Cientistas usam at� lixo para produzir energia el�trica

Bras�lia – A corrida por novas formas de energia segue a todo vapor. Segundo o relat�rio feito pela Ag�ncia Internacional de Energia (IEA, na sigla em ingl�s), apresentado em Cannes (Fran�a) durante a reuni�o do G-20, em novembro, a implanta��o de matrizes limpas em todo o mundo tem progredido rapidamente. De 2005 a 2010, o uso de energia e�lica cresceu 27% ao ano, enquanto a solar aumentou 56%. Contudo, o planeta ainda � extremamente dependente do petr�leo e do carv�o: o primeiro movimenta 94% do setor de transportes mundial e o segundo � a solu��o para metade da demanda por eletricidade. Na busca por diminuir a depend�ncia da humanidade por combust�veis f�sseis – altamente poluentes, pesquisadores de diversas partes do mundo, inclusive do Brasil, desenvolvem inusitados estudos em que lixo, esterco e at� urina se transformam em fonte energ�tica.

Uma dessas pesquisas foi desenvolvida na Universidade de Bras�lia (UnB), onde descobriu-se que a chamada cama de frango � uma interessante fonte de energia. A estrutura – forro constitu�do por gravetos e cascas de arroz – � utilizada pelos produtores de aves para proteger os p�s dos animais. Depois de usada, por�m, praticamente perde sua fun��o. Antes, era dada como alimento para o gado, mas, como penas e dejetos tamb�m entram na composi��o, representava um risco para os animais. "Algumas pessoas usavam esse res�duo como adubo, mas isso tamb�m pode gerar problemas no campo se o frango tiver alguma doen�a", diz Carlos Alberto Veras, professor de engenharia mec�nica na universidade e um dos envolvidos no estudo.

Para resolver a quest�o, a equipe da UnB decidiu queimar tudo. Usando o processo de gaseifica��o (m�todo em que o material � aquecido a temperaturas superiores a 1000ºC), notou-se que o g�s gerado pela queima da cama de frango � uma poderosa fonte de energia. Ainda que n�o tenha capacidade de gera��o para todo o pa�s, a t�cnica � uma op��o real para produtores e fazendeiros. "Fizemos alguns c�lculos preliminares e, com o nosso sistema, � poss�vel que eles n�o precisem mais pagar eletricidade", diz Veras. As cinzas que resultam da queima tamb�m t�m utilidade. "Elas podem ser usadas como fertilizantes, porque t�m pot�ssio e alto valor de mercado", completa.

Tamb�m buscando novas formas de utilizar res�duos aparentemente sem fun��o, o professor do Departamento de Qu�mica da Universidade Federal do Paran� (UFPR) Ant�nio Mangrich produziu c�lulas de combust�veis microbianas (MFC, na sigla em ingl�s) a partir de lixo e res�duos pouco nobres. Essas c�lulas, amplamente pesquisadas no mundo, s�o esp�cies de baterias experimentais que usam micro-organismos para produzir energia por meio da oxida��o. Nelas, bact�rias quebram as mol�culas org�nicas e geram eletricidade. Com isso, essas estruturas permitem que os mais variados elementos, como a �gua de esgoto, sejam explorados na nova corrida energ�tica. "Montamos c�lulas com esterco su�no, rejeito altamente poluidor nas granjas de produ��o de porcos, e medimos o potencial el�trico", explica Mangrich.

Segundo ele, os resultados n�o poderiam ser melhores. "Foi obtido potencial compar�vel a uma pilha AA comum", compara. Ele conta que a voltagem m�xima produzida foi de 1,589 volt, sendo que a m�dia ficou em torno de 1,5 volt. As c�lulas duraram por 90 dias e foram capazes de manter pequenos dispositivos el�tricos em funcionamento.

Pesquisas como a da UnB e da UFPR, al�m de abrir frentes que no futuro signifiquem uma depend�ncia menor dos combust�veis f�sseis, ajudam a resolver o grave problema do excesso de lixo. A quest�o � preocupante tamb�m no Brasil. De acordo com o Panorama dos res�duos s�lidos, relat�rio feito pela Associa��o Brasileira das Empresas de Limpeza P�blica e Res�duos Especiais (Abrelpe), em 2010 foram produzidas 60,8 milh�es de toneladas de lixo no Brasil. Por dia, foram 195 mil toneladas.

Abundante
No quesito criatividade, o cientista Ioannis Ieropoulos, da Universidade do Oeste da Inglaterra, merece men��o. Tamb�m usando a tecnologia das MFCs, ele investiga uma maneira de aproveitar a urina como fonte de combust�vel para os micro-organismos produzirem energia el�trica. Ele explica que o xixi � rico em compostos org�nicos, o que o faz um componente ideal para que os micr�bios no interior das MFC’s realizem o processo de obten��o de energia. "Usamos urina n�o tratada coletada de um dos colegas da equipe em diferentes horas do dia", detalha. "Descobrimos que a eletricidade pode ser diretamente produzida por meio das rea��es metab�licas dentro da c�lula combust�vel microbiana."

A proposta � promissora quando se pensa na abund�ncia de mat�ria-prima. Com 7 bilh�es de habitantes na Terra produzindo cerca de 2,5l de urina por dia, s�o 17,5 bilh�es de litros para serem transformados em eletricidade. Ieropoulos esclarece, no entanto, que pode demorar at� que o l�quido tenha alguma utilidade pr�tica. A estimativa, segundo o cientista, � de que a execu��o da tecnologia s� seja vi�vel daqui a 10 ou 15 anos.

Outro cientista envolvido nesse tipo de pesquisa � Richard James, engenheiro de materiais da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos. Seu foco est� no uso do calor residual, produzido pelo funcionamento de m�quinas. Sua equipe criou uma nova liga de metais multiferroicos (que combinam propriedades el�sticas, magn�ticas e el�tricas), que, em altas temperatura, fica fortemente magnetizado e absorve calor de forma espont�nea, produzindo eletricidade.

Segundo James, a descoberta representa um importante avan�o ambiental. Em ve�culos el�tricos, por exemplo, a tecnologia pode ser usada para capturar o calor residual da fuma�a do carro e produzir eletricidade suficiente para recarregar a bateria. O calor perdido em instala��es industriais e at� mesmo a diferen�a de temperatura de regi�es diferentes do oceano tamb�m s�o, de acordo com o cientista, meios ecol�gicos de se obter energia. "Livrar-se do calor em computadores tamb�m � um problema tecnol�gico significativo. Queremos construir nosso sistema em forma de pequenos filmes para serem colocados dentro dos computadores e gerar eletricidade para recarregar a bateria", adianta.