sexta-feira, 28 de novembro de 2014

Lixo produzido em universidade na Califórnia vira energia para campus

Por Heitor Shimizu, de Davis (EUA)
Agência FAPESP – A principal área de pesquisa de Ruihong Zhang, professora no Departamento de Engenharia Biológica e Agrícola da University of California, Davis, tenta resolver de uma só vez dois importantes problemas na atualidade: a falta de energia e o excesso de lixo.
Zhang e os cientistas do grupo que coordena estudam o uso de bactérias para transformar lixo orgânico – principalmente sobras de alimentos – em energia. Ela pesquisa o tema há quase 20 anos em busca de solução para uma questão que se resume em “como transformar o máximo possível de lixo orgânico em energia renovável”.
A pesquisa deixou de ser básica para ser aplicada quando, em abril deste ano, a UC Davis inaugurou uma usina de biodigestão de lixo a partir da pesquisa de Zhang.
A usina ganhou o nome de Digestor Anaeróbico de Energia Renovável da UC Davis – ou simplesmente Read, na sigla em inglês. O custo foi de US$ 8,5 milhões.
Instalado no antigo depósito de lixo da universidade, o Read usa uma tecnologia desenvolvida por Zhang e licenciada pela UC Davis para a CleanWorld, empresa formada por ex-alunos de Zhang e da universidade. No sistema, microrganismos em grandes tanques sem oxigênio consomem o lixo orgânico produzido no próprio campus e lá armazenado.
O sistema utiliza um processo no qual, por meio da fermentação, bactérias devoram o lixo e produzem metano e gás carbônico, ou seja, biogás.
A usina foi projetada para converter 50 toneladas de lixo em 12 mil quilowatts-hora de energia por dia. Além de produzir energia renovável, o Read livra a UC Davis de 20 mil toneladas de lixo por ano.
Os números são importantes, pois destacam uma vantagem na tecnologia desenvolvida por Zhang. O uso de digestores anaeróbicos para produzir energia é conhecido, mas a diferença nesse caso está na eficiência. Segundo a pesquisadora, o sistema utiliza variedade e quantidade muito maiores de lixo do que em modelos tradicionais.
Denominada HSAD (High Solids Anaerobic Digestion), a tecnologia é capaz de usar uma grande variedade de dejetos orgânicos, tem uma taxa de digestão rápida e elevada produção de energia.
“Também destrói patógenos presentes no lixo, resultando na produção de biofertilizantes”, disse a pesquisadora, que dirige o Centro de Pesquisa em Biogás na UC Davis. Durante a pesquisa de Zhang, uma usina piloto foi construída em 2004.
Por estar instalada em um antigo depósito de lixo, que produz naturalmente grande quantidade de metano, a usina também combina o biogás produzido por meio das bactérias com o metano do antigo lixão. O resultado é a capacidade de gerar 5,6 milhões de quilowatts-hora de energia.
Além disso, por transformar os gases em energia, a usina reduz em 13,5 mil toneladas por ano a emissão de gases causadores do efeito estufa. Tanto a energia produzida como os créditos de carbono ficam na UC Davis.
Para a produção de fertilizantes, o Read tem capacidade para gerar cerca de 15 milhões de litros por ano, suficiente para suprir a demanda de cerca de 600 mil metros quadrados de área cultivada.
“É preciso destacar que o sistema de biodigestão não é importante apenas por produzir energia ou fertilizantes, mas também por trazer uma utilização para o lixo que produzimos. Trata-se de uma tecnologia que permite que sejamos mais sustentáveis, tanto econômica como ambientalmente”, disse Zhang, uma das palestrantes da FAPESP Week California, realizada em dois campi da University of California (Berkeley e Davis) de 17 a 21 de novembro.
O evento contou com apoio do Brazil Institute do Woodrow Wilson International Center for Scholars, em Washington.

Mais informações sobre a FAPESP Week California www.fapesp.br/week2014/california 

terça-feira, 25 de novembro de 2014

Escritório dos Estados Unidos promove concurso sobre mudanças climáticas

Agência FAPESP – Termina nesta terça-feira (25/11) o prazo de inscrição para um concurso de fotos e ensaios sobre mudanças climáticas promovido pelo Escritório Regional de Meio Ambiente para a América do Sul, dos Estados Unidos.
Podem participar do concurso estudantes universitários da América do Sul com mais de 18 anos. A iniciativa antecede a Conferência das Partes das Nações Unidas sobre o Clima (COP-20), que ocorrerá em Lima, no Peru, em dezembro.
Os interessados podem se inscrever em três categorias: série fotográfica (composta por entre três e cinco fotografias); dissertação acadêmica (entre mil e 1,2 mil palavras em português, inglês ou espanhol); e design gráfico para o Facebook.
Quatro temas podem ser abordados: cidades sustentáveis; energias renováveis; florestas e biodiversidade; e conservação da água.
Os trabalhos devem ser enviados para o endereço eletrônico REO_SouthAmerica@state.gov até as 20h59 desta terça-feira. Os melhores trabalhos de cada categoria receberão um tablet.
As regras do concurso estão disponíveis no site www.Facebook.com/REOSouthamerica.

