Revista DAE - Artigo - Pesquisadores criam reator redox para purificação de água
Desenvolvido por equipe do CEPID Redoxoma, da FAPESP, no Instituto de Química da USP, projeto está em uso em petroquímica (Foto: Amostras de efluente bruto (esquerda), após passar na caixa separadora de água e óleo e sofrer filtragem (centro) e depois de passar por tratamento oxidativo avançado (direita))
Agência FAPESP – Pesquisadores do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP), integrantes do Centro de Pesquisa em Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) da FAPESP, desenvolveram um reator para tratamento de efluentes industriais, que, com a utilização de processos oxidativos avançados (POA), purifica e recicla a água pela mineralização dos contaminantes, de acordo com a Assessoria de Comunicação do Redoxoma.
"Atualmente, o desenvolvimento de métodos de reciclagem de água é uma preocupação no mundo inteiro", afirmou a pesquisadora Ana Maria da Costa Ferreira, líder do projeto, ressaltando a importância do uso de processos de "Química Verde", no caso, com base na degradação oxidativa de poluentes.
A ponte entre a universidade e a indústria foi feita pelo químico Saulo Afonso de Almeida Filho, que, em 2015, defendeu doutorado no IQ-USP com a tese "Processos oxidativos com hidroperóxidos, persulfatos ou perácidos, catalisados por espécies de cobre e de ferro com potencial aplicação em química ambiental", apoiado pela FAPESP, sob orientação de Costa Ferreira e co-orientação da professora Vera Constantino. Saulo atualmente é consultor da Lubrasil Lubrificantes e planejou o reator com base nos estudos realizados durante o doutorado.
Processos oxidativos avançados são baseados na geração de radicais fortemente oxidativos, principalmente radicais hidroxil (HO•), capazes de destruir inúmeros compostos e mineralizar os contaminantes. Esses processos apresentam constantes de velocidade elevadas e podem degradar várias classes de poluentes. Podem ser de dois tipos: os que utilizam peróxido de hidrogênio, ozônio e/ou luz ultravioleta, envolvendo reações homogêneas, e os que utilizam óxidos metálicos ou polioxidometalatos fotoativos, envolvendo reações heterogêneas.
Dos estudos realizados no laboratório à construção do reator, os pesquisadores enfrentaram vários desafios. Costa Ferreira explica que uma das limitações do uso do reagente de Fenton é a instabilidade dos íons de ferro(II), que se oxidam a ferro(III) em meio de pH maior que 3, precipitando na forma do insolúvel hidróxido férrico. "O desafio é manter o ferro em solução, ou seja, temos que usar íons de ferro coordenados a ligantes apropriados, que mantenham esses íons solúveis, para garantir um processo eficiente de degradação dos poluentes orgânicos. O reator opera mesmo em pH 8 sem que o catalisador precipite", afirmou. Essa é outra vantagem em relação a processos similares. Os catalisadores utilizados, além de aumentar a eficiência do processo, permitem o envio direto do efluente tratado no reator catalítico para osmose reversa, possibilitando a reutilização integral da água resultante.
O depósito de patente sob o título "Processos de pré-tratamento de efluentes, reator de catálise homogênea, reator de catálise heterogênea e sistema compreendendo os mesmos reatores" foi protocolado junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI/SP) com o nº BR102016014409-4, em 17/06/2016.