Eletricidade: método alternativo para tratamento da água

Processos convencionais de tratamento de água têm necessidade de grandes áreas de instalação e altos custos para sua implementação. Por isso, pesquisadores têm desenvolvido métodos e técnicas alternativas, como o tratamento eletrolítico, que usa a eletricidade para separar elementos químicos da água.

Processos convencionais de tratamento de água podem apresentar limitações e inconvenientes, como a necessidade de grandes áreas de instalação e altos custos para sua implementação. Por isso, ao longo das últimas décadas, pesquisadores têm desenvolvido métodos e técnicas para o tratamento de águas de abastecimento e residuárias. Uma delas, estudada na Unesp de Rio Claro, é o tratamento eletrolítico, que usa a eletricidade para separar elementos químicos da água e pode contribuir como tratamento alternativo ou complementar aos sistemas convencionais (biológicos e físico-químicos).

O processo eletrolítico consiste basicamente na aplicação de energia elétrica em eletrodos separados, dispostos paralelamente e mergulhados na solução a ser tratada, a fim de melhorar sua qualidade sob o ponto de vista sanitário e ambiental. Esse tipo de tratamento produz transformações de oxidação e redução em substâncias presentes nas águas, como microrganismos ou substâncias químicas com potencial poluidor ou contaminante. Para os resíduos domésticos, ou seja, o esgoto urbano ou rural, os sistemas eletrolíticos foram aplicados em várias cidades do Estado de São Paulo nas décadas de 80 e 90, mas não tiveram muito sucesso.

O tratamento eletrolítico, porém, pode ser utilizado em qualquer efluente líquido, seja para desinfecção ou transformação das substâncias poluidoras. Associado ao tratamento fotoquímico, que utiliza radiação ultravioleta, o sistema eletrolítico mostrou-se eficiente na degradação de um corante encontrado em águas descartadas pela indústria têxtil. Os métodos mais conhecidos de tratamento de efluente têxtil consistem na degradação biológica e química e métodos físicos, como adsorção (processo pelo qual átomos, moléculas ou íons são retidos na superfície de sólidos) e filtração, mas esses métodos envolvem a produção de grande quantidade de lodo ou a ocupação de grandes áreas. Assim, os tratamentos eletrolítico e fotoquímico são considerados muito promissores para o tratamento de efluentes orgânicos e podem contribuir como tratamento alternativo ou complementar de efluentes têxteis.

Apesar disso, antes de sua utilização, deve ser feito um estudo de viabilidade para cada situação, já que ainda não há um tratamento padrão que possa ser utilizado para a maioria dos casos, alerta Ederio Bidoia, químico do Laboratório Multidisciplinar de Pesquisas em Meio Ambiente do Departamento de Bioquímica e Microbiologia da Unesp de Rio Claro, onde a pesquisa foi realizada. As maiores vantagens dos sistemas eletrolíticos são a portabilidade, o uso de pequenos espaços para a instalação, a rapidez do tratamento e a facilidade da automação. O custo financeiro mais elevado por metro cúbico tratado e a necessidade de integrar esses sistemas a outros tratamentos convencionais são as principais desvantagens.

Bidoia ressalta que o Brasil possui um déficit gigantesco em saneamento e há pouco pessoal preparado e com conhecimentos mais profundos sobre sistemas de tratamentos. Além disso, o país ainda utiliza tecnologia estrangeira de diversas multinacionais que dominam esse segmento. “As pesquisas nas universidades e nos institutos de pesquisa podem contribuir na redução do déficit de saneamento brasileiro e é preciso investir em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias de tratamento de águas”, alerta.

O processo eletrolítico já é utilizado em larga escala há muitas décadas em diversos setores industriais, entretanto, apenas recentemente para fins ambientais. Atualmente, existe um sistema em escala piloto sendo utilizado para tratar o efluente hospitalar da Unicamp e outro sistema em fase de licenciamento de patente para uma empresa, ambos desenvolvidos durante o doutoramento de Peterson Bueno de Moraes, que atualmente coordena as pesquisas para tratamento de efluentes no Departamento de Tecnologia em Saneamento Ambiental do Centro Superior de Educação Tecnológica da Unicamp de Limeira. “Tanto em escala laboratorial como em larga escala, o processo deve ser ajustado para cada tipo de efluente em particular, não sendo possível uma avaliação sem testes”, explica o pesquisador.

Segundo estimativas, as indústrias brasileiras reaproveitam menos de 3% da água que usam. Esse é um dado preocupante, já que somente 3% da água do planeta é disponível como água doce e, destes, cerca de 75% estão congelados nas calotas polares e cerca de 10% estão reservados nos aqüíferos. “Portanto, somente 15% dos 3% de água doce do planeta estão disponíveis. Destes, aproximadamente 23% são consumidos pela indústria no nosso país”, alerta Moraes.

