Eletrodos de difusão gasosa à base de carbono para eletrogeração in situ de H2O2 acoplada à eletrodiálise para tratar micropoluentes e recuperar ácidos de valor agregado

• Processo: 25/13746-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Mauro Coelho dos Santos
• Beneficiário: Juliana Mendonça Silva de Jesus
• Supervisor: Manuel Andres Rodrigo Rodrigo
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad de Castilla-La Mancha, Ciudad Real (UCLM), Espanha
• Vinculado à bolsa: 24/11134-2 - Desenvolvimento, avaliação, aplicação e estudo teórico de materiais avançados para a degradação eletroquímica de poluentes emergentes, BP.PD
• Assunto(s): Contaminantes emergentes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbon based materials | electrodialysis | Emerging contaminants | Gas Diffusion Electrode | Engenharia Química

Resumo

Devido à sua persistência e atividade biológica, os contaminantes farmacêuticos em corpos d'água representam uma ameaça crescente aos ecossistemas e à saúde humana. Os processos de tratamento convencionais muitas vezes não conseguem degradar totalmente esses compostos, e ainda existe uma lacuna significativa nas tecnologias que podem simultaneamente remover poluentes emergentes e recuperar produtos de valor agregado. Este estudo propõe um novo sistema de eletrorrefinaria para degradar eficientemente os contaminantes farmacêuticos enquanto recupera ácidos carboxílicos de águas residuais farmacêuticas sintéticas. Um projeto composto central é empregado para otimizar os parâmetros operacionais - incluindo densidade de corrente, pH e tempo de eletrólise - e para identificar os fatores mais influentes para a remoção de contaminantes, recuperação de carboxilatos e consumo de energia.Espera-se que os resultados demonstrem uma remoção substancial dos antibióticos e compostos orgânicos alvo, alcançando mais de 50% de remoção de TOC e mais de 50% de remoção de antibióticos em condições ideais. Ao mesmo tempo, o processo deve recuperar carboxilatos com eficiências superiores a 70% e consumo específico de energia inferior ao dos processos de tratamento avançados convencionais. Avaliações de toxicidade usando bioensaios Allium cepa verificarão reduções substanciais na citotoxicidade residual após o tratamento.Ao examinar sistematicamente as métricas técnicas e de sustentabilidade, este estudo visa demonstrar a viabilidade da eletrorrefinaria como uma solução circular e escalável para o tratamento de efluentes farmacêuticos, preenchendo lacunas críticas de conhecimento e abrindo caminho para a futura implementação em estações de tratamento de águas residuais. (AU)