p O tratamento de águas residuais municipais na Europa consome a energia equivalente a cerca de duas usinas por ano - mas poderia na verdade gerar a energia de 12. O projeto POWERSTEP, financiado pela UE, demonstra como fazer disso mais do que um sonho. p Embora grande parte da indústria europeia de tratamento de águas residuais, com eficiências de energia incrementais, está procurando atingir a neutralidade energética - onde o tratamento gera a mesma quantidade de energia que consome - pesquisas indicam que o nível de ambição poderia ser muito maior.

p Estudos apontam para o fato de que o processamento de esgoto em estações de tratamento já pode oferecer uma nova fonte de energia renovável, sem comprometer o desempenho. Na verdade, foi calculado que a energia química potencial contida nas águas residuais municipais europeias é de cerca de 87 500 GWh por ano.

p O projeto POWERSTEP (demonstração em escala real de conceitos de usinas de tratamento de esgoto positivas para a penetração no mercado), financiado pela UE, teve como objetivo mostrar como é possível alcançar estações de tratamento de águas residuais com energia positiva sem quaisquer outras fontes externas de energia renovável, usando apenas o poder do lodo.

p O conceito geral POWERSTEP poderia ser alcançado, com base nas lições de seis estudos de caso em escala real, espalhados por quatro países, de cada etapa essencial do processo. Beneficiando-se do envolvimento de parceiros da indústria, o projeto foi capaz de passar para demonstrações em grande escala, pavimentando o caminho para uma rápida implantação no mercado e apoiando os planos de negócios dos provedores de tecnologia participantes.

p Integrando tecnologias

p O POWERSTEP foi criado para integrar as várias avaliações individuais de tecnologia desenvolvidas nos estudos de caso anteriores ao projeto. Isso permitiu aos pesquisadores agilizar processos inteiros, como modelagem e projeto de esquema de tratamento, energia global e gerenciamento de calor, impressão do pé de carbono e opções de design integrado.

p O primeiro estágio principal do conceito de estação de tratamento de águas residuais POWERSTEP para permitir a neutralidade energética, ou mesmo positividade de energia, é a extração de carbono. A extração de lodo rico em carbono (com uma taxa de extração de 80% possível usando a tecnologia POWERSTEP) permite um forte aumento na produção de biogás.

p Em termos de métodos de tratamento aprimorados para esse fim, a equipe investigou a extração aprimorada de carbono (pré-filtração), processos inovadores de remoção de nitrogênio (como controle avançado, desammonificação do fluxo principal, reator de lentilha d'água), energia para gás (atualizações de biogás) com uma abordagem de rede inteligente, conceitos de calor para energia (recuperação termoelétrica em unidades combinadas de calor e energia, ciclo de vapor rankine, conceitos de armazenamento de calor) e tratamento de água de processo inovador (nitritação, remoção de amônia por membrana).

p Como o Dr. Christian Loderer explica, "Em toda a UE, O auto-abastecimento de energia de águas residuais - ou seja, a produção de biogás para a produção de eletricidade - está em níveis muito diferentes. Em alguns países, como Holanda e Alemanha, o auto-abastecimento é alto, mas não atinge a neutralidade energética de 100% (exceto em poucos casos). Outros países, especialmente na Europa Oriental, têm auto-abastecimento muito baixo, faltando 50-80 por cento do potencial energético de suas águas residuais. "

p Isso destaca o fato de que há uma série de barreiras a serem superadas. Uma delas é que o biogás do tratamento de água ainda não é aceito como uma energia renovável de qualidade, em comparação com o biogás de culturas energéticas. Isso apesar dos efeitos colaterais negativos do biogás de safras, como a criação de monoculturas de milho, aplicação excessiva de fertilizantes e liberação de nutrientes no ambiente aquático. Por outro lado, o biogás de lodo de esgoto não tem esses efeitos colaterais negativos.

p Contribuindo para a economia circular

p POWERSTEP, com seus exemplos práticos de como produzir melhor energia renovável a partir de águas residuais, contribui significativamente para os esforços da UE de transição para a economia circular, guiado por ambições de sustentabilidade em toda a sociedade, a economia e o meio ambiente. Este facto foi recentemente sublinhado pelo Director-Geral da DG Energia da Comissão Europeia, Dominique Ristori, que descreveu POWERSTEP como, "extremamente bem colocado ao considerar as prioridades da União da Energia."

p Além disso, com a eletricidade para operar estações de tratamento custando cerca de EUR 2 bilhões por ano, a economia poderia ser pronunciada. O Dr. Loderer afirma que se os municípios seguirem a abordagem POWERSTEP, Os cidadãos da UE também beneficiariam diretamente com a redução das contas de energia.

p "O tratamento de águas residuais com energia neutra não é mais uma ilusão, mostramos que agora é absolutamente possível com tecnologias de ponta disponíveis no mercado, "como diz o Dr. Loderer. E com a Estação de Tratamento de Águas Residuais de Altenrhein na Suíça agora equipada com uma unidade de recuperação de nitrogênio em escala real, que foi estudado em detalhes pelo parceiro da POWERSTEP EAWAG, o momentum está literalmente crescendo.

p Olhando para o futuro, o Dr. Loderer acrescenta que, "Tratamento de energia positiva, até 140-170 por cento, também é possível, mas ainda requer mais trabalho na confiabilidade da tecnologia e viabilidade econômica, para que sistemas em grande escala sejam implementados. "

p No prazo imediato, como uma prova de conceito mostrando que a tecnologia funciona tanto para pequena como para grande escala, a equipe está discutindo com os principais parceiros industriais do projeto como estabelecer uma rede de pequenas estações de tratamento de águas residuais que implementarão parcialmente as abordagens POWERSTEP.