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Nos arredores de Kigali, Ruanda, caminhões cheios de fezes roncam pelas estradas de cascalho laranja. O seu destino é o aterro em Nduba, onde até há pouco tempo despejavam a sua carga em enormes valas a céu aberto. Mas isso mudou em 2015. Desde então, os caminhões são recebidos em frente aos quartéis e estufas por trabalhadores de macacão verde que produzem combustível seco e em pó a partir do lodo fecal.
A empresa chama-se Pivot e foi fundada por Ashley Muspratt. Ela é engenheira de águas residuais e viveu em Gana, Quênia e Ruanda por mais de sete anos antes de voltar para os Estados Unidos no ano passado. Muspratt insiste que a Pivot não é uma estação de tratamento de esgoto. É uma empresa que fornece energia para indústrias locais, como fábricas de cimento e tijolos. “Eu descreveria como um negócio duplo para saneamento e energia renovável. Construímos as fábricas para isso”, explica ela.
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Spectrum Compact, Descartado – Matérias-primas valiosas, resíduos perigosos
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Muspratt faz parte de um grupo crescente de empreendedores que enfrentam um dos maiores desafios de saúde pública - saneamento precário - e lucram. De acordo com um relatório publicado em julho de 2017 pela Organização Mundial da Saúde (OMS) e pelo Fundo das Nações Unidas para a Infância UNICEF, 2,8 bilhões de pessoas, ou seja, 38% da população mundial, não têm acesso ao sistema de esgoto e armazenam seus resíduos em tanques e fossas de latrinas. Estes são frequentemente superlotados ou esvaziados sem observar as medidas de segurança. De acordo com as estimativas atuais, em 2030 haverá até cinco bilhões de pessoas, enquanto ao mesmo tempo a ajuda internacional para água e saneamento está diminuindo. Iniciativas de renome, como os Objetivos de Desenvolvimento do Milênio da ONU, foram muito bem-sucedidas na introdução de assentos sanitários e vasos sanitários de pé, mas: “Agora eles estão bem cheios – então o que fazer com eles agora?”, pergunta Claire Furlong, engenheira ambiental da IHE Delft Institute for Water Education na Holanda.
É aqui que Muspratt e outros entram. Fazer fertilizante ou combustível a partir dele são as formas mais óbvias, mas pesquisadores e empresários estão buscando outros usos. Alguns cultivam plantas secando lodo de esgoto fecal ou criam bagres em lagoas de esgoto. Outros secam a lama e a misturam em materiais de construção, como cimento e tijolo. Outros ainda estão pesquisando se e como certos ácidos graxos podem ser extraídos e processados como componentes para bioplásticos e produtos químicos industriais. Por exemplo, óleos para fins industriais são extraídos de larvas criadas em fezes - o que possivelmente também pode se tornar a base da alimentação animal no futuro.
Todas essas abordagens mostram: Quando se trata de fezes, um repensar está começando. No futuro, o foco deve estar no produto final, não apenas na saúde pública. A economia do saneamento também está mudando de um mero serviço público para o envolvimento do setor privado, que está lentamente percebendo seu valor, diz a diretora associada Doulaye Kone do Programa de Água, Saneamento e Higiene da Fundação Bill & Melinda Gates em Seattle. Com as estações de tratamento de esgoto existentes, “não há oportunidades para comercializá-las e o governo tem que arcar com os custos de funcionamento. Assim que o orçamento acaba, sempre fica difícil”, ele sabe. Não menos por causa disso, muitas estações de tratamento de esgoto nos países em desenvolvimento foram abandonadas.
O financiamento não é a única razão pela qual muitas iniciativas de desperdício de recursos estão falhando, adverte Furlong. Também houve forte resistência a projetos promissores por não levarem em conta a formação cultural das pessoas – incluindo os políticos do país – que, no entanto, tem influência significativa na decisão de compra. Isso inclui fatores como uma atitude instintivamente negativa em relação aos dejetos humanos e a rejeição de novas tecnologias de banheiros que coletam fezes para uso posterior. Em vez disso, Muspratt e outros empresários usam a lama como está nas fossas e latrinas. Isso significa que seus sistemas são sempre totalmente utilizados e a manutenção não é muito cara. »Eu definitivamente quero evitar maus investimentos em todo o continente africano.«
recursos de humanos
Algumas pessoas não precisam mais se convencer dos benefícios da lama. Em Gana, alguns agricultores já estão pedindo aos caminhoneiros que despejem a lama diretamente em seus campos. Eles fazem a compostagem do lodo de maneira tradicional e o espalham nos campos de milho e milho para substituir a falta de fertilizante. Mas esse bem-intencionado aumento de nutrientes para as plantações também representa riscos para as pessoas que cuidam dos campos e acabam comendo a colheita. O esterco não tratado aumenta o risco de transmissão de febre tifóide, cólera, lombrigas e outros patógenos que causam diarréia e levam à anemia e desnutrição. Em crianças pequenas, isso pode ser prejudicial ao seu desenvolvimento físico e mental.
