Desde o início, os engenheiros químicos perceberam que a água poluída teria de ser tratada para eliminar os compostos orgânicos antes de se poder aplicar um processo eletroquímico de forma eficiente.
"Do ponto de vista técnico, as tecnologias de pré-tratamento são processos físico-químicos. O objetivo é separar o material orgânico suspenso na água antes de a água ser desinfetada no interior de um reator, onde a água pode voltar a ficar suja, criando eventualmente, sérios problemas operacionais no processo de desinfeção", disse Cristina Sáez Jiménez, engenheira química da Universidade de Castilla La Mancha.
Os investigadores testaram diferentes de sistemas de pré-tratamento até encontrarem a solução certa para cada caso em função da qualidade da água e do contexto sócioeconómico de cada um dos dois países.
"Os coagulantes que usamos são uma espécie de cloreto de ferro. Ao serem adicionados, tornam a água castanha. O processo transforma o composto orgânico em bocados maiores. Com um decantador podemos separá-los mais facilmente", afirmou Justo Lobato Bajo, engenheiro químico da Universidade de Castilla-La Mancha.
"Se tentássemos desinfetar água extremamente poluída com compostos fecais, os processos eletro-químicos seriam extremamente dispendiosos. Por isso, decidimos incluir pré-tratamentos para diminuir o custo de desinfeção da água. Além de um processo mais barato, tentámos também usar materiais de baixo custo", considerou Manuel Andrés Rodrigo, engenheiro químico da Universidade de Castilla-La Mancha.
Os elétrodos usados para a limpeza da água são elaborados a partir de um metal chamado Niobium. O metal é revestido com uma capa de diamante artificial. A tecnologia usa ainda o boro, um elemento químico com uma excelente condutividade. O processo químico exige elevadas temperaturas da ordem dos 2500 graus centígrados. Esta parte da tecnologia de desinfeção da água foi desenvolvida na Alemanha.
"Com estes microscópios eletrónicos podemos controlar a superfície do elétrodo de um diamante. Estes diamantes medem quatro microns, o tamanho certo para a aplicação que procuramos. O microscópio eletrónico ajuda também a ver a rugosidade de cada camada e a verificar se se produziram cristais durante o processo. Podemos ainda verificar se há falhas na superfície e se a adesão à superfície do metal é ou não suficiente", explicou Sven Pleger, engenheiro químico do Instituto Fraunhofer.
Os elétrodos são depois ativados por eletricidade para poderem começar a desinfetar a água. O processo foi concebido para ser o mais eficiente possível do ponto de vista energético.
"Os elétrodos de diamante podem criar ozono com uma tensão elétrica elevada e com uma eficiência de 100% no uso da eletricidade. Criamos ozono diretamente, e não oxigénio. Seria um desperdício de energia criar oxigénio porque o oxigénio perder-se-ia sem ajudar o processo de desinfeção", afirmou Lothar Shäfer, cientista do Instituto Frauehofer e coordenador do projeto europeu SafeWaterAfrica.