Novos avanços no tratamento de águas e efluentes: O uso de eletrodos de diamantes sintéticos

O crescimento da sociedade humana, nos últimos séculos, provocou mudanças significativas no meio ambiente. As conseqüências deste fenômeno por muito tempo foram ignoradas, mas é nosso dever e questão de sobrevivência de nossa espécie, melhor compreendê-las e atenuá-las. A ONU (Organização das Nações Unidas) divulgou uma nota com uma previsão de que até 2050, aproximadamente 45% da população não terá a quantidade mínima de água para o consumo. Esta informação é um tanto quanto intrigante, pois três quartos da superfície do nosso planeta é composta por água, no entanto, apenas 2,4% são de ‘água doce’, sendo que somente 0,02% da água total do planeta está disponível em lagos e rios que abastecem as cidades e pode ser consumida. Deste restrito percentual, uma grande parcela se encontra poluída, diminuindo ainda mais as reservas disponíveis.
Devido ao aumento das produções agrícolas e industriais, as águas dos rios de nosso planeta vêm recebendo quantidades elevadas de substâncias químicas sintéticas que podem proporcionar conseqüências significativas aos seres vivos que delas consumirem. No campo, a utilização de pesticidas é uma das maiores preocupações, uma vez que com as chuvas esses compostos são arrastados para rios e lagos. O tratamento dos rejeitos industriais nem sempre é realizado com a devida responsabilidade, principalmente nos países subdesenvolvidos. O tratamento do esgoto nos grandes centros populacionais em muitas regiões não é realizado de maneira satisfatória e os dejetos são conduzidos a rios e lagos. Mesmo nos países desenvolvidos, os tratamentos biológicos, processos de adsorção em carvão ativado e floculação que são extensivamente utilizados ainda não são capazes de eliminar ou estabelecer níveis toleráveis aos interferentes endócrinos nas águas. Estes interferentes são substâncias capazes de interagir com o sistema endócrino, pelo menos de três formas possíveis: imitando a ação de um hormônio produzido naturalmente pelo organismo, como o estrogênio ou a testosterona, desencadeando deste modo reações químicas semelhantes no corpo; bloqueando os receptores nas células que recebem os hormônios, impedindo assim a ação dos hormônios naturais; ou afetando a síntese, o transporte, o metabolismo e a excreção dos hormônios, alterando as concentrações dos hormônios naturais.
Para o tratamento da água potável, esgoto doméstico e rejeito aquosos industriais, o cloro tem sido usado para descolorir, diminuir a demanda química de oxigênio (COD) e/ou esterelizar a água. Entretanto, o uso de cloro causa a produção de substâncias cloradas reconhecidamente mais tóxicas. Assim, procedimentos baseados no poder oxidante do cloro tendem a ser proibidos. Na incineração de lixo, compostos carcinogênicos (dioxinas) podem ser produzidos no gás residual e, portanto, a segurança da incineração tem sido questionada. A fim de resolver estes problemas, novos métodos têm sido estudados. A reação de Fenton, usado para tratamento de resíduos complicados de serem oxidados, tem o problema da geração de uma grande quantidade lama devido à presença do íon ferro, usado como catalisador.



A seleção de um tratamento considerado ótimo dependerá do controle, confiança, custo-benefício e eficiência (química e econômica). Destas tecnologias, a oxidação eletroquímica é considerada uma das mais promissoras. O uso de diamante eletroquimicamente condutor como um material eletródicos é bem estabelecido Tais eletrodos de diamante são bastante versáteis e tem uma ampla faixa de aplicações eletroquímicas, dentre elas destaca-se o tratamento de soluções aquosas contaminadas e a geração de ozônio. A ampla aplicabilidade do anodo de diamante em eletrólise é devido às suas propriedades únicas: (1) força mecânica (dureza 10 Mohs); (2) inércia química e, portanto resistente ao processo de bloqueio eletroquímico por compostos orgânicos; (3) potencial de operação em ambientes agressivos; (4) amplo sobrepotencial para evolução de oxigênio; (5) eficiência para suportar reações de transferência anódica de oxigênio; (6) alta condutividade térmica (20 Wcm-1K-1); (7) alta estabilidade dimensional e (8) uma sensibilidade constante.
Na eletrólise no diamante dopado com boro, a energia elétrica, que é uma energia limpa para muitos países, é usada para controlar a reação química na superfície do eletrodo e assim, produzir, em solução aquosa, oxidantes extremamente fortes, tais como oxigênio, ozônio, radical hidroxila e peróxido de hidrogênio. Recentemente, o processo de eletrólise está sendo utilizado para tratamento de águas contaminadas uma vez que é possível, indiretamente, decompor poluentes orgânicos e inorgânicos, ou adsorver os poluentes na superfície do eletrodo e devido a isso, oxidá-los diretamente.

Todo o cuidado deve ser tomado para que as futuras gerações não paguem demasiadamente caro pelos nossos lixos. Afinal de contas ela se constituirá dos seus filhos e dos filhos de seus filhos.