Novo mecanismo para transformar urina em fertilizante sustentável

Um mecanismo para purificar as águas residuais urbanas e extrair um produto valioso da urina – que poderia ser utilizado para fertilizar as culturas, entre outras aplicações – é apresentado na Nature Catalysis. Os resultados apresentam uma abordagem nova e potencialmente expansível e rentável para o tratamento de águas residuais em grande escala com valor económico e ambiental.

A urina contém a substância química ureia, que é rica em azoto, um componente importante dos fertilizantes. A urina é referida como “ouro líquido” em certos contextos, devido à sua potencial utilização na agricultura, mas é normalmente considerada como um produto residual. O armazenamento de grandes quantidades de urina e os mecanismos para transformar a ureia em produtos químicos úteis têm sido um desafio para a engenharia de tratamento de águas residuais.

Xinjian Shi e colegas utilizaram uma reação eletroquímica para remover a ureia das águas residuais e transformá-la em um derivado sólido da ureia quase 100% puro, contornando a necessidade de fases de purificação complexas. A substância recolhida poderá ter várias aplicações úteis, incluindo o tratamento de águas ambientais, a desinfeção e a melhoria do crescimento das culturas. A reação utilizou um elétrodo à base de carbono para servir de catalisador e oxigénio atmosférico para a gerar esse derivado a temperaturas e pressões inferiores às das reações tradicionais.

Verificou-se que o sistema funciona tanto com urina humana como com urina de mamíferos, é mais barato e produz um produto final mais puro e mais valioso, em comparação com outros métodos. Após uma análise económica, Shi e os seus colegas calcularam que a produção diária de uma tonelada métrica de derivado sólido da ureia quase 100% puro exigiria apenas 100 metros quadrados de terra e a recolha de urina de cerca de 6.382 casas ou de uma quinta com 3.800 vacas, o que realça a viabilidade deste método.

Os resultados lançam as bases para que estudos futuros se concentrem em melhorar a eficiência e a escalabilidade deste processo. Outros avanços poderão conduzir a práticas mais sustentáveis de gestão de águas residuais urbanas e a utilizações inovadoras de materiais recuperados.