Processador Omni - Omni Processor
Omni Processor é um termo cunhado em 2012 pela equipe do Programa de Água, Saneamento e Higiene da Fundação Bill & Melinda Gates para descrever uma variedade de tratamentos físicos, biológicos ou químicos para remover patógenos de lodo fecal gerado por humanos , ao mesmo tempo em que criam comercialmente subprodutos valiosos (por exemplo, energia). Um Omni Processor mitiga métodos inseguros em países em desenvolvimento de captura e tratamento de dejetos humanos, que resultam anualmente na disseminação de doenças e na morte de mais de 1,5 milhão de crianças.
Em vez de uma marca comercial ou uma referência a uma tecnologia específica, o termo Omni Processer é um termo geral para uma gama de sistemas autossustentáveis e desenvolvidos de forma independente, projetados com o mesmo fim em mente, para transformar e extrair valor de resíduos humanos - usando várias abordagens tecnológicas, incluindo combustão , oxidação de água supercrítica e pirólise .
No termo, Omni se refere à capacidade de um processador Omni de tratar uma ampla variedade de fluxos de resíduos ou fontes de combustível.
Fundo
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Desde 2012, a Fundação Bill & Melinda Gates tem financiado pesquisas sobre processadores Omni. Um Omni Processor (OP) é qualquer um dos vários tipos de tecnologias que tratam o lodo fecal, também conhecido como septage para remover patógenos e simultaneamente extrair subprodutos com valor comercial, por exemplo, energia ou nutrientes do solo, estes últimos que poderiam ser reaproveitados na agricultura. O programa Omni Processor, que visa soluções em escala comunitária que podem, opcionalmente, combinar o processamento de lodo e resíduos sólidos , complementa os programas de esvaziamento da latrina da fossa da fundação ("Omni-Ingestor") e "Reinvente o banheiro".
Desafios
O Omni Processor é direcionado como uma solução para os países em desenvolvimento , embora os desafios em torno dos aspectos técnicos e financeiros permaneçam. Processadores Omni e Ingestores Omni estão sendo projetados para fornecer uma alternativa às tecnologias baseadas em sistema de esgoto . Eles também se destinam a abordar o grande número de latrinas existentes que carecem de uma infraestrutura de apoio para a coleta e processamento de lamas fecais quando as fossas estão cheias. A lama das latrinas de fossa deve ser removida das fossas para tratamento e eliminação por bombeamento (se a lama fecal for suficientemente líquida) ou por esvaziamento manual com pás ou outros dispositivos (na Índia, esta prática é chamada de limpeza manual ). Apesar do desenvolvimento de novas bombas de baixo custo, apenas uma pequena fração do lodo é extraída e tratada com segurança em muitas cidades da África e da Ásia.
Será necessário adaptar as tecnologias estabelecidas de forma a se adequar às comunidades do mundo em desenvolvimento . O sucesso de tais tecnologias dependerá de quão bem o processo é gerenciado.
Exemplos
Biomassa Controles PBC
Biomass Controls PBC é uma Corporação de Benefício Público de Delaware dos EUA que entregou o primeiro protótipo de Refinaria Biogênica (OP) para Nova Delhi, Índia, em 2014, em parceria com a Fundação do Clima. Este sistema foi projetado para processar o saneamento sem esgoto para populações entre 100 e 10.000 pessoas. O protótipo foi financiado pela Fundação Bill e Melinda Gates. Em 2016, uma refinaria biogênica foi entregue a Kivalina, no Alasca, para o processamento de sanitários secos para separação de urina (UDDT) como parte do Alaska Water & Sewer Challenge. Em 2017, três sistemas foram embarcados para a Índia e instalados nas cidades de Wai , Warangal e Narsapur em parceria com a Tide Technocrats. Em 2018 foi mostrado um protótipo que pode gerar eletricidade ( mCHP ) a partir da energia térmica do processamento de lodo fecal no evento banheiro reinventado da Fundação Bill & Melinda Gates em Pequim, China . Em 2019, um sistema foi instalado em uma fazenda de gado leiteiro para processar os sólidos separados do esterco de vaca. Este sistema demonstrou uma redução significativa nas emissões de gases de efeito estufa , reduzindo o volume de sólidos em mais de 90% e produzindo biochar .
