Tecnologia Eletroquímica aplicada para descontaminação da água Inovação

Pesquisadores do RN defendem que essa metodologia pode diminuir a quantidade de poluentes presentes na água

Uma alternativa para se aplicar no processo de descontaminação da água proveniente de indústrias ou de estações de tratamento de esgoto. O objetivo é tentar diminuir a maior quantidade possível de compostos orgânicos presentes na água para poder reutilizá-la, devolvê-la ou descarregá-la em algum tipo de sistema aquático sem prejudicar o ecossistema. A tecnologia Eletroquímica é a metodologia estudada, desde 2010, pela equipe de pesquisa do professor Carlos Alberto Hutle, do Laboratório de Eletroquímica Ambiental e Aplicada (LEAA) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).

De acordo com o pesquisador, a proposta difere dos métodos mais convencionais utilizados atualmente, que tem estado à frente de diversas pesquisas voltadas para essa área. “Geralmente, tratamento biológico, tratamento psicoquímico, cloração, absorção, carboxilado, filtração e decantação são processos cotidianamente usados nas indústrias, em estações de tratamento de esgoto e estações de purificação de água”, explica Hutle.

A eletroquímica tem a pretensão de se fixar como uma alternativa diante de tantas outras desenvolvidas nas engenharias, na química e nas ciências biológicas. O LEAA estuda a aplicação da tecnologia a partir do seguinte procedimento: compartimentos com propriedades específicas (conhecidos como células eletroquímicas), que são alimentados por uma fonte de alimentação elétrica, são colocados em contato com a água que se pretende purificar; a condutividade entre ambos permite que uma corrente elétrica consiga ser transportada ou passada pela água produzindo oxidantes, que reagem com os compostos orgânicos (poluentes). Dependendo da complexidade de suas moléculas, os compostos orgânicos são fragmentados até resultar apenas em dióxido de carbono e água.

Simulando condições reais

Carlos Alberto Huttle explica que o laboratório monitora a eficiência da sua tecnologia sintetizando efluentes provenientes de diferentes situações como chorume, água doméstica, de indústria têxtil, água de lava jato, de estação de tratamento de esgoto, e água contaminada com petróleo, simulando condições reais. “Trabalhamos em formato bancada, dentro do laboratório e aos poucos vamos elevando os processos. Já temos reatores que chegam a tratar de 10 até 50 litros de água, dependo do caso que a gente quer estudar”, relata.

São variadas as alternativas de aplicação da tecnologia Eletroquímica nas águas. As metodologias mais utilizadas são a oxidação eletroquímica direta, quando trata o efluente, diretamente através da célula eletroquímica do reator, e a oxidação eletroquímica indireta, quando produz um oxidante que vai reagir com um composto orgânico.

Essas duas aplicações são pesquisadas em países como: Estados Unidos, Alemanha, Itália, França, Espanha, China, Japão, Índia, México, Chile, Venezuela, Colômbia e Rússia. O professor Carlos Alberto ressalta que existem outras tecnologias adicionais que estão relacionadas com a eletroquímica, como a eletroredução, por exemplo, que podem ser aplicadas em outros tipos de efluentes. Ele afirma que os critérios de escolha da tecnologia mais adequada vai depender do sistema que está sendo trabalhado.

“Em determinados casos uma tecnologia não é suficiente para o tratamento de um efluente. Então eu posso dizer que a tecnologia eletroquímica deve ser aplicada em algumas situações, porque em outras ela não dá conta. Como toda outra pesquisa, precisa de mais tempo para ser desenvolvida para que seja aplicada em casos nos quais ela é pouco eficiente. A tecnologia eletroquímica surge como uma alternativa, não como uma solução global para todos os problemas”, destaca.

Estação de Tratamento de Esgoto da UFRN

Desde 2012, Carlos Alberto desenvolve um projeto interno que estuda a aplicação da tecnologia eletroquímica para o tratamento dos efluentes da estação de tratamento de esgoto da UFRN.

O processo de tratamento direto dos efluentes com a tecnologia eletroquímica ainda não está sendo aplicado na estação, mas, o projeto tem atuado sob outra perspectiva: interferindo na etapa de cloração da água. A estação tem um tratamento terciário, e sua penúltima etapa é a cloração, no qual é injetado o cloro, que oxida os compostos orgânicos. Em 2015, o laboratório começou a produzir o cloro eletroquimicamente.

De acordo com o professor, a principal vantagem está na maior velocidade em que se produz uma quantidade de cloro suficiente para tratar o efluente e controlar o seu processo, e na economia de gastos financeiros. “Na metodologia tradicional, era utilizado um cilindro que precisava sempre estar sendo reabastecido, ou seja, era necessário comprar o cilindro. No caso da nossa tecnologia a gente vai plugar o cilindro na corrente elétrica , e vamos produzir o cloro cada vez que a gente desejar”, explica.

Limitantes

A aplicação em larga escala da tecnologia eletroquímica para o tratamento da água possui, atualmente, dois limitantes. O primeiro que, segundo Carlos Alberto é discutido na maioria dos congressos em que é apresentado é a utilização de energia elétrica na metodologia.

Ele afirma, porém, que essa questão pode ser superada na medida em que outras tecnologias sustentáveis como a energia solar e a energia eólica, ganhem espaço. “A união dessas tecnologias pode gerar de fato uma economia sustentável, pois diminui os gastos e, por sua vez, aplicamos aquela energia que produzimos para poder descontaminar a água”, defende.

Outro limitante destacado pelo professor é a falta de abertura das indústrias para permitir a coleta de amostras para os estudos e a falta de confiança para financiar projetos de pesquisa. Ele afirma que  essa dificuldade foi determinante para que o projeto direcionasse seus estudos para a Estação de Tratamento de Esgoto da Universidade.

“Como a gente não encontrou portas abertas na iniciativa privada nos voltamos para a Universidade. Temos demorado bastante, mas tenho a certeza de que vamos aplicar a nossa planta de tratamento de pequeno, mediano ou de um porte maior. Talvez ela  não vá substituir integralmente o método que está sendo utilizado, mas vai estar sendo aplicada, e quando ela começar a ser aplicada de fato, vai começar a gerar interesse por parte da indústria, aí talvez a iniciativa privada começa a injetar financiamento , e começamos  a estudar o caso deles”, acredita.