Imagine que está a jantar usando um prato de cerâmica e a beber água de um copo de plástico enquanto está sentado numa casa feita de tijolos - um cenário aparentemente vulgar, no entanto, o seu prato, o seu copo, e a sua casa são todos moldados em parte a partir de fezes recicladas.
Agora imagine usar as suas fezes para impulsionar uma nave espacial de e para Marte protegendo-o da radiação cósmica ao longo do percurso. No meu próximo livro, “Flush: The Remarkable Science of an Unlikely Treasure” (Descarga: A Extraordinária Ciência de um Tesouro Improvável – tradução livre), descrevo como o subproduto mal compreendido da nossa vida quotidiana é um recurso natural muito subvalorizado.
Os dejetos têm potencialidades: na utilização em medicamentos, fertilizantes, do gás biometano e de águas residuais tratadas, entre outras possibilidades comprovadas. E isto é enumerar somente o óbvio do potencial dos nossos excrementos; os seus atributos biológicos, químicos e físicos inspiraram um brainstorming ainda mais abrangente e virado para o futuro sobre o que mais
podemos criar a partir dos nossos próprios resíduos.
Um tesouro escondido para a exploração espacial
Os limites extremos do espaço, em particular, levaram a inovação científica a uma economia mais circular onde nada é desperdiçado. Essa invenção, por sua vez, tem sido baseada numa verdade universal: todos têm de ir à casa de banho eventualmente, mesmo os astronautas. Entre os desafios de crowdsourcing da NASA, um concurso recente procurou novas ideias de design para uma sanita lunar enquanto outro - o Waste to Base Materials Challenge: Sustainable Reprocessing in Space (o desafio de transformar os resíduos em
matéria-prima: reprocessamento sustentável no espaço, numa tradução livre) - pediu ao público que contribuísse para pensar em modos de reutilizar tanto o lixo dos astronautas como os resíduos corporais.
É tudo uma questão de criar voos autossuficientes: Steve Sepka, gestor de projeto do Sistema de Compactação e Processamento de Lixo no Centro de Pesquisa Ames da NASA, na Califórnia, afirmou que um dos objetivos é criar polímeros a partir de resíduos orgânicos que possam ser utilizados em sistemas de propulsão para voos espaciais - bem como em missões planetárias de superfície.
Para um voo de regresso de Marte, a agência espacial tinha inicialmente analisado a produção de combustível a partir de recursos do planeta vermelho, disse Sepka por e-mail. Mas a NASA está agora a ponderar a hipótese de a reposição de resíduos da própria tripulação poder contribuir para a propulsão dos astronautas no retorno à terra. Quanto à proteção dos tripulantes contra níveis de radiação perigosamente elevados no espaço exterior durante uma viagem prolongada, os cientistas sugeriram que a densidade das moléculas nas águas residuais poderia oferecer uma solução.
Uma proposta multiusos da NASA, designada como “Water Walls Architecture”, prevê a criação de uma cápsula espacial revestida com múltiplos compartimentos de água, bem como resíduos esterilizados utilizados como proteção contra a radiação. O principal ingrediente tanto da urina como das fezes é a água, e os átomos bem compactados de hidrogénio e oxigénio na água oferecem uma maior densidade de núcleos de bloqueio de raios cósmicos do que os metais. Pense nisto como um defletor de dejetos.
Um escudo à base de água poderia funcionar bem para bloquear partículas de radiação, afirmou Peter Guida, o biólogo de ligação do Laboratório Nacional de Radiação Espacial da NASA e um cientista na sua instituição anfitriã, o Laboratório Nacional Brookhaven em Nova Iorque. No espaço, cada grama de carga - incluindo a água, que é pesada, mas necessária - é preciosa. “Se tiver de haver essa carga de qualquer modo, será que se pode utilizá-la de outra forma?” questionou. “Em teoria, deverá funcionar.”
Uma proposta para o plástico
Agora, tente voltar a imaginar as estações de tratamento de águas residuais na Terra duplicando em número como instalações de recuperação de recursos polivalentes. Como alternativa aos plásticos produzidos a partir de combustíveis fósseis, por exemplo, os investigadores estão a fazer progressos na produção de bioplásticos seguros e biodegradáveis a partir de fluxos de
resíduos existentes.
Criar garrafas, recipientes e outros produtos bioplásticos amigos do planeta a partir do que deixamos para trás é ainda um trabalho que continua a ser desenvolvido, afirmou Zeynep Cetecioglu Gurol, professora associada de biotecnologia industrial no KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, na Suécia. Ainda assim, o desenvolvimento de um método eficiente e acessível de recuperação de novos produtos a partir de águas residuais poderia ajudar a compensar o dinheiro, tempo e esforço gastos pelas estações de tratamento para cumprir os limites de poluição nas águas descarregadas.
