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sheila moura
Técnica permite cultivar cianobactérias para bioenergia e, ao mesmo tempo, limpar a água de estações de tratamento de efluentes
Técnica permite cultivar cianobactérias para bioenergia
Idaho National Laboratory/DOE*
As florações de cianobactérias têm bloqueado as vias fluviais em todo o mundo, desde estuários na Flórida até a bacia do rio Mississippi e lagos na China.
E as toxinas que as cianobactérias produzem são prejudiciais aos seres humanos, aos animais de estimação e à vida selvagem. Esses organismos fotossintéticos, também chamados de algas verde-azuladas, crescem em fontes humanas de nitrogênio e fósforo, incluindo efluentes de estações de tratamento de resíduos e fertilizantes que são levados para bacias de fazendas.
Mas os pesquisadores da bioenergia há muito reconhecem um lado positivo dessa ameaça transmitida pela água e que nutre os nutrientes: eles poderiam fornecer um excelente suprimento de biomassa para biocombustíveis e energia.
Agora, um pesquisador do Idaho National Laboratory desenvolveu uma nova maneira de cultivar cianobactérias para bioenergia e, ao mesmo tempo, limpar a água de estações de tratamento de efluentes.
Os resultados aparecem na revista BioEnergy Research .
Instalação de tratamento de águas residuais. Foto: DOE
Um microrganismo repleto de energia
“A comunidade científica se interessou em produzir biocombustíveis a partir de algas porque a quantidade de óleo das algas é 10 vezes maior que a do óleo de palma e 131 vezes a da soja”, disse Carlos Quiroz-Arita, que iniciou sua pesquisa como estudante de pós-graduação no Colorado. Universidade. “Bem, as cianobactérias têm quatro vezes mais produtividade que as algas em condições de escala laboratorial”.
Mas há um problema: cultivar essa quantidade de cianobactérias exigiria muita água e muitos nutrientes.
Então, Quiroz-Arita e seus colegas começaram a pensar em flores de cianobactérias. “Não faz sentido usar mais água e mais fertilizantes para produzir biocombustíveis”, disse ele. “Se cultivarmos cianobactérias em uma instalação de tratamento de águas residuais, não só podemos usar cianobactérias e algas para o cultivo de biocombustíveis, mas também para reduzir a proliferação de algas e cianobactérias a jusante.”
O funcionamento interno de uma estação de tratamento de águas residuais
Os pesquisadores trabalharam com a Drake Water Reclamation Facility (DWRF) em Fort Collins, Colorado, para modelar a melhor abordagem para produzir cianobactérias a partir de águas residuais. Como os funcionários da DWRF estavam mais interessados em melhorar a qualidade da água e reduzir as emissões de CO2, a Quiroz-Arita projetou sua abordagem para atingir essas metas.
Águas residuais em uma moderna estação de tratamento de águas residuais como a DWRF normalmente passam por vários processos diferentes antes que o efluente tratado possa ser descarregado com segurança.
Quiroz-Arita estabeleceu o ponto no processo onde uma centrífuga é usada para separar os resíduos sólidos do lixo líquido. Os resíduos sólidos são secos e enviados para um aterro, e os resíduos líquidos ricos em nutrientes, chamados de concentrados, são reciclados de volta para a estação de tratamento de águas residuais antes de serem descartados.
“As estações de tratamento de águas residuais não podem liberar o centrado no meio ambiente”, disse Quiroz-Arita. “Isso mataria tudo. O que eles fazem é apenas continuar reciclando o centrato no processo com bombas. É um processo que consome muita energia para limpar o nitrogênio e o fósforo e, em muitos casos, não é suficiente para atender aos critérios de qualidade da água. ”
Um processo passo a passo para produzir biomassa
É nesta etapa do processo de tratamento de águas residuais que os operadores de plantas podem controlar melhor as concentrações de nutrientes para o cultivo de cianobactérias.
