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Desenvolvimento de célula eletroquímica para deionização capacitiva

Resumo

A tecnologia de deionização capacitiva (DIC) baseia-se na remoção de íons através da sua captura e armazenamento na dupla camada elétrica formada quando dois eletrodos são polarizados. Devido ao baixo consumo energético e à facilidade de operação e manutenção, o interesse da comunidade científica pelo desenvolvimento desta tecnologia tem crescido exponencialmente na última década, vislumbrando aplicações para o tratamento de água (dessalinização e abrandamento) e tratamento de efluentes. Visando avançar no conhecimento da área, neste projeto de pesquisa propõe-se o desenvolvimento de uma célula eletroquímica para DIC. Entenda-se como desenvolvimento as seguintes etapas a serem abordadas: 1) Desenvolvimento de eletrodos de carvão ativado a partir da glicerina gerada no processo de produção de biodiesel; 2) estudo da configuração dos eletrodos quanto aos aspectos eletroquímicos (simetria, assimetria e uso de membrana) e de transferência de massa (flow-through e flow-by), e 3) projeto, construção e avaliação de uma célula DIC com design de engenharia para aplicação em deionização capacitiva, já prevendo sua aplicação em situações reais nas condições galvanostática, single-pass e considerando a variação da concentração na direção do fluxo. Abordando esses aspectos, busca-se obter uma célula DIC que garanta não só uma elevada taxa de remoção de íons, mas que também seja estável ao longo dos ciclos de eletrossorção/dessorção. Os fenômenos fundamentais a serem abordados neste projeto e que subsidiarão as escolhas a serem tomadas para a proposição da célula DIC se baseiam no entendimento do papel das propriedades estruturais, texturais e eletroquímicas do material e do eletrodo sobre a eficiência de carga, estabilidade e cinética do processo. O entendimento de como os aspectos hidrodinâmicos influenciam a transferência de massa e a eficácia do processo também serão abordados. (AU)

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