“With shortages, volatile prices and nearly one billion people hungry, the world has a food problem-or thinks it does. Farmers, manufacturers, supermarkets and consumers in North America and Europe discard up to half of their food-enough to feed all the world’s hungry at least three times over. Forests are destroyed and nearly one tenth of the West’s greenhouse gas emissions are released growing food that will never be eaten. While affluent nations throw away food through neglect, in the developing world crops rot because farmers lack the means to process, store and transport them to market.”
Waste: Uncovering the Global Food Scandal
Tristram Stuart
Acredita-se que o acúmulo de resíduos orgânicos sólidos esteja a atingir níveis críticos em quase todas as regiões do mundo. Os resíduos orgânicos precisam de ser geridos de forma sustentável para evitar o esgotamento dos recursos naturais, minimizar os riscos para a saúde humana, reduzir os custos ambientais e manter um equilíbrio geral no ecossistema.
Embora haja uma enorme variação anual na composição e nas características, dependendo da fonte de resíduos produzidos, a fracção de resíduos orgânicos biodegradáveis, incluindo resíduos alimentares, é relativamente alta no fluxo de resíduos dos países desenvolvidos e em desenvolvimento.
A grande maioria desses resíduos provenientes dos alimentos acaba em um aterro sem qualquer reciclagem. Verifica-se que uma grande parte da emissão total de “gases de efeito estufa (GEE)” é obtida na cadeia de fornecimento de alimentos. Os países no âmbito das alterações climáticas necessitam de desempenhar acções no cumprimento das metas nacionais de redução de emissões de GEE. A Directiva 1999/31/CE do Conselho, de 26 de Abril de 1999 relativa à “Deposição de Resíduos em Aterros da União Europeia (UE)”, também tem um objectivo definido para a redução de resíduos biodegradáveis que são depositados em aterro.
A redução das emissões de GEE para todos os sectores de emissão de carbono, incluindo a gestão de resíduos, é uma necessidade e não uma escolha, porque as alocações de capital dos governos estão vinculadas à sua capacidade de redução de carbono. A Comissão Europeia, a 2 de Julho de 2014, adoptou uma proposta legislativa para rever os objectivos relacionados com os resíduos contidos na “Directiva de Deposição de Resíduos em Aterros”, bem como os objectivos de reciclagem e outros relacionados com resíduos na Directiva 2008/98/CE relativa aos resíduos e na Directiva 94/62/CE relativa às embalagens e resíduos de embalagens.
A proposta visou a eliminação progressiva da deposição em aterro até 2025 de resíduos recicláveis (incluindo plásticos, papel, metais, vidro e bio-resíduos) em aterros de resíduos não perigosos, o que corresponde a uma taxa máxima de deposição em aterro de 25 por cento.
Atendendo a problemas associados à deposição em aterro e ao aumento das preocupações públicas sobre a degradação da qualidade ambiental, a reciclagem de resíduos orgânicos incluindo resíduos alimentares para produzir bioenergia, fertilizantes através de compostagem e/ou digestão anaeróbica (DA) estão a tornar-se economicamente mais viáveis.
A procura mundial de matérias-primas está a enfrentar um aumento exponencial desde a explosão económica registada no cenário do pós-guerra. A energia e as indústrias transformadoras dependem estritamente do emprego de recursos não renováveis nos processos de transformação e produção, contribuindo para a melhoria das emissões de GEE na atmosfera e para a perda de capital natural. É com o objectivo de aumentar a preservação ambiental em termos de biodiversidade e acesso a matérias-primas, que os estudos dos impactos ambientais causados pelos diversos sectores das economias nacionais em termos de produção de resíduos, contribui para examinar os benefícios da abordagem da economia circular e para a promoção de práticas de simbiose industrial, com base na colaboração e cooperação horizontais.
