Dessalinização por deionização capacitiva: desenvolvimento de eletrodos e otimização do processo

Resumo

Nos últimos anos o interesse pela tecnologia de deionização capacitiva (DIC) vem aumentado exponencialmente devido ao seu baixo custo e à possibilidade de sua utilização para tratamento de água (dessalinização e abrandamento). No contexto brasileiro, o desenvolvimento desta tecnologia seria de grande interesse para promover a dessalinização de água salobra para produção de água potável e então promover o desenvolvimento social e econômico da região semiárida ou de outras regiões onde haja escassez de água. A tecnologia DIC baseia-se no conceito de remoção dos íons presentes na fase aquosa e sua armazenagem na dupla camada elétrica formada quando um eletrodo é polarizado positiva e negativamente. Diante deste aspecto, o desenvolvimento de novos materiais de eletrodo se constitui em um dos maiores desafios na área de DIC e a obtenção de um eletrodo com elevada área superficial específica (disponível para eletrossorção) e de baixo custo de produção são fundamentais. Neste projeto serão usados conceitos de eletroquímica e de ciência e engenharia de materiais para o desenvolvimento de novos eletrodos a base de carbono dentro de um conceito de sustentabilidade que visa o aproveitamento de materiais abundantes no Brasil, mais especificamente a lignina e fuligem de bagaço de cana de açucar, para a produção de carvões ativados a serem usados como eletrodos para DIC. Em uma segunda etapa do projeto, usando conceitos de engenharia eletroquímica, será desenvolvida uma célula DIC para o estudo de diferentes modos operacionais (potenciostático, galvanostático e potenciodinâmico) visando a otimização das variáveis de processo que maximizem a cinética de dessalinização e a eficiência coulômbica e minimize o consumo energético específico. Após a otimização do eletrodo e do processo, está célula será utilizada para a dessalinização de uma água salobra real. (AU)