Uma vez que a centrífuga separa os sólidos do centrato, o concentrado é bombeado para um dispositivo chamado fotobiorreator – um dispositivo onde as cianobactérias são cultivadas usando nutrientes e luz solar, limpando o nitrogênio e o fósforo do centrato para níveis consistentes com água do estado e federal. padrões de qualidade.
A cianobactéria se multiplica e, em seguida, outra centrífuga separa a biomassa das cianobactérias da água.
Essa biomassa então passa para um biodigestor – um dispositivo que usa micróbios para transformar a biomassa em biogás, que é então queimada para calor e energia. O CO2 resultante é bombeado de volta ao fotobiorreator para ajudar na fotossíntese e reduzir a pegada de carbono.
Trade-offs e avaliação do ciclo de vida
Como as cianobactérias crescem melhor com a quantidade certa de nutrientes, os pesquisadores começaram testando diferentes concentrações de concentrados / efluentes. “Encontramos a melhor concentração total de nitrogênio para obter a maior taxa de crescimento e taxa de absorção de nutrientes para esta cianobactéria”, disse Quiroz-Arita.
Encontrar a receita certa para cada estação de tratamento de águas residuais depende das suas águas residuais individuais e das suas características centradas. Cada planta provavelmente exigiria suas próprias análises biológicas e de engenharia, disse ele.
Quando os pesquisadores começaram a observar a concentração de nitrogênio e o crescimento de cianobactérias, houve algumas compensações. Em concentrações mais baixas de nitrogênio, com uma taxa de crescimento mais lenta, a água alcançou os padrões de qualidade da água mais rapidamente. O trade-off é que uma taxa de crescimento mais lenta em baixas concentrações de nitrogênio requer mais área plantada para o fotobiorreator que, por sua vez, consome mais eletricidade.
Quando todos os benefícios desse processo são computados em uma avaliação do ciclo de vida, o resultado é um efluente mais limpo, menores emissões de CO2 e menor consumo de energia em relação aos processos convencionais de tratamento de águas residuais. (O processo também produz um fertilizante, a estruvita, que se precipita do centrato antes de entrar no fotobioreator. A instalação pode vender a estruvita como um coproduto.)
O processo atraiu o interesse da indústria, e o Escritório de Tecnologias de Bioenergia do Departamento de Energia dos EUA destacou as instalações de águas residuais municipais como uma promissora fonte de água e nutrientes para a produção de biocombustível à base de algas.
Em seguida, a Quiroz-Arita está procurando financiamento para continuar pesquisando maneiras de melhorar a taxa de crescimento de cianobactérias e taxa de absorção de nutrientes, otimizar o processo de remoção de nutrientes e métricas de sustentabilidade e colaborar com as instalações municipais de tratamento de esgoto para ampliar o processo sob diferentes condições.
* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.
Aumento do desmatamento na Amazônia é incontestável, diz Carlos Nobre, pesquisador do IEA-USP
Elton Alisson, de Campo Grande (MS) | Agência FAPESP – Alvo de recente questionamento, o aumento no desmatamento na Amazônia nos últimos meses, em comparação com 2018, é incontestável. O aumento foi apontado pelo sistema de monitoramento por satélites Deter, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), e deverá ser confirmado antes de dezembro com o lançamento dos dados obtidos durante um ano completo por outro sistema de monitoramento da instituição, o Prodes.
Nos próximos dias deverão ser divulgados os dados do Deter para o período de agosto de 2018 a julho de 2019. Entre outubro e novembro, sairão os dados do Prodes para o mesmo período, que são utilizados para verificação do Deter. O Prodes usa dados do satélite Landsat – sistema que existe desde 1989 – e apresenta os dados consolidados sobre o desmatamento total apenas uma vez por ano.
A afirmação foi feita por Carlos Nobre, pesquisador do Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Paulo (IEA-USP), durante palestra na 71ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), realizada de 21 a 27 de julho na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), em Campo Grande.
