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Estudo com urina humana real mostrou que a osmose direta pode concentrar nutrientes importantes para fertilizantes, enquanto sistemas já instalados em edifícios europeus transformam o material separado dos banheiros em fertilizante líquido.
A urina corresponde a apenas uma pequena parcela do esgoto, mas concentra substâncias importantes para a agricultura e para o tratamento de águas residuais. Pesquisadores e empresas europeias agora tentam transformar esse fluxo desperdiçado em recurso.
Apenas 1% das águas residuais concentra uma parcela enorme do que precisa ser tratado
O contraste ajuda a explicar por que pesquisadores estão interessados em separar a urina antes que ela se misture ao restante do esgoto.
Segundo a Agência Espacial Europeia (ESA), a urina representa aproximadamente 1% do volume das águas residuais, mas pode concentrar até 80% dos compostos que precisam ser tratados em estações de tratamento.
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Entre essas substâncias estão nitrogênio e fósforo, além de compostos farmacêuticos. Em vez de diluir todo esse material em grandes volumes de água e tratá-lo posteriormente, uma alternativa é separar a urina diretamente nos edifícios.
O interesse também está relacionado aos nutrientes presentes nesse fluxo. Nitrogênio, fósforo e potássio são importantes para a produção agrícola e normalmente acabam seguindo para sistemas convencionais de esgoto quando a urina é descartada nos vasos sanitários.
É justamente essa concentração de nutrientes que motivou pesquisadores da Universidade de Surrey, no Reino Unido, a estudar uma maneira de retirar parte da água da urina e manter os componentes de interesse concentrados.
Pesquisadores usaram urina humana real em sistema de osmose direta
O trabalho foi publicado em 2026 no Journal of Environmental Chemical Engineering com o título “Fouling dynamics of forward osmosis membrane during multi-cycle concentration of hydrolysed and stabilized real human urine”.
No estudo original, identificado pelo DOI 10.1016/j.jece.2026.122325, os pesquisadores analisaram a concentração de urina humana real usando uma tecnologia conhecida como osmose direta.
Os experimentos compararam três condições: urina hidrolisada previamente filtrada, urina hidrolisada sem filtragem e urina estabilizada com ácido cítrico.
Um dos principais obstáculos estudados foi a incrustação ou formação de depósitos sobre a membrana, fenômeno conhecido como fouling. Com o uso repetido, materiais orgânicos e biológicos podem se acumular e reduzir o desempenho do sistema.
A diferença provocada por um pré-tratamento relativamente simples foi significativa. Na urina hidrolisada filtrada, a queda de fluxo ficou em 37%. Na amostra que não passou pela filtragem, a perda chegou a 60%.
Os testes mostraram ainda que as membranas retiveram pelo menos 90% a 95% de fosfato, cálcio, magnésio e demanda química de oxigênio. Potássio e amônio tiveram passagem moderada pela membrana.
Depois dos ciclos de utilização, procedimentos sequenciais de limpeza conseguiram recuperar entre 91% e 98% do fluxo. Os pesquisadores observaram, porém, resíduos que indicam que uma parcela da incrustação pode permanecer.
Os resultados não significam que o equipamento experimental já entregue diretamente um fertilizante comercial pronto. O estudo se concentra na capacidade de concentrar urina, recuperar nutrientes e entender como a membrana se comporta durante operações repetidas.
O objetivo técnico é tornar esse tipo de tratamento mais viável para utilização prolongada, especialmente porque o desempenho da membrana é uma das barreiras para ampliar sistemas baseados em osmose direta.
Em Paris, urina de funcionários da ESA já segue para uma pequena estação de tratamento
Enquanto a Universidade de Surrey estuda a osmose direta, outra tecnologia de recuperação de nutrientes da urina já funciona dentro de edifícios.
A suíça VunaNexus instalou um sistema na sede da Agência Espacial Europeia, em Paris. De acordo com a ESA, o terceiro reator piloto da empresa começou a operar no local em novembro de 2023.
Banheiros preparados para separar a urina direcionam o líquido por tubulações específicas até um tanque central, evitando que o material seja imediatamente misturado ao restante das águas residuais.
O tratamento utilizado pela VunaNexus é diferente da osmose direta pesquisada em Surrey.
Primeiro ocorre uma estabilização biológica por nitrificação. Bactérias convertem amônia em nitrato durante um processo com aeração. Depois, o líquido passa por um filtro de carvão ativado destinado à remoção de micropoluentes.
Na etapa seguinte, o material estabilizado e filtrado passa por destilação a vácuo. O processo retira água, aumenta a concentração dos minerais e realiza a pasteurização.
Ao final, o sistema produz dois fluxos: água destilada, que pode ser reutilizada, e um fertilizante líquido chamado Aurin.
Sistemas já reciclam cerca de 3 milhões de litros de urina por ano
O projeto deixou de ficar restrito a uma única demonstração.
Em reportagem publicada em 4 de junho de 2026, o The Guardian informou que sistemas da VunaNexus estavam instalados em vários grandes edifícios comerciais e residenciais e reciclavam cerca de 3 milhões de litros de urina por ano.
Entre as instalações mencionadas estão a sede da ESA em Paris e um dos maiores bancos privados da Suíça, em Genebra. A tecnologia também está sendo implantada em um novo bairro ecológico em Paris.
Na sede da agência espacial, vasos e urinóis adaptados conduzem a urina sem grande diluição até uma pequena instalação de tratamento localizada no próprio edifício.
Após passar pelos tanques, filtragem e concentração, o líquido é pasteurizado. A reportagem descreve uma temperatura de 90 °C nessa etapa, destinada a eliminar possíveis vírus e outros agentes patogênicos.
O fertilizante resultante é o Aurin. Segundo a reportagem, o produto é aprovado pelas autoridades da Suíça e da França para utilização em todos os tipos de plantas e é vendido para agricultores, jardins e plantas domésticas. Também vinha sendo testado por autoridades municipais em Paris, Lausanne e Zurique.
Separar a urina antes do esgoto é a peça central das duas abordagens
A pesquisa acadêmica e o sistema comercial não utilizam a mesma tecnologia, mas partem de uma lógica semelhante: evitar diluir um fluxo pequeno e rico em nutrientes dentro de volumes muito maiores de águas residuais.
No estudo de Surrey, a osmose direta foi utilizada para retirar água e concentrar componentes da urina, enquanto os pesquisadores avaliaram especialmente a perda de desempenho causada pelo acúmulo de material na membrana.
Na VunaNexus, a separação ocorre já nos banheiros. O tratamento envolve nitrificação, carvão ativado, destilação a vácuo e pasteurização antes da obtenção do fertilizante.
A escala comercial ainda enfrenta dificuldades. David de Chambrier, executivo-chefe da VunaNexus, afirmou ao Guardian que, em uma pequena instalação, produzir um quilo de nitrogênio recuperado da urina ainda pode custar 40 a 50 vezes mais do que obtê-lo por meio de fertilizantes sintéticos.
A empresa considera que ampliar a produção e remunerar também o serviço de tratamento de águas residuais será necessário para melhorar a competitividade econômica da tecnologia.
Mesmo com essa limitação, os números mostram como um material que representa aproximadamente 1% das águas residuais pode ganhar importância quando separado na origem.
De um lado, experimentos com urina humana real demonstram que membranas podem concentrar nutrientes e recuperar grande parte do desempenho depois da limpeza. Do outro, sistemas instalados em edifícios já processam, em conjunto, aproximadamente 3 milhões de litros por ano, transformando parte desse fluxo em água reutilizável e fertilizante líquido.
