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.

(Por Fabiano Ávila, CarbonoBrasil, 30/07/2010)