JULHO 2010

TECNOLOGIA

Entre os problemas ambientais que ameaçam a humanidade no século XXI, a falta de água doce ocupa o ranking
da lista. A isto, devem-se somar situações como aquecimento global, destruição das florestas tropicais e excessiva
pesca oceânica. A Organização das Nações Unidas (ONU) declarou que 2,7 bilhões de pessoas podem sofrer uma grave falta d’água até 2025, caso o consumo se mantenha nos níveis atuais.

Diante deste cenário, pesquisadores e acadêmicos podem ficar de braços cruzados ou propor novidades que ajudem a melhorar
tal situação. É preciso conhecer os elementos importantes que o cenário apresenta: crescimento acelerado da população mundial
(mais de 6 bilhões atualmente e próximo dos 9 bilhões de pessoas em estimativas para 2050) e aproveitamento de apenas 1% do total da água para consumo, irrigação e usos industriais.

"Em todo o planeta, diferentes grupo e empresas trabalham para resolver o complexo problema hídrico; alguns revivendo técnicas ancestrais e outros aplicando tecnologías do século XXI"

Desta forma, o Departamento de Pesquisas em Zeólitas, do Instituto de Ciências da Universidade Autônoma de Puebla (México) tomou consciência de que, em todo o planeta, diversos grupos e empresas trabalham para resolver o complexo problema hídrico. Alguns revivendo técnicas ancestrais e outros, aplicando tecnologias do século XXI. Mas todos com o objetivo de aproveitar, com máxima eficiência, cada gota d’água e convictos de aplicar soluções locais e incentivos econômicos em suas campanhas de conservação.

O desperdício de água doce no planeta é inquestionável, especialmente na agricultura, que representa 70% de seu uso. É preciso aproveitar a água de maneira eficiente, pois, à medida que a população mundial cresce e aumenta a demanda de alimentos, a irrigação não controlada impõe uma séria ameaça aos rios, manguezais e lagos.

As águas subterrâneas cumprem um papel importante em vários casos e são vitais para o fornecimento de água potável para muitas regiões urbanas e rurais do mundo. No México, o abastecimento sociedade/águas subterrâneas é fundamental. Em alguns locais as pessoas consomem permanentemente água contaminada com arsênico (As) e flúor (F), em níveis capazes de colocar em risco a saúde delas. Ambos são elementos permanentes nos solos, nas rochas, águas naturais e organismos vivos. Sua mobilidade no ambiente se deve tanto a processos naturais como a atividades humanas. As concentrações destes elementos nas águas subterrâneas apresentam níveis superiores aos estabelecidos pelos órgãos internacionais. Sabe-se que a toxicidade de tais elementos é tal, que são capazes de causar danos à saúde quando ingeridos, por exemplo, através da água. A Organização Mundial da Saúde (OMS) classificou os elementos arsênico e flúor como substâncias cancerígenas e seus valores padrões - estabelecidos pela OMS – sofreram redução de 0,05 para 0,01 mg/L para o arsênico e de 1,5 mg/L para o flúor. No México, a concentração de arsênico e flúor estabelecida como máxima permitida, desde 2005, é de 0,025 mg/L e 1,5 mg/L, respectivamente.

UMA RESPOSTA

São desenvolvidos diferentes tratamentos para remover o arsênico e o flúor presentes nas águas para uso e consumo humano, para os quais se empregam sólidos porosos: argilas e zeólitas. Os sólidos porosos são, atualmente, de interesse tecnológico e científico por conta de sua qualidade de interatuar com átomos, íons e moléculas, não apenas em sua superfície como também em seu interior. A peculiar ordem estrutural destes sólidos porosos lhes confere grande utilidade como agentes de intercambio iônico, peneiras moleculares ou catalisadores. Além disso, por seu baixo custo financeiro, são empregados em campos tão importantes como o da descontaminação do meio ambiente, em forma de materiais purificadores de água e ar.
Os sólidos porosos que estão sendo aplicados atualmente nesta pesquisa são provenientes de diferentes fontes localizadas em nossa região do Estado de Puebla, México. O objetivo principal desta investigação consiste em obter água
de melhor qualidade para uso e consumo humano, aplicando materiais de procedência natural que gerem resultados satisfatórios e com baixo custo, ou seja, desenvolver um método purificador com tecnologias sustentáveis.

DESIGN E IMPLEMENTAÇÃO DOS PROTÓTIPOS

Com base nos resultados da etapa anterior, será possível desenhar um protótipo para o tratamento das águas nos poços de regiões que apresentem problemas de contaminação com arsênico e flúor. Prevê-se que este protótipo baseará seu funcionamento na capacidade das zeólitas naturais e sintéticas de realizarem intercambio iônico e retenção de metais pesados, sendo este um eficiente método para tratar águas contaminadas. Será projetada uma planta piloto adequada de tratamento, onde será selecionado o comportamento hidrodinâmico mais apropriado, bem como as dimensões e capacidades necessárias. 

Além disso, prevê-se o planejamento de novas estratégias de controle, capazes de garantir o bom funcionamento do protótipo em diversas condições de operação: sobrecargas ou diminuição de substratos de entrada e níveis de pH, entre outras.

As metodologias adequadas para verificar o cumprimento da norma oficial mexicana - relacionada com a qualidade hídrica
para uso e consumo humano - serão estabelecidas por questões práticas. O protótipo será desenhado em laboratório. No final do projeto, serão realizadas algumas provas sob situações reais nos poços selecionados previamente.

*Zeólitas - conjunto de minerais de estrutura porosa, basicamente formados por alumínio e silício (aluminiosilicato), hidratados de metais alcalinos e alcalinoterrosos.