“Os números da série anual do Prodes, que compreende o período de agosto de 2018 a julho de 2019, devem confirmar o que os dados dos últimos meses mostraram: que o desmatamento da Amazônia nos últimos 12 meses foi muito maior do que no período anterior”, disse Nobre, que é pesquisador aposentado do Inpe.
“Temos que partir do princípio de que está realmente ocorrendo um aumento do desmatamento na Amazônia”, disse. Segundo ele, o questionamento dos dados sobre o desmatamento da Floresta Amazônica nos últimos três meses indicados pelo Deter é infundado. Isso porque a margem de incerteza do sistema varia de 10% a 12%.
O sistema apontou que o desmatamento na Amazônia em quilômetros quadrados (km²) aumentou nos meses de maio, junho e nos primeiros 20 dias de julho, respectivamente, 34%, 91% e 125% em relação aos mesmos meses em 2018.
“Esses percentuais de aumento estão muito além da margem de incerteza. A probabilidade de que o desmatamento da Amazônia está aumentando está acima de 99%”, disse Nobre.
Os dados do Deter são disponibilizados desde o lançamento do sistema, em 2004, pelo Inpe. Já os do Prodes – que foi o primeiro sistema de monitoramento de desmatamento na Amazônia criado pelo órgão em 1989 – ficaram embargados no início e só passaram a ser disponibilizados em 2002.
“Esses dados públicos permitiram um enorme entendimento das causas do desmatamento e municiaram as políticas de combate que tiveram grande sucesso durante vários anos”, disse Nobre.
O eventual embargo dos números de desmatamento obtidos pelo Deter e o Prodes ou a descontinuação desses dois sistemas causariam enormes prejuízos para o país e fariam o Inpe perder o protagonismo mundial no desenvolvimento de sistemas de monitoramento florestal, afirmou.
“Não divulgar os dados do desmatamento do Inpe não faria o problema desaparecer, porque hoje há muitos grupos em todo o mundo que fazem esse tipo de mapeamento. Mas o Inpe, que desenvolveu o melhor sistema de monitoramento de florestas tropicais do mundo ao longo dos últimos 30 anos, perderia sua liderança”, disse Nobre.
De acordo com o pesquisador, o Brasil, por intermédio do Inpe, foi o primeiro país do mundo a fazer esse tipo de monitoramento florestal por satélite. Os sistemas desenvolvidos pelo instituto ajudaram a capacitar pesquisadores de 60 países e muitos países tropicais usam os algoritmos criados na instituição.
Enquanto os sistemas de monitoramento desenvolvidos por outras instituições no mundo, baseados em big data e algoritmos automáticos de inteligência artificial, apresentam hoje uma margem de erro acima de 20%, a do Prodes é de 5 a 6%, comparou Nobre. “Isso representa um enorme aperfeiçoamento desse sistema de monitoramento, que é resultado de 30 anos de avanço científico”, disse.
Confiança nos dados
Em coletiva de imprensa no dia 26 de julho, na reunião da SBPC, o ministro da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, Marcos Pontes, disse que “não tem dúvidas de que os dados produzidos pelo Deter estão corretos e são confiáveis, mas foram usados com o objetivo incorreto”.
“Os dados do Deter não são para medição do desmatamento, mas para alerta de desmatamento, para auxiliar o Ibama nas ações de fiscalização. Seria errado utilizá-los para indicar desmatamento”, disse Pontes à Agência FAPESP. “Os dados do Prodes é que têm a finalidade de medir desmatamento, mas demoram um certo tempo para ser compilados.”
O ministro destacou que o Inpe é uma instituição conceituada, cujo trabalho é reconhecido internacionalmente, e que continuará a desempenhar suas funções como sempre fez. “O fato de perguntarmos sobre a variação de um dado é normal é já aconteceu anteriormente”, disse.
