O uso de microalgas no tratamento de esgoto e geração de energia

Já imaginou se pudéssemos ter um tratamento de esgoto partir de processos sustentáveis e que ainda gerasse retornos econômicos? Pois é exatamente esse o caminho que a pesquisa da Professora Doutora Paula Peixoto Assemany, da Universidade Federal de Lavras (UFLA) propõe. 

Nessa entrevista, que faz parte de uma iniciativa do Grupo Prime Energy “Conversas sobre energia e meio ambiente”, você vai conferir os detalhes da pesquisa e de um bate-papo com a professora e pesquisadora sobre políticas públicas, preservação dos rios e os desafios da sustentabilidade. 

Você pode ter acesso a todos os materiais gratuitamente e mergulhar em um mundo de conhecimento e inspiração. Desde vídeos a artigos, selecionamos conteúdos recheados de ideias inovadoras e práticas sustentáveis pensando em como o desenvolvimento e a preservação ambiental podem caminhar lado a lado. 

Por um desenvolvimento sustentável

A busca por fontes alternativas de energia já se tornou uma prioridade para diversos países. O esgotamento das fontes de combustíveis fósseis, juntamente com os problemas ambientais que estão associados à sua utilização, como a emissão de poluentes e as mudanças climáticas, são fatores que motivam pesquisas e a busca por soluções alternativas e renováveis. E é exatamente esse o contexto onde a pesquisa da Profª Paula Assemany se desenvolve.

Explique pra gente: o que você desenvolve em sua pesquisa?

Eu pesquiso as chamadas microalgas, que são microorganismos vivos, seres bem pequenininhos de dimensões microscópicas que a olho nu não conseguimos ver, mas que estão ali presentes na água, no ar, e em vários lugares. 

O objetivo da pesquisa é desenvolver esses microrganismos numa escala de produção em massa a partir dos resíduos gerados nas atividades humanas que formam o esgoto; como a água do chuveiro, a descarga do vaso sanitário, a água da cozinha, etc. Então a ideia é pegar esse esgoto que tem características adequadas ao crescimento de microorganismos e fazer seu tratamento utilizando esses microorganismos – que ao final desse processo, transformam-se em uma rica biomassa que pode ser utilizada para diversas finalidades, dentre elas a geração de energia, a ração animal, fertilizantes, entre outros. 

– O que são exatamente as microalgas?

O termo microalga pode ser definido como “microrganismos que podem crescer fotossinteticamente”. Existem milhares de espécies de microalgas de água doce e marinhas, que atualmente vem recebendo grande atenção, graças à características como a maior taxa de crescimento em relação a outras espécies vegetais, a possibilidade de cultivo ao longo de todo o ano, a capacidade de crescerem em áreas impróprias para a agricultura e a habilidade de se desenvolverem nos mais diferentes climas; diferentemente do que ocorre com as culturas convencionalmente utilizadas para a produção de bioenergia, como as oleaginosas (soja, mamona, palma, etc.).

Diante dessas características, as microalgas são atualmente consideradas como alternativa não alimentícia, e que apresenta produtividade até sessenta vezes superior à soja para a produção de bioenergia. Além de água e sol, necessitam também de nutrientes como qualquer planta superior para seu desenvolvimento. Em tese, a biotecnologia de microalgas é uma forma mais sofisticada de agricultura, na qual se utilizam reatores especialmente dimensionados com produção intensiva de biomassa. 

 

Seria qualquer fonte de energia que a gente tem a renovação constante na  natureza, portanto, são recursos teoricamente infinitos, ou seja, a gente pode utilizar várias vezes eles não vão acabar dentro do que a gente chama da “escala humana” de vida. Então, como exemplos, a gente tem a energia solar, eólica, biomassa, etc.

O que é a biomassa?

A biomassa faz parte do grupo de energias renováveis, e seria qualquer energia que é gerada através de matéria orgânica. Ou seja, da madeira, da soja, ou de qualquer produto que a gente consegue obter um ciclo renovável. 

O que é a bioenergia?

Primeiro é importante destacar que existem diversas formas de energia, como por exemplo, a energia elétrica, térmica, etc. Assim, temos também a bioenergia, gerada através da biomassa. Uma das possibilidades da bioenergia é a transformação em biocombustível, como por exemplo o álcool. 