segunda-feira, 24 de novembro de 2014

Brazil’s epic water crisis a global wake-up call

By Kevin Allison - November 24, 2014 
 
One of the world’s biggest cities is running out of water. Sao Paulo, a city of 20 million people, could run dry within weeks. The humanitarian and economic cost would be immense. The fiasco should be a global wake-up call for other metropolises.
The immediate cause of the crisis is a year-long drought. The Cantareira reservoir system that supplies around a third of the city’s population is so low that Sabesp, the local utility, has to dip into and treat sediment-heavy supplies and pipe water in from other sources.
It’s the worst dry spell in the region since record-keeping began more than 80 years ago. Other parts of Sao Paulo state and Brazil have been hit, too, though not as harshly. It may look like an aberration, but the planning for the disaster has been poor – and offers important lessons.
Sabesp has not introduced any rationing – at least not formally. It has slashed reservoir extraction by a third, cut pump pressure at night and offered discounts to frugal customers. But, regrettably, the “R” word remains taboo.
The government, meanwhile, shied away from suggesting mandatory rationing during last month’s presidential elections. That turned the shortage into a political battleground, which is no way to solve a crisis.
Longer-term planning has fallen short, too. Some of the infrastructure is creaky. Leakage rates are between 30 percent and 40 percent. Compare that with Tokyo, which has shrunk losses to around 3 percent.
Meanwhile, Sao Paulo’s rapid growth has robbed much of its water sources of forest cover and exposed them to sedimentation and pollution. Restoring natural buffers on less than 2000 hectares would reduce sediment in water supplies by 10 percent, according to the Nature Conservancy.
Worse, the drought may not be temporary. Some scientists link it to the destruction of the Amazon rain forest thousands of miles away. That would call for more investment in alternative sources – from desalination to water from other river basins.
Those can be expensive and spark acrimony. But hoping for rain isn’t a strategy. Chronic shortages would bring social unrest and undermine the city that is responsible for more than a fifth of the country’s GDP and is the capital of a region that accounts for 40 percent of Brazil’s industrial production. An acute crisis could lead to riots, a mass exodus or worse.

Source: Reuters



 