O portal TerraBrasilis é uma plataforma web desenvolvida pelo Inpe para acesso, consulta, análise e disseminação de dados geográficos gerados pelos projetos de monitoramento da vegetação nativa do instituto, como o Prodes e o Deter: http://terrabrasilis.dpi.inpe.br/.
“Compreendemos
desenvolvimento sustentável como sendo socialmente justo, economicamente
inclusivo e ambientalmente responsável. Se não for assim não é sustentável.
Aliás, também não é desenvolvimento. É apenas um processo exploratório,
irresponsável e ganancioso, que atende a uma minoria poderosa, rica e politicamente
influente.”
[Cortez, Henrique, 2005]
Como país de megadiversidade biológica e signatário da Convenção sobre Diversidade Biológica (CDB), o Brasil vinha assumindo compromissos internacionais de proteção desse patrimônio inestimável, por meio de políticas públicas e outras ações institucionais, nas últimas décadas. A Política Nacional da Biodiversidade (Decreto 4.339/2002) é um resultado direto desse comprometimento do governo brasileiro com a CDB. Vale ressaltar que, dentre os sete componentes dessa política pública, o sexto se refere à “Educação, Sensibilização Pública, Informação e Divulgação sobre Biodiversidade”, alinhado, por sua vez, ao artigo 13 da própria Convenção da Organização das Nações Unidas (ONU) que trata de “Educação e Conscientização Pública”.
Considerando esse contexto, é preocupante que o decreto presidencial 9.759/2019, assinado em 11 de abril, tenha extinguido a Comissão Nacional da Biodiversidade (Conabio) juntamente com outros conselhos e colegiados que não tenham sido criados por lei. Essa é uma questão que merece aprofundamento da mídia já que muitas dúvidas ainda pairam no ar. Diante dessa iniciativa governamental e da falta de recursos financeiros e humanos no âmbito do MMA, quem assumirá as funções que estavam a cargo da Conabio? Como a sociedade brasileira poderá acompanhar esses desdobramentos?
Segundo informações disponíveis no site do Ministério do Meio Ambiente, a Conabio “é composta por representantes de órgãos governamentais e organizações da sociedade civil e tem um relevante papel na discussão e implementação das políticas sobre a biodiversidade”. Ainda segundo a mesma fonte, “compete à comissão promover a implementação dos compromissos assumidos pelo Brasil junto à CDB, bem como identificar e propor áreas e ações prioritárias para pesquisa, conservação e uso sustentável dos componentes da biodiversidade”.
Outra questão merece aprofundamento e debate com a sociedade brasileira. No âmbito da CDB, a principal agenda global envolvendo os signatários é o Plano Estratégico 2011-2020 ao qual se vinculam as 20 Metas de Aichi, acordadas durante a Décima Conferência das Partes da CDB (COP-10), realizada em Nagoya, Japão, em 2010. A meta 11, de ampliação das áreas protegidas, se destaca nesse esforço de enfrentamento da perda de biodiversidade, até 2020. Com as Metas Nacionais, o Brasil assumiu compromissos ainda mais ousados do que os da própria CDB (proteção de 17% das áreas terrestres e 10% das áreas marinhas e costeiras), conforme destacado a seguir, embora algumas decisões governamentais pareçam estar na contramão desse comprometimento oficial.
“Até 2020, serão conservadas, por meio de sistemas de unidades de conservação previstas na Lei do SNUC e outras categorias de áreas oficialmente protegidas, como APPs, reservas legais e terras indígenas com vegetação nativa, pelo menos 30% da Amazônia, 17% de cada um dos demais biomas terrestres e 10% de áreas marinhas (…)” (5º Relatório Nacional para a Convenção Sobre Diversidade Biológica), publicado pelo MMA, em 2016.
Segundo informado no site do MMA: “O objetivo da Série de Documentos Técnicos da CDB é contribuir para a disseminação de informações atualizadas e confiáveis sobre tópicos selecionados de importância para a conservação da diversidade biológica, o uso sustentável de seus componentes e a repartição eqüitativa de seus benefícios”.