Assim, o desperdício de uma empresa pode tornar-se matéria-prima secundária para outras empresas que operam no mesmo ou em diferentes sectores, implementando a integração territorial e as redes no sistema industrial. Existem diversos métodos que são actualmente aplicados no tratamento de diferentes resíduos orgânicos sólidos, mais comummente, através do metabolismo microbiano anaeróbico e como em todos os processos biológicos, as condições ambientais ideais são essenciais para o bom funcionamento da digestão anaeróbica.
Os processos metabólicos das arqueias arqueológicas dos compostos orgânicos dependem de vários parâmetros que devem ser considerados e cuidadosamente controlados na prática e curiosamente, os requisitos ambientais de bactérias fermentativas acidogénicas diferem dos requisitos da arqueia metanogénica. Desde que todas as etapas do processo de degradação tenham que ocorrer em um único reagente (processo de uma fase única), os requisitos dos arqueamentos metanogénicos devem ser considerados com prioridade.
Os requisitos incluem maior tempo de regeneração, crescimento muito mais lento e maior sensibilidade às condições ambientais do que outras bactérias presentes na cultura mista. É de considerar o papel de diferentes resíduos orgânicos, bem como o processo metabólico de digestão anaeróbia de resíduos por arqueias na produção de biogás, que é considerado uma das opções mais viáveis para a reciclagem da fracção orgânica de resíduos sólidos.
É importante considerar também uma visão geral da produção de digestibilidade e de energia (biogás) de uma variedade de substratos. O envolvimento de uma multiplicidade de microrganismos e o papel desempenhado pelos metanogénicos, bem como os efeitos de co-substratos e factores ambientais na eficiência do processo, tem sido abordado de forma abrangente. Os estudos recentes indicam que a digestão anaeróbica pode ser uma opção atraente para a conversão de resíduos orgânicos sólidos brutos em produtos úteis, como o biogás e outros compostos ricos em energia, que podem desempenhar um papel crítico no atendimento das crescentes exigências energéticas do mundo no futuro.
A crescente urbanização e industrialização resultaram em um aumento dramático no volume de resíduos gerados em todo o mundo. O tratamento de efluentes resulta em grandes quantidades de lodo de esgotos tratados pelos municípios ou biosólidos. O lodo tem sido tradicionalmente descartado por meio de despejo oceânico, aterro ou incineração. Mas, devido às regulamentações ambientais cada vez mais rigorosas, esses métodos de disposição estão a ser eliminados. O aumento das populações em todo o mundo, a produção de biosólidos provavelmente continuará a aumentar em um futuro próximo. O descarte seguro de biosólidos é um grande desafio ambiental.
A aplicação terrestre de biosólidos é amplamente considerada a melhor opção de descarte porque oferece a possibilidade de reciclagem de nutrientes vegetais, fornece material orgânico, melhora as propriedades químicas e físicas do solo e aumenta a produtividade das culturas. O uso de biosólidos é cada vez mais considerado como uma solução viável e técnica para reverter terras degradadas e menos produtivas e promover o restabelecimento de uma cobertura vegetal. No entanto, os benefícios devem ser cuidadosamente ponderados contra potenciais efeitos deletérios, relacionados com a fonte não pontual de poluição. Os riscos ambientais incluem o aumento da entrada de poluição potencial de oligoelementos tóxicos (PTE na sigla inglesa), a lixiviação de nitrogénio na drenagem e águas subterrâneas, contaminação de águas superficiais com fósforo solúvel, particulado biodisponível, atracção de vectores e redução da qualidade do ar por emissão de compostos orgânicos voláteis, entre outros.
A maioria dos países regula as concentrações de “Toneladas Equivalentes de Petróleo (TEP)” e patógenos nos biosólidos, determinando as taxas máximas de concentrações permissíveis no solo para o manuseamento de poluentes. As preocupações associadas a efeitos ambientais adversos devido à aplicação de biosólidos no solo continuam. O desperdício de alimentos é uma preocupação importante devido aos impactos ambientais e económicos adversos e em todo o mundo, a comida é um dos impulsores mais importantes das pressões ambientais.