terça-feira, 4 de novembro de 2014

Aviões sobrevoam a Amazônia por quase 200 horas para medir impacto da poluição

Por Karina Toledo, de Washington
Agência FAPESP – Com o objetivo de estudar o que ocorre com a pluma de poluição emitida pela região metropolitana de Manaus (AM) – descobrir para onde vão as partículas, como elas interagem com compostos emitidos pela floresta tropical e como afetam as propriedades das nuvens na região –, dois aviões de pesquisa com instrumentos de última geração estiveram sobrevoando a Amazônia durante quase 200 horas ao longo de 2014.
Foram realizadas, no âmbito da campanha científica Green Ocean Amazon (GOAmazon), duas operações intensivas de coleta de dados: a primeira na estação chuvosa, entre fevereiro e março, e a segunda durante o período de seca, entre setembro e outubro.
Alguns dos resultados preliminares foram apresentados nos dias 28 e 29 de outubro, em Washington (Estados Unidos), durante o simpósio FAPESP-U.S. Collaborative Research on the Amazon.
"São mais de 50 pesquisadores estudando o efeito da poluição e das atividades antrópicas em aspectos como química atmosférica, microfísica de nuvens e funcionamento dos ecossistemas. O objetivo final do GOAmazon é estimar mudanças futuras no balanço radioativo, na distribuição de energia, no clima regional e seus feedbacks para o clima global", explicou Scot Martin, pesquisador da Harvard University, nos Estados Unidos.
O GOAmazon conta com financiamento do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DoE, na sigla em inglês), da FAPESP e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam), entre outros parceiros (leia mais em: http://agencia.fapesp.br/forcatarefa_investiga_se_oceano_verde_da_amazonia_esta_em_risco/18691/).
De acordo com Martin, a cidade de Manaus e seu entorno configuram um gigantesco laboratório a céu aberto para esse tipo de investigação. Isso porque a capital amazonense – com várias usinas termelétricas, quase 2 milhões de habitantes e 600 mil carros – está rodeada por 2 mil quilômetros (km) de floresta. Na época das chuvas, a região chega a ter níveis de material particulado tão baixos quanto os existentes na era pré-industrial.
A primeira operação aérea, realizada no período das chuvas e financiada pelo DoE, contou apenas com a participação do avião americano Gulfstream-1 (G1), pertencente ao Pacific Northwest Laboratory (PNNL).
Já a segunda operação, realizada entre setembro e outubro, contou também com a aeronave alemã denominada Halo (High Altitude and Long Range Research Aircraft), capaz de voar até 15 quilômetros de altura e com autonomia de até 7 horas de voo.
O Halo é administrado por um consórcio de pesquisa que inclui o Centro Alemão de Aeronáutica (DLR), o Instituto Max Planck (MPI) e a Associação de Pesquisa da Alemanha (DFG). Sua participação no GOAmazon foi possível graças ao projeto Acridicon-Chuva (Aerosol, Cloud, Precipitation, and Radiation Interactions and Dynamics of Convective Cloud Systems), coordenado por Luiz Augusto Toledo Machado, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe).
Diferenças nas nuvens
As duas aeronaves partiram do aeroporto de Manaus e foram acompanhando a pluma de poluição à medida que ela era levada pelo vento. O planejamento da trajetória de voo foi feito de forma a possibilitar coleta de dados dentro e fora da pluma, para comparar as medidas.
Conforme explicou Jian Wang, pesquisador do Brookhaven National Laboratory, do DoE, foram medidas as concentrações de gases traço, como óxido nítrico, dióxido de nitrogênio, ozônio, dióxido de carbono e metano, e compostos orgânicos voláteis, como isoprenos e terpenos.
Também foram medidas as propriedades dos aerossóis, como composição química, concentração por centímetro cúbico (cm³), tamanho de partículas, propriedades ópticas (absorção ou reflexão de radiação solar). Além disso, houve medição de propriedades de nuvens, como tamanho de gotas, quantidade total de água, porcentagem em estado líquido e na forma de gelo.
"Foi possível observar que, durante a estação chuvosa, a pluma está bem definida. Quando comparamos o número de partículas sólidas dentro e fora da pluma há uma diferença de 100 vezes. São 300 partículas por cm³ fora da pluma e 30 mil em seu interior. Isso significa que a nuvem que vai se formar em cada caso é muito diferente", contou Martin.
O pesquisador de Harvard explicou que as partículas de aerossóis funcionam como núcleos de condensação do vapor de água presente na atmosfera, possibilitando a formação de gotas.
"Há uma quantidade fixa de água que, no caso da pluma, vai se dividir em um número muito maior de núcleos. Portanto, as gotas que formam são menores e a precipitação torna-se mais difícil", explicou Martin.
Segundo o pesquisador, a composição química das partículas também é muito diferente. Dentro da pluma há uma presença maior de sulfatos e nitratos, o que pode causar impacto na saúde pública e na formação das nuvens.
"Essas partículas de sulfato e nitrato atraem mais água que as partículas que têm origem orgânica e isso também altera o desenvolvimento das nuvens", afirmou.
Investigando processos de precipitação
Em sua apresentação, Machado mostrou dados da campanha aérea realizada com o avião Halo. Ao contrário do observado com o G1 durante o período de chuvas, a pluma de Manaus durante a seca é menos definida, pois se mistura com emissões oriundas da queima de biomassa, contou o pesquisador.
"Os dados ainda estão sendo processados. Temos apenas algumas análises rápidas feitas durante a operação para ter certeza de que o instrumento está funcionando e para ajudar no planejamento dos voos. Mas já é possível perceber que o potencial dessa operação é enorme", disse Machado.
Segundo o pesquisador do Inpe, o avião alemão contém instrumentos considerados como "estado da arte", que foram testados pela primeira vez em Manaus. A operação custou cerca de € 4 milhões. O valor da aeronave é estimado em € 90 milhões.
Os objetivos do projeto coordenado por Machado incluem entender a interação entre aerossóis e precipitação em condições poluídas e limpas, estudar a estrutura vertical da química da atmosfera nos dois casos, entender os transportes verticais de aerossóis e compreender as diferenças entre as nuvens em regiões de floresta e desflorestadas.
Alguns dos voos realizados durante a estação seca foram feitos com as duas aeronaves seguindo a mesma trajetória em diferentes alturas, medindo propriedades de microfísica das nuvens, para possibilitar uma comparação, contou Machado.
De acordo com o pesquisador do Inpe, isso não seria possível apenas com um avião voando em diferentes alturas em diferentes momentos, pois o tempo de vida dessas nuvens é curto, de cerca de 20 minutos.
"Algo que já sabíamos e foi claramente confirmado com essas operações é que as regiões poluídas apresentam alta concentração de gotas pequenas e as regiões mais limpas uma concentração menor, mas de gotas maiores. No caso da nuvem limpa, essa concentração de gotas diminui da base para o topo da nuvem, enquanto na nuvem poluída ela é mais homogênea", explicou.
Em entrevista à Agência FAPESP, Paulo Artaxo, professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IF-USP) e um dos idealizadores do GOAmazon ao lado de Martin, afirmou que a presença de partículas sólidas de nitrato no interior das chamadas nuvens convectivas profundas, que chegam a 18 quilômetros de altura, foi algo que surpreendeu os pesquisadores.
"O nitrato é um composto altamente solúvel. A grande pergunta é: como ele está presente na forma de aerossol sem ser adsorvido na água das nuvens? Os mecanismos de formação dessas partículas dentro das nuvens convectivas profundas ainda são desconhecidos e serão fruto de intensos estudos ao longo do próximo ano", disse Artaxo.
Uma das hipóteses, acrescentou o pesquisador da USP, é a de que o nitrato tenha relação com um fenômeno conhecido como cloud invigoration, ou fortalecimento de estrutura de nuvens, observado em regiões tropicais do planeta.
"Em condições livres de poluição, as nuvens da Amazônia apresentam altura máxima entre 3 e 4 km. Mas, quando há partículas de aerossóis em grandes quantidades, elas adquirem uma força incomum de crescimento, o que altera todo o balanço de radiação, o ciclo hidrológico e as propriedades termodinâmicas da atmosfera", afirmou Artaxo.
Os dados coletados pelas aeronaves ainda estão começando a ser analisados e vão se somar às medidas que estão sendo feitas nos diversos sítios terrestres de pesquisa do projeto GOAmazon, previstos para operar até dezembro de 2015.

