- Milorganite: Feito pelo homem em Milwaukee desde 1925
- Cambi, a panela de pressão de lamas
- Lystek, o fabricante de sumos de esgoto
Os preceitos da economia circular - reutilização da água, utilização de plástico biodegradável, compostagem de restos de comida para que possam ser devolvidos ao solo em vez de se transformarem em aterro - estão entre as ideias mais quentes do nosso século. após Sim, o que significa que os excrementos, uma substância essencial para o bom funcionamento da economia circular, parecem estar fora da equação.
Na próxima vez que for às compras, verifique de onde vêm os seus alimentos. A maioria vem dos cestos de pão do nosso planeta, muitas vezes de locais com clima mais quente. À medida que esses alimentos crescem, extraem nutrientes da terra. Mas, ao consumi-los, não devolvemos esses nutrientes à terra que nos alimentou. Isso é um problema. Quando cultivamos os nossos alimentos no local A, mas os comemos e excretamos no local B, criamosO proeminente filósofo e economista do século XIX, que se concentrou sobretudo na crítica da política e da economia política, também compreendeu as questões da fertilidade do solo, da reciclagem orgânica e da sustentabilidade.
Marx lamentava o esgotamento das terras agrícolas, mas não sabia onde iam parar os nutrientes consumidos mas não digeridos. Hoje, sabemos exatamente o que lhes acontece. Quando comemos, retiramos os nutrientes, como o azoto, o fósforo e o potássio, das terras agrícolas e depositamo-los, através dos efluentes das águas residuais, noutro local - normalmente numa massa de água próxima.Os operadores de estações de tratamento de águas residuais, chamados biossólidos, purificam a água e devolvem-na à natureza, mas raramente extraem estes nutrientes essenciais durante o processo. Em vez de fertilizarem os campos, os nutrientes fertilizam os cursos de água - e causam-lhes estragos.
Os nutrientes fertilizam excessivamente a água, causando aquilo a que os cientistas chamam eutrofização ou sobrecarga de azoto, que alimenta a proliferação de algas tóxicas, destrói os pântanos costeiros, mata os mangais e sufoca os corais. O que acontece com os biossólidos remanescentes - um eufemismo para a lama negra malcheirosa e infestada de agentes patogénicos - é igualmente feio. Por vezes é queimada, libertando dióxido de carbono na atmosfera ePor vezes, é seco e depositado em aterro juntamente com o lixo, onde apodrece e, tal como acontece com a queima, aumenta igualmente as emissões de gases com efeito de estufa.
Entretanto, apesar de inestéticos e malcheirosos, os biossólidos estão cheios dos mesmos nutrientes essenciais - nitrogénio, fósforo e potássio - com os quais as plantas se desenvolvem. Estão também cheios de matéria orgânica não digerida, pelo que, quando processados adequadamente para matar os agentes patogénicos, os biossólidos constituem um composto rico. A aplicação de biossólidos na terra tem uma série de benefícios agrícolas, como demonstrou um estudo recente quando foi aplicado aAssim, perpetuamos a agricultura circular: retiramos os alimentos da terra e repomos os seus nutrientes com a nossa produção metabólica.
Porque é que as autarquias queimam ou depositam em aterro esses bens? Em parte, é por causa das despesas; a conversão de biossólidos em fertilizantes seguros para colocar nos campos é dispendiosa. Requer equipamento especializado que muitas estações de tratamento de águas residuais não possuem. Mas também há razões sociais. Durante cerca de 200 anos, fomos condicionados a pensar nos esgotos como um resíduo final, sinónimo de doença e, como tal, deve serOs contribuintes estão dispostos a pagar pela água potável, mas não pelo tratamento das águas residuais, que entendem erradamente como o último resíduo.
Com este ciclo interrompido, as terras agrícolas tornam-se estéreis, enquanto os rios e os oceanos são asfixiados pela superabundância de azoto e outros nutrientes que permanecem, sem serem extraídos, nos efluentes. Compensamos a situação reabastecendo as terras agrícolas com produtos químicos como o azoto sintético - fabricado com combustíveis fósseis e extremamente poluente para produzir - perpetuando assim este ciclo vicioso.Este problema só vai piorar se não mudarmos a forma como tratamos os nossos esgotos. Temos de descobrir como devolver as nossas lamas à terra.