Outra pesquisa sobre tratamento das águas foi realizada por pesquisadores do Laboratório de Bioprocessos da Unesp de São José do Rio Preto, que conseguiram 90% de pureza com a utilização de processos biológicos aeróbicos (feitos com a presença de oxigênio) e anaeróbicos (sem a presença de oxigênio) no tratamento de resíduos em uma fábrica de farinha de mandioca. “No caso da fabricação da farinha de mandioca, em geral, os sistemas utilizados são baseados em lagoas anaeróbias, que, em vários casos, devido a um manuseamento equivocado, geram um odor muito forte e agressivo e são facilmente assoreadas”, diz Vanildo Del Bianchi, que coordenou a pesquisa.

Nesse caso, as pesquisas buscaram soluções alternativas, como os processos aeróbios com paralisação de aeração e o reator anaeróbio compartimentado. A paralisação da aeração, sendo bem delineada, não interfere no rendimento do processo e tende a diminuir o consumo de energia e a produção de células. O reator compartimentado é um sistema anaeróbio onde as etapas de geração de ácidos e geração de gases são separadas por compartimentos pertencentes a um mesmo reator, o que facilita o controle do processo. O objetivo é melhorar cada vez mais os sistemas de tratamento de efluentes, com um menor custo e com maior eficiência, sejam eles biológicos ou físico-químicos. “Essas técnicas são alternativas e ainda não foram implementadas”, diz Bianchi. “Qualquer indústria que trate biologicamente seus resíduos pode empregar essa técnica mediante um estudo prévio, mas cada resíduo tem uma característica própria e merece um estudo particular”, ressalta.

Educação deve usufruir de tecnologias para incentivar crítica

As “crianças multitarefas” tem, cada vez mais cedo, contato com novas tecnologias. Pensando nisso, a pesquisadora Simone Bortoliero (UFBA) afirma ser necessário criar novos formatos a partir da tecnologia voltados para educação. “É preciso aproximar os meios de comunicação da escola, ler a televisão e os meios de comunicação de uma forma crítica”.

Trocar mensagens, músicas, comunicar-se via mensagens de texto, “blogar”, procurar assuntos de interesse na internet, assistir TV, tudo ao mesmo tempo. Esse é o perfil do que é chamado por alguns profissionais de “crianças multitarefas” que, cada vez mais cedo, têm contato com as novas tecnologias. Pensando nisso, a pesquisadora Simone Bortoliero, da Universidade Federal da Bahia (UFBA), afirma ser necessário criar novos formatos a partir da tecnologia voltados para educação. “É preciso aproximar os meios de comunicação da escola, ler a televisão e os meios de comunicação de uma forma crítica”.

Conhecida entre os especialistas como educomunicação de Mário Káplun, essa área tem como objetivo aproximar as novas gerações do pensamento crítico, ampliar as formas de expressão dos membros de uma comunidade e melhorar a capacidade de comunicar das ações educativas além de utilizar as tecnologias da informação e comunicação no contexto ensino/aprendizagem.

Bortoliero esteve no Núcleo de Informática Aplicada a Educação (Nied) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) ministrando um workshop para professoras do ensino fundamental da escola municipal de ensino fundamental Parque dos Pinheiros, em Hortolândia (SP). O evento pretende, entre outras coisas, apresentar os processos pelos quais são produzidos os produtos televisivos, por exemplo, para que se possa, assim, refletir sobre o que se vê. “É preciso diminuir o ritmo desenfreado que as mídias despejam informação sobre as crianças se queremos que elas desenvolvam a noção de crítica e reflexão. É nesse processo de desconstrução que ocorre o diálogo entre professores alunos e entre os próprios alunos”, diz a pesquisadora. O exercício da crítica na recepção, segundo ela, não é algo fácil de ser realizado, uma vez que o acesso à informação não garante que as pessoas sejam mais ativas ou participantes. “Criticidade não é algo que se pode transmitir ou transferir como um teorema matemático ou uma fórmula química; tem que ser exercitado”, enfatiza.

Entre maio e julho deste ano, a pesquisa de consumo infantil “Kids expert 2008”, realizada pelo canal de TV Cartoon Network e pela Fundamento Comunicação, concluiu que a partir dos 6 anos as crianças são introduzidas a aparelhos tecnológicos além da TV, e aos 9 anos já utilizam computadores, internet e videogames, para, em seguida, se interarem com comunicadores (MSN, mensagens de textos, blogs) e celulares. Entre os 12 e 16 anos, os jovens também deixam a passividade e começam uma busca incessante por informação, além de dominarem totalmente os artefatos tecnológicos a que têm acesso. A pesquisa foi realizada com quase 7 mil usuários do site.

