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O lixo é um produto direto das atividades humanas e não há consenso sobre a melhor forma de coletá-lo e descartá-lo. Além disso, sua deposição resulta na produção de lixiviado, uma matriz líquida gerada pela decomposição da matéria orgânica. O chorume pode ser altamente poluente, e os períodos de chuva agravam o problema, pois a chuva tem potencial para espalhar e transportar contaminantes para os recursos hídricos e terrestres, causando impacto no meio ambiente e consequentemente na vida humana.
Aterros sanitários são locais para separação, tratamento e destinação de resíduos sólidos. Localizado no Distrito Federal (Brasil), o Aterro Sanitário de Brasília (ASB) recebe os resíduos produzidos por mais de 3 milhões de pessoas na região, um montante equivalente a entre 60 e 70 toneladas de lixo gerado por mês. Isso gerou mais de 600 milhões de litros de chorume desde a fundação do aterro para tratamento. Além disso, os membros do governo local responsáveis pelo ASB garantem que o prazo de validade seja de cerca de 13 anos. Segundo levantamento do Instituto Brasileiro de Opinião Pública e Estatística (Ibope) em 2018, 76% dos brasileiros não separam o lixo, o que poderia reduzir ainda mais a vida útil do local.
Além disso, o Brasil vive atualmente uma crise hidrelétrica, com poucas chuvas, os reservatórios essenciais para a geração de energia pelas hidrelétricas estão nos piores níveis em décadas - segundo o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), devido às mudanças climáticas. Os reservatórios de água de algumas das principais usinas hidrelétricas, localizadas nas regiões Centro-Oeste e Sudeste, estão esgotados e nos piores níveis em 22 anos. Isso torna a produção de energia mais difícil. Dessa forma, há um aumento nas tarifas de energia para os consumidores devido à sua dependência das matrizes energéticas hidrelétricas. Cerca de 63% dos recursos energéticos vêm dessas matrizes, além disso, o uso de outras fontes de energia no curto prazo são opções mais caras, resultando em preços mais elevados nas contas.
Para resolver nossos problemas, nossa ideia principal baseou-se no desenvolvimento de um dispositivo eletroquímico, a Microbial Fuel Cell (MFC), por meio da implementação de SynBio em um fungo, o Aspergillus flavus, que pode aumentar a liberação de lacases para biorremediação de poluentes resistentes, como polifenóis aromáticos. Além da secreção de sulfeto quinona redutase e enxofre redutase para lidar com o odor originado pelo chorume. Além disso, a geração de eletricidade com o potencial exoeletrogênico Geobacter sulfurreducens para oferecer eletricidade de formas mais acessíveis.
A composição do lixiviado é complexa e altamente tóxica, e o fungo selecionado pode remover com eficiência a Demanda Química de Oxigênio, bem como remover toxicidade e cor, por isso tem mostrado potencial de biorremediação. Os fungos também apresentam maior tolerância e resistência à toxicidade, mesmo em comparação com outro Aspergillus sp. como A. niger, portanto, são bons candidatos para o tratamento de chorume. A capacidade de biodegradação dos poluentes está relacionada à capacidade de secretar enzimas extracelulares, como as lacases.
Além disso, os métodos de tratamento biológico são muito eficazes na remoção de compostos orgânicos e matéria nitrogenada do chorume, especialmente quando a relação Demanda Biológica de Oxigênio / Demanda Química de Oxigênio é alta. Além disso, os tratamentos biológicos são geralmente mais baratos e sustentáveis.