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Pesquisadores da UFV cultivam no esgoto matéria-prima para produzir bioenergia
Microalgas para tratar o esgoto doméstico e, simultaneamente, fornecer matéria-prima para produção de biocombustíveis. Essa é uma das linhas de investigação do Núcleo de Pesquisas Ambientais Avançadas (nPA) da UFV. O grupo coordenado pela professora do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Maria Lúcia Calijuri, desenvolve pesquisas sobre aproveitamento e cultivo de microalgas em lagoas de alta taxa.
Equipe coordenada pela professora Maria Lúcia Calijuri (ao centro).
Devido ao seu potencial de aproveitamento como matéria-prima para diferentes formas de biocombustíveis, como biogás, biodiesel e bioetanol, microalgas vêm sendo alvo de diversas pesquisas em nível mundial. Elas apresentam vantagens em relação a outras fontes renováveis. Diferente de culturas terrestres como, por exemplo, soja e cana-de-açúcar, microalgas crescem rápido, com ciclo contínuo de colheita, e podem ser cultivadas em pequenos espaços, não concorrendo com a produção de alimentos.
A proposta dos pesquisadores da UFV é aproveitar as microalgas que já crescem naturalmente nos efluentes, intensificando a sua produção e, ao mesmo tempo, aumentando a eficiência do tratamento de esgoto. Para isso, eles utilizam, em escala piloto, "um sistema de tratamento de água residuária e de produção de biomassa algal", chamado lagoa de alta taxa. De acordo com o estudante do doutorado em Engenharia Civil, Eduardo de Aguiar do Couto, "se comparadas às lagoas convencionais de tratamento de esgoto, as lagoas de alta taxa, com o revolvimento contínuo do efluente, proporcionam melhores condições para o crescimento das microalgas".
Sistema de lagoa de alta taxa em escala piloto.
Apesar de comprovada a eficiência das microalgas para a produção de biocombustível, o Brasil ainda não produz esse tipo de combustível em larga escala. A também estudante de doutorado e integrante do nPA, Paula Peixoto Assemany, destaca que "tecnicamente é viável a produção de biocombustíveis utilizando microalgas. O que se busca agora é a viabilidade econômica. Assim, a utilização de esgoto doméstico vem para diminuir os custos com insumos, como água potável e fertilizantes".
Além da possibilidade de fortalecer a matriz energética do Brasil, a aplicação dessa tecnologia poderia contribuir para mitigação de um dos principais problemas de infraestrutura do país, a falta de saneamento básico. Microalgas auxiliam no tratamento de esgoto, pois são capazes de remover matéria orgânica e nutrientes dos efluentes. Paula afirma que "por serem de fácil operação e possuírem baixo custo de implantação e operação, as lagoas de alta taxa podem ser aplicadas em diversas situações, adequando-se à realidade de várias regiões do país".
Utilizando esgoto sanitário como meio de cultivo, as pesquisas desenvolvidas na UFV consideram o desenvolvimento de um consórcio de microalgas. As lagoas de alta taxa são sujeitas a diversos fatores ambientais, o que dificulta o cultivo de uma espécie isoladamente e em condições controladas de crescimento.
Microalgas crescem naturalmente em águas com grandes quantidades de nutrientes e luz solar. De forma a otimizar as condições de cultivo visando maior produtividade, os pesquisadores da UFV avaliaram a produção de microalgas em lagoas de alta taxa utilizando telas de sombreamento para obter diferentes níveis de radiação solar. Eles também avaliaram a possibilidade de se incluir um processo de pré-desinfecção ultravioleta antes das lagoas, com o intuito de reduzir a competição por espaço e nutrientes, e assim propiciar o maior crescimento das microalgas. Essas pesquisas deram origem à tese "Avaliação do desempenho de lagoas de alta taxa no tratamento de esgoto pré-desinfectado submetidas a diferentes níveis de radiação solar". Produzido pelo então estudante da UFV, Aníbal da Fonseca Santiago, o trabalho recebeu a menção honrosa do Prêmio Capes de Tese 2014, da área de Engenharias I.