A pesquisa Produção de biohidrogênio a partir de águas residuárias para ser utilizado como fonte alternativa de energia foi a ganhadora do 5º Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia, na categoria Integração. O trabalho envolve pesquisadores do Laboratório de Processos Biológicos (LPB) do Departamento de Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, e da Universidad de La Republica (UDELAR), em Montevidéu, no Uruguai. Neste ano, o Prêmio teve como tema “Biocombustíveis”.

Os dois grupos de pesquisadores utilizam águas residuárias (provenientes de esgoto sanitário ou resultantes de processos industriais), como matéria-prima para produzir hidrogênio, gás que pode ser usado como uma alternativa aos combustíveis fósseis com a vantagem de não ser poluente.

De acordo com o professor Marcelo Zaiat, do LPB, um dos diferenciais do trabalho é o uso de águas residuárias latino-americanas (brasileiras e uruguaias) pois cada uma tem características próprias, segundo a sua origem. “As pesquisas internacionais sobre o tema abordam outras realidades. Outro diferencial é fato de usarmos essas águas como matéria-prima, visto que, tradicionalmente, elas são descartadas pela indústria como resíduo”, destaca o pesquisador.

“Na EESC, trabalhamos com a vinhaça, um resíduo da produção de etanol, e com o glicerol, um resíduo da produção de biodiesel. No caso da vinhaça, por exemplo, para cada litro de etanol produzido, são gerados de 12 a 15 litros de resíduo”, explica Zaiat. “Já o grupo uruguaio trabalhou com resíduos provenientes de laticínios, que gera uma água residuária com alto teor de matéria orgânica”, conta. Cada um dos grupos trabalhou isoladamente em seus países de origem. Os resultados foram compartilhados e originaram o trabalho ganhador do Prêmio.

O grupo do LPB/EESC é multidisciplinar e, além de Zaiat (engenheiro químico), envolve os professores Maria Bernardete Amâncio Varesche (microbiologista) e Eugênio Foresti (engenheiro civil); os alunos de pós-graduação em Engenharia Hidráulica e Saneamento, Guilherme Peixoto (engenheiro ambiental) e Bruna Soares (engenheira química). Há ainda a pós-doutoranda Nora Kátia Saavendra Del Aguila (bióloga) e a estagiária Fernanda Rui Albrecht (engenheira ambiental). O grupo da Universidad de La Republica é formado pelas professoras Claudia Etchebehere (microbiologista), Liliana Barzacconi e Elena Castelló (engenheiras químicas).

Zaiat explica que o Laboratório de Processos Biológicos da EESC começou a pesquisar o tema em 2005, a partir de um projeto de uso de águas residuárias para a produção de hidrogênio por meio de biorreatores que contou com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). No mesmo ano, durante um evento em Santa Catarina, o grupo da USP de São Carlos discutiu o tema com as pesquisadoras do Uruguai. Como elas trabalhavam com a mesma linha de pesquisa, resolveram então compartilhar as experiências.

Desafios

Segundo Zaiat, a partir da década de 1990, pesquisadores japoneses iniciaram as primeiras pesquisas em laboratório. Atualmente existem mais de 200 artigos científicos sobre o assunto, a maioria produzida por cientistas da China, Coréia e Japão, países que sofrem com a escassez de energia. “Nada ainda é aplicável em escala comercial, porém, sabe-se que é uma alternativa energética viável”, aponta.

Em São Carlos, no Laboratório de Processos Biológicos, existem vários estudos em andamento, alguns com aplicações em escala piloto, além de pesquisas fundamentais. Zaiat pondera que as aplicações comerciais dessas pesquisas poderão ocorrer num período entre 5 a 10 anos, pois ainda há muito a ser pesquisado.

“Na área da microbiologia, por exemplo, há microrganismos envolvidos no processo de tratamento da água residuária que produzem hidrogênio, enquanto outros consomem esse mesmo hidrogênio. Precisamos trabalhar em reatores biológicos que permitam a exclusão dos organismos consumidores e o enriquecimento dos produtores. Já na parte de engenharia, nosso grupo consegue, atualmente, um rendimento de produção de hidrogênio que varia de 35% a 50% em relação a água residuária usada. A meta é chegar próximo a 100% de rendimento”, afirma Zaiat.

Outro ponto é a necessidade de purificação do hidrogênio obtido, visto que ele não é 100% puro e representa de 20% a 25% do gás resultante do processo (uma mistura de dióxido de carbono, gás sulfídrico e hidrogênio). As pesquisas do LPB contam com financiamento da Fapesp e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

O Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia tem o patrocínio da Petrobrás e conta com a parceria da Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência, e a Cultura (Unesco), do CNPq e do Movimento Brasil Competitivo (MBC). A cerimônia de entrega do prêmio de U$ 10 mil e de um troféu será no dia 20 de outubro, em Brasília.

Mais informações: (16) 3373-8360 ou e-mail zaiat@sc.usp.br, com o professor Marcelo Zaiat. 

(Por Valéria Dias, Agência USP, 25/09/2008)