Mas mesmo que a lama não fosse usada para culturas alimentares, as doenças continuavam a ser um problema. Menos de 5% das pessoas em Gana têm acesso a um sistema de esgoto e há poucas instalações de tratamento de águas residuais. Uma grande parte acaba simplesmente em valas ou no mar.
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© Will Swanson para a Natureza; Wald, C.: A economia no banheiro. Natureza 549, 2017 (trecho)
Polpa fecal como fertilizante | O lixão de Nduba, nos arredores de Kigali, recebe uma entrega de polpa fecal. Antigamente era simplesmente cavado em poços abertos - hoje é seco e transformado em combustível.
Processar o lodo de esgoto em fertilizante tecnicamente não é particularmente exigente. É mais difícil lucrar com os preços baixos do mercado. Em muitas estações de tratamento de águas residuais ao redor do mundo, incluindo os Estados Unidos, o lodo de esgoto é uma parte regular do processo de tratamento – e é até mesmo doado para reduzir os custos de descarte de resíduos. Em Tema, uma cidade a leste de Acra, capital de Gana, o operador de uma nova usina acaba de vender os primeiros lotes de 50 quilos de lodo. A empresa deve estar no vermelho depois de três anos, diz a economista Solomie Gebrezgabher, do escritório de Accra do International Water Management Institute (IWMI).
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Compacto de espectro
Em Tema, eles contam com um processo no qual o lodo de esgoto produzido é imediatamente compostado: sob o sol de Gana, isso requer menos energia do que os métodos convencionais que usam máquinas de secagem e aquecimento. No entanto, leva muito espaço e tempo – e pode cheirar mais forte. Porque os resíduos dos banheiros públicos e privados precisam secar em depósitos cheios de areia nos primeiros dez dias para que a água escoe e evapore. Só então eles são misturados com serragem e restos de comida e colocados em um galpão coberto. Por mais de dois meses, a mistura se decompõe graças a microrganismos que ocorrem naturalmente, auxiliados por trabalhadores que a reviram regularmente. Graças ao calor de decomposição resultante, todos os tipos de patógenos são agora destruídos, até que no final a lama seca é espalhada novamente para esfriar e amadurecer. Este processo geral de baixo custo é adequado às condições em Gana. "Não precisa ser de alta tecnologia", diz Gebrezgabher.
Para comercializar o lodo produzido, a equipe percorreu mostrando aos clientes em potencial o substrato espessado: inicialmente, pretendia simplesmente melhorar fisicamente a má qualidade do solo aumentando a capacidade de armazenamento de água sem aumentar consideravelmente o teor de nutrientes. Quando Gebrezgabher explicou isso aos agricultores, muitos não se interessaram a princípio. Assim, os especialistas misturaram sulfato de amônio e uréia para enriquecer os nutrientes e pressionaram a massa em pelotas mais manejáveis. Como muitos agricultores estavam céticos em relação aos produtos feitos de fezes, a equipe obteve um certificado de segurança do governo. E agora os agricultores estão interessados nisso. "Eles estavam muito animados porque era exatamente o que eles estavam procurando", diz Gebrezgabher. Quando o governo incluiu o produto, chamado "Fortifer", em seu programa de subsídio a fertilizantes, as coisas realmente decolaram.
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© Natureza; Wald, C.: A nova economia do excremento. In: Nature 549, pp. 146-148, 2017; com base em dados de: OMS/UNICEF; Edição alemã: espectro da ciência (trecho)
Saneamento em todo o mundo | 2,3 bilhões de pessoas não têm nem as instalações sanitárias mais básicas e opções de saneamento seguro. 892 milhões de pessoas simplesmente se aliviam ao ar livre.
