Mudar para infraestruturas de águas residuais verdes pode reduzir as emissões e proporcionar enormes poupanças, revela uma nova investigação
O rio Big Thompson no Parque Nacional das Montanhas Rochosas. Crédito:Rio Big Thompson no Parque Nacional das Montanhas Rochosas / Universidade Estadual do Colorado. Pesquisadores universitários mostraram que uma transição para abordagens verdes de tratamento de águas residuais nos EUA, que aproveite o potencial de financiamento de carbono, poderia economizar impressionantes US$ 15,6 bilhões e pouco menos de 30 milhões de toneladas métricas de CO
2 -emissões equivalentes ao longo de 40 anos.
As descobertas abrangentes da Colorado State University foram destacadas em Nature Communications Earth &Environment em um estudo inédito. O trabalho da Faculdade de Engenharia Walter Scott Jr. explora as possíveis compensações econômicas da mudança para infraestrutura verde e soluções tecnológicas que vão além das práticas existentes de tratamento de águas residuais.
Baseado em dados recolhidos em mais de 22.000 instalações, o relatório fornece métricas de base abrangentes e explora a relação entre emissões, custos e capacidades de tratamento para operadores de serviços públicos e decisores.
Braden Limb é o primeiro autor do artigo e Ph.D. estudante do Departamento de Engenharia de Sistemas. Ele também atua como pesquisador associado no Departamento de Engenharia Mecânica. Ele disse que as descobertas são um passo inicial fundamental para categorizar e compreender potenciais soluções verdes para águas residuais.
“Estas descobertas traçam uma linha na areia que mostra qual é o potencial para a adoção de abordagens verdes neste espaço – tanto em termos de dinheiro poupado como de redução de emissões totais”, disse ele. "É um ponto de partida para compreender que rotas estão disponíveis para nós agora e como as estratégias de financiamento podem elevar o tratamento da água de uma questão um tanto local para algo que é abordado globalmente através de incentivos de mercado."
A pesquisa foi concluída em parceria com a Universidade do Colorado Boulder e a Universidade Brigham Young. As descobertas giram em torno do tratamento de água de origem pontual e de fontes difusas de poluição da água.
As instalações tradicionais de tratamento de água de fonte pontual, como estações de esgoto, removem nutrientes problemáticos, como nitrogênio e fósforo, antes de liberar a água de volta à circulação. Este sistema de infra-estrutura cinzenta – como é conhecido – é monitorizado pela Agência de Protecção Ambiental.
No entanto, as normas regulamentares poderão ser mais rigorosas no futuro e as instalações necessitarão de mais energia e, por sua vez, de mais emissões, para atingir os novos limites permitidos. As instalações existentes já representam 2% de todo o uso de energia nos EUA e 45 milhões de toneladas métricas de CO2 emissões, disse Limb.
Outra fonte significativa de contaminação de água doce nos EUA vem de atividades de fontes difusas, como o escoamento de fertilizantes da agricultura que entra nos rios. Outras fontes difusas de poluição podem provir de incêndios florestais – auxiliados pelas alterações climáticas – ou do desenvolvimento urbano, por exemplo.
Limb disse que, em vez de construir mais instalações de tratamento de infra-estruturas cinzentas para abordar essas fontes crescentes, o documento explora abordagens verdes financiadas através de mercados de carbono que podem abordar ambos os tipos simultaneamente.
“Poderia haver uma mudança para soluções baseadas na natureza, como a construção de zonas húmidas ou a reflorestação, em vez de construir outra instalação de tratamento”, disse ele. “Essas opções poderiam sequestrar mais de 4,2 milhões de emissões de dióxido de carbono por ano num horizonte temporal de 40 anos e ter outros benefícios complementares que deveríamos almejar, tais como custos globais mais baratos”.
O financiamento do carbono é um mecanismo que visa mitigar as alterações climáticas, incentivando atividades que reduzam as emissões ou as isolem da atmosfera. As empresas compram voluntariamente “créditos” num mercado aberto que representam uma redução ou remoção de carbono da atmosfera que pode ser conseguida de diversas maneiras. Esse crédito compensa as emissões operacionais da instituição, pois visa atingir metas de sustentabilidade.
Estas negociações incentivam o desenvolvimento de atividades sustentáveis e também podem fornecer uma fonte de dinheiro novo para desenvolver ou ampliar novas abordagens.
Embora existam mercados de financiamento semelhantes para a água, o problema é inicialmente mais localizado do que para a qualidade do ar e o carbono. Essa dinâmica limitou o valor das negociações no mercado da água no passado. O documento sugere que estes mercados existentes poderiam ser melhorados e que os mercados de carbono também poderiam ser aproveitados para alterar alguns dos incentivos financeiros que os agricultores têm em relação ao tratamento da água e aos impactos da sua actividade.
Os investigadores descobriram que a utilização dos mercados poderia gerar receitas anuais de 679 milhões de dólares, representando uma oportunidade para motivar ainda mais soluções de infra-estruturas verdes no âmbito de programas de comércio de qualidade da água para cumprir os padrões regulamentados.
O professor de engenharia mecânica Jason Quinn é coautor do estudo. Ele disse que as descobertas têm algumas limitações, mas que este foi um primeiro passo importante para modelar o problema e a oportunidade disponíveis agora. Ele disse que os resultados do artigo apoiaram novas pesquisas na CSU com a National Science Foundation para desenvolver ainda mais a metodologia necessária de crédito de carbono com as partes interessadas.
“Esta é a primeira vez que consideramos simultaneamente a qualidade do ar e da água – a água é local e o carbono é global”, disse ele. “Mas, ao reunir estes mecanismos de mercado, podemos capitalizar uma janela de oportunidade para acelerar a melhoria dos rios da América à medida que fazemos a transição para uma energia renovável e um futuro restaurador das bacias hidrográficas.”
