No canto nordeste de Alberta, aninhado entre as extensões de florestas e pântanos, encontra-se um grande dilema da água doce que o Canadá está enfrentando atualmente.

Descendo o rio de Fort McMurray, lagoas enormes se estendem por quilômetros, cheio de água tóxica.

Por décadas, a indústria canadense de areias petrolíferas tem enchido esses tanques com águas residuais da extração de petróleo. O objetivo dessas lagoas é armazenar e reutilizar água, a fim de reduzir a quantidade de água nova retirada do vizinho Rio Athabasca.

A reutilização de água para a extração de óleo faz com que as lagoas de rejeitos acumulem concentrações cada vez maiores de contaminantes prejudiciais. Como tal, a água nessas bacias de rejeitos é perigosa, e muitas vezes letal, para pássaros, peixe, rãs e plantas.

Atualmente, há água semelhante a lama suficiente para encher meio milhão de piscinas olímpicas - e esse volume continua a aumentar. Esta enorme quantidade de águas residuais recentemente levou os reguladores de Alberta a repensar a gestão da lagoa de rejeitos.

Uma nova orientação política em Alberta permite - pela primeira vez - a liberação controlada de água de bacias de rejeitos para o meio ambiente. As lagoas de rejeitos serão eliminadas dentro de um certo período de tempo, reduzindo a responsabilidade de ter esses corpos d'água tóxicos permanecendo em nossa paisagem indefinidamente.

Novos regulamentos, que entrará em vigor em 2022, permitir que as empresas de oleosidade liberem 1,3 trilhão de litros de resíduos líquidos no rio Athabasca. Esses planos, junto com os regulamentos recentemente liberados para monitoramento ambiental em Alberta, levantar preocupações sobre os danos potenciais à vida selvagem e às pessoas que vivem a jusante do desenvolvimento de areias petrolíferas.

A água residual das areias oleosas deve passar por processos de tratamento antes de ser liberada. Claramente, encontrar tecnologias que possam limpar com segurança e eficiência essas águas residuais é uma prioridade urgente para a saúde humana e ambiental. Testamos uma nova tecnologia promissora - micropartículas de dióxido de titânio - que é econômica, sustentável e eficiente para limpar águas residuais de areias petrolíferas em Alberta.

Uma nova tecnologia verde

O dióxido de titânio é um ingrediente comum em muitos produtos domésticos, como pasta de dente e protetor solar. Quando colocado em micropartículas - pequenos objetos redondos feitos de vidro - o dióxido de titânio pode decompor os produtos químicos orgânicos em óleos e águas residuais. A tecnologia pode degradar produtos químicos com eficiência notável:em menos de 24 horas durante os testes de laboratório.

A tecnologia é reciclável e pode ser usada várias vezes. As micropartículas flutuam na superfície da água, tornando-os fáceis de coletar ao deslizar sobre a água da superfície, e, em seguida, reutilize. Além disso, a tecnologia usa a energia do sol, tornando-o uma opção mais sustentável em comparação com métodos mais intensivos em energia.

Usando a energia solar, a tecnologia cria produtos químicos de tratamento, conhecidos como radicais, da própria água. Esses radicais quebram os produtos químicos orgânicos tóxicos, teoricamente deixando água limpa. Contudo, não sabíamos se a tecnologia reduz a toxicidade de óleos e produtos químicos para os organismos vivos, e assim nossa equipe de pesquisa decidiu responder a esta pergunta.

Isso realmente funciona?

O teste final de qualquer tratamento de águas residuais é se os produtos tratados são seguros para plantas e animais. E entao, testamos se as micropartículas de dióxido de titânio podem "explodir" produtos químicos orgânicos tóxicos em bacias de rejeitos - chamados de ácidos naftênicos - deixando a água limpa para os peixes. Primeiro, diluímos os ácidos naftênicos em concentrações encontradas nas bacias de rejeitos de Alberta e os tratamos com dióxido de titânio. Então, expusemos peixes a esses produtos químicos tratados e não tratados para ver se a tecnologia funcionava bem.

O que descobrimos foi fascinante. Sem surpresa, os ácidos naftênicos de óleos e águas residuais que não receberam tratamento eram altamente tóxicos para os peixes. Quando ovas de peixe foram expostas aos ácidos naftênicos não tratados, a maioria dos ovos morreu antes de eclodir.

Quando os ácidos naftênicos foram tratados, Contudo, os efeitos letais imediatos desapareceram quase completamente. A tecnologia aumentou drasticamente a sobrevivência de ovas de peixe.

Esses resultados são empolgantes, porque significam que a tecnologia de dióxido de titânio pode ser potencialmente usada para limpar reservatórios de rejeitos em Alberta. Contudo, também encontramos algumas informações importantes sobre a tecnologia que deve ser considerada antes que possa ser usada na prática.

A tecnologia de dióxido de titânio pode ser usada em diferentes intensidades para limpar a água em bacias de rejeitos. Dependendo do nível de tratamento, diferentes quantidades de produtos químicos tóxicos nas águas residuais são decompostas.

Em nossos testes, foi somente quando pelo menos 80% dos produtos químicos foram decompostos que a água tratada não foi totalmente letal para os peixes. Quando os ácidos naftênicos foram apenas parcialmente decompostos pelo tratamento, nós realmente vimos que os efeitos subletais, como corações deformados, pode até aumentar. Isso significa que, a menos que a água residual seja tratada completamente, ainda pode ser prejudicial para os peixes.

Então, se esta tecnologia for usada em Alberta, rejeitos devem ser tratados intensivamente, ou corremos o risco de causar danos à vida selvagem.

Nossa pesquisa mostrou que as micropartículas de dióxido de titânio são uma tecnologia promissora para limpar os grandes volumes de águas residuais nas bacias de rejeitos de Alberta. Mas mais pesquisas ainda precisam ser realizadas, particularmente estudos que testam a segurança desta tecnologia em diferentes espécies e estágios de vida e em pontos finais ecológicos mais complexos.

Finalmente, nossa pesquisa serve como um alerta de que o tratamento inadequado de óleos e águas residuais antes de seu lançamento no meio ambiente pode levar a consequências ecológicas indesejadas.

Para onde vamos daqui?

Não há dúvida de que a água residual produzida e armazenada pela indústria canadense de areias petrolíferas é um problema enorme e complicado. Embora esteja bem estabelecido que as bacias de rejeitos representam um risco substancial para a vida selvagem e a saúde ambiental, ainda temos que ver muito progresso no processo de limpeza. Uma nova direção política em Alberta mudou em direção à eliminação de bacias de rejeitos, mas não está claro se temos os regulamentos e programas de monitoramento adequados para executar essa eliminação com segurança.

Este não é um problema que irá desaparecer tão cedo. Um substancial, o investimento de longo prazo - tanto provincial quanto federal - deve ser feito em pesquisa, regulamentos e programas de monitoramento ambiental relativos ao plano de liberação intencional de óleos e águas residuais se levarmos a sério a remediação do legado tóxico das bacias de rejeitos.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.