Para que ela chegue até essa forma de combustível, a biomassa passa por um processo de refinamento de alguns processos químicos, que vão transformá-la em um combustível próprio para rodar motores de carro, de aviões e outros meios de transporte que possam utilizar essa energia de forma bastante interessante. 

 

Eu costumo dizer que o rio limpo significa mais qualidade de vida para toda a população, e isso porque nós temos uma relação muito direta com a água que a gente consome e com as condições de saneamento que temos. 

Se todo o resíduo sólido, todo lixo que a gente descarta e que gera o esgoto que sai das nossas casas for para o rio, isso aumentaria muito a probabilidade de contrair doenças relacionadas ao descarte inadequado de resíduos; então além da água imprópria, a gente está falando de moscas, mosquitos, ratos, baratas, todos esses animais que acabam se alimentando do lixo.

Com a água isso é ainda muito mais sério, pois com essa geração de lixo teremos uma proliferação de diversas doenças, muitas vezes bem graves, já que contato com a água que consumimos é mais direto e intenso.

Então ter um rio limpo e saudável garante, sobretudo, que a água captada desse rio (principalmente para a gente tomar) vai ser mais segura do ponto de vista sanitário, então ela não vai ter como provocar doenças no consumidor.

“Mas os benefícios vão muito além disso! Se tivermos um rio saudável poderemos ter diversas atividades ao redor dele, como por exemplo nadar, pescar, fazer piqueniques; pode ser um espaço para as pessoas praticarem exercícios correndo na orla do rio, além de ser uma parte da paisagem da cidade que com certeza tornará ela mais agradável para todos.”

Aqui no Brasil o mais comum é a gente não querer nem passar perto dos rios, e isso é muito triste, pois além de afastar as pessoas dessa relação com o rio, acaba por não gerar essa consciência em relação a sua preservação. Infelizmente o que acaba acontecendo é a contaminação daquela água, trazendo consequências ruins tanto para os peixes e seres que vivem naquele rio e também de toda a microbiota dele, que acaba morrendo. Também traz coisas negativas para cidade que capta aquela água do rio para beber, que, como eu falei, estará comprometida por conta desse descarte inadequado.

E infelizmente em nosso país o tratamento do esgoto não é algo recorrente. Na verdade, ele acontece muito, muito pouco. A gente tem a coleta desse esgoto mas não temos o tratamento. Muitas vezes a gente tem uma “falsa” sensação que esse esgoto está sendo tratado  porque, sobretudo nas regiões mais ricas do país como o sudeste e o sul, a gente não vê o esgoto a céu aberto, mas vemos vários canos no rio que estão jogando esse esgoto direto ali. Ou seja, na prática, a gente coleta, mas não trata.

Como é feito (ou deveria ser) o tratamento de esgoto nesses casos?

 Na maioria dos casos, a limpeza dessa água acontece nas chamadas “estações de tratamento de esgoto”. Em linhas gerais, essa estação recebe o esgoto e por meio de reatores específicos e várias etapas, usa a engenharia para reproduzir a degradação biológica dos poluentes (via ação de microorganismos como as bactérias por exemplo) presentes no esgoto. 

Conforme o avanço das fases de tratamento os poluentes passam da fase líquida para a fase sólida, que é separada e recebe um tratamento à parte. O esgoto tratado pode passar por uma última etapa, que é a desinfecção, podendo ser utilizado em diversas atividades do nosso dia-a-dia e economizando água potável, como lavagem de pisos, irrigação de jardins, dentre outras.

No entanto, mesmo na estação de tratamento a gente tem alguns desafios. É que esse tratamento acaba gerando o lodo sólido como resíduo além de gastar muita energia durante todas essas etapas do processo. Então, do ponto de vista ambiental estações de tratamento são muito importantes e necessárias, mas ainda apresentam os impactos como consumir muita energia e apresentar esse lodo no final. 

