A resposta para a limpeza de zonas industriais contaminadas na Europa poderá estar nos micróbios que já lá se encontram.
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Árvores e outra vegetação crescem no local de uma antiga fábrica de sabão no noroeste de França.
Embora a vegetação sugira que tudo está bem na comuna de Ploufragan, perto da costa da Bretanha, a verdade é que uma fábrica de produtos de limpeza deixou um rasto de desordem. O solo circundante está saturado com hidrocarbonetos tóxicos – subprodutos da produção de sabão.
Um problema premente
A luta contra estes danos ambientais é uma prioridade para Thomas Reichenauer, no âmbito de um projeto de investigação que recebeu financiamento da UE para investigar a forma como os micróbios podem ser utilizados para decompor os contaminantes no solo e nas águas subterrâneas. O problema é premente porque as substâncias venenosas no solo podem infiltrar-se nas plantas, que podem depois ser comidas pelos animais, e podem infiltrar-se nas águas subterrâneas, segundo Reichenauer, cientista sénior do Instituto Austríaco de Tecnologia, em Viena.
"Para estes contaminantes em que estamos a trabalhar, serão necessárias décadas – ou centenas de anos – até que a natureza os decomponha completamente", afirmou. Estima-se que a UE tenha 2,8 milhões de locais contaminados, desde zonas industriais antigas a aterros. Os esforços de limpeza variam entre Estados-Membros, com a Alemanha e os Países Baixos a assumirem a liderança.
A dimensão das águas subterrâneas é ainda mais premente devido ao agravamento das alterações climáticas, que ameaçam causar secas cada vez mais graves. Assim, mesmo à medida que a água subterrânea se torna um recurso mais precioso, pode estar menos disponível para beber se contiver poluentes industriais. Reichenauer coordena um projeto denominado MIBIREM, que recebeu financiamento da UE para acelerar o processo de descontaminação do solo e das águas subterrâneas, aprendendo mais sobre o seu microbioma – o conjunto de microrganismos de um determinado ambiente.
Os investigadores estão a tentar descobrir como os micróbios interagem para decompor três contaminantes específicos: cianetos, hexaclorociclohexano e hidrocarbonetos de petróleo.
Os hidrocarbonetos de petróleo são muito comuns. Embora os cianetos e o hexaclorociclohexano sejam menos frequentes, são suficientemente tóxicos para justificar o desenvolvimento de tecnologia para os decompor.
A iniciativa começou em outubro de 2022 e continuará até março de 2027.
Uma solução promissora
O processo através do qual os micróbios podem ser estimulados a aumentar o seu consumo de contaminantes é designado por biorremediação.
No caso dos cianetos, por exemplo, a glucose poderia ser adicionada ao solo, segundo Reichenauer, que se formou como geneticista e fisiologista vegetal.
"A biorremediação é ecológica, uma vez que não temos de introduzir quaisquer produtos químicos tóxicos ou perigosos", afirmou.
Existem outras formas de remover poluentes do solo.
As plantas têm sido estudadas como um possível método de remoção de metais pesados. No entanto, existem poucos empreendimentos comerciais porque o processo de remoção – outra forma de biorremediação – é lento.
A remediação química, embora mais rápida, oferece apenas uma solução parcial, porque normalmente elimina as substâncias tóxicas adicionando uma menor quantidade desde o início.
Segundo Reichenauer, o projeto MIBIREM centrar-se-á inteiramente na utilização de micróbios porque estes têm potencial para ser a opção mais rápida e mais ecológica.
Ferramentas do solo
Em última análise, o projeto pretende criar ferramentas de biorremediação para diferentes pontos industriais em toda a Europa. Em alguns casos, os investigadores esperam identificar micróbios particularmente úteis e armazená-los para utilização posterior.
O MIBIREM está concentrado no desenvolvimento de tecnologias que possam ser utilizadas no local, poupando-se ao incómodo de escavar o solo e de o transportar. Uma vez que o projeto se destina principalmente a zonas industriais, muitas vezes localizadas em áreas urbanas, o tratamento do solo no local original é, por vezes, a única opção.
No caso da fábrica de Ploufragan, onde se produziu sabão durante quase meio século, até meados de 1990, isso significaria poder tratar a zona sem arrancar a vegetação que aí cresceu desde que os edifícios foram demolidos em 2017.
"Se conseguirmos mostrar que funciona nos campos, então há uma boa hipótese de poder ser aplicado comercialmente mais tarde", refere Reichenauer. O mercado mundial da biorremediação microbiana foi avaliado em cerca de 42 milhões de euros em 2021. Estima-se que venha a crescer cerca de 85 milhões de euros até ao final da década.
Reichenauer procurou sanar quaisquer preocupações que as pessoas possam ter relativamente à alteração do microbioma do solo para remover contaminantes, afirmando que tais alterações não são nem negativas nem positivas e ocorrem de acordo com as influências ambientais, independentemente de qualquer intervenção humana.
O MIBIREM poderá ajudar a UE a cumprir os objetivos estabelecidos no âmbito de uma missão denominada "Pacto Europeu para os Solos", que visa uma transição rumo a solos saudáveis até 2030.
Projetos pilotos
A utilização de micróbios para a biorremediação também tem sido o foco de um projeto financiado pela UE denominado GREENER, que deverá terminar em agosto deste ano, após quatro anos e meio.
Incluiu projetos piloto na Bélgica, Irlanda, Espanha e China.
Na cidade espanhola de Toledo, por exemplo, o solo de um antigo parque de máquinas foi escavado e tratado no local, tendo sido utilizado micróbios para remover os hidrocarbonetos. Para uma zona húmida na Bélgica, os micróbios permitiram a remoção de metais pesados das águas subterrâneas sem os extrair.
"Estamos a trabalhar com clientes que têm um problema de contaminação e a prestar assistência a empresas que estão a efetuar a recuperação do local", afirmou Rocío Barros, coordenadora do projeto. "Compreender melhor o microbioma do solo será muito importante para melhorar as tecnologias de combate à poluição do solo."
Ângulo energético
O GREENER foi além do MIBIREM num aspeto: tentar criar energia durante o processo de biorremediação.
Ao associar a produção de energia à limpeza do solo e das águas residuais, o GREENER procurou ajudar a diversificar as fontes de energia da UE, eliminando simultaneamente os poluentes do ambiente.
A componente energética envolve a utilização de células de combustível microbianas. À medida que os micróbios decompõem moléculas orgânicas como os hidrocarbonetos, a energia química é convertida em energia elétrica utilizável.
Segundo Barros, que dirige um grupo de investigação sobre ambiente, sustentabilidade e toxicologia na Universidade de Burgos, em Espanha, os resultados nesta frente têm sido pouco promissores quando se trata de aumentar essa atividade.
"Nem todas as células de combustível microbianas atingiram um desempenho suficientemente bom para serem ampliadas", afirmou.
Este aspeto do projeto realça os riscos envolvidos na investigação e desenvolvimento e, por extensão, a importância das fontes de financiamento, incluindo a UE.
Algumas das células de combustível microbianas que estão a ser utilizadas para tratar a água mostraram potencial.
"A utilização de células de combustível nas zonas húmidas tem sido muito boa", declara Barros.
Na esperança de que as células de combustível microbianas possam ser mais avançadas, está agora a tentar desenvolver uma película que possa ser adicionada a estas células para melhorar a produção de eletricidade.
Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da UE.