Desperdício de água para produzir hidrogênio!

O tratamento de águas residuais refere-se a todos os processos utilizados para purificar a água contaminada. Isso, para que sua reutilização ou retorno ao ambiente natural seja segura. É uma disciplina essencial para nossas sociedades de consumo. Elimina patógenos e evita que eles se espalhem na natureza.


No entanto, sua implementação atualmente requer muitos recursos energéticos. Portanto, é importante encontrar meios de tratamento mais sustentáveis. Isso é o que pesquisadores do WMG da Universidade de Warmick conseguiram fazer de acordo com informações retransmitidas pelo TechXplore. Eles foram capazes de produzir hidrogênio a partir de águas residuais usando esteiras de fibra de carbono recicladas.

Um pedido de Severn Trent

O tratamento de águas residuais é fornecido no Reino Unido pela Severn Trent, uma empresa de gestão de água. No entanto, isso exige que ele implante meios que são simplesmente intensivos em energia. No país, o consumo de energia relacionado ao tratamento de efluentes é estimado em 13 bilhões de quilowatts-hora. Isso equivale a 3% do consumo de energia de todo o reino.

Para reduzir este consumo, a empresa contactou a Universidade de Warmick para um pedido muito especial. Pesquisadores do WMG, um departamento acadêmico da universidade, precisavam encontrar uma maneira mais eficiente de tratar as águas residuais.

Para conseguir isso, os pesquisadores do departamento decidiram confiar em pesquisas realizadas em células de eletrólise microbiana. O princípio das células de eletrólise microbiana é muito simples. Consiste em decompor os poluentes orgânicos presentes nas águas residuais, utilizando micro-organismos eletromagnéticos. Isso torna possível ter água mais limpa enquanto produz hidrogênio.

O hidrogênio produzido durante a operação pode ter muitas aplicações no setor de energia. Ele pode ser usado em células de combustível de hidrogênio para armazenar energia ou para alimentar carros elétricos.

Uma técnica mais refinada para melhores resultados

A técnica de células de eletrólise microbiana não foi desenvolvida na Universidade de Warmick. Já existe há muito tempo. No entanto, nunca foi desenvolvido em larga escala. Isso, principalmente por causa dos materiais anódicos usados ​​anteriormente para decompor os poluentes orgânicos.

Estes eram grafite ou carbono. No entanto, esses dois materiais são muito caros e não produzem hidrogênio suficiente para serem rentáveis. A equipe WMG, liderada pelo Dr Stuart Coles, conseguiu superar esse grande obstáculo. Eles trabalharam em materiais anódicos alternativos e outros métodos de processamento.

Eles conseguiram transformar tapetes de fibras de carbono recicladas em um ânodo alternativo. Estes custam muito menos do que os ânodos convencionais. O metro quadrado de carpete custa apenas 2 libras.


A equipe primeiro realizou vários testes em águas residuais reais, com seu tapete de fibra de carbono. Eles descobriram que as bactérias estavam crescendo no ânodo feito de fibras de carbono recicladas. Melhor, as fibras eram mais resistentes à temperatura e produziam maiores quantidades de hidrogênio do que grafite e carbono.

Em uma segunda etapa, a equipe optou por aplicar os resultados de sua pesquisa em um dos locais de tratamento da empresa Severn Trent. Conseguiu tratar um total de 100 litros de águas residuais por dia. A água tratada foi tratada com uma taxa de purificação de poluentes orgânicos estimada em 51%. Todos os sólidos suspensos na água foram simplesmente eliminados.

Em relação à produção de hidrogênio, foi 18 vezes maior do que a produzida pelo grafite. Hidrogênio cujo grau de pureza, cabe ressaltar, é de 100%.

Resultados muito satisfatórios, mas longe de serem perfeitos

O departamento WMG, através da voz do Dr. Stuart Coles, quis expressar sua alegria e entusiasmo despertado por esta tecnologia. Ele descobre que ele e sua equipe encontraram a solução para um problema latente. Para isso, precisavam apenas de resíduos dos setores aeroespacial e automotivo.

Graças a eles, o tratamento de efluentes agora também possibilita a extração de hidrogênio a um custo muito menor. Olhando para o futuro, ele acha que a próxima fase de seu trabalho será otimizar o design das células de eletrólise. Isso reduzirá ainda mais a porcentagem de poluentes enquanto aumenta a quantidade de hidrogênio produzida.

A mesma história do lado de Severn Trent. Por meio da voz de seu engenheiro-chefe, Bob Stear, a estrutura acredita que a WMG demonstrou que a tecnologia torna o tratamento de efluentes mais circular. Isso se encaixa perfeitamente nos planos da empresa, que pretende alcançar a sustentabilidade no longo prazo.

Por fim, acrescentou que a empresa pretende continuar as pesquisas sobre a tecnologia. Para isso, planeja adicioná-lo ao seu banco de testes localizado em Redditch.

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