segunda-feira, 3 de novembro de 2014

Sem zerar efeito estufa, temperatura subirá 2°C

Abaixo link para matéria publicada hoje (03/11/2014), pelo Estado de São Paulo, da cobertura especial feita por Denise Chrispim Marin. 


Outros artigos recentes a respeito das conclusões do IPCC podem ser lidos em:

'Não existe plano B porque não há planeta B', afirma presidente do 
IPCC em Copenhague

e

Mundo deverá quadruplicar energias renováveis até 2050 para conter mudanças climáticas

O material jornalístico produzido pelo Estadão é protegido por lei. Para compartilhar este conteúdo, utilize o link:http://sustentabilidade.estadao.com.br/noticias/geral,sem-zerar-efeito-estufa-temperatura-subira-2c-imp-,1587102

IPCC releases major climate change synthesis report

Climate change is taking hold and will bring worrying impacts – but there is still time to limit the damage. That, in a nutshell, is the message delivered by a new report that synthesizes the findings of three massive studies issued by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) over the past year. The Synthesis Report, released today at a meeting in Copenhagen, caps work on the fifth assessment of climate science and mitigation that the IPCC has completed since 1990.
The report demonstrates that “we have the means to limit climate change,” said Rajendra Pachauri, chairman of the IPCC, in a statement. “The solutions are many and allow for continued economic and human development. All we need is the will to change, which we trust will be motivated by knowledge and an understanding of the science of climate change.”
The synthesis report wraps together highlights from the three earlier reports, on:
It is the product of a sometimes contentious negotiating process over wording and emphasis, and draws on the work of more than 800 scientists.  The report is designed to make state-of-the-art thinking about climate change available to policy makers and the public.
Although the new report’s “core findings aren’t new, [it] makes them clearer than ever, and they are worth underscoring,” said Bob Perciasepe, president of the Washington, D.C.-based Center for Climate and Energy Solutions, in a statement. “The core message from the IPCC is the growing urgency of action… The scientists have done their job. Now it’s up to governments to do theirs.”
In particular, advocates for government action on climate change are focusing on a new round of international negotiations on some kind global climate pact. In December, nations meet in Peru to talk over some options, with the goal of arriving at a final agreement at a meeting in Paris in December 2015. It’s unclear, however, whether the new IPCC report can help overcome the political and economic obstacles that have blocked major movement of reducing emissions.

From Science Mag