Desenvolvimento de um reator eletroquímico com geração de H2O2 in situ para tratamento descentralizado de urina e eletroconversão de produtos de valor agregado

• Processo: 24/20854-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Beneficiário: Raul José Alves Felisardo
• Supervisor: Manuel Andres Rodrigo Rodrigo
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad de Castilla-La Mancha, Ciudad Real (UCLM), Espanha
• Vinculado à bolsa: 23/13260-2 - Síntese e otimização de eletrodos de difusão gasosa utilizando grafeno dopado com nitrogênio para a geração in situ de H2O2 destinada à estabilização de urina em sistemas descentralizados, BP.PD
• Assunto(s): Eletrodiálise Eletro-oxidação Reatores eletroquímicos Urina
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrodiálise | Oxidacao Eletroquimica | reator eletroquímico | recuperação de ácidos carboxílicos | Sistemas descentralizados | urina | Técnicas avançadas de tratamento de águas residuárias

Resumo

O emprego de processos oxidativos avançados, centrados na geração eletroquímica de peróxido de hidrogênio (H2O2), desempenha um papel crucial em estratégias viáveis ¿¿para gerenciar efluentes complexos e realistas. O projeto BEPE proposto visa explorar tecnologias eletroquímicas avançadas para o tratamento de urina sintética, com foco na geração in situ de H2O2 e na aplicação de eletrodiálise para a separação seletiva de ácidos carboxílicos formados durante o tratamento. Esta proposta se alinha com a necessidade urgente de soluções sustentáveis ¿¿na gestão de águas residuais, de acordo com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), particularmente o Objetivo 6, que diz respeito à água limpa e ao saneamento. Por meio de experimentos sistemáticos, o projeto investigará a cinética da produção de H2O2 usando eletrodos de difusão gasosa baseados em carbono Printex L6 modificado com grafeno (GDE/PL6C-grafeno), conforme desenvolvido no projeto geral de pós-doutorado, dentro de um novo reator eletroquímico e matriz de urina sintética controlada. Ao otimizar parâmetros como fluxo volumétrico e densidade de corrente, o projeto busca maximizar a geração de H2O2 enquanto avalia sua eficácia na degradação de compostos orgânicos encontrados na urina, como ureia, creatinina e ácido úrico. Posteriormente, o projeto empregará eletrodiálise para separar e recuperar ácidos carboxílicos valiosos do efluente tratado. Esta pesquisa visa não apenas contribuir para o campo da engenharia ambiental, aprimorando os processos de tratamento eletroquímico, mas também fornecerá insights valiosos sobre a implementação de sistemas descentralizados de tratamento de águas residuais que podem ser aplicados em vários contextos.