Vaso sanitário produz água, adubo e energia

Parece mentira, mas infelizmente cerca de 2,6 bilhões de pessoas no mundo não têm acesso a um sanitário. 

Para tentar melhorar essa situação, a Fundação Bill e Melinda Gates doou oito bolsas de estudo no ano passado para cientistas e engenheiros com o objetivo de inventarem um vaso sanitário que poderia funcionar sem água encanada, sistema de esgoto ou eletricidade. 

O vaso também deveria custa menos de 5 centavos de dólar por dia para operar.

Com o financiamento, os cientistas trabalham para utilizar processos como a evaporação, combustão, a pirólise (reação de decomposição que ocorre pela ação de altas temperaturas) e a digestão anaeróbia de microrganismos para transformar os resíduos dos banheiros em três recursos essenciais: água, fertilizantes e combustível.

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Assim como a separação entre plástico, papel e todos os outros materiais recicláveis torna a reciclagem mais eficiente, o simples fato de isolar a urina das fezes faz com que a produção de fontes de energia, fertilizantes e água estéril (que pode ser utilizada para irrigação) seja mais eficaz.

Na Europa, já é comum encontrar vasos sanitários que separam a urina das fezes. Agora, os cientistas projetaram um banheiro para separar as áreas sem água corrente, o que inclui uma bomba de mão para operar tubos que eliminam os resíduos indesejados.

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O recipiente da urina possui apenas um destino: a evaporação. O xixi é aquecido pela câmara de combustão e evapora (1 litro de urina requer 620 calorias para evaporar), deixando para trás sais e nutrientes. O nitrogênio, o fósforo e o potássico acabarão fazendo parte do fertilizante. A água, condensada, é coletada em um tanque vizinho.

As fezes passam por três processos: a combustão, a pirólise e a digestão anaeróbia. No primeiro, são misturadas a materiais como cinzas resultantes da combustão da madeira, cascas de arroz e terra para secar antes de serem queimadas na já mencionada câmara de combustão. Desse processo, resultam cinzas, úteis como fertilizante, e calor, que será aproveitado para a produção de energia.

Na pirólise, as fezes são secas e então aquecidas em uma câmara livre de oxigênio a quase 550°C. Com isso, cria-se o "biocarvão" (conhecido internacionalmente como "biochar"), um carvão de alta qualidade que é capaz de agir como uma esponja para absorver nutrientes do solo. O monóxido de carbono e o hidrogênio da combustão também são utilizados como fonte de energia.

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A última e mais complexa fase é a da digestão anaeróbia. Uma bactéria anaeróbia decompõe as fezes em nutrientes e ácidos orgânicos, tais como o vinagre, que pode ser transformado em metano ou em gasolina. O resíduo indesejado é filtrado por uma ultra-membrana, transformando-o em um líquido estéril adequado para a fertilização. Os microrganismos presentes convertem as sobras em metano – próprio para a produção de energia.

A outra alternativa da digestão anaeróbia envolve o iodofórmio, substância usada como antisséptico em hospitais, interrompe a produção de metano. A água e os sais são separados e uma quantidade de calcário é adicionada e então aquecida. A adição de gás hidrogênio produz álcool isopropílico, que, ao passar pelo catalisador de argila, vira gasolina.

A gasolina se soma ao metano, o monóxido de carbono, o hidrogênio e o calor – resultado dos demais processos – para a produção de energia. Essa energia, por sua, vez, é o que alimenta e aciona a evaporação no reservatório de urina. E o ciclo se reinicia.

[PopSci]