Um outro problema é que esse lodo muitas vezes é jogado no aterro sanitário – que é uma forma não adequada de descarte, ambientalmente falando. Afinal, aquele resíduo vai ocupar espaço e pode, de certa forma gerar algum tipo de contaminação para o solo ou água subterrânea. Então se não tiver uma engenharia muito própria a gente acaba poluindo o solo e a água, degradando ainda mais o meio ambiente. Por isso a gente deve sempre observar as ações nesse sentido: ok, estamos tratando, mas esse tratamento está acontecendo de forma sustentável?

– Então as microalgas viriam auxiliar nesse processo do tratamento de esgoto?

Existem várias linhas de pesquisa que vão pensar o tratamento de esgoto dentro das estações, no meu caso, a minha pesquisa vai destacar o uso das microalgas nesse processo. 

A ideia geral seria promover as condições ideais para o crescimento dessas microalgas no esgoto, então, esse “resíduo” ao final do processo de tratamento seria uma biomassa de microalgas, que teria propriedades mais ricas e mais interessantes do ponto de vista de valor nutricional e de aproveitamentos em geral. Isso porque, essa biomassa poderia virar outros produtos, conferindo a ela uma vantagem em relação ao uso de bactérias nesse tratamento, por exemplo, que não poderiam ser tão bem utilizadas para nenhuma outra atividade.

“Então a ideia seria aproveitar essa biomassa gerando mais valor dentro da estação e tornando os impactos ambientais cada vez menores. Assim, a gente consegue também dar algum retorno econômico para estação.”

Na prática, é preciso que a gente encontre formas de gerar renda nesse processo. Dentro dessa ideia das microalgas, poderíamos gerar fertilizantes para serem vendidos ou aplicados em áreas degradadas, por exemplo, ou mesmo gerar energia por meio da biomassa.

A ideia então é pensar as cadeias produtivas que gerem retorno financeiro aliadas à sustentabilidade ambiental, porque a gente sabe que se esse assunto não tensionar de alguma forma as questões econômicas ele dificilmente será colocado em prática pelo poder público.

“Pois o que acontece hoje em dia é que o poder público infelizmente tem muito pouco interesse em investir em estações de tratamento de esgoto. Assim, o que a gente vê historicamente são governos que não investem em saneamento com a justificativa de ser muito caro. Mas é preciso que eles vejam que investindo em saneamento, em uma preservação ambiental, estarão economizando também na saúde.”

 

Apesar de acreditar na Educação como potencial transformador, eu acho difícil pensarmos em uma aplicação rápida da educação ambiental em nosso país, sobretudo pela questão da desigualdade social. 

Infelizmente, aqui, estamos muito longe de uma educação coletiva, em que todos entendam a importância da preservação do meio ambiente, da natureza, das cidades, etc. 

Como aliar o desenvolvimento sustentável à preservação ambiental?

Para mim, também é difícil desvincular a esfera ambiental da econômica. Aliás, um dos motivos pelos quais eu escolhi a Engenharia Ambiental é porque ela te dá a dimensão tanto do ponto de vista econômico, ambiental e social. Então não adianta eu dizer para uma pessoa que mal tem onde dormir, que ela agora vai ter que andar de bicicleta ao invés de pegar um ônibus porque é mais sustentável, é preciso levar tudo isso em conta. 

Por isso eu não consigo ver só a educação ambiental transformando esse cenário, apesar de entender que ela tem um papel importante. Acredito em um fortalecimento das ações por exemplo da economia circular, da economia verde, da bioeconomia, que vão tentar diversificar as estratégias dos produtos das matérias primas para fazer com que aquele produto seja aproveitado ao máximo. No caso da biomassa, por exemplo, ela pode gerar energia, pode ser fertilizante, pode ser ração animal, e uma série de outras coisas que vão dar a ela um aproveitamento muito maior.

No caso da água, alguns desafios são bastante específicos, por conta dela ser muito barata devido à abundância hídrica do nosso país. Então, para criar uma competitividade no mercado é preciso investir em tecnologia, em pesquisa, mas eu acho que se a gente conseguir diversificar a matriz energética cada vez mais, estaremos indo por um bom caminho. Pensar por exemplo em como incluir a agricultura familiar nesses processos de aproveitamento e de diversificação de fontes e de produção de alimentos são caminhos interessantes.

