima (1310) para o sistema de distribuição posicionado em terra (1330).

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o concentrado diluído tem um nível de salinidade substancialmente igual ao nível de salinidade do corpo de água do mar na área onde o concentrado é descarregado.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o concentrado diluído tem uma temperatura substancialmente igual à temperatura da água do mar na área onde o concentrado é descarregado.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a etapa de remoção do sal da água do mar compreende a sujeição da água do mar introduzida na embarcação marítima (1310) à osmose reversa (204) .

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a etapa de remoção do sal da água do mar compreende a sujeição da água do mar introduzida na embarcação marítima (1310) à destilação.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de ajuste do pH da água dessalinizada.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a etapa de transferência da água dessalinizada da primeira embarcação marítima (1310) ao sistema de distribuição baseado em terra (1330) compreende: - a transferência da água dessalinizada da primeira embarcação marítima a uma tubulação (1332); e, - transporte da água dessalinizada disposta na tubulação (1332) ao sistema de distribuição baseado em terra (1330).

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a tubulação (1332) compreende uma tubulação embutida no fundo do mar.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a tubulação (1332) compreende uma tubulação estabilizada no fundo do mar.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente as etapas de: - emprego de um tanque de armazenagem (1333); - comunicação de uma tubulação ou de uma rede de tubulações (1332) com o tanque de armazenagem (1333); e, - comunicação de uma estação de bombeamento (1336) com a tubulação ou a rede de tubulações (1332).

11. SISTEMA PARA A DESSALINIZAÇÃO DE ÁGUA DO MAR A BORDO DE UMA EMBARCAÇÃO MARÍTIMA POSICIONADA NA SUPERFÍCIE DE UM CORPO DE ÁGUA DO MAR, caracterizado por compreender: - uma embarcação marítima (1310) que é posicionada em um local na superfície de um corpo de água do mar; um sistema de dessalinização instalado na embarcação marítima (1310); um sistema de entrada da água instalado na embarcação marítima (1310); - um sistema de mistura para misturar o concentrado com a água do mar para obter um concentrado diluído, sendo o sistema de mistura instalado na embarcação marítima (1310) em comunicação com o sistema de dessalinização de água e compreendendo um espaço no qual o concentrado pode ser misturado com a água para formar o concentrado diluído; e, - um sistema de descarga do concentrado diluído da embarcação marítima (1310).

12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o espaço ficar compreendido dentro de um tanque de mistura (905) .

13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado em que o tanque de mistura (905) compreende um dispositivo para misturar o concentrado e a água do mar utilizada para diluir o concentrado para formar uma mistura substancialmente homogênea.

14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado em que o dispositivo para misturar o concentrado e a água do mar utilizada para diluir o concentrado para formar uma mistura substancialmente homogênea compreende um misturador de pás de alta velocidade.

15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado em que o dispositivo para misturar o concentrado e a água do mar utilizada para diluir o concentrado para formar uma mistura substancialmente homogênea compreende um misturador estático.

16. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender adicionalmente uma instalação de distribuição de água dessalinizada baseada em terra (1330) em comunicação fluida com a embarcação marítima (1310).

17. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender adicionalmente um dispositivo para transferir a água dessalinizada da embarcação marítima (1310) ao sistema de distribuição baseado em terra (1330), e o dito dispositivo compreende uma embarcação marítima operável (1320) para receber a água dessalinizada da embarcação marítima (1310) e para transferir a água dessalinizada ao sistema de distribuição baseado em terra (1330) .

18. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 17, caracterizado em que o sistema de dessalinização de água tem a capacidade de produzir entre 5.000 e 450.000 metros cúbicos de água dessalinizada por dia.