Com seu Fortifer e potenciais compradores em mãos, a equipe do IWMI fez parceria com o governo distrital e uma empresa privada local de gerenciamento de resíduos com sede em Acra chamada Jekora Ventures. Inaugurada em abril de 2017 em plena capacidade, a fábrica processará os legados de 65.000 a 100.000 pessoas em 500 toneladas de fertilizantes por ano. Quando a instalação atingir o ponto de equilíbrio, a empresa quer compartilhar os lucros com a comunidade para usar o dinheiro para melhorar o saneamento, disse Gebrezgabher. Ela também está trabalhando com equipes do IWMI em outras regiões e planeja replicar o modelo no Sri Lanka. "Com tecnologias simples, modelos de negócios que cobrem custos podem surgir em países em desenvolvimento", acrescenta ela.
energia do lixo
Há também energia no resíduo fecal. De acordo com um relatório de 2015 da Universidade das Nações Unidas em Hamilton, Canadá, a eletricidade para 138 milhões de lares poderia ser produzida se todas as fezes humanas produzidas anualmente fossem convertidas em biogás. O estrume restante poderia ser seco em combustível de carvão e usado para outras 130.000 casas. Nas instalações da Pivot, os trabalhadores produzem combustível sólido. Eles extraem a maior parte da água do lodo, forçando-a a passar por uma micropeneira e depois a espalham em estufas para secar. Em seguida, eles desidratam e limpam novamente em um secador de ar quente em papelão limpo. O produto final é oferecido em pó ou granulado e, segundo Muspratt, tem 20% mais energia do que outros combustíveis de biomassa, como serragem ou cascas de grãos de café.
A Pivot vende seu combustível para fábricas de cimento e tijolo, cujos fornos incandescentes e câmaras de secagem precisam de um suprimento constante desse combustível. Os principais clientes são geralmente empresas internacionais que valorizam o lodo como fonte de energia renovável e o utilizam no lugar do carvão. A Pivot já está quase cobrindo seus custos, apenas uma pequena ajuda externa ainda é necessária. A localização do aterro foi disponibilizada pelo município e a infraestrutura foi financiada com doações. Não se espera grandes lucros com a reciclagem do lodo, diz a engenheira ambiental Linda Strande, do Instituto Federal de Abastecimento de Água, Tratamento de Águas Residuais e Proteção da Água em Dübendorf, Suíça. “Também venderíamos excremento aqui se realmente rendesse muito dinheiro”, diz ela. A maioria dos projetos gera cerca de 10 a 20 por cento dos custos de funcionamento; e por arrecadar pelo menos algum dinheiro, a lama é vista como algo valioso a ser tratado com cuidado.
Mas, paradoxalmente, o maior problema do Pivot é conseguir lama suficiente. Em teoria, isso não deve ser difícil em uma cidade como Kigali com uma população de pelo menos um milhão - o problema até agora tem sido o transporte das latrinas remotas e inacessíveis dos assentamentos não oficiais. Aqui, onde vivem dois terços da população, trabalhadores não oficiais esvaziam as latrinas manualmente e despejam o conteúdo em valas e cursos d'água próximos.
Assim, como projeto paralelo, a Pivot desenvolveu um serviço de bombeamento seguro para os assentamentos, que não era impopular entre a população local. "Mas as quantidades que extraímos das fossas são bastante modestas e de forma alguma a enxurrada de lama que esperávamos" - o que também se deve a latrinas sem forro e vazando, explica Muspratt. A Pivot agora quer triturar outros tipos de resíduos combustíveis e adicioná-los ao seu próprio combustível. Assim como a IWMI, a empresa planeja se expandir pela África e pela Índia. Até recentemente, milhões de pessoas ainda faziam seus negócios ao ar livre; mas agora, graças a uma iniciativa do governo, estão sendo construídas latrinas. "Nosso objetivo é nos tornarmos o fornecedor mais barato de reciclagem de lodo fecal urbano em todo o mercado", entusiasma-se Muspratt.
maná da urina
Desde o surto de cólera em 2000, a comunidade metropolitana de eThekwini, com sede em Durban, construiu mais de 85.000 banheiros secos com separação de urina nas áreas rurais de seus arredores. A urina penetrou no solo e as autoridades disseram que os sólidos deveriam ser enterrados na propriedade pelos moradores. No entanto, isso foi um incômodo para o número crescente de idosos e, além disso, à medida que a densidade populacional aumenta, o espaço para sepultamento está se tornando cada vez mais escasso. Por último, mas não menos importante, os germes sobrevivem mais do que o esperado se as fezes forem simplesmente compostadas no solo. Então Teddy Gounden e seus colegas da autoridade de água e esgoto queriam coletar os resíduos. "Mas o que fazemos com isso?", perguntou a si mesmo. Por causa de sua consistência sólida, entupiria a estação de tratamento de esgoto da cidade, sem a urina faltam nutrientes para fazer um bom composto, e o descarte em aterros perigosos seria caro.
