Minhocas e pequenas pulgas d'água podem ajudar a fornecer água limpa a bilhões de pessoas que vivem em áreas remotas do mundo, consumindo esgoto e outras fontes de poluição.

Estima-se que 2,3 bilhões de pessoas em todo o mundo não têm saneamento básico, enquanto 844 milhões não têm acesso a água potável, apesar de ambos serem considerados direitos humanos fundamentais. Mesmo na Europa, cerca de 62 milhões de pessoas não têm acesso a saneamento adequado e 14 milhões não têm uma fonte básica de água potável.

O tratamento de esgoto e o fornecimento de água potável geralmente requerem grandes, instalações caras que consomem uma quantidade considerável de energia para continuar funcionando. Isso significa que as pessoas em locais remotos ou áreas pobres muitas vezes ficam sem esses serviços.

Mas os pesquisadores acreditam que pode ser possível fornecer tratamento de água acessível a esses lugares com a ajuda de pequenos animais que engolem a poluição da água. Os cientistas que trabalham em um projeto chamado INNOQUA estão desenvolvendo biofiltros que usam criaturas vivas para filtrar a água - minhocas e pequenos crustáceos chamados Daphnia .

Essas criaturas devoram a lama e outros poluentes, como amônio, como parte de uma série de módulos de limpeza de água que podem ser configurados e deixados para funcionar com pouca necessidade de manutenção.

"A maioria das pessoas terá alguma ideia do papel que as minhocas desempenham no solo, "disse o Dr. Eoghan Clifford, engenheiro civil da National University of Ireland, em Galway, e diretor técnico do projeto INNOQUA. "Eles estão fazendo algo semelhante nas tecnologias de esgoto que estamos usando."

No solo, minhocas mastigam seu caminho através de restos de plantas e esterco para ajudar a separá-los, ao mesmo tempo que extrai produtos químicos como nitrogênio e fósforo do material.

Em vez disso, o projeto INNOQUA está usando minhocas para quebrar o lodo que muitas vezes obstrui os filtros das estações de esgoto. Ele está tentando usar as criaturas como parte de um filtro que contém lascas de madeira e cascalho para capturar o material sólido do efluente de esgoto bruto para que os vermes possam quebrá-lo.

Excretado

As bactérias que vivem nas aparas de madeira então completam o trabalho decompondo ainda mais o material excretado pelos vermes.

"Os vermes decompõem a lama e a matéria sólida, que evita o entupimento do sistema, "explicou o Dr. Clifford." Isso significa que requer muito menos manutenção do que outros tipos de sistemas. Isso é importante para sistemas de pequena escala em locais remotos. "

O projeto INNOQUA tem como objetivo estabelecer 11 projetos de demonstração em diferentes países em todo o mundo para testar como seu sistema de filtro baseado em animais funcionará em uma variedade de ambientes. Um desses locais será em uma comunidade remota perto da aldeia montanhosa de Littlemill, em Nairn, Escócia.

Água Escocesa, que é um dos parceiros do projeto, atualmente tem que enviar caminhões por centenas de quilômetros para coletar lodo de fossas sépticas em comunidades remotas. Em alguns casos, esses petroleiros precisam fazer longas viagens de balsa para chegar às comunidades insulares onde não há tratamento de esgoto local.

Espera-se, Contudo, que o sistema de filtragem que está sendo instalado pela INNOQUA será capaz de limpar as águas residuais produzidas por uma comunidade de 19 pessoas no local na Escócia.

Dr. Clifford disse que os primeiros resultados de um filtro de protótipo usando esgoto municipal em Galway mostraram que as minhocas podem remover mais de 90% da amônia e mais de 95% do carbono orgânico das águas residuais, embora agora estejam testando os limites de quanto esgoto o sistema é capaz de lidar ao tentar reduzir seu tamanho.

