O laboratório de Stanford constrói uma água

Como o oeste americano enfrenta uma seca sem precedentes, uma solução promissora é a expansão dos programas e da tecnologia de reciclagem de água. O Centro de Recuperação de Recursos William e Cloy Codiga de Stanford (CR2C) foi impulsionado pela demanda por soluções e continua a se expandir à medida que realiza sua missão de pesquisar a recuperação e reciclagem de recursos hídricos e energéticos.

Nos últimos anos, os sistemas de abastecimento de água no oeste americano têm sofrido cada vez mais pressão, culminando na grave seca de hoje. Os recursos hídricos são escassos no Ocidente, mas a população continua a crescer, levando a uma busca urgente por soluções sustentáveis.

"O fato de estarmos de volta à seca alguns anos depois de uma seca severa - é problemático e é um problema real", disse Newsha Ajami, diretora de Política de Água Urbana do programa Water in the West de Stanford. . "É uma questão realmente problemática, especialmente porque estamos passando por secas mais secas e quentes do que antes."

Mas, por causa da história da seca, a maioria das jurisdições na Califórnia têm abordado "o menor fruto pendurado" em termos de conservação da água, CR2C Diretor Executivo Sebastien Tilmans MS '10 Ph.D. '15 disse. Portanto, a solução não é simplesmente reduzir o uso de mais água, já que grande parte da demanda atual de água é bastante rígida; em vez disso, a reciclagem da água, disse Tilmans, é crítica para um sistema hídrico sustentável a longo prazo.

Mas o financiamento e os regulamentos estão atrasados. Muitos sistemas atuais de reciclagem de água na Califórnia, incluindo muitos que foram construídos em torno da aprovação da Lei da Água Limpa em 1972, estão chegando ou ultrapassando o fim de seus ciclos de vida. Mais importante, eles usam tecnologia que consome uma quantidade significativa de eletricidade para funcionar. E é nessa lacuna que entram as iniciativas de pesquisa do CR2C.

O CR2C é um centro de pesquisa ativo no campus de Stanford, escondido atrás de uma delegacia de polícia e de um banco. Consiste em uma coleção despretensiosa de passarelas, tubos coloridos, tanques e medidores, todos protegidos das intempéries por um dossel de metal. Os tanques e tubulações permitem a experimentação ativa em águas residuais reais que são extraídas da produção de águas residuais de Stanford.

Qualquer material resultante dos experimentos é então inserido de volta no fluxo regular de águas residuais de Stanford, que flui para a estação de tratamento de águas residuais de Palo Alto para ser tratado como esgoto normal. Embora tudo o que a CR2C produz atualmente em seus tanques seja estritamente para fins de pesquisa, o objetivo final seria que as águas residuais tratadas usando os processos que a CR2C está testando fossem reutilizadas em sistemas de água reais.

A pesquisa realizada no CR2C varia, mas a estrela brilhante do programa é um projeto que testa novos métodos biológicos anaeróbios de tratamento de águas residuais. Atualmente, esse tratamento biológico é comumente aeróbico, feito com tipos de bactérias que requerem o bombeamento constante de oxigênio. Este processo usa uma enorme quantidade de energia e produz subprodutos indesejáveis, incluindo dióxido de carbono.

O tratamento anaeróbico, que não requer oxigênio, é normalmente considerado muito lento para uso comercial em larga escala. Mas o sistema anaeróbico que o CR2C está testando, chamado Biorreator de Membrana Fluidizada Anaeróbica Estagiada (SAF-MBR), não apenas não requer bombeamento de oxigênio, mas também produz metano, que pode então ser usado para produzir energia.

De acordo com Tilmans, em contraste com as usinas de tratamento comuns que consomem muita eletricidade, a saída de energia modelada da queima do metano produzido em uma instalação SAF-MBR é maior do que a energia necessária para operar o sistema em escala total.

"Você poderia ver um futuro em que essas estações de tratamento poderiam ser convertidas em usinas de energia verde", disse Tilmans. "Portanto, você não está apenas produzindo água limpa, mas também está produzindo energia renovável."

Como uma extensão do teste SAF-MBR, o CR2C recentemente fez uma parceria com a Silicon Valley Clean Water, um grupo de tratamento de águas residuais na Bay Area, para construir um local de tratamento de teste secundário em Redwood City. Este segundo local é essencialmente uma versão maior do campus de Stanford, construído para realizar experimentos em maior escala.