Embora cerca de 70% da Terra seja coberta por oceanos, as necessidades de água da humanidade são atendidas por menos de 1% da água total do planeta, na forma de aquíferos ou rios. Nós bombeamos essa água do solo, tratamos, bebemos ou borrifamos em nossas plantações, e depois jogamos fora. Com uma população estimada em mais de 10 bilhões de pessoas no planeta até 2050, a escassez de água é um desafio crítico de nosso tempo. Portanto, é hora de repensar esse modelo.
A busca de uma “economia circular de água” é o principal objetivo da National Alliance for Water Innovation, uma rede de pesquisas financiada pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos, que tem como um dos principais parceiros a Universidade do Colorado (CSU). A visão dos pesquisadores envolvidos com o projeto é um sistema no qual a água recuperada seria usada para tudo, desde campos agrícolas até locais de faturamento hidráulico, a um custo e intensidade de energia comparáveis às fontes convencionais de água doce.
Os trabalhos dessa aliança são focados nas tecnologias de tratamento e reutilização de águas não tradicionais, como esgoto municipal, água do mar, água salobra (salgada) e água produzida como um subproduto da perfuração de petróleo e gás, além de águas residuais do processamento de carnes e laticínios e de drenagem agrícola.
É certo que aproveitar essas fontes poderia resolver muitos desafios de escassez de água nos próximos anos, mas é preciso encontrar maneiras de fazer isso em grande escala e com viabilidade econômica.
A equipe da CSU, chefiada por Thomas Borch -, professor do Departamento de Ciências do Solo e Colheitas e pesquisador em química ambiental -, está focada principalmente no setor agrícola, que é uma das cinco grandes áreas de estudo da aliança; as outras são energia, extração de recursos, indústria e água municipal.
Borch recentemente atuou como “cartógrafo”, com Dion Dionysiou na Universidade de Cincinnati, na criação de um “Mapa de Tecnologia do Setor Agrícola” que aborda a situação atual e os desafios para o tratamento e reutilização de água em aplicações agrícolas como irrigação e processamento de carne. O roteiro descreve a enormidade das necessidades de água da agricultura e as várias áreas de oportunidade para o uso “não tradicional”, como a reciclagem da drenagem de campos agrícolas ou o tratamento e reutilização de águas residuais na indústria de carne e laticínios.
Enquanto isso, o relógio está correndo porque gestores de recursos hídricos em 40 estados dos EUA preveem escassez de água nos próximos anos. Em 2017, cerca de 900 milhões de acres de terras agrícolas nos EUA consumiram mais de 27 trilhões de galões de água por ano, de acordo com estatísticas oficiais. A agricultura responde por 80% do consumo de água do país, variando de estado para estado.
Dessalinização
A National Alliance for Water Innovation está sediada no Lawrence Berkley National Laboratory, com parceiros em todos os Estados Unidos. Seu foco declarado são tecnologias escalonáveis para dessalinização ou remoção de sais e contaminantes de fontes de água não tradicionais. “Quando dizemos água não tradicional, queremos dizer tudo que não é água doce”, explica Borch. “Isso inclui águas residuais municipais, água produzida a partir de petróleo e gás, água salobra subterrânea, água do mar, drenagem agrícola, etc. Temos bastante, mas para usá-las, precisamos tratá-las primeiro.”
Embora existam usinas de dessalinização em todo o mundo, elas não são muito difundidas porque o processo é notoriamente caro e consome muita energia. Esse processo cria um subproduto de salmoura salgada, que é tóxico para plantas e humanos e pode incluir metais pesados que são difíceis de eliminar. O gerenciamento de salmoura é uma grande área de preocupação para a aliança de pesquisa e há muitos pesquisadores trabalhando em soluções.
A dessalinização é normalmente realizada por meio de um processo chamado osmose reversa, no qual a água contaminada é forçada através de uma membrana para separar a água doce. Um dos laboratórios da CSU trabalha no desenvolvimento e melhoria de novos materiais e processos dessa membrana.
Os desafios são técnicos, jurídicos e econômicos, afirma Borch, mas, além disso, são considerações sociais. Haverá confiança pública na água de irrigação que antes era usada como esgoto? As pessoas estarão dispostas a investir em fontes de água que não tenham origem em um recurso de água doce?
Conteúdo publicado originalmente em: Caltech
