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Pesquisadores da Universidade de Stirling, na Escócia, desenvolveram um novo método para monitorar a presença de bactérias nocivas em rios, utilizando microesferas plásticas.
Os resultados do estudo foram publicados na revista Water Research.
O que os pesquisadores descobriram
Tradicionalmente, a detecção de contaminação por esgoto é feita por meio da coleta periódica de amostras de água a jusante de estações de tratamento.
No entanto, essa abordagem falha quando o despejo de esgoto ocorre fora do horário de coleta.
Para contornar esse problema, a equipe liderada pelo Dr. Luke Woodford testou esferas de 2 mm feitas de polietileno, borracha e cortiça (como controle), colocadas em gaiolas de aço e submersas em pontos a montante e a jusante de uma estação de tratamento.
As microesferas funcionam como superfícies de acúmulo de biofilmes, que atraem e retêm bactérias presentes na água.
Uma visão mais próxima das microesferas de polietileno de 2 mm utilizadas no estudo – Imagem: Universidade de Stirling
Em testes de 23 dias, as esferas colocadas a jusante acumularam rapidamente bactérias como E. coli, Klebsiella pneumoniae e Enterococcus, com concentrações elevadas já nas primeiras 24 horas.
Análises genômicas revelaram ainda a presença de genes associados à resistência antimicrobiana, indicando alto risco à saúde pública.
Segundo Woodford, o método oferece uma alternativa eficiente e contínua para detectar contaminações que poderiam passar despercebidas.
“Os lançamentos de esgoto estão aumentando no Reino Unido, representando riscos à saúde humana. Portanto, ter sistemas como o nosso para monitorar o que está sendo lançado é fundamental para lidar com esse problema de saúde pública”, afirma o pesquisador.
Uma das duas cestas foi colocada a montante da usina de tratamento, para estabelecer que tipo de bactérias já estavam presentes no rio – Imagem: Universidade de Stirling
Pesquisadores desenvolveram um método para processar e transformar o lodo de esgoto em energia renovável e proteína para animais. A tecnologia utiliza partes mecânicas, eletrólise e bactérias para decompor os restos lamacentos que poluem o planeta.
A ONU-Habitat, um dos programas da Organização das Nações Unidas (ONU), estimou que mais de 100 milhões de toneladas de lodo seco se acumulam no mundo todo a cada ano. Esse composto obstrui sistemas de tratamento e seu processamento custa bilhões.
Em sua composição, há matéria orgânica, nutrientes como nitrogênio e fósforo e uma mistura de metais pesados. O conjunto é espesso, demora para se de compor, queimá-lo pode liberar gases tóxicos e fazer sua decomposição leva meses. Além disso, o risco de contaminação é alto, o que dificulta sua manipulação e uso.
Depósito de lodo de esgoto. (Imagem: Rose Duda / Shutterstock)
A ONU estima que cerca de 2,5 bilhões de pessoas viverão em cidades até 2050. Com o crescimento das metrópoles e das indústrias, o esgoto também aumentará.
“A geração cada vez maior de lodo de esgoto em megacidades coloca um fardo substancial nos sistemas de tratamento de resíduos. A estrutura complexa e resiliente do lodo torna os métodos convencionais de pré-tratamento e recuperação biológica demorados, ineficientes em termos de energia e ambientalmente onerosos”, escreveram os pesquisadores.
Esgoto pode ser útil
Em busca de solução, cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Singapura, desenvolveram um sistema que transforma o lodo de esgoto em dois recursos valiosos: proteína unicelular, que serve como ração animal, e hidrogênio verde. O estudo está na revista Nature Water.
O método tem três estágios:
Primeiro, os técnicos responsáveis colocam o lodo em um moedor mecânico com um pouco de catalisador alcalino. A máquina tritura a substância no nível molecular, facilitando a extração de componentes úteis, ao mesmo tempo que retém os metais pesados para descarte seguro.
O material dissolvido passa por um processo de eletrólise alimentada por energia solar. No anodo, a matéria orgânica é oxidada para produzir ácidos graxos, principalmente o acético. No catodo, as moléculas de água se quebram, formando hidrogênio verde.