Eu, por exemplo, parei de comer carne há seis meses, então foi uma mudança no estilo de vida pensando na sustentabilidade. Na verdade, eu pensei: eu quero continuar contribuindo para a indústria agrícola que mata, que destrói a Amazônia que gera mudanças climáticas? Se eu não quero, eu posso fazer a escolha de não comer, mas é importante a gente entender que não é todo mundo que pode.

Como eu disse, eu  posso fazer escolhas para comprar menos embalagens, garrafas de plástico,  de substituir várias coisas que eu consumo, de fazer reciclagem, de influenciar meus vizinhos, de ser responsável por minhas escolhas, mas tem muita gente que não tem essa oportunidade.

Portanto acho importante a gente tomar cuidado em nos colocarmos como pessoas que influenciam essa sustentabilidade do mundo de forma individual, porque esse nosso consumo não é nada perto das grandes corporações, das grandes empresas que estão realmente influenciando e causando os impactos ambientais que a gente sabe que estão aí e estão destruindo o planeta.

Por exemplo, você tomar um banho de 5 minutos pensando na preservação não representa nada, nem uma gota em relação ao consumo de água dessas organizações.

“Por isso é preciso entender o que pode ser feito individualmente, mas tendo a consciência de que a melhora não depende só de mim; é preciso haver uma mudança de postura, uma mudança geopolítica global que considere esses impactos tão sérios em nosso planeta, afinal, as mudanças climáticas estão sendo cada vez mais percebidas. Todos os dias vemos a notícia de alguma chuva forte que nunca aconteceu, ou uma seca que nunca teve naquele período, neve em lugares que nunca nevou.”

Por isso eu sempre falo para os meus alunos que a gente tem que ser consciente, consumir sustentavelmente, e colocar esse pensamento na nossa rotina como cidadão que cobra o poder público no sentido de promover ações políticas sustentáveis a longo prazo.

Para fechar esse ponto em relação à mudança individual, acredito que ela não deve ser abandonada, porque aos poucos ela acaba mostrando para o mercado e as empresas que a nossa escolha como consumidor está voltada para a sustentabilidade. Por isso é um trabalho de formiguinha, de pequenos passos, mas que uma hora acaba se refletindo em mudanças do mercado. Em países desenvolvidos a gente já vê isso acontecer, em que a consciência ambiental mais avançada já gera uma preocupação de produção das empresas.

Eu mudo as minhas escolhas, você muda as suas, meu marido muda, meu vizinho repensa, e no final a gente está construindo uma sociedade que diz às empresas que quer um produto ambientalmente responsável, sustentável… Então ela também muda as suas formas de produzir. Apesar de ser uma ação pequena, não deixa de ser importante.

 

Um dos maiores desafios para a aplicabilidade do projeto perpassa a falta de interesse pelo tratamento do esgoto. Afinal, aqui a gente mal tem o tratamento, imagina fazer com que esse tratamento seja sustentável. Então é preciso ser realista e entender que esse passo ainda está um pouco distante da realidade brasileira. 

O segundo entrave identificado foi pela aplicação de uma ferramenta chamada “avaliação do ciclo de vida”, que consegue mapear o impacto daquele produto no meio ambiente durante toda a sua cadeia produtiva – desde o gás de efeito estufa liberado na sua produção quanto os poluentes na água, no ar, liberados pela sua utilização e descarte final. 

Então no caso da nossa biomassa, a gente ainda teria alguns pontos mais técnicos a serem ajustados para torná-la mais interessante do ponto de vista do mercado, e também tornar esse ciclo mais ambiental e economicamente sustentável como um todo.

Afinal, não adianta por exemplo a gente ter a microalga e usar uma energia na estação de tratamento que venha de um combustível fóssil; o ideal seria usar uma energia renovável para mover essa estação. Então, sim, ainda existem alguns ajustes técnicos para chegarmos a uma escala industrial maior que consiga essa rentabilidade que a gente espera.

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Este conteúdo faz parte de uma iniciativa do Grupo Prime Energy para pensar alternativas para um desenvolvimento sustentável. Esperamos que ela abra oportunidades de diálogo e de ações para o crescimento das pessoas e das empresas com responsabilidade ambiental.

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