Com a atual crise hídrica enfrentada pelo estado de São Paulo, é necessário pensar em formas alternativas no tratamento de água. Um dos passos para isso seria melhorar o desempenho de membranas utilizadas em sistemas de abastecimentos, com o objetivo de obter vantagens como economia de energia e reuso de água. E esse foi o tema de um grupo de pesquisadores da Escola Politécnica, que desenvolveu membranas de micro e ultra filtração que conseguem separar da água partículas, bactérias, vírus e outros compostos.

Orientada pelo professor José Carlos Mierzwa, a pesquisa começou em 2008 e foi desenvolvida no Cirra (Centro Internacional de Referência em Reúso de Água) do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da Poli, um centro com o objetivo de desenvolver tecnologia visando o uso racional e reuso da água. O local possui seu próprio ambiente de produção das membranas.

A membrana é um material polimérico que funciona como um filtro de substâncias. Cada uma possui função específica. “Dependendo da forma que produzo a membrana, posso separar até sais dissolvidos, ou seja, transformar água do mar em água potável”, diz Mierzwa.

As membranas que estão atualmente no mercado possuem alguns problemas de aplicação, como produção de água e tempo de operação. O diferencial da pesquisa é justamente tentar melhorá-las corrigindo essas falhas. “Nós estamos tentando modificar as membranas que existem comercialmente para melhorar o desempenho delas”, resume Mierzwa. Os pesquisadores pretendem realizar isso através da aplicação de aditivos, principalmente nanomateriais, como pequenas partículas de argila.

Uma diferença entre a membrana desenvolvida pelo grupo e a atual está no fluxo de água passado por metro quadrado por hora. A melhora obtida foi de até 300%. Mierzwa explica a vantagem: “Isso significa que com a mesma capacidade de separação, a membrana produz mais água. Com isso, é possível reduzir o consumo de energia para o tratamento da água”. Outra melhora foi com relação à perda desse fluxo. Com o passar do tempo, elas vão perdendo a capacidade de fluxo o que obriga a pausa do sistema para uma limpeza química. Já o polímero desenvolvido na Poli, não apresenta tanto essas perdas.

A meta atual do grupo é produzir as membranas modificadas em grande escala para utilizá-las no tratamento de esgoto. Neste trabalho, a ideia é que ela fique dentro do reator biológico para promover a separação de sólidos. Após a produção das membranas, os pesquisadores pretendem iniciar a operação de tratamento do esgoto que vem do CRUSP (Conjunto Residencial da USP).

A proposta poderia ser aplicada para solucionar a crise de água de São Paulo. Segundo Mierzwa, se melhorar a qualidade do tratamento do esgoto é possível amenizar a situação. Para haver o reúso dos recursos hídrico é necessária a aplicação do sistema de separação por membranas. “A questão é que se produz um efluente tratado com melhor qualidade e isso permite lançá-lo em um manancial para ser usado de novo para abastecimento”. Essa prática é uma das atuais propostas do Estado para a situação. O professor ainda lembra que as estações que o governo pensa em construir serão operadas com tecnologia de separação por membranas. 

Confira o vídeo da fabricação da nova membrana: