Tecnologia de desinfecção direta em tubulação de distribuição traz nova perspectiva para tratamento de água

Meio Ambiente, Química analítica, Tratamento de água

* Via Chemistry World (https://www.chemistryworld.com/news/water-pipe-technology-kills-microorganisms-with-localised-electric-field/4011169.article)

A desinfecção da água é um processo extremamente importante para garantir a sua potabilidade, e normalmente ocorre em duas etapas. A primeira acontece nas estações de tratamento (ETA), onde ocorre a remoção dos patógenos presentes na água bruta. No Brasil, este processo é feito quase que exclusivamente pela cloração (ver artigo anterior). A segunda etapa ocorre nas tubulações de distribuição, sendo alcançada através da manutenção de um residual de cloro que permaneça na água até a chegada ao consumidor.

Apesar de ser barata e eficiente do ponto de eliminação de patógenos, a cloração pode dar origem a subprodutos carcinogênicos como os trihalometanos (THM), de modo que novas tecnologias de desinfecção que não deixam resíduos de tratamento têm sido estudadas e adotadas em alguns casos, como a irradiação com luz UV e a ozonização. Entretanto, estas técnicas ainda possuem um alto custo, e não possuem capacidade de tratar grandes volumes. Além disso, elas não resolvem o problema da desinfecção secundária na distribuição, o que pode permitir a reintrodução e proliferação de microorganismos ao longo da tubulação.

Um trabalho desenvolvido pelo Georgia Institute of Technology apresenta uma solução promissora para este problema, através da aplicação de um campo elétrico aprimorado localmente (LEEF). Mediante a aplicação de uma tensão entre as paredes internas da tubulação de água e um nanofio coaxial recoberto por nanotubos de cobre, microorganismos são atraídos até os nanofios, onde o campo intensificado nas pontas causam a sua eletroporação, e consequente inativação irreversível. Para baixas vazões (2 mL/min) e tensões da ordem de 2 V, a inativação da E coli atingiu níveis de até 6 log (nenhuma bactéria viva no efluente).

Fonte: Xie, X et al. Environ. Sci. Nano. 2, 2020

Apesar de ainda ter muitos desafios para a aplicação prática, a tecnologia se mostra bastante promissora. O baixo requisito energético do sistema permite que a tensão possa ser gerada pelo próprio movimento da água, através de uma turbina, por exemplo. Porém, há a necessidade de maior desenvolvimento do eletrodo (nanofio), visando aumentar sua robustez frente a pressões e vazões mais altas na rede de distribuição, oscilações de temperatura, particulados, etc. Além disso, a substituição das tubulações de distribuição de água tratada existentes requer um planejamento detalhado, e um grande investimento.

O artigo foi publicado no periódico Environmental Science: Nano, e está disponível no endereço https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/EN/c9en00875f#!divAbstract.