A boa notícia é que já existem as ferramentas necessárias para o fazer. Melhor ainda, existem tecnologias que transformam os resíduos humanos em estrume humano. Algumas são antigas e outras novas, algumas cozinham-no e outras batem-no como um batido - mas cada uma tem uma história para contar.
Milorganite: Feito pelo homem em Milwaukee desde 1925
Em 1914, a Comissão de Esgotos de Milwaukee começou a experimentar uma nova abordagem para o tratamento de águas residuais. Desenvolvido na Europa e designado por método das lamas activadas, este método utilizava microrganismos que normalmente decompõem a matéria fecal na natureza para fazer exatamente isso - comer através dela para a decompor. A Estação de Esgotos de Jones Island entrou em funcionamento em 1925 - a primeira e maior do país a utilizarO agrónomo Oyvind Juul Noer apercebeu-se de que o lodo continha elevados níveis de azoto, fósforo e potássio (NPK) - os principais fertilizantes de que as plantas necessitam para crescer. Em comparação com o estrume e os fertilizantes químicos, este lodo processado por micróbiosAs autoridades responsáveis pelos esgotos de Milwaukee descobriram como secar e transformar o lodo em pellets e começaram a produzir este fertilizante de origem humana.
Um anúncio de Milorganite Chamado Milorganite, depois de Milwaukee Organic Nitrogen, foi vendido pela primeira vez para uso comercial em 1926. O Jornal das Obras de Saneamento Em 1952, a Milorganite era vendida em todos os Estados Unidos, bem como no Canadá e no México. Além disso, a Milorganite era uma fonte rica em vitamina B12, que era tão procurada na época que alguns laboratórios independentes experimentaram extraí-la da Milorganite e até consideraram a possibilidade de criar instalações de produção em grande escalaEm 1962, foi apresentada como a instalação modelo que produzia "a verdadeira Milorganite", o "avô das grandes fábricas activadas dos Estados Unidos" e que merecia "uma visita de inspeção".
À medida que a população de Milwaukee crescia, também crescia a produção de lamas - e a fábrica também. Em 1994, mudou-se para um edifício novo e maior, e continua a funcionar até hoje, seguindo o mesmo processo complexo e moroso, no qual as lamas são secas, aquecidas, arrefecidas e misturadas com vários compostos. Entre os maiores programas de reciclagem do mundo, a Milorganite gerou mais de 9 mil milhões de libras de"estrume humano", suficiente para dar 3,8 voltas à terra e fertilizar 78 milhões de relvados.
Cambi, a panela de pressão de lamas
O que é que se cozinha nas instalações de tratamento de águas residuais da Thames Water? Bem, lamas, claro. A Thames Water emprega panelas de pressão especiais para processar os resíduos de Londres. Chamado Cambi, o sistema, que consiste em vários tanques prateados maciços, trabalha a ferver as lamas a cerca de 356°F a uma pressão de cerca de 6 atmosferas.
O sistema Cambi original não tinha nada a ver com esgotos ou saneamento. Originário da Noruega, foi construído para decompor os subprodutos da indústria do papel. O seu nome deriva de cambium, uma parte da árvore que promove o crescimento da massa celular, uma camada de células que se vão dividindo e dando origem a outros tecidos.
Quando as indústrias de papel processam o material vegetal, geram resíduos de celulose espessos que são difíceis de decompor. Para os decompor, cientistas e engenheiros noruegueses cozinharam os restos sob alta temperatura e pressão, num método a que deram o nome de Processo de Hidrólise Térmica Cambi, ou CambiTHP.Nos anos 90, o primeiro sistema Cambi entrou em produção na Noruega.
