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Combustível do esgoto é o futuro e está bem próximo

Pode parecer ficção científica, mas as estações de tratamento de águas residuais nos Estados Unidos e aqui do Brasil também (porque não?), podem um dia transformar esgoto comum em óleo biocrude, graças a novas pesquisas no Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia americano

Já pensou em todo aquele esgoto da sua cidade um dia virar combustível? Pois isso está bem próximo de acontecer nos Estados unidos e pode pintar aqui no Brasil também.

A tecnologia, liquefação hidrotérmica, imita as condições geológicas que a Terra usa para criar petróleo, usando alta pressão e temperatura para alcançar em minutos algo que a Mãe Natureza leva milhões de anos. O material resultante é semelhante ao petróleo bombeado para fora do solo, com uma pequena quantidade de água e oxigênio misturados. Esse biocrude pode ser refinado usando operações convencionais de refino de petróleo.

As estações de tratamento de águas residuais nos EUA tratam aproximadamente 34 bilhões de galões de esgoto todos os dias. Essa quantidade pode produzir o equivalente a até aproximadamente 30 milhões de barris de petróleo por ano. O PNNL estima que uma única pessoa possa gerar dois a três galões de biocrude por ano.

O esgoto, ou mais especificamente o lodo de esgoto, há muito tempo é considerado um ingrediente ruim para a produção de biocombustível, porque é muito úmido. A abordagem que está sendo estudada pelo PNNL elimina a necessidade de secagem exigida na maioria das tecnologias térmicas atuais que historicamente transformaram as águas residuais em combustíveis para conversão de combustível, que consomem muita energia e são caras. O HTL também pode ser usado para produzir combustível de outros tipos de matéria-prima orgânica úmida, como resíduos agrícolas.

Mas como é o processo de transformação de esgoto em combustível?

Usando a liquefação hidrotérmica, a matéria orgânica, como o lixo humano, pode ser decomposta em compostos químicos mais simples. O material é pressurizado a 3.000 libras por polegada quadrada – quase cem vezes a de um pneu de carro. O lodo pressurizado entra em um sistema de reator operando a cerca de 350º C. O calor e a pressão fazem com que as células do material residual se dividam em frações diferentes – biocrude e uma fase líquida aquosa.

“Há muito carbono no lodo das águas residuais municipais e, curiosamente, também existem gorduras”, disse Corinne Drennan, responsável pela pesquisa de tecnologias de bioenergia no PNNL. “As gorduras ou lipídios parecem facilitar a conversão de outros materiais nas águas residuais, como papel higiênico, mantêm o lodo em movimento através do reator e produzem um biocrude de altíssima qualidade que, quando refinado, produz combustíveis como gasolina, diesel e jato combustíveis “.

Além de produzir combustível útil, a HTL poderia proporcionar aos governos locais economias de custo significativas, praticamente eliminando a necessidade de processamento, transporte e destinação de resíduos de esgoto.

“A melhor coisa sobre esse processo é como é simples”, disse Drennan. “O reator é literalmente um tubo quente e pressurizado. Realmente aceleramos a tecnologia de conversão hidrotérmica nos últimos seis anos para criar um processo contínuo e escalável que permite o uso de resíduos úmidos como lodo de esgoto”.

Uma avaliação independente da Water Environment & Reuse Foundation chama o HTL de uma tecnologia altamente disruptiva com potencial para o tratamento de sólidos de águas residuais. Os pesquisadores da WE&RF observaram que o processo tem alta eficiência de conversão de carbono, com quase 60% do carbono disponível no lodo primário se tornando bio-bruto. O relatório pede mais demonstrações, que em breve poderão estar em andamento.

O PNNL licenciou sua tecnologia HTL para a Genifuel Corporation, com sede em Utah, que agora trabalha com a Metro Vancouver, uma parceria de 23 autoridades locais na Colúmbia Britânica, no Canadá, para construir uma planta de demonstração.

“O Metro Vancouver espera ser a primeira empresa de tratamento de águas residuais da América do Norte a hospedar liquefação hidrotérmica em uma de suas estações de tratamento”, disse Darrell Mussatto, presidente do Comitê de Utilidades do Metro Vancouver. “O projeto piloto custará entre US $ 8 e US $ 9 milhões (canadense), com a Metro Vancouver fornecendo quase metade do custo diretamente e o saldo restante sujeito a financiamento externo”.

Quando o financiamento estiver em vigor, a Metro Vancouver planeja passar para a fase de design em 2017, seguida pela fabricação de equipamentos, com a inicialização ocorrendo em 2018.

“Se essa tecnologia emergente for um sucesso, uma futura instalação de produção poderá abrir caminho para a operação de águas residuais da região metropolitana de Vancouver atingir seus objetivos de sustentabilidade de zero de energia líquida, zero de odores e zero de resíduos”, acrescentou Mussatto.

Conclusão

Além do biocrude, a fase líquida pode ser tratada com um catalisador para criar outros combustíveis e produtos químicos. Também é gerada uma pequena quantidade de material sólido, que contém nutrientes importantes. Por exemplo, esforços iniciais demonstraram a capacidade de recuperar fósforo, que pode substituir o minério de fósforo usado na produção de fertilizantes. Fonte: Laboratório Nacional do Noroeste Pacífico via Science Daily.

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