Estudo e Aplicação da Eletrorredução no Tratamento de Nitrato em Águas de Abastecimento

• Processo: 25/28378-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2026
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Alexsandro Jhones dos Santos
• Beneficiário: Luís Paulo Fonseca Porto
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/16167-3 - Tecnologias eletroquímica descentralizadas para a reutilização de água: uma abordagem promissora rumo à sustentabilidade ambiental, AP.JP
• Assunto(s): Eletrocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatálise | Eletrodos funcionais | Redução de contaminantes inorgânicos | tratamento de água potável | Processos avançados de tratamento

Resumo

Garantir o acesso à água potável é fundamental para a saúde humana e representa um dos maiores desafios globais deste século. Entre os contaminantes mais preocupantes, destaca-se o nitrato (NO3¿), cuja concentração em águas superficiais e subterrâneas tem aumentado significativamente devido à intensificação das atividades agrícolas e ao uso excessivo de fertilizantes nitrogenados. Altos níveis de nitrato estão associados a graves impactos ambientais e riscos à saúde humana, levando a organização mundial da saúde a estabelecer um limite máximo de 10 mg L¿¹ de N-NO3¿. No entanto, a presença de nitrato acima desse limite continua a ser amplamente reportada em diversos sistemas de abastecimento de água potável. A eletrorredução de nitrato surge como uma tecnologia promissora para o tratamento de águas, permitindo a conversão de nitrato em N2 ou amônia, um produto de valor agregado, alinhado com os princípios da economia circular. Operando em condições ambientais e sem a necessidade de adição de reagentes químicos, a eletrorredução é compacta, modular e adequada para sistemas descentralizados e de ponto de uso. Este projeto tem como objetivos: (i) estudar e desenvolver eletrodos eficientes, seletivos e economicamente viáveis para a eletrorredução de nitrato; (ii) investigar os mecanismos eletroquímicos envolvidos, correlacionando propriedades dos materiais com atividade catalítica e seletividade; (iii) avaliar a influência das principais variáveis operacionais, como pH, densidade de corrente aplicada, concentração inicial de nitrato e presença de espécies interferentes; (iv) quantificar a eficiência de conversão, a seletividade para N2 e/ou NH3 e o consumo energético do processo; (v) aplicar o sistema em amostras reais de água de abastecimento. (AU)