Avaliação da viabilidade técnica do processo de regeneração eletroquímica

Abstract

O uso de poluentes emergentes pelo ser humano tem aumentado consideravelmente, tornandose uma preocupação na preservação dos ecossistemas aquáticos, principalmente, as fontes de água doce. Para mitigar os impactos ambientais destes poluentes, existem diferentes alternativas de tratamento, dentre os que se encontram os processos oxidativos avançados (POA). Apesar de sua demonstrada eficácia, estes processos apresentam limitações associados ao transporte de massa quando aplicados a baixas concentrações de poluentes, como é o caso dos emergentes. Neste caso, sugere-se a inclusão de tecnologias que permitam preconcentrar o composto alvo, como é o caso da adsorção. Contudo, este processo não elimina o poluente e apenas o retém, sendo necessária sua regeneração para a efetiva eliminação do poluente e reutilização do adsorvente. Neste cenário, surge a oportunidade de combinar as tecnologias de adsorção e oxidação eletroquímica através da regeneração eletroquímica em que o poluente é degradado e o carvão regenerado simultaneamente. Como modelo de poluente emergente, este trabalho usa a cafeína para verificar a viabilidade técnica da regeneração eletroquímica. Os ensaios iniciais se focaram na adsorção da cafeína sobre um carvão mineral comercial até saturação. Em seguida, o carvão foi colocado dentro de um reator eletroquímico formado por um ânodo de diamante dopado com boro e um cátodo de aço inoxidável. A regeneração do carvão foi realizada mediante eletrólise na presença de NaCl como eletrólito suporte. A eficiência do processo foi monitorada através da concentração de cafeína, avaliada por cromatografia líquida. Também se avaliou a possibilidade de reutilização do carvão, observando-se uma recuperação da capacidade de adsorção de 90%, o que demonstra a viabilidade do processo. Com base nestes resultados preliminares, junto com dados coletados em bibliografia, projetou-se uma unidade de tratamento de cafeína mediante a adsorção em carvão ativado e posterior tratamento do carvão por via eletroquímica.