As emissões de GEE durante o ciclo de vida dos alimentos, incluindo agricultura, fabricação, embalagem, distribuição, retalho, transporte para casa, armazenamento, preparação em casa e descarte de resíduos, são o principal impacto ambiental indesejável do desperdício de alimentos.
Além das emissões de GEE, há outros impactos ambientais prejudiciais e questões de recursos relacionados ao desperdício de alimentos, incluindo o uso da terra e da água, eutrofização de corpos de água, poluição, esgotamento dos solos e mudanças subsequentes de clima e habitat.
Os alimentos e bebidas na UE são responsáveis por 17 por cento das emissões directas de GEE e 28 por cento do uso de recursos materiais. As emissões de GEE associados a todos os resíduos alimentares na UE são de muitas dezenas de milhões de toneladas métricas de CO2 por ano, sendo que cerca de 0,25 por cento das emissões de CO2, ocorrem como resultado do desperdício de alimentos depostos por meio dos esgotos.
É de entender que esses números incluem contribuições da produção, fabricação e distribuição de alimentos e bebidas, mas não incluem emissões relacionadas à preparação e consumo dos alimentos. A cada ano, a gestão de resíduos alimentares gera um alto custo com um significativo desperdício de dinheiro associado à manutenção de aterros sanitários, custos de transporte para o aterro e das operações nas estações de tratamento de resíduos alimentares e em todo o mundo, cerca de mais de 4 mil milhões de toneladas métricas de resíduos alimentares são produzidas por ano, sendo que 50 por cento são desperdiçadas, o que requer considerações ambientais significativas sobre opções sustentáveis de reciclagem e manuseamento.
É de prever que a população mundial atinja nove mil milhões e quinhentos milhões de pessoas em 2075, pelo que a humanidade precisa de garantir a existência de recursos alimentares disponíveis para alimentar todas essas pessoas, mas com as práticas actuais de desperdiçar até 50 por cento de todos os alimentos produzidos, os engenheiros ambientais precisam de agir de imediato e promover formas sustentáveis de reduzir os resíduos do local da colheita ao supermercado e consumidor.
Os engenheiros ambientais, cientistas, agricultores e outros técnicos têm o conhecimento, ferramentas e sistemas que ajudarão a alcançar aumentos de produtividade. No entanto, a pressão crescerá em recursos finitos de terra, energia e água. Embora o aumento da produtividade nos países famintos seja uma resposta apropriada à emergente crise alimentar, para garantir que se possa atender de forma sustentável às necessidades alimentares de mais de três mil milhões de pessoas no planeta até 2075, terão que ser tomadas iniciativas para reduzir a quantidade substancial de alimentos e comida desperdiçada anualmente em todo o mundo.
A capacidade para fornecer entre 60 por cento a 100 por cento mais de alimentos, eliminando perdas e, ao mesmo tempo, libertando recursos de terra, energia e água para outros usos, é uma oportunidade que não deve ser ignorada. Os factores que afectam os resíduos estão relacionados à infra-estrutura projectada, actividade económica, formação vocacional, transferência de conhecimento, cultura e política.
A “Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO na sigla inglesa)” deve trabalhar com a comunidade internacional de engenharia para garantir que os governos dos países desenvolvidos implementem programas que transfiram conhecimentos de engenharia, “know-how de design” e tecnologia adequada para os países em desenvolvimento. Tal ajudará a melhorar a gestão do produto na colheita e os estágios imediatos de pós-colheita da produção de alimentos.
Os governos dos países em rápido desenvolvimento devem incorporar o pensamento sobre a minimização de resíduos na infra-estrutura de transporte e instalações de armazenamento que planeiam, projectam e constroem. Os governos dos países desenvolvidos devem elaborar e implementar políticas que modifiquem as expectativas dos consumidores e que devem desencorajar os retalhistas de práticas de desperdício que levam à rejeição de alimentos com base em características cosméticas e perdas em casa devido à compra excessiva pelos consumidores.
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