A presente invenção refere-se a um sistema composto por um equipamento que emite pulso elétrico modulado de corrente contínua ou alternada em alta frequência conectado a eletrodos que gerem campo eletro- magnético em fluido como água ou outro fluido onde exista a necessidade de indução, controle ou supressão de crescimento biológico na forma de biofouling ou células planctônicas. Se por um lado a indução e controle de crescimento biológico é desejado por exemplo para se obter produtos biotecnológicos, induzir biorremediação, produção de biomassa, etc, por outro, a totalidade dos prejuízos relacionados à contaminação biológica e seu controle é de difícil de avaliação do ponto de vista financeiro uma vez que os custos são compostos por uma gama de fatores como: a interrupção do processo produtivo, a diminuição do tempo de vida dos equipamentos, a diminuição da performance do processo produtivo, o decréscimo de qualidade e quantidade de produto fabricado, a utilização de biocidas e sanitizantes, o gasto de energia, a mão de obra envolvida e ainda reflexos ambientais negativos relacionados à contaminação química de efluentes pelo próprio tratamento utilizado.

O sistema de emissão de corrente elétrica modulada para indução, controle e supressão de crescimento biológico regula a disponibilização de meio propício para a colonização biológica em superfícies (biofouling) e na solução (células planctônicas) sem a geração de contaminantes químicos para os efluentes.

A indução, controle e supressão do crescimento biológico atualmente é largamente baseado no emprego de componentes químicos. Por exemplo, agentes indutores de crescimento como micro e macro-nutrientes em oposição a agentes biocidas como antibióticos e íons metálicos são adicionados exatamente para a indução, controle e supressão de crescimento biológico, sendo a contaminação dos efluentes inerentes ao processo.

A tecnologia de indução e controle de crescimento biológico por emissão de corrente elétrica ainda não tem par dentre as patentes. Tecnologias utilizando campos elétricos apenas para o controle de contaminação estão sendo desenvolvidas para substituírem ou auxiliarem os métodos tradicionais. Existem patentes voltadas ao controle de contaminação para diversos setores da sociedade.

As patentes US 61/499,066 e US 61/232,580 falam sobre o uso de pulso elétrico em conjunto com antibiótico para a erradicação de biofilme em equipamentos e próteses para uso cirúrgico in vitro ou in vivo.

Já as patentes PCT/GB86/00725, US 60/330,679 e PCT/NO2009/000413 falam sobre a prevenção de bioincrustração com ou sem prevenção de corrosão de superfícies imersas em água bruta como cascos de navios ou plantas produtivas por meio de corrente elétrica.

Os autores tentam explicar os resultados de seus sistemas alegando a formação de radicais livres por ação da corrente aplicada ou paralisia muscular e nervosa nos animais que provocam biofouiing ou fenómenos semelhantes ao da eletroporação que as membranas celulares perdem a propriedade de conter moléculas carregadas ou ainda mencionando "efeito bioelétrico" de suas tecnologias. O controle e supressão do crescimento biológico do sistema aqui apresentado não intenciona entrar no mérito de formular teorias nessa área emergente da biologia, apenas baseia-se em evidências experimentais com resultados de utilidade biotecnológicas aplicáveis. Porém, para a compreensão do sistema o autor considera apenas a natureza óxido-redutora dos processos biológicos, induzindo o crescimento por prover um meio de natureza redutora (disponibilização de elétrons) para os organismos com metabolismo predominantemente oxidativo ou prover um meio de natureza oxidante (sequestro de elétrons) para os organismos com metabolismo predominantemente redutor. Para a supressão do crescimento biológico, a alternância de disponibilização e sequestro de elétrons em alta frequência seria o fator inibitório sendo um meio onde nem o metabolismo predominantemente oxidativo nem o predominantemente redutor têm tempo suficiente para adaptarem-se ao meio, bloqueando seus processos bioquímicos.

Em nenhuma das tecnologias descritas utiliza-se a corrente alternada em alta frequência. Alternando a corrente em alta frequência previne-se que o organismo se adapte a corrente, tornando as superfícies repelentes ao biofouling e o meio inóspito à proliferação do organismo.

A descrição que se segue e as figuras associadas, tudo dado a título de exemplo não limitativo, farão compreender bem a invenção.

O sistema é composto por equipamento de regulagem de frequência, potencial efétrico e intensidade de corrente que com o auxílio de eletrodo de referência, modulam a corrente elétrica em sua amplitude de potencial, amplitude de frequência, formato da curva de oscilação da corrente e intensidade de corrente elétrica aplicada num par eletrodo e contra-eletrodo imersos no meio em que se deseja o efeito de indução, controle ou supressão de crescimento biológico.

Sendo o sistema baseado em diferença de potencial elétrico, o método dispensa a utilização de insumos químicos umas vez que o sistema está implantado e adicionalmente não gera componentes químicos. A independência do sistema de insumos químicos e a não geração de resíduos define a tecnologia como limpa por não contaminar os efluentes.