“Penso que é uma vantagem para todos”, referiu. Muitas estações de tratamento de águas residuais já utilizam um processo microbiano dependente da digestão anaeróbica para criar gás biometano, uma alternativa de combustível sustentável, a partir de esgotos. Cetecioglu Gurol e outros investigadores descobriram que os compostos orgânicos criados durante esse processo de produção de biogás fornecem uma boa fonte de carbono para a criação de bioplásticos. O objetivo agora é aumentar a eficiência da produção. “Ainda estamos a dar os primeiros passos”, afirmou.
Um tipo de bioplástico designado como polihidroxibutirato, ou PHB, é produzido naturalmente por algumas espécies bacterianas, uma vez que se alimentam de material orgânico. Os testes sugerem que o PHB pode substituir uma variedade de plásticos à base de petróleo e que, ao contrário destes, é rapidamente biodegradável em condições ambientais normais. Uma estirpe bacteriana conhecida como Zobellella denitrificans ZD1 atraiu a atenção de investigadores como Kung-Hui Chu, um professor de ambiente, recursos hídricos e engenharia costeira na Universidade do Texas A&M. Chu e os seus colegas descobriram que a estirpe, que normalmente vive em zonas húmidas de mangais, também pode prosperar com glicerol (um subproduto industrial), águas residuais, e lamas de esgotos. A sua capacidade de acumular PHB quando cultivado em tal variedade de condições torna-o um candidato promissor para transformar resíduos em bioplásticos ou noutros produtos úteis como os alimentos para peixes.
Uma carga elevada de tijolos
Em todo o mundo, os resíduos sólidos de esgotos tratados ainda são normalmente queimados ou enterrados. Mas a incineração de resíduos cria cinzas que, embora reduzidas a uma fração do volume inicial, ainda são frequentemente despejadas em aterros. Também aqui, os investigadores estão a procurar ativamente soluções para perceber como converter os resíduos sólidos e as cinzas em produtos úteis. Tais processos de reciclagem poderiam produzir uma tonelada de tijolos. Os engenheiros do Royal Melbourne Institute of Technology na Austrália concentraram-se em aliviar o problema ambiental da escavação de solo argiloso para a produção de tijolos, em parte explorando como incorporar resíduos sólidos de esgotos tratados, ou biossólidos, em tijolos cozidos. Se a ideia de fazer tijolos a partir de dejetos lhe parece ser uma solução invulgar, tenha em conta que o esterco animal tem sido utilizado para construir casas e
produzir cerâmica desde há séculos.
Os tijolos de argila feitos a partir de quantidades variáveis de biossólidos tratados dos residentes de Melbourne, quando cozidos durante 10 horas a quase 2.000 graus Fahrenheit, não eram tão resistentes como os seus homólogos tradicionais. Mas eram mais leves e isolavam melhor – e, de resto, não se distinguiam quer na aparência quer no odor. Um trabalho de 2019 do engenheiro civil Abbas Mohajerani e dos seus colegas do instituto sugeriu que os tijolos feitos com pelo menos 15% de resíduos biossólidos ainda podiam
satisfazer os requisitos de engenharia enquanto teoricamente reciclavam milhões de toneladas de resíduos fecais.
Um estudo de continuidade realizado por outro grupo de investigadores no Instituto de Melbourne sugeriu que os biossólidos em bruto, o biocarvão (carvão vegetal feito de biossólidos), e as cinzas de lamas de depuração incineradas poderiam todos eles ser utilizados como materiais de substituição de cimento. Outros investigadores no Reino Unido sugeriram que as cinzas de lamas de depuração poderiam ser reutilizadas de forma viável também em azulejos e cerâmicas de vidro, com potencial para aplicações de grande alcance na indústria da construção. O Museo Della Merda na Lombardia, Itália, já criou, de facto, azulejos de terracota, vasos de flores, e louça de mesa a partir de uma mistura de excremento de vaca e barro (argila). Dá-se o nome de Merdacotta.
O fator da aversão a produtos de consumo como copos de bioplástico e pratos de cerâmica pode, obviamente, criar uma grande barreira. Mas o ambiente hostil do espaço e os múltiplos desafios que se colocam devido à extração de recursos no nosso próprio planeta estão a contribuir para que os investigadores defendam uma fonte de matérias-primas que poderia ajudar a melhorar a
exploração e aumentar os investimentos em infraestruturas de saneamento, convertendo os fluxos de resíduos em receitas. Melhor ainda? Este bem natural em particular nunca se esgotará.
*Bryn Nelson é um escritor científico premiado e autor do livro “Flush: The Remarkable Science of an Unlikely Treasure”. Vive em Seattle.
