A futura conexão entre dejetos humanos, tecnologia de saneamento e agricultura sustentável está se tornando mais evidente. De acordo com a pesquisa dirigida por Jeremy Guest, professor de engenharia civil e ambiental da Universidade de Illinois Urbana-Champaign, os países podem estar se aproximando do uso de dejetos humanos como fertilizantes, fechando o ciclo para economias mais circulares e sustentáveis.
Um novo estudo caracteriza a distribuição espacial de nutrientes derivados da urina humana - nitrogênio, fósforo e potássio - e a demanda de fertilizantes agrícolas para definir tipologias de localização de oferta e demanda, sua prevalência em todo o mundo e as implicações para a recuperação de recursos. Os resultados foram publicados na revista Environmental Science and Technology .
Estudos anteriores realizados por Guest e outros avaliaram o potencial de recuperação de nutrientes de dejetos humanos em todo o mundo e identificaram locais com um excedente de nutrientes derivados de dejetos humanos em relação à demanda local por fertilizantes agrícolas.
"O novo estudo é o primeiro a descrever as relações entre a oferta e a demanda de nutrientes derivados de resíduos humanos usando uma única equação matemática", disse Guest. "A qualidade da infraestrutura de saneamento varia muito em todo o mundo, assim como a dieta das pessoas e a disponibilidade de terras adequadas para a agricultura. Ter os meios para caracterizar e comparar quantitativamente o potencial de recuperação de nutrientes de um local pode ajudar muito a informar melhor os tomadores de decisão quando se trata de política futura de saneamento e agricultura. "
A equipe realizou extensas análises numéricas e geográficas de dados dietéticos, populacionais, de saneamento e agrícolas de 107 países para realizar esta caracterização quantitativa em escala global. A investigação revelou três tipologias distintas de oferta-demanda: países com uma oferta-demanda co-localizada; países com oferta-demanda deslocada; e países com diversas proximidades de oferta e demanda.
Os Estados Unidos e a Austrália, por exemplo, se enquadram na tipologia oferta-demanda deslocada. Eles têm agricultura intensiva em áreas distantes das grandes cidades, portanto, o suprimento de nutrientes derivados de resíduos humanos está longe de onde é necessário, disse Guest. Mesmo com infraestrutura de saneamento avançada instalada, isso significa que os nutrientes precisariam ser transportados por grandes distâncias, como fluidos pesados ou convertidos em produtos cristalinos concentrados. Economicamente falando, Guest disse, faria sentido trabalhar com um produto concentrado para implementar um fertilizante derivado de dejetos humanos nesses países.
Países como Brasil, México, China e Rússia exibem um continuum de co-localização para deslocamento da oferta e demanda de nutrientes. O estudo relata que os formuladores de políticas precisariam abordar o uso de nutrientes derivados de resíduos humanos com estratégias mais regionalizadas e uma variedade de abordagens locais de reutilização e transporte. "Os países de renda mais alta neste grupo podem ter a infraestrutura e o suporte econômico para várias tecnologias, mas aqueles com recursos financeiros limitados exigiriam a priorização da tecnologia de recuperação de recursos em algumas áreas", disse Guest.O estudo relata que em países com tipologias de oferta e demanda co-localizadas, como Índia, Nigéria e Uganda, as populações humanas estão mais substancialmente nas proximidades de áreas agrícolas, tornando possível a reutilização local. Em muitas comunidades com oferta-demanda co-localizadas, no entanto, há uma necessidade de infraestrutura de saneamento melhorada. O convidado disse que a implementação de um programa de fertilizantes derivados de resíduos humanos poderia ser altamente benéfico para o saneamento e a agricultura nesses locais.
A equipe ficou surpresa ao descobrir que as tipologias correspondiam intimamente ao Índice de Desenvolvimento Humano das Nações Unidas.
"Países com maior pontuação de IDH como os EUA, Europa Ocidental e Austrália tendem a cair na tipologia de oferta-demanda deslocada e países com menor pontuação de IDH tendem a se ajustar à tipologia de oferta e demanda co-localizada. Claro, há exceções, mas não esperávamos encontrar uma correlação tão forte ", disse Guest.
A equipe espera que esta pesquisa ajude a esclarecer as características econômicas, de saneamento e agrícolas salientes dos países em todo o mundo, para que os tomadores de decisão possam priorizar investimentos, políticas e tecnologias que promovam metas para uma economia circular e o fornecimento de saneamento para todos, Convidado disse.
Desarae Echevarria, ex-estudante de graduação em engenharia civil e ambiental de Illinois, é a autora principal do estudo.
A Universidade de Illinois Urbana-Champaign Graduate College Fellowship, a SURGE Fellowship da Grainger College of Engineering e a Civil and Environmental Engineering Distinguished Graduate Fellowship apoiaram este estudo.
Echevarria, D., et al. (2021) Definindo Tipologias de Colocação de Nutrientes para Abastecimento Humano e Demanda de Cultivos para Avançar a Recuperação de Recursos. Ciência e tecnologia ambiental. doi.org/10.1021/acs.est.1c01389 .
Comentários
Postar um comentário