Alunos e professores em comunicação

Simone Bortoliero liderou um projeto em 2001, chamado “Jovens repórteres cientistas”, na cidade de Peirópolis (MG), que visava à produção de vídeos de divulgação científica por jovens alunos da rede pública de ensino. Com o auxílio da Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM), em Uberaba (MG), as crianças saíam a campo para gerar reportagens e depois apresentar aos colegas. A experiência chegou a Salvador (BA) e à Faculdade de Educação da Universidade Federal da Bahia (UFBA) e, atualmente, compõe uma série de vídeos de curta duração intitulada “Um minuto para a ciência” e promove o diálogo entre os professores e alunos por meio da tecnologia. “Os professores foram pegos de surpresa com toda essa onda de tecnologia; agora é preciso capacitá-los”, lembra a pesquisadora.

Gracia Lopes de Lima, coordenadora de educomunicação dos projetos Cala Boca Já Morreu e Portal Gens concorda que exista uma distância que separa professores de alunos. Para ela, os professores têm que estar aptos a identificar as potencialidades das tecnologias que os alunos possuem (independente do nível socioeconômico), pois celulares com câmeras e mesmo velhas câmeras de VHS são tecnologias bastante acessíveis e podem ajudar nas produções dentro de sala de aula. Nos projetos que auxilia, Lima tenta enfatizar os processos de produção mais do que o objetivo didático do produto final. “Os participantes devem estar envolvidos com todas as etapas de produção, ao contrário do modelo de mercado hierarquizado. É isso que vai dar a noção de produção comunitária e visão global”, afirma. Ela também conta que a ênfase não deve ser na reprodução de modelos didáticos, mas na promoção da autoria. No entanto, Gracia Lima pondera que “as mudanças foram muito rápidas e a formação de professores ainda não deu conta de assimilar tantas mudanças em tão pouco tempo”.

É possível, aproveitar a onda de consumo de tecnologia para enriquecer a educação. Lima acredita que esteja ocorrendo uma democratização desses meios e mídias, o que deve ser aproveitado. “As pessoas, não só as crianças, têm cada vez mais oportunidade de deixar de ser meras consumidoras para se tornarem produtoras de conteúdo”. Basta notar que, de acordo com a pesquisa “Kids Expert 2008”, aproximadamente 25% das crianças entre idades de 7 a 15 anos já postaram vídeos no site YouTube e 20% já trocaram com amigos algum conteúdo de mídia via internet.

Expansão da energia nuclear divide opiniões

A licença prévia para a retomada das obras de Angra 3, concedida pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais (Ibama) em julho, coloca o Brasil na rota de uma tendência mundial cercada de polêmica: a utilização tecnologia nuclear. Na França, Bélgica, Lituânia e Eslováquia, a produção de energia atômica em grande escala já é uma realidade: supre mais 50% da necessidade energética elétrica de cada país.

A licença prévia para a retomada das obras de Angra 3, concedida pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais (Ibama) em julho, coloca o Brasil na rota de uma tendência mundial cercada de polêmica: a utilização tecnologia nuclear. Na França, Bélgica, Lituânia e Eslováquia, a produção de energia atômica em grande escala já é uma realidade: supre mais 50% da necessidade energética elétrica de cada país.

Na contramão dessa expansão, alguns pesquisadores e nações vêem com reservas a aposta na tecnologia atômica. Enquanto os entusiastas da idéia apontam como grande benefício a mitigação do aquecimento global – por se tratar de uma fonte de energia que não libera gases do efeito estufa – os críticos temem a proliferação de armas nucleares e a falta de um destino definitivo e seguro para os resíduos tóxicos.

Crescimento

De acordo com o último relatório da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA, na sigla em inglês), divulgado em julho, o ano de 2007 foi marcado pelo aumento das expectativas em relação à energia nuclear, traduzido na construção de novas usinas. A IAEA é uma organização que tem como objetivo a promoção do uso da tecnologia nuclear para fins energéticos, bem como fiscalização e denúncia dos indícios de uso militar.

Conforme os dados apresentados, em 2007 havia no mundo 439 reatores nucleares em operação, abastecendo 15% da demanda global por energia elétrica. No mesmo período, 33 novos reatores encontravam-se em fase de construção.

As projeções da IAEAE são de que, até 2030, a capacidade de geração de energia nuclear mundial – que atualmente é de 372 gigawatts (GW) – alcance uma potência de 447 a 691 GW, considerando-se o cenário de projeção mais baixa e mais alta, respectivamente.