Então, a equipe de Gounden ouviu falar de uma certa mosca que poderia produzir produtos muito mais valiosos do que o composto. As moscas geralmente são um perigo para a saúde porque se alimentam de fezes e alimentos humanos e carregam patógenos enquanto voam para frente e para trás. Mas a mosca soldado negra (Hermetia illucens), nativa de climas tropicais, é diferente: ela só se alimenta como larva, onde fica mais ou menos em um lugar, e não como adulta. Representa um risco muito menor para a saúde.
A mosca foi enviada para trabalhar com resíduos de alimentos da empresa AgriProtein, com sede na Cidade do Cabo. A empresa desenvolveu fábricas que exploram as peculiaridades da gravata borboleta. Os funcionários de lá agora criam os bichinhos em gaiolas, incubam os ovos das moscas em locais especiais e colocam as larvas em restos de comida, onde podem se alimentar. Duas semanas após a eclosão, as larvas migram dos resíduos para a pupa, tornando-os e o composto restante mais fáceis de separar e colher. As larvas são então desidratadas e usadas para produzir ração animal ou para extrair um óleo graxo que pode ser usado em tudo, desde a indústria de cosméticos até a produção de biodiesel. O material orgânico restante é usado para melhoria do solo. AgriProtein abriu sua primeira instalação em escala industrial em 2016, e a empresa planeja expandir globalmente em breve.
Como a reciclagem de resíduos de alimentos funciona tão bem, a empresa BioCycle recorreu a um substrato mais difícil: fezes humanas. As larvas processam o novo alimento como o antigo, diz o cofundador e CEO David Wilco Drew. Juntamente com a comunidade eThekwini e apoiado pela Fundação Bill && Melinda Gates, ele abriu uma planta piloto no final de 2016 no local de uma estação de tratamento de águas residuais em Durban.
"O material de origem provou ser difícil, no entanto, principalmente por causa de todo o lixo que as pessoas jogam no vaso sanitário", explica Drew. Ele está surpreso com a ingenuidade das pessoas, já que os banheiros não são realmente poços abertos: como, ele se pergunta, "um telefone antigo cabe em um cano em U?"
Devido a um possível risco à saúde do lodo fecal, a BioCycle adaptou o processo e agora testa cuidadosamente o substrato para patógenos e metais pesados. E, em vez de fabricar produtos para a agricultura, a planta prensa as larvas em óleo e o material orgânico restante em briquetes sólidos, ambos para uso como combustível.
Desde julho de 2017, a empresa recebe entregas dos banheiros separadores de urina. Em plena capacidade, a planta pode receber 40 toneladas de material por dia e misturá-lo com restos de alimentos. Isso, diz Drew ironicamente, pode ser de longe a maior quantidade de bugs em uma pilha. E se as pesquisas continuarem, a mosca soldado negro também poderá processar o resíduo do sistema de esgoto da cidade. "Há muito potencial lá", diz Gounden, sabendo que outros governos "ainda estão esperando para ver o que sairá no final".
Para incentivar mais comunidades a pular no trem de lama, a equipe de Strande publicou um folheto e vários cursos on-line para engenheiros locais para incentivar o desenvolvimento de produtos comercializáveis. O material de origem também deve ser melhor compreendido. Portanto, uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Universidade de KwaZulu-Natal em Durban está trabalhando em métodos e procedimentos padrão que podem ser usados para melhor determinar as propriedades do lodo fecal - como umidade, teor total, patógeno e nutrientes e teor calórico valor. "Todo mundo tem um movimento intestinal", observa Drew. Ele sonha que um dia "todos no mundo contribuirão para nossa cadeia de suprimentos".
Este artigo é original sob o título
A nova economia de excrementos apareceu na Nature.
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O autor é um jornalista radicado em Haia, na Holanda.
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