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Inovação ecológica permite monitoramento em tempo real, reduz riscos ambientais e oferece alternativa ível ao uso de cloro no saneamento
Pesquisadores do Instituto de Química de São Carlos (IQSC), da Universidade de São Paulo (USP), desenvolveram uma nova tecnologia sustentável que pode transformar o tratamento de água no Brasil e no mundo. O projeto propõe uma solução mais ecológica, segura e econômica, substituindo o tradicional uso de cloro por peróxido de hidrogênio, também conhecido como água oxigenada. A revista Process Safety and Environmental Protection, da Elsevier, publicou essa inovação em janeiro de 2024. Anderson M. assinou o artigo científico. Santos (pós-doutorando do IQSC), Robson S. Souto (doutorando do IQSC), o professor Marcos Lanza (USP) e Willyam R.P. Barros (UFGD).
O método utiliza um reator eletroquímico que produz peróxido de hidrogênio no local
O sistema opera por meio da geração in situ do composto, ou seja, diretamente no ponto de tratamento. Essa técnica converte oxigênio atmosférico em peróxido de hidrogênio por meio de reações eletroquímicas geradas dentro de um reator portátil e controlado por energia elétrica. Segundo o doutorando Robson Souto, o funcionamento é simples. Ao instalar o dispositivo na entrada do fluxo hídrico, o equipamento gera a substância automaticamente. O operador pode ligar e desligar o processo com total facilidade, o que evita desperdícios e elimina riscos associados ao armazenamento.
Sensor descartável monitora reações em tempo real com baixo custo
Após a geração do peróxido, outro componente do sistema entra em ação. Trata-se de um sensor impresso por serigrafia, ou screen-printed electrode, desenvolvido para monitorar as reações químicas em tempo real. Conforme explica o pós-doutorando Anderson Santos, esse sensor é descartável, barato e altamente funcional. Ele realiza a medição diretamente no sistema, o que elimina a necessidade de coleta e envio de amostras para laboratórios externos, tornando o processo mais rápido e automatizado. A medição contínua garante a liberação da quantidade exata do agente oxidante. Isso evita excessos e reforça o controle de qualidade.
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Tecnologia é mais segura, reduz custos e evita formação de subprodutos tóxicos
De acordo com o professor Marcos Lanza, o uso de peróxido de hidrogênio é muito mais seguro do que o de cloro, que pode gerar compostos cancerígenos ao reagir com matéria orgânica. Além disso, peróxido se decompõe em água e oxigênio, o que torna o processo mais limpo. Essa característica reduz drasticamente os riscos à saúde dos operadores. Em ambientes industriais, onde se usam compostos altamente concentrados, qualquer acidente pode causar queimaduras severas. O novo sistema evita esse perigo, justamente por funcionar sob demanda e com baixa concentração. Outro ponto essencial é o corte de gastos com transporte e armazenamento. A produção local do agente elimina a necessidade de estruturas logísticas complexas. Segundo o professor Willyam Barros, sensores produzidos até em papel poderiam tornar o custo ainda mais reduzido.
Uso pode ser expandido para áreas rurais, industriais e comunidades remotas
Os pesquisadores testaram o sistema em pequena escala, mas acreditam que ele poderá atender estações industriais, propriedades rurais e comunidades isoladas. Esses locais ainda enfrentam limitações no o a tecnologias avançadas de tecnologia sustentável para tratamento de água, o que reforça a importância de soluções íveis e eficientes. Robson Souto explica que muitas fazendas, por exemplo, não contam com estruturas adequadas para tratar efluentes. Com dispositivos portáteis, de fácil instalação e operação simples, o processo pode ser descentralizado, atendendo regiões sem infraestrutura urbana. Já o professor Willyam Barros destaca que o sistema é híbrido: além de eliminar microrganismos, remove contaminantes orgânicos persistentes. Isso amplia as possibilidades de reutilização da água, reforçando a necessidade de tecnologias sustentáveis para tratamento descentralizado em regiões vulneráveis.
Testes comprovam a eficiência da tecnologia sustentável da USP para purificação da água
Os testes de eficácia ocorreram com água contaminada por tebuthiuron, um pesticida muito comum e, portanto, amplamente utilizado na agricultura moderna. Por outro lado, os pesquisadores coletaram amostras de água purificada e de um córrego próximo ao campus da USP em São Carlos. Além disso, para ampliar a avaliação, eles aplicaram a tecnologia também a efluentes industriais reais. Esses efluentes apresentam, consequentemente, uma carga orgânica elevada. Nos dois casos, no entanto, o sistema conseguiu reduzir significativamente a toxicidade da água e, ainda, eliminar os contaminantes presentes. Dessa forma, os resultados comprovam que a solução é funcional em condições práticas e, inclusive, em cenários mais desafiadores. Por fim, esses dados reforçam, com clareza, a eficiência da tecnologia sustentável baseada no uso de peróxido de hidrogênio para tratar a água.
Projeto com foco ambiental é financiado pela FAPESP e segue critérios de sustentabilidade no tratamento de água
O Grupo de Processos Eletroquímicos e Ambientais (GPEA), por meio do professor Marcos Lanza, no IQSC, conduziu a pesquisa com dedicação e rigor. Além disso, o trabalho obteve financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), o que reforça sua credibilidade científica. Com esse apoio, a equipe, portanto, desenvolveu um estudo completo, intitulado Integrated system for in situ generation and online monitoring of H₂O₂. Além disso, o estudo conecta um reator eletroquímico de fluxo a um sistema de análise por injeção em fluxo. No artigo, explicam-se, com precisão e clareza, o funcionamento técnico do sistema e os testes realizados ao longo do desenvolvimento. Além do mais, todas as etapas seguiram, rigorosamente, normas reconhecidas de segurança, bem como diretrizes de sustentabilidade. Por esse motivo, a combinação entre ciência aplicada, inovação tecnológica e responsabilidade ambiental, torna a tecnologia da USP um marco nacional. Dessa forma, o novo sistema para tratamento de água pode transformar o saneamento básico no país e beneficiar milhares de comunidades.