"Ficamos bastante surpresos com a eficácia desse filtro, "disse ele." Mas a tecnologia de minhocas por si só não tratará as águas residuais com um padrão reutilizável, por isso, precisa de parceria com outras tecnologias para tratar ainda mais a água. "

É aqui que o Daphnia - também conhecido como pulgas d'água - entram. A visão do INNOQUA é para vários sistemas de tratamento de água diferentes a serem usados ​​juntos como módulos que podem ser combinados para limpar a água de acordo com os padrões exigidos em diferentes países ou usos.

Suspenso

Daphnia são pequenos filtros alimentadores que consomem material suspenso na água, incluindo bactérias potencialmente prejudiciais. Um protótipo deste filtro está sendo testado pela Universidade de Girona, Espanha, em um local de tratamento de águas residuais fora da aldeia de Quart, apenas alguns quilômetros fora de Girona.

"O Daphnia são responsáveis ​​por limpar as partículas depois que a maior parte do carbono e do nitrogênio foram removidos, "disse o Dr. Narcís Pous Rodríguez da Universidade de Girona, quem está liderando o teste do Daphnia filtro. "Nosso sistema pode lidar atualmente com uma faixa de fluxo de 700 a 3, 000 litros por dia. "

Os locais de demonstração do projeto incluirão a Irlanda, Escócia, Índia e Equador, apresentando uma ampla gama de condições diferentes. Daphnia são sensíveis à temperatura, então uma solução poderia ser instalar o filtro no subsolo em países onde eles possam ser afetados.

Depois de Daphnia tratamento, águas residuais podem precisar de tratamento adicional com luz ultravioleta, por exemplo, antes que possa ser considerado seguro para reutilização na maioria dos países.

Freqüentemente, também pode haver outros produtos químicos sintéticos nas águas residuais que podem ser difíceis de remover sem processos industriais caros. Poluentes como bifenilos policlorados (PCBs), que agora se pensa que causam câncer em humanos, já foram amplamente utilizados em muitos produtos de consumo como refrigerantes, lubrificantes e aditivos, mas são duradouros, uma vez que contaminam o meio ambiente e se tornaram um grande contaminante no abastecimento de água em todo o mundo.

A rota mais comum para destruir os PCBs é incinerar solos contaminados ou tratar a água poluída com outros produtos químicos para degradá-los.

Mas os pesquisadores que trabalham em um projeto chamado Reator criobactérias têm como objetivo usar organismos vivos para combater esses poluentes. Eles desenvolveram um método para imobilizar bactérias em estruturas porosas, de modo que possam retirar os PCBs da água à medida que ela é filtrada pelo material.

“Já houve algumas tentativas de usar bactérias, mas como células livres no lodo de sistemas de tratamento de água ou usando biorreatores com bactérias imobilizadas, "disse a Dra. Irina Savina, um químico da Universidade de Brighton, REINO UNIDO, quem está liderando o projeto. “Há dificuldades em manter o biofilme bacteriano estável nesses sistemas existentes e eles podem ser relativamente ineficientes.

"Conseguimos produzir um material poroso tridimensional diretamente de bactérias com uma quantidade mínima de polímero."

Atualmente, a equipe do reator crio-bactérias tem testado sua técnica usando bactérias que degrada produtos químicos que estão usando como modelos para PCBs. As bactérias vivas são fixadas dentro de um material esponjoso que tem poros de 20-150 micrômetros de tamanho. Eles foram capazes de biodegradar concentrações relativamente altas de contaminantes químicos durante 2,5 a 5 dias, deixando apenas vestígios para trás.

Essas esponjas bacterianas podem ser reutilizadas pelo menos 10 vezes, de acordo com a pesquisa do projeto, embora também possam ser congelados para armazenamento, antes de ser reativado posteriormente.

"Podemos adaptar o biorreator para usar espécies de bactérias locais que têm a capacidade de lidar com diferentes produtos químicos, "disse o Dr. Savina." Isso nos dá uma maneira ecologicamente correta de remover poluentes da água. "