Aquecimento global

O físico, ex-secretário do meio ambiente do estado de São Paulo e professor da USP, José Goldemberg, destaca que o contexto atual – o do aquecimento global – é muito diferente do contexto da década de 70, quando a crise do petróleo estimulou a primeira expansão da energia nuclear no mundo. “Países como França, Alemanha e Japão procuraram na energia nuclear uma alternativa para garantir sua segurança energética, isto é, para deixar de depender da importação de petróleo e gás. Estes países não tinham outra opção a não ser os reatores”, diz, ressaltando que a tecnologia atômica é uma opção de combate ao aquecimento global, mas não a única.

“A grande maioria dos países em desenvolvimento não precisa de energia nuclear porque tem outras alternativas. O que está havendo é uma ofensiva comercial para abrir mercados nos países pobres, já que em alguns países ricos a energia nuclear foi proibida (como na Alemanha e Itália) ou deixou de crescer, como na França e Japão”, destaca o físico, que descarta a energia nuclear como uma fonte de energética limpa e ambientalmente sustentável.

“Instabilidade geopolítica”

A atenção da comunidade internacional em relação à tecnologia atômica recai principalmente sobre países com histórico de instabilidade geopolítica. E é justamente esse o motivo maior da polêmica em torno da energia nuclear. Das 33 usinas em construção, 19 ficam na Ásia, sendo cinco na China, seis na Índia, uma no Paquistão e três na Coréia do Norte.

Contudo, para Williams Gonçalves, sociólogo especializado em relações internacionais, o conceito corrente de “instabilidade geopolítica” é questionável, por estar calcado numa visão norte-americana, segundo a qual todos aqueles que não aceitam passivamente o poder hegemônico dos Estados Unidos são considerados instáveis e perigosos.

Gonçalves diz, ainda, que a ameaça nuclear pode funcionar como instrumento de manutenção da paz entre nações historicamente em conflito. “O caso de Índia e Paquistão evidencia isso. Quando a Índia e o Paquistão fabricaram suas bombas, a capacitação nuclear levou-os a negociar suas diferenças com muito mais responsabilidade. A posse da arma definitiva impôs a cautela como princípio básico do diálogo”, explica.

“Ameaça” árabe

O episódio mais recente na polêmica expansão de projetos nucleares envolve o Irã. O país vem desafiando a resolução do Conselho de Segurança da ONU, que prevê a interrupção de seu programa nuclear. Potências ocidentais, como Estados Unidos, Reino Unido, França e Alemanha, receiam que o governo iraniano aproveite a tecnologia de enriquecimento do urânio – combustível usado nos reatores nucleares – para desenvolver uma bomba.

Segundo o Tratado de Não-Proliferação Nuclear (TNP), do qual o Irã é signatário, é direito das nações enriquecerem seu próprio combustível, sob a inspeção da IAEA, para uso pacífico. Baseados nisso, os porta-vozes iranianos afirmam que o país visa apenas diversificar suas fontes de energia e se tornar independente de fornecedores estrangeiros de urânio, geralmente sujeitos à influência norte-americana.

A advogada Guilhermina Coimbra, presidente do Instituto Brasileiro de Integração das Nações (Ibin), assevera que a postura do Irã é legítima e que pode ser vista como a de uma nação que reivindica a soberania nacional e autonomia energética. “A energia nuclear é um bem comercial como outro qualquer. O direito de concorrência tem que ser respeitado. E o desrespeito tem que ser denunciado à Organização Mundial do Comércio”.

Goldemberg, por outro lado, vê nos projetos nucleares do Irã e de outros países do Oriente Médio como uma ameaça à paz mundial. Para ele, a proliferação de armas não só é um risco real, como já está em curso. “Já houve uma proliferação significativa além das 5 grandes potencias nucleares (Estados Unidos, Rússia, Inglaterra, França e China). Hoje Índia, Paquistão e Israel já possuem armas nucleares. Os riscos são de que o uso de armas nucleares por países pequenos acabe atraindo os grandes para o conflito. Estados Unidos e Rússia tem mais de dez mil ogivas prontas para uso”.

Do ponto de vista geopolítico, a questão do Irã envolve uma disputa pelo poder político mundial, conforme avalia Gonçalves. “No Oriente Médio, os Estados Unidos e Israel não aceitam nenhuma mudança que possa alterar o status quo. A arma nuclear do Irã, caso esse país venha mesmo a fabricá-la, produzirá efeitos políticos inevitáveis e indesejáveis. Não haverá guerra nuclear, mas sim uma forte alteração na balança de poder na região e a necessidade de se negociar uma nova ordem”.

Leia mais:

Dossiê ComCiência “Energia nuclear: custo de uma alternativa”

Associação Brasileira de Energia Nuclear

Especial Oriente Médio – Programa Roda Viva