Sem o fósforo a vida não se multiplica

Trator agrícola

Sem o fósforo a vida não se multiplica é um post sobre o elemento número 15 da tabela periódica, que pode ser altamente tóxico e inflamável, mas também é essencial à vida. Então, a importância do fósforo é tão grande que o famoso escritor Asimov em seu livro de 1974, Asimov on Chemistry afirmou que “A vida pode se multiplicar até que todo o fósforo tenha acabado… “. A principio, isso é porque o fósforo (P) é essencial para todos os organismos vivos. Bom, ele é a espinha dorsal do nosso DNA, bem como da molécula adenosina trifosfato (ATP).

O fósforo na terra não é infinito

Então, a demanda por fósforo (P) e nitrogênio (N) aumentou drasticamente no século 20, pois foi encontrado um papel crucial no fertilizante usado no cultivo. Em pouco mais de 50 anos (entre 1961 e 2014), a produção de fertilizantes aumentou dez vezes devido à chamada revolução verde. A revolução verde permitiu um aumento mundial na produção agrícola, principalmente nos países em desenvolvimento. Em princípio, utilizam-se esses países para alimentar a população global.

Por outro lado, o método de Haber-Bosh possibilitou a alta demanda por fertilizantes nitrogenados. Então no post “Por que devemos fertilizar o solo?” mostramos como os fertilizantes, por exemplo nitrogenados, são importantes para aumentar a produção de alimentos. Convidamos você a acessar e descobrir mais sobre os fertilizantes.

Por outro lado, a única fonte de fósforo são as rochas fosfatadas que atende a toda demanda de fósforo mundial. Portanto, as rochas de fosfato é um recurso limitado e não distribuído igualmente. Assim, a maior quantidade de fósforo estão em cinco países, que são: Marrocos; Saara Ocidental; China; Argélia; Síria; e Brasil. Só para você ter uma ideia esses países respondem por 84% das reservas mundiais. 

Então, como as rochas fosfáticas são um recurso finito e não renovável, a extração contínua está causando incertezas em nossos suprimentos futuros.

Qual a solução para aumentar a quantidade de fósforo

Como você pode concluir, a humanidade tem que buscar uma solução para a questão do fósforo. Então, nossa urina é uma excelente fonte de matéria-prima para fósforo. Bom, só para você ter uma ideia cada um de nós excretamos até meio quilo de fósforo por ano. Então, essa quantidade nos faz ser a maior fonte única de fósforo em áreas urbanas.

Bom, como podemos retirar o fósforo da urina? No século XVII, o químico alemão Hennig Brandt escolheu a urina para isolar o fósforo elementar. Em seu experimento, ele ferveu centenas de litros de urina até um xarope grosso até que um óleo vermelho se destilasse. Hennig Brandt coletou o óleo e esfriou a urina. Depois de descartar os sais formados no fundo da mistura, Hennig Brandt adicionou novamente o óleo vermelho. Ao voltar a aquecer a mistura por 16 horas, sairia uma fumaça branca, depois o óleo e, finalmente, o fósforo.

Opa! Na verdade, Hennig Brandt estava procurando a lendária Pedra Filosofal que supostamente transformaria qualquer metal em ouro. Ele era uma alquimista. E na época dele o fósforo não era um problema.

Olha bem, como é a ciência? Bom, Hennig Brandt pode ter falhado na busca da Pedra Filosofal, mas mostrou como era fácil isolar o fósforo da urina com ferramentas não sofisticadas.

Como produzimos fósforo hoje

As abordagens atuais para a reciclagem de fósforo de nossos resíduos são muito mais práticas e econômicas do que o método de Brandt. Bom, existe um número cada vez maior de empresas que buscam recuperar fósforo das águas residuais, inclusive da urina. Dessa forma, novos fertilizantes  fosfatados derivados da urina já entraram no mercado. Ou seja,  começou uma corrida para encontrar uma tecnologia ideal para converter a urina em fertilizante.

Por exemplo,  pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Sydney desenvolveram um processo que usa a urina para produzir fertilizantes e água doce. Para fazer o fertilizante, eles usaram microrganismos selecionados para oxidar os compostos da urina e converter amônia (NH3) em nitratos (NO3). Bom, a urina tratada é, então, filtrada em uma membrana para retirar os microrganismos. Ou seja, separam-se o fósforo (P) e nitrogênio (N).

Portanto, essas novas inovações na recuperação de nutrientes a partir de resíduos nos permitem reduzir a dependência de fósforo. 

Descubra mais sobre o fósforo nos posts abaixo:

Fonte:

Phys Org

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