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Desenvolvimento de estações fotocatalíticas para tratamento de efluentes

Resumo

O entendimento das particularidades de sistemas fotocatalíticos baseados em dióxido de titânio é de fundamental importância para que seja possível transcender os estudos laboratoriais e disponibilizar estratégias e técnicas para tratamento de meios naturais de contaminação, como solo e água. O presente projeto teve foco no desenvolvimento de placas de concreto com propriedades fotocatalíticas para construção de estações para o tratamento de efluentes. Durante o período de desenvolvimento do projeto foi possível realizar a construção de uma unidade de tratamento de pequeno tamanho, baixo custo e fácil operação. No entanto, os resultados de atividade catalítica mostraram considerável desprendimento do catalisador da matriz cimentícia para o meio reacional. Mecanismos para o melhoramento da incorporação do catalisador em blocos de concreto estão sendo discutidos no momento, para que seja possível a continuidade dos experimentos e desenvolvimento de um produto baseado em processo catalítico ambientalmente aceitável.

Introdução

A bacia hidrográfica do Rio Tubarão está historicamente inserida no contexto da evolução social e industrial da região Sul da Santa Catarina. Com o avanço das atividades agropastoris, além da forte presença da atividade mineradora, toda essa bacia vem sofrendo com impactos ambientais consideráveis. Diante de situações ambientais desse tipo, novas alternativas como processos fotocatalíticos têm sido propostas como opções viáveis para a redução dos problemas causados por contaminantes. Um dos materiais mais promissores para aplicação em fotocatálise é o dióxido de titânio. Esse óxido tem atraído muita atenção devido às suas características físicas e químicas e a possibilidade de aplicação em diferentes áreas, incluindo catálise, fotocatálise ambiental, aplicações biomédicas, dentre outras. (LEE et al, 2018) Ainda, modificações na estrutura do dióxido de titânio têm sido propostas no sentido de ampliar sua utilização como fotocatalisador, em especial, destacam-se a dopagem com metais de transição e não metais. (JIA et al, 2018) Catalisadores como o dióxido de titânio são ativados com a incidência de raios solares e podem ter atividade contínua por um período representativo. Por ser um sistema heterogêneo, é necessário que o efluente tenha contato com área superficial suficiente para que a reação ocorra com sucesso. Para tal efeito, podem ser utilizados blocos de concreto contendo o fotocatalisador incorporado. Por exemplo, no caso de uma propriedade rural, espera-se que a passagem do efluente sobre uma superfície fotoativada possa fazer o tratamento adequado, e o mesmo chegará ao corpo aquático sem causar danos ao ecossistema aquático. Assim, o entendimento das particularidades desses sistemas é de fundamental importância para que seja possível transcender os estudos laboratoriais e disponibilizar estratégias e técnicas para tratamento de meios naturais de contaminação, como solo e água. Neste sentido, o presente projeto teve enfoque no desenvolvimento de blocos de concreto com propriedades fotocatalíticas para a construção de estações para tratamento de efluentes.

Autores: Bruno Alves Dal-Bó; Me. Rennan Medeiros da Silva; Dr. Jonathan Alexsander Bork; e Dra. Michelle Medeiros.