Realizado em Vitória/ES, de 17 a 19 de Setembro de 2014.
ISBN: 978-85-85905-08-8
TÍTULO: Sistema de Purificação de Água através de um reator de esponja de níquel e fibra de carbono submetidos a uma corrente elétrica
AUTORES: Neto, M.F.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE) ; Freitas, J.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE) ; Medeiros, M.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE) ; Silva, R.R.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE) ; Moura, S.R.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA) ; França, K.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE)
RESUMO: Com a demanda crescente de água potável em diversas partes do planeta e com o
alto índice de poluição gerado pelo o processo de urbanização contamina cada vez
mais os mananciais que sevem de abastecimento para as populações. Diante de tal
problemática surge a necessidade de alternativas mais baratas e eficientes para
o tratamento dessa água. A nanotecnologia vem com uma promissora alternativa
para esse problema. A presente pesquisa propõe construção de um nanofiltro a
base de uma nanoestrutura de níquel e fibras de carbonos submetida a um campo
elétrico de baixa intensidade através de uma fonte elétrica. A metodologia
utilizada será através de coleta de amostras significativas, analises e
verificação dos dados obtidos com as da literatura pela técnica enzimática de
substrato definido.
PALAVRAS CHAVES: Água; Nanotecnologia; Organismos Patogênicos
INTRODUÇÃO: Assim pesquisas feitas na elaboração de nanofiltros elétricos a base de nanofios
de metais nobres mostram uma elevada eficiência na remoção de organismos
patogênicos em que ocorre a destruição desses organismos sem a retenção dos
mesmos no filtro, aliado a um baixo tempo de passagem fazem com que seja mais
rápido e limpo em relação aos filtros convencionais dando um novo caminho ao
tratamento de água ao em vez do método convencional que utiliza o cloro como
agente patogênico. A presente pesquisa baseia-se na elaboração de Filtros
nanoestruturados a base de Níquel (esponja) e fibra de carbono submetida a uma
diferença de potencial elétrico que tem como objetivo a remoção de organismos
patogênicos como: Escherichia coli e Vibrio cholerae encontrado em águas sem
tratamento. Com a elaboração desses filtros tornará o