No fim, o ácido acético e outros componentes servem de alimentos para micróbios. Essas bactérias transformam o composto em proteína, que cuidadores podem usar para nutrir animais.
“Esperamos que nosso método proposto mostre a viabilidade de gerenciar resíduos de forma sustentável e mudar como o lodo de esgoto é percebido — de resíduo para um recurso valioso que apoia energia limpa e produção sustentável de alimentos”, disse o doutor Zhao Hu, um dos autores da pesquisa, em comunicado.
Pesquisadores da Universidade Tecnológica de Nanyang que participaram do projeto. Na foto: Professor Li Hong, Prof. Zhou Yan e Dr Zhao Hu. (Imagem: NTU Singapore)
Resultados surpreenderam os cientistas
Mais de 91% do carbono orgânico no lodo foi recuperado e convertido em produtos úteis, sendo 63% dele transformado em proteína unicelular. As emissões de CO₂ se apresentaram 99,5% menores em relação a outras técnicas de decomposição do material lamacento vindo de esgotos.
A etapa alimentada por energia solar atingiu uma eficiência energética de 10%, gerando até 13 litros de hidrogênio por hora. Isso é cerca de 10% mais eficiente em termos de energia do que os métodos convencionais de geração de hidrogênio verde.
Proteína unicelular resultante do processo serve de alimento para animais. (Imagem: NTU Singapore)
“Nosso processo movido a energia solar demonstra como podemos enfrentar vários desafios de uma vez – transformando um resíduo difícil em energia limpa e proteína nutritiva”, comentou o professor Zhou Yan, da Universidade de Nanyang.
O grupo projetou todas as máquinas necessárias para o sistema funcionar em um formato modular e adaptável. Desde a eletrólise até as bactérias, tudo pode ser integrado em sistemas de tratamento já existentes. Segundo o grupo, com mais pesquisas, logo cidades pequenas e grandes poderão aplicar a tecnologia em suas estruturas.
Um biocarvão feito com resíduos de laranja pode apoiar a descontaminação da água, aponta um novo estudo publicado na Ambiente & Água por pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Testes com o produto se mostraram promissores especialmente na remoção de poluentes e bactérias.
Entenda:
Pesquisadores da UFSCar criaram um biocarvão de laranja que pode ajudar a descontaminar a água;
O produto é criado a partir do bagaço gerado na produção do suco da fruta;
Testes apontam que o biocarvão pode reduzir poluentes e bactérias presentes nas águas residuais (os chamados esgotos);
Além disso, o material também absorve nitrogênio;
Novos testes devem determinar a descontaminação de outros poluentes e encontrar possíveis aplicações para o carbono resultante do processo.
Bagaço de laranja foi usado para criar biocarvão. (Imagem: small smiles/Shutterstock)
Usando o bagaço gerado na produção de suco de laranja, os pesquisadores passaram o período de 2021 a 2024 trabalhando na criação do biocarvão. O processo envolve a secagem, moagem, peneiração, carbonização, filtragem e caracterização dos restos da fruta, dando uma nova vida ao material que seria geralmente descartado.
Biocarvão de laranja apoia descontaminação de águas residuais
Testes mostraram que o biocarvão pode apoiar especialmente a descontaminação das chamadas águas residuais (os esgotos), filtrando poluentes através de processos físicos e biológicos. O experimento envolveu amostras de um tanque séptico da UFSCar.
Em comunicado, a equipe aponta que, além de absorver nitrogênio, o biocarvão conseguiu reduzir as concentrações de fósforo e magnésio em, respectivamente, 31,5% e 62%. Ainda, o produto removeu cerca de 60% a 70% das bactérias.
Biocarvão de laranja pode descontaminar água de esgotos. (Imagem: Phatranist Kerddaeng/Shutterstock)
“Não se gasta praticamente nada para fazer, e é um material simples que tem grande eficiência para vários tipos de tratamento. Os resultados foram melhores do que imaginávamos, o que possibilita redução no uso de água potável e utilização de algo que seria descartado provavelmente de maneira irregular”, explica Mariana Cabrini, engenheira e autora do estudo.
Outras pesquisas devem ser conduzidas para, além de avaliar a eficácia da remoção de outros contaminantes, identificar possíveis aplicações para o carbono resultante do processo.
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