No entanto, a lacuna percebida quando se tenta acessar os documentos mencionados contraria esse compromisso de disseminação de informações atualizadas.Não há qualquer esclarecimento sobre o porquê da indisponibilidade.
Já no espaço denominado O Brasil e a CDB não consta nenhuma informação, o que tende a dificultar o entendimento dos internautas sobre os compromissos assumidos pelo país como signatário dessa Convenção e, consequentemente, o acompanhamento dos seus principais desdobramentos.
Há de se reconhecer que, nas últimas décadas, têm sido desenvolvidos estudos para orientar a criação de parques, reservas e outras unidades de conservação no Brasil (processo que se tornou mais participativo a partir do SNUC). A definição de Áreas Prioritárias para a Conservação, Uso Sustentável e Repartição dos Benefícios da Biodiversidade Brasileira (os três objetivos da CDB) é um exemplo nesse sentido. No entanto, informações atualizadas sobre essas áreas foram retiradas do ar pelo MMA, em abril, sob a alegação de erros identificados. Posteriormente os dados foram reativados. Inicialmente, houve alguma repercussão na mídia sobre essa questão, mas ainda cabem aprofundamentos sobre os desdobramentos possíveis dessa tomada de decisão, tendo em vista as intenções já sinalizadas pelo governo para a gestão de unidades de conservação e para o futuro de outras estratégias de proteção da biodiversidade no Brasil.
Diante do atual contexto político-institucional nacional, além dos riscos evidentes ao futuro do SNUC, qual seria o destino da Política Nacional da Biodiversidade? Estaria em curso algum plano para alterá-la ou mesmo exterminá-la do rol de políticas ambientais brasileiras? E própria participação do Brasil na CDB, estaria em risco?
O Brasil está atrasado com a entrega do 6º Relatório Nacional para a CDB (deveria ter ocorrido até o final de 2018). Quando esse documento será entregue e como se dará a sua tramitação considerando que a Conabio exercia um papel central nesse processo? Por outro lado, é importante considerar que o Congresso brasileiro ainda não ratificou o Protocolo de Nagoya, que apresenta diretrizes para a repartição justa e equitativa dos recursos gerados pelo uso da biodiversidade, outra importante deliberação da COP-10. Como está a tramitação desse processo, iniciada em 2012, e quais são os segmentos sociais que têm colaborado para o bloqueio dessa agenda?
Com a proximidade de 2020, o que esperar como respostas do governo brasileiro frente aos compromissos assumidos com as Metas de Aichi ? Nesse contexto, a Meta 1 orienta que “até 2020, no mais tardar, as pessoas terão conhecimento dos valores da biodiversidade e das medidas que poderão tomar para conservá-la e utilizá-la de forma sustentável”, o que pressupõe a necessidade de acesso à informação qualificada e às ações educativas, entre outras iniciativas de sensibilização sobre a importância dessa agenda. E, ainda, quais são as perspectivas de participação do Brasil nos debates para o chamado pós-2020, quando poderão ser atualizadas as metas ou mesmo adotado um novo plano estratégico? Essa é uma discussão que já mobiliza os signatários da CDB globalmente.
Por fim, diante da complexidade desse cenário, cabe a todos uma reflexão urgente: A quem interessa a desinformação sobre os desdobramentos dos compromissos brasileiros com a agenda mais importante no âmbito do principal tratado internacional pela proteção da biodiversidade?
*Jornalista e integrante do Grupo de Pesquisa Governança, Ambiente, Políticas Públicas, Inclusão e Sustentabilidade (Gapis) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Doutora pelo Programa de Pós-Graduação em Políticas Públicas, Estratégias e Desenvolvimento (PPED), vinculado ao Instituto de Economia, e mestre pelo Programa Eicos de Pós-Graduação em Psicossociologia de Comunidades e Ecologia Social, vinculado ao Instituto de Psicologia, ambos da UFRJ.