O eletrodo de referência é composto por material com potencial elétrico conhecido. O eletrodo e o contra-eletrodo são compostos de material condutivo inorgânico ou orgânico não necessariamente iguais entre si e que passem corrente elétrica de um para o outro através do fluido em que estão imersos.

A disposição e composição do conjunto de eletrodos dependem de sua aplicação biotecnológica, do layout de onde o fluido é contido, da natureza do fluido, da composição e extensão do consórcio biológico a ser controlado. Ainda, o próprio material que a água ou outro fluido entra em contato pode constituir o eletrodo ou contra-eletrodo, desde que tenha natureza condutiva.

A figura 1 apresenta esquematicamente o sistema básico onde o equipamento 1 de regulagem de frequência, potencial elétrico e intensidade de corrente tem conectado o conjunto 2 formado pelo eletrodo, contra-eietrodo e eletrodo de referência que estão imersos em água ou outro fluido representado em cinza contidos ou em contato com superfície 3.

A figura 2 representa o sistema similar ao da figura 1 com a modificação que a superfície 3 é condutiva e serve como eletrodo, sendo ligada por fio condutor ao equipamento 1.

A figura 3 representa o sistema similar ao da figura 1 com a superfície 3 sendo de tubulação.

A figura 4 representa o sistema aplicado a superfícies imersas em corpos de água ou outro fluido e a numeração segue o padrão da figura 1.

A figura 5 representa o sistema aplicado a múltiplas superfícies, coordenadamente utilizando apenas um equipamento 1 de regulagem de frequência, potencial elétrico e intensidade de corrente conectado a múltiplos conjuntos 2 formados pelo eletrodo, contra-eietrodo e eletrodo de referência que estão imersos em água ou outro fluido representado em cinza contidos ou em contato com superfícies separadas 3.

Os diversos layouts representados nas figuras de 1 a 5 formam as conformações básicas do sistema, sendo que o modelo a ser aplicado pode ser composto de um ou uma adaptação com elementos de mais de um layout.

No modo de indução de crescimento biológico, o sistema apresentará as seguintes características de funcionamento:

- O potencial aplicado pode variar de até 30 kV negativos a 0 (zero) para indução de crescimento majoritário de organismos autótrofos como os fotossintéticos ou de 0 (zero) até 30 kV positivos para indução de crecimento majoritário de organismos heterotróficos. O potencial pode ser ajustado fora do intervalo citado caso haja aplicação específica como por exemplo, mas não restrito a, a geração de energia. Ainda considera-se a prevenção de corrosão dos eletrodos na escolha do potencial a ser aplicado;

- A intensidade da corrente pode variar de 1 μΑ a 100 mA, assim como no potencial, a intensidade da corrente pode variar fora do intervalo acima citado dependendo da aplicação biotecnológica e segurança do sistema; - A frequência é nula ou baixa < 1 MHz levando em consideração a economia de energia e finalidade biotecnológica;

- O(s) organismo(s) podem ser ambientais ou adquiridos e/ou isolados, selvagem ou bioengenheirados que apresentem finalidades biotecnológicas como por exemplo, mas não restrito a, expressão proteica, geração de biomassa, sequestro de carbono e geração de energia;

- O(s) organismo(s) colonizará(ão) preferencialmente o eletrodo, podendo ou não haver acúmulo de material biológico no contra-eletrodo e em suspensão;

- Sendo a tecnologia limpa, o efluente fica livre da contaminação por nutrientes, controladores e indutores de crescimento, por exemplo.

No modo de controle e supressão de crescimento biológico, o sistema apresentará as seguintes características de funcionamento:

- O potencial aplicado estará no intervalo de 30 kV negativos até 30 kV positivos. O potencial pode ser ajustado fora do intervalo citado caso haja necessidade específica de otimização da entrega de energia no fluido. Ainda considera-se a prevenção de corrosão dos eletrodos na escolha do potenciai a ser aplicado;

- A intensidade da corrente pode variar de 1 μΑ a 100 mA, assim como no potencial, a intensidade da corrente pode variar fora do intervalo acima citado dependendo da aplicação biotecnológica e segurança do sistema;

- A frequência é alta e pode ser modulada ou não dentro do intervalo de 1 MHz a 42 MHz ajustado conforme o tipo e quantidade de carga biológica;

- O(s) organismo(s) a serem controlados e suprimidos podem ser, mas não restritos a, bactérias, microalgas, fungos e organismos superiores como moluscos, crustáceos e macroalgas relacionados a risco biológico, risco mecânico, diminuição dé eficiência de processos, aumento de arraste de cascos de navios, diminuição da vida útil dos materiais envolvidos, etc;

- Sendo a tecnologia limpa, o efluente fica livre da contaminação por sanitizantes, desinfetantes, antibióticos, detergentes, etc.