Sedron Technologies
A empresa americana Sedron Technologies (anteriormente Janicki Bioenergy) apresentou em 2014 um protótipo usando combustão . Seu processo é um sistema de tratamento de lodo de esgoto que produz água potável e energia elétrica como produtos finais do lodo de esgoto . Fabricado pela Sedron Technologies, o modelo de prova de conceito foi financiado pela Fundação Bill e Melinda Gates . O modelo do protótipo S100 pode produzir 10.800 litros de água potável por dia e 100 kW de eletricidade líquida. Um modelo maior em desenvolvimento, o S200, foi projetado para lidar com os resíduos de 100.000 pessoas, produzir 86.000 litros de água potável por dia e 250 kW de eletricidade de saída líquida. Esses sistemas são projetados para fornecer um processo de " bioenergia autossustentável ".
O processo de tratamento envolve primeiro a fervura (ou secagem térmica) do lodo de esgoto , durante o qual o vapor de água é evaporado e recuperado. Uma lama seca é deixada para trás, a qual é então queimada como combustível para aquecer uma caldeira. Essa caldeira produz vapor e o calor necessário para o processo de fervura. O vapor é então usado para gerar energia elétrica. Parte dessa energia elétrica é usada para os estágios finais de purificação de osmose reversa da água para produzir água potável segura e para alimentar bombas auxiliares, ventiladores e motores. O processo usa imediatamente o combustível sólido que produz e, portanto, o processo não torna um produto de combustível sólido como produto final.
Um projeto piloto do Omni Processor da Sedron Technologies foi instalado em Dakar , Senegal, em 2015 e agora pode tratar o lodo fecal de 50.000-100.000 pessoas.
Fundação do Clima
A ONG americana Climate Foundation, em colaboração com a Universidade de Stanford, construiu vários reatores em escala piloto para tratar dejetos humanos e transformá-los em biocarvão , que pode ser usado como corretivo de solo agrícola.
Duke University e 374Water
Cientistas da Duke University nos Estados Unidos desenvolveram e estão testando uma unidade piloto de tratamento de lodo fecal que cabe em um contêiner de 20 pés e trata a matéria fecal de cerca de 1000 pessoas usando um novo processo de oxidação de água supercrítica (SCWO). A tecnologia SCWO pode converter qualquer tipo de resíduo orgânico (fecal, resíduos de alimentos, papel, plástico, etc.) em energia e água limpa.
O resíduo (lodo) reage com o ar a temperaturas e pressões acima do ponto crítico da água (374 ° C, 221 Bar) para converter todos os orgânicos em água limpa e CO 2 em segundos. Os subprodutos incluem água destilada, água limpa que contém minerais inorgânicos suspensos que podem ser utilizados como fertilizantes. A unidade gera mais de 900 litros de água para cada tonelada de resíduo processado e a água pode ser processada posteriormente em água potável.
O processo contínuo utiliza a energia embutida nos resíduos, permitindo a operação fora da rede. 374Water é uma empresa spin-off da Duke University com o objetivo de comercializar a tecnologia SCWO.
Unilever
A Unilever PLC no Reino Unido está desenvolvendo uma unidade de tratamento de lodo fecal à base de pirólise projetada para atender mais de 2.000 pessoas.
Esforços de pesquisa relacionados
A iniciativa do Omni Processor para processar lodo fecal está sendo complementada por um esforço para desenvolver novas tecnologias para melhorar o esvaziamento das latrinas (chamadas pela Fundação Gates de “Omni Ingestor”) e pelo Reinvent the Toilet Challenge. O último é um esforço de pesquisa e desenvolvimento de longo prazo para desenvolver um banheiro autônomo e higiênico. Seu foco é "reinventar o autoclismo ". O objetivo é criar um banheiro que não apenas remova patógenos dos excrementos humanos, mas também recupere recursos como energia, água limpa e nutrientes (conceito também conhecido como reaproveitamento de excrementos ). Deve operar “fora da rede”, sem conexões com água, esgoto ou redes elétricas. Finalmente, deve custar menos de 5 centavos de dólar por usuário por dia.
Sociedade e cultura
Atenção da mídia
Em um golpe publicitário no final de 2014, Bill Gates bebeu a água produzida a partir do sistema Omni Processor da Sedron Technologies, causando ampla atenção da mídia. No início de 2015, Gates apareceu no programa Late Night With Jimmy Fallon e desafiou Fallon a ver se ele conseguia sentir a diferença entre a água deste "Processador Omni" em particular ou a água engarrafada .
O projeto foi coberto em uma minissérie de documentários da Netflix , Inside Bill's Brain: Decoding Bill Gates .