Máquina
transforma fezes em gás de cozinha e fertilizante em aldeia de SP.
Um
aparelho portátil que transforma fezes humanas em gás de cozinha e fertilizante
está mudando a vida dos 800 moradores de uma área indígena a 40 minutos do
centro de São Paulo.
Dejetos
humanos podem ser transformados em fertilizante e também em energia utilizando
a tecnologia de biodigestores e sistemas que aproveitam a energia solar para
gerar biogás, que é convertido em eletricidade ou combustível, enquanto os
resíduos sólidos da compostagem se tornam um fertilizante orgânico de alta
qualidade. Essa abordagem não só resolve o problema da gestão de resíduos, mas
também melhora a higiene, promove o desenvolvimento sustentável e oferece
benefícios econômicos às comunidades.
Como
funciona o processo:
1.
Coleta e Separação
Dejetos
humanos são coletados e separados, muitas vezes utilizando sistemas de vasos
que dividem os resíduos líquidos dos sólidos.
2.
Tratamento no Biodigestor
Os
resíduos são inseridos em um biodigestor, um tanque onde são decompostos por
bactérias na ausência de oxigênio (processo anaeróbico).
3.
Produção de Biogás e Fertilizante
Durante
a biodigestão, são produzidos:
Biogás:
Um combustível (rico em metano) que pode ser usado para cozinhar, gerar
eletricidade ou aquecimento, usando energia solar para alimentar os sistemas.
Biofertilizante:
O material orgânico que sobra da digestão é transformado em um biofertilizante
natural, rico em nutrientes, que melhora a produtividade das culturas.
Benefícios: Melhora da Higiene e Saneamento: Reduz o risco de doenças transmitidas por dejetos, especialmente em áreas com acesso precário a saneamento básico.
Recurso Energético: O biogás é uma fonte de energia renovável que pode ser utilizada em casas e comunidades.
Agricultura Sustentável: O biofertilizante substitui os químicos, protegendo o solo e os microrganismos, além de aumentar a produção agrícola.
Benefícios Econômicos: Gera renda para pequenos agricultores e comunidades, além de reduzir os custos com o tratamento de resíduos.
Pesquisadores da Universidade de Stanford construíram um sistema de decapagem eletroquímica fotovoltaica-térmica que extrai nutrientes fertilizantes da urina humana. Eles dizem que o sistema pode fornecer uma alternativa econômica em regiões com acesso limitado a fertilizantes convencionais.
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Stanford desenvolveu um protótipo que usa energia solar para extrair nutrientes da urina humana para criar um fertilizante sustentável.
Eles
apresentaram o sistema em “Prototyping and modelling a photovoltaic–thermal
electrochemical stripping system for distributed urine nitrogen recovery“,
disponível na revista de pesquisa Nature Water.
O
protótipo usa energia solar por meio de um sistema de decapagem eletroquímica
fotovoltaica-térmica para capturar nitrogênio, um componente-chave de
fertilizantes comerciais, de resíduos de água humana. O nitrogênio na urina
humana globalmente é equivalente a cerca de 14% da demanda anual de
fertilizantes.
Os
pesquisadores disseram em um comunicado que o sistema separa a amônia, um
composto químico composto de nitrogênio e hidrogênio, da urina. Isso é feito
por meio de uma série de câmaras separadas por membranas que usam eletricidade
solar para conduzir íons e reter a amônia como sulfato de amônio, um
fertilizante comum.
Os
pesquisadores coletaram o calor residual da parte traseira dos painéis solares
por meio de uma placa fria de tubo de cobre anexada para aquecer o líquido
usado no processo eletroquímico. Eles descobriram que isso ajudou a acelerar o
aquecimento e incentivou a produção de gás amônia, a etapa final do processo de
separação.
Descobriu-se
que a utilização de calor residual de painéis solares aumenta sua geração de
energia em quase 60%, melhorando a eficiência de recuperação de amônia em mais
de 20%, em comparação com os protótipos anteriores.
Orisa
Coombs, principal autora do estudo, explicou que, apesar de cada pessoa
produzir nitrogênio suficiente na urina para fertilizar um jardim, grande parte
do mundo depende de fertilizantes importados caros. “Você não precisa de uma
fábrica de produtos químicos gigante ou mesmo de uma tomada de parede”,
acrescentou Coombs. “Com luz solar suficiente, você pode produzir fertilizantes
exatamente onde é necessário e, potencialmente, até armazenar ou vender o
excesso de eletricidade”.
A
pesquisa também apresenta um modelo projetado para entender como as mudanças na
luz solar, temperatura e configuração elétrica afetariam o desempenho do
sistema.
A
Universidade de Stanford disse que a remoção de nitrogênio da urina torna o
líquido restante mais seguro para descarga ou reutilização para irrigação, o
que acrescenta que pode ser um “divisor de águas em muitos países onde apenas
uma pequena porcentagem da população está conectada a sistemas de esgoto
centralizados”.
“Muitas
vezes pensamos em água, alimentos e energia como sistemas completamente
separados, mas este é um daqueles raros casos em que a inovação em engenharia
pode ajudar a resolver vários problemas ao mesmo tempo”, disse Coombs. “É
limpo, escalável e literalmente alimentado pelo sol”. (pv-magazine-brasil)