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26/11/2014

Bactérias ajudam a tratar água utilizada por refinarias de petróleo

Tetra Pak
Portal do Meio Ambiente

As refinarias de petróleo usam grande quantidade de água em um processo industrial denominado craqueamento catalítico, que visa aumentar o rendimento de produtos como gasolina e gás liquefeito de petróleo (GLP), por meio da conversão de frações pesadas provenientes da destilação do petróleo em frações mais leves e de maior interesse comercial.

Por ter alta concentração de contaminantes tóxicos, como fenóis, gases sulfídrico e cianídrico, além de amônia, hidrocarbonetos e mercaptanos, esse efluente industrial – chamado de “água ácida” – não pode ser destinado diretamente para tratamento e precisa ser estocado pelas refinarias para a remoção da amônia e de sulfetos antes de ser descartado.

“As concentrações de contaminantes tóxicos nesse efluente industrial podem variar de 100 a 1.000 ppm [partes por milhão]. Se essa água residual for enviada diretamente para uma lagoa de tratamento, pode causar graves problemas ambientais”, disse Elen Aquino Perpetuo, professora do Instituto do Mar da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), à Agência FAPESP.

Em colaboração com colegas do Centro de Capacitação e Pesquisa em Meio Ambiente (Cepema) – um centro cooperativo em Engenharia Ambiental apoiado pela FAPESP –, a pesquisadora encontrou uma solução mais prática para o tratamento desse efluente industrial.

Os cientistas identificaram duas bactérias – a Achromobacter sp. e a Pandoraea sp. – capazes de reduzir a concentração de contaminação da “água ácida” para níveis aceitáveis e permitir lançá-la no ambiente ou reutilizá-la em processos industriais nas refinarias.

Alguns dos resultados do projeto foram apresentados no encontro Brazil-UK Frontiers of Engineering, realizado entre 6 e 8 de novembro em Jarinu, no interior de São Paulo, pela Royal Academy of Engineering, do Reino Unido, em colaboração com a FAPESP.

O evento reuniu 63 jovens pesquisadores de diferentes áreas da Engenharia – 33 do Brasil e 30 do Reino Unido –, atuantes em universidades, instituições de pesquisa e empresas, como Shell, Foster Wheeler e Petrobras, entre outras.

“As bactérias conseguiram remover todos os contaminantes de amostras de efluentes de refinarias”, afirmou Perpetuo, que realizou mestrado, doutorado e pós-doutorado com Bolsas da FAPESP.

De acordo com a professora, as duas bactérias foram isoladas do ar e descobertas por acaso, quando trabalhava como pesquisadora no Cepema, em Cubatão, próximo a uma refinaria da Petrobras.

Ao deixar uma solução de fenol com 500 ppm exposta em uma área de processos ao ar livre do Cepema, os pesquisadores perceberam que dias depois a solução começou a turvar – sinal de crescimento celular.

“Como só tinha fenol como fonte de carbono na solução, percebemos que microrganismos estavam degradando o composto”, disse Perpetuo. “Posteriormente, começamos a isolar as bactérias e a inoculá-las em diferentes concentrações de poluentes para verificar quem resistia mais à presença de fenóis. E constatamos que a Achromobacter sp. e a Pandoraea sp. eram mais eficientes na degradação do composto.”

Aplicação em larga escala

De acordo com a professora, uma das possíveis formas de utilização das bactérias para o tratamento de “água ácida” seria por meio da aplicação de biofilme dos microrganismos em cilindros biológicos, semelhantes a rodas d’água, que ficariam parcialmente imersos e girando sobre a superfície de tanques de armazenamento do efluente, uma vez que as bactérias necessitam de aeração.

Ao girar, o cilindro possibilitaria que as bactérias ora entrassem em contato com o efluente e degradassem os contaminantes tóxicos e ora ficassem expostas ao ar.

“Desenvolvemos um protótipo do cilindro biológico para um tanque de um litro em um ambiente aberto e ele funcionou. Achamos que não seria difícil fazer um para uma escala bem maior”, estimou.

Na avaliação de Perpetuo e de outros especialistas presentes no evento em Jarinu, a biorremediação – como é chamado o uso de microrganismos para transformação biológica de produtos químicos indesejáveis, para imobilização de metais ou modificação das propriedades dos materiais para melhorar a utilização de recursos, como a água e a terra – é reconhecida como uma das soluções de mais baixo custo para a limpeza de água e solos contaminados.

Com as novas tecnologias de sequenciamento genético, a área começou a se desenvolver mais nos últimos anos, avaliou Andrew Singer, pesquisador do Centro de Ecologia e Hidrologia do Natural Environment Research Council (Nerc), do Reino Unido.

“A microbiologia molecular moderna se desenvolveu em um ritmo tão grande nos últimos anos que poderá nos permitir não só identificar micróbios isolados e sua atividade genética, como também fazer um levantamento rápido de um ambiente inteiro para determinar as espécies de microrganismos presentes e estimar a abundância e sua atividade”, disse Singer em palestra durante o evento.