Água sem desperdício cria resiliência hídrica

Reutilizar águas residuais pode ser a solução para o crescente problema de escassez de água na Europa.

As 34 vacas leiteiras ruminando em uma plataforma flutuante no porto de Roterdã provavelmente não estão pensando na escassez de água — um grande desafio no mundo de hoje — mas estão participando de um esforço em toda a Europa para encontrar soluções para esse dilema moderno.

O lar das vacas, a Fazenda Flutuante, faz parte de um projeto mais amplo chamado WATER-MINING, que recebeu financiamento da UE para investigar maneiras de lidar com o crescente estresse nos sistemas hídricos da Europa.

Ficar esperto com a água

Com a demanda global por água devendo exceder o fornecimento sustentável de água até 2030, de acordo com o Grupo de Recursos Hídricos 2030 do Banco Mundial, encontrar maneiras de reutilizar a água com segurança e eficiência é uma questão urgente.

A resiliência hídrica também é o tema da Semana Verde Europeia deste ano, que lançou a campanha #WaterWiseEU em toda a Europa para estimular um debate em toda a UE sobre o uso da água hoje e no futuro.

“Temos um problema de gestão da água no mundo em geral”, disse a Dra. Patricia Osseweijer, professora de biotecnologia e sociedade na Universidade de Tecnologia de Delft e coordenadora do WATER-MINING, que começou em 2020 e será concluído no final deste ano.

“As secas que tivemos nos últimos anos mostram que precisamos tratar nossas águas residuais de forma que elas possam ser reutilizadas. A água é muito mais uma mercadoria agora do que era antes.”

Fechando o círculo

A Fazenda Flutuante é baseada nos princípios da economia circular, na qual os recursos são reutilizados em vez de descartados, visando a autossuficiência tanto no consumo de energia quanto de água.

Ela está experimentando uma técnica de baixa energia para dessalinizar água do porto para uso na fazenda, e até mesmo um método de purificação da urina das vacas para que ela possa ser reutilizada como água pura para as vacas beberem e para irrigação e limpeza. A urina também será “minerada” no processo para recuperar nutrientes e sais que podem ser usados ​​em fertilizantes para ajudar a cultivar plantas e ervas.

Essas são apenas algumas das técnicas que a equipe WATER-MINING está testando para garantir que a água seja usada da maneira mais eficiente possível em termos de recursos e que nada seja desperdiçado, disse Osseweijer.

A fazenda também está testando o conceito de circularidade em um nível mais geral. As vacas comem grama do estádio de futebol de Roterdã e cascas de laranja de máquinas de suco de supermercado, e o leite e os iogurtes produzidos são vendidos para moradores de Roterdã.

Construindo em autossuficiência

Muitas das técnicas usadas pelos pesquisadores foram desenvolvidas por projetos anteriores financiados pela UE. A inovação da WATER-MINING é testar e validar todas elas em situações de escala real na busca por um modelo circular de fornecimento de água que seja financeiramente sustentável, disse Osseweijer.

Diferentes abordagens estão sendo testadas nos chamados “Laboratórios Vivos” — a fazenda de Roterdã e uma usina solar em Almeria, na Espanha, bem como seis estudos de caso individuais na Europa, em Chipre, Holanda, Portugal, Espanha e na ilha italiana de Lampedusa.

Em cada estudo de caso, o envolvimento com moradores, autoridades públicas e empresas foi crucial para entender o que está em jogo e como as necessidades locais podem ser atendidas de forma mais eficaz.

O trabalho de definição de modelos de mercado para revenda de nutrientes recuperados garantirá que as comunidades locais se beneficiem do processo e compensem alguns dos custos de obtenção de água limpa.

Em um estudo de caso na cidade portuguesa de Faro, por exemplo, o processo de tratamento de águas residuais recuperou quantidades impressionantes de Kaumera, um biopolímero de alto valor que tem bom potencial para uso como retardante de fogo para materiais de construção e para melhoria do solo na agricultura.

As técnicas estabelecidas pelos pesquisadores da WATER-MINING também podem ser colocadas em uso mais amplo quando o projeto for concluído. A equipe está discutindo suas descobertas com as Nações Unidas e explorando potenciais parcerias no Brasil, onde autoridades públicas em São Paulo estão interessadas no potencial de gerenciar melhor o tratamento de águas residuais e o reuso de água de forma financeiramente sustentável.

Como economizar água

WATER-MINING faz parte de um cluster de cinco projetos financiados pela UE que estão trabalhando para construir uma futura sociedade “inteligente em água”, onde todos os recursos hídricos disponíveis, incluindo águas superficiais, subterrâneas, águas residuais e águas processadas, são gerenciados para aumentar a resiliência da água e garantir que substâncias potencialmente valiosas em águas residuais sejam recuperadas. Chamado CIRSEAU, o cluster apresentará as descobertas combinadas de todos os cinco projetos em uma conferência a ser realizada em maio de 2025.

O projeto ULTIMATE é outro dos projetos do cluster. Iniciado em 2020 e em execução até outubro deste ano, ele está se concentrando na reutilização efetiva de águas residuais industriais por meio de uma estrutura que ele chama de Water Smart Industrial Symbiosis (WSIS). Ele tem nove locais de demonstração industrial em larga escala pela Europa e além, nas indústrias agroalimentar, química pesada, bebidas e biotecnologia.

“O que vimos nos últimos dois anos é que há muitas iniciativas locais de reutilização de água”, disse o Dr. Gerard van den Berg, coordenador do ULTIMATE e gerente de programa internacional no KWR Water Research Institute, sediado na Holanda. “Mas ainda há um enorme desafio em unir o setor de água e o setor industrial.”

A ideia por trás do projeto é estimular a cooperação entre diferentes setores industriais e o setor hídrico para criar valor econômico e aumentar a sustentabilidade.

O desperdício de uma pessoa…

“O conceito do fluxo de resíduos de uma indústria se tornando um fluxo de recursos para outra não é novo, mas globalmente não há muitos exemplos — ainda”, disse o Dr. Joep van den Broeke, pesquisador sênior e gerente de projeto na KWR. “O que tentamos fazer é criar exemplos de como a simbiose industrial pode ser implementada com sucesso.”

Os pesquisadores estão usando uma mistura de tecnologias novas e existentes para extrair água utilizável, bem como energia e compostos valiosos de águas residuais industriais. Reunir esses elementos torna todo o processo mais viável financeiramente — e, portanto, mais provável de ser amplamente adotado.

Trabalhando com uma cooperativa que trata águas residuais de 60 estufas, por exemplo, a equipe usou um processo de eletrodiálise para recuperar água de alta qualidade das águas residuais de forma energeticamente eficiente. O processo também permite que nutrientes sejam recuperados separadamente para uso como fertilizante enquanto o sódio, que é prejudicial às plantas, é removido.

Mais trabalho é necessário antes que essa tecnologia esteja pronta para uso mais amplo, mas, à medida que a escassez de água se intensifica, os produtores e outras indústrias que consomem água podem em breve não ter outra escolha a não ser adotar esse tipo de solução.

Assim como a equipe WATER-MINING, os pesquisadores do ULTIMATE acreditam que a crescente conscientização sobre a escassez de água dará um ímpeto maior para encontrar alternativas.

“A circularidade ainda é vista por muitas indústrias como um desafio”, disse van den Berg. “Agora, a água está se tornando mais escassa, porém, podemos ver que os usuários de água estão pensando em alternativas, incluindo água reutilizada.”