Ciência de foguetes para o tratamento da água
Data da notícia: 30/7/2010
Por Fabiano Ávila, da Carbono Brasil
Pesquisadores utilizam turbina projetada para espaçonaves na queima do óxido nitroso resultante da ação de bactérias nos dejetos, tecnologia que promete ser mais barata que as atuais e com emissão zero de gases do efeito estufa.
Qualquer rede de esgoto é um paraíso de bactérias. Elas convertem os resíduos em gases, muitos dos quais contribuem para o aquecimento global. Pensando em como utilizar essas bactérias para facilitar a limpeza da água, pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveram um método que incentiva a produção de dois gases em especial, o óxido nitroso e o metano.
“Normalmente, nós queremos desencorajar a formação desses elementos. Mas ao incentivarmos a produção do óxido nitroso podemos remover facilmente o nitrogênio danoso da água com a turbina e simultaneamente aumentar a produção do metano para ser usado como combustível pela estação de tratamento”, afirmou Craig Criddle, professor de engenharia civil e ambiental do Instituto Woods para o Meio Ambiente de Stanford.
Criddle, um especialista em tratamento de resíduos, se uniu a Brian Cantwell, professor de aeronáutica e astronáutica que passou os últimos cinco anos projetando turbinas de foguetes alimentados por óxido nitroso. Os dois conhecimentos reunidos possibilitaram a aplicação da tecnologia de foguetes no tratamento do esgoto, com o objetivo de desenvolver um processo independente da rede de energia e livre de emissões.
“Por muito tempo nós pensamos em usinas de tratamento como lugares para remover a matéria orgânica e o nitrogênio. Nós precisamos enxergar esses elementos como recursos e não simplesmente como algo para jogarmos fora”, explicou Criddle.
Processo
O primeiro passo é ajudar na proliferação do tipo correto de bactéria. “Nós estamos na verdade administrando um zoológico. Para conseguir os micróbios certos, nós precisamos encorajar o crescimento das bactérias que produzem o óxido nitroso. Uma maneira de conseguir isso é reduzir o suprimento de oxigênio”, disse Criddle.
Estações de tratamento convencionais bombeiam ar nos resíduos, em um processo chamado de aeração. Porém esse método é caro e utiliza muita energia. Como uma alternativa, os pesquisadores pensaram em um ambiente de baixo oxigênio na estação, onde a proliferação das bactérias que produzem o óxido nitroso é facilitada, enquanto as espécies aeróbicas desaparecem.
Como as bactérias que produzem o óxido nitroso consumem apenas pequenas quantidades de matéria orgânica, os micróbios anaeróbicos têm mais recursos para criar metano. Os cientistas estimam que assim até três vezes mais metano será formado e esse excesso pode ser utilizado como combustível para a usina de tratamento.
“Em um sistema de tratamento típico, a aeração é responsável por quase metade dos custos operacionais. Então, bombeando menos oxigênio economizaremos muito dinheiro”, explicou Cantwell.
É agora que entra a ciência de foguetes no processo. Projetado para o uso em espaçonaves, as turbinas são movidas a óxido nitroso, um propelente surpreendentemente limpo.
Resumindo, a futura estação de tratamento funcionaria da seguinte forma: Primeiro se reduz o nível de oxigênio para facilitar a produção de óxido nitroso e metano. Depois, o metano é utilizado como combustível para as instalações da usina e o óxido nitroso é quebrado em simples ar quente pela turbina.
“Um único motor do tamanho de uma bola de basquete é capaz de consumir todo o óxido nitroso produzido por uma estação de tratamento convencional”, garante Cantwell.
Segundo os pesquisadores seria possível inclusive construir estações de tratamento onde não existe eletricidade. “O que é especialmente importante para países pobres, onde milhões de pessoas convivem com água contaminada”, afirmou Criddle.
A tecnologia ainda segue em estágio laboratorial, mais detalhes estão disponíveis no site do Instituto Woods para o Meio Ambiente.
(Envolverde/Carbono Brasil)
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