As empresas de saneamento do Reino Unido interessaram-se pelo Cambi por volta da década de 1990, após a imposição de novas e mais rigorosas normas ambientais que regem a eliminação de águas residuais. A Thames Water foi a primeira empresa a instalar o Cambi e outras empresas de serviços públicos seguiram-se pouco depois. Uma vez cozinhadas, as lamas são carregadas em enormes tanques de retenção chamados biodigestores, onde vários microrganismos que se alimentam da biomassaOs micróbios conseguem duas coisas: transformam a gosma numa substância húmida, semelhante ao solo, que os agricultores utilizam como fertilizante, e também geram biogás, que consiste principalmente em metano, que pode ser utilizado para aquecer os fogões Cambi ou para alimentar veículos que funcionam a gás natural.
Atualmente, existem 84 instalações da Cambi a processar os resíduos metabólicos de 114 milhões de pessoas em 26 países e seis continentes. Cozinham os esgotos à pressão em Santiago do Chile e em Sydney, na Austrália, fazem-no em Anyang, na Coreia do Sul, e em Atenas, na Grécia, e processam as lamas em todo o lado, de Singapura a Washington, DC.
Lystek, o fabricante de sumos de esgoto
No início da década de 2000, Ajay Singh e Owen Ward, dois cientistas da Universidade de Waterloo, no Ontário, Canadá, repararam em algo estranho no trânsito local. Vários camiões circulavam regularmente pela cidade de Waterloo, aparentemente sem qualquer razão aparente. Singh e Ward quiseram saber o que transportavam os camiões. A resposta foi chocante: resíduos humanos. Os camiões estavam a eliminar osas lamas de depuração da cidade.
Singh e Ward não eram estranhos às lamas - embora de um tipo diferente. Estes cientistas tinham trabalhado com os subprodutos das refinarias de petróleo, também eles uma substância indesejável. Decidiram conceber uma forma de converter os biossólidos de batata quente em algo desejável e procuraram uma forma barata e fácil de decompor os agentes patogénicos e tornar a gosma segura para utilização agrícola.
Primeiro, tentaram fazê-lo com enzimas, o que funcionou mas era caro. Depois, tentaram algo mais barato: uma misturadora de cozinha. Misturaram os biossólidos com soda cáustica - uma substância alcalina que destrói as células bacterianas - e fizeram um batido de esgoto. Este processo revelou-se económico e eficiente, e a dupla formou uma empresa chamada Lystek para o aumentar.
Substituíram a batedeira de cozinha por uma grande, de alta tecnologia, com uma lâmina tão afiada que cortava a maioria dos agentes patogénicos em pedaços. Substituíram a soda cáustica por hidróxido de potássio ou cal, menos dispendiosos. Aqueceram a mistura a cerca de 158 graus F, bombeando vapor a baixa pressão. A substância resultante foi um produto com níveis quase indetectáveis de agentes patogénicos, adequado para aplicações agrícolas, quea que chamaram LysteMize (de otimizar).
A equipa da Lystek adicionou nutrientes importantes para as plantas, como o cálcio, o magnésio e o zinco, e baptizou a sua mistura de LysteGro. Em 2013, a Lystek colocou em funcionamento uma unidade de processamento em Dundalk, no Canadá. Atualmente, a sua tecnologia é utilizada em mais de uma dúzia de locais, do Canadá aos Estados Unidos, com uma nova unidade em construção nos Emirados Árabes Unidos.
Historicamente, a maior preocupação em relação à utilização de dejectos humanos como fertilizante era o número de agentes patogénicos que continham - uma questão que a tecnologia moderna resolve. Uma preocupação mais recente é o problema das hormonas, dos antibióticos e dos PFAS - os eternos produtos químicos provenientes das fábricas que podem contaminar os esgotos, tornando-os impróprios para a agricultura. Mas a indústria dos esgotos já está a trabalhar em formas de resolver estes problemas.Os compostos químicos mais estáveis desintegram-se a altas temperaturas e pressões; chamado pirólise, um desses processos pode ser o caminho para a sua destruição. Mais recentemente, cientistas da Northwestern University descobriram uma forma de decompor os PFAS quase à temperatura e pressão ambiente, graças a um truque químico. Estes novos métodos podem abrir caminho para a implementação da reciclagem de lamas a uma escala mais alargada.Afinal de contas, se continuarmos a desperdiçar os nossos resíduos, a Terra não terá resistência para nos alimentar. A forma de fechar a fenda metabólica que criámos é com o nosso rendimento metabólico.