Estudo descreve método para extrair fertilizante de urina

Um novo estudo publicado na revista Nature Catalysis apresenta uma solução inovadora e promissora para o tratamento de águas residuais urbanas, transformando o que antes era considerado um resíduo em um recurso valioso: fertilizante extraído da urina.

A urina, rica em ureia, um composto nitrogenado essencial para o crescimento das plantas, tem sido apontada como um fertilizante em potencial. No entanto, os métodos tradicionais de extração são complexos e dispendiosos, tornando sua aplicação em larga escala desafiadora.

A equipe de pesquisa, liderada por Xinjian Shi, desenvolveu um método eletroquímico que converte a ureia em percarbamida, um derivado sólido da ureia, com uma pureza próxima a 100%. Esse processo inovador utiliza um eletrodo de carbono como catalisador e oxigênio atmosférico, eliminando a necessidade de etapas complexas de purificação e operando em temperaturas e pressões mais baixas do que as reações tradicionais.

“Desenvolvemos um sistema que funciona de várias maneiras. Ele converte simultaneamente o H2O2 líquido gerado pela redução tradicional de dois elétrons de oxigênio em percarbamida de estado sólido, o que facilita a separação sólido-líquido in situ e aumenta sua utilidade subsequente, enquanto extrai seletivamente a ureia da urina para atingir a recuperação de nitrogênio e tratar parcialmente a urina”, explicam os pesquisadores no estudo.

Quais são as vantagens?

O sistema, testado com sucesso em urina humana e de mamíferos, apresenta diversas vantagens em relação aos métodos convencionais:

• Simplicidade: O processo eletroquímico elimina etapas complexas de purificação, tornando-o mais simples e eficiente.
• Eficiência: A conversão da ureia em percarbamida é altamente eficiente, atingindo uma pureza próxima a 100%.
• Exclusividade: O método se concentra na extração da ureia, o principal componente da urina com potencial para gerar produtos sólidos, garantindo a pureza do produto final.
• Sustentabilidade: A utilização de um eletrodo de carbono e oxigênio atmosférico torna o processo mais sustentável e de baixo custo.

A percarbamida coletada possui diversas aplicações potenciais:

• Tratamento de água ambiental.
• Desinfecção.
• Fertilizante para melhorar o crescimento de plantações.

“A percarbamida coletada combina o alto teor de nitrogênio da ureia com a capacidade redox do peróxido de hidrogênio, tornando-a eficaz em múltiplas aplicações e agregando valor econômico substancial a todo o sistema”, afirmam os pesquisadores.

Tem vantagens econômicas?

Uma análise econômica realizada pela equipe de pesquisa revelou que a produção diária de uma tonelada de percarbamida exigiria uma área de apenas 100 metros quadrados e a coleta de urina de 6.382 residências ou de uma fazenda com 3.800 vacas. “Os resultados do estudo lançam as bases para pesquisas futuras com foco na melhoria da eficiência e escalabilidade do processo”, concluem os autores.

A pesquisa representa um avanço significativo no desenvolvimento de práticas mais sustentáveis de gerenciamento de águas residuais urbanas e abre caminho para usos inovadores de materiais recuperados. A transformação da urina em fertilizante, antes vista como um dejeto, demonstra o potencial da ciência em encontrar soluções inovadoras para os desafios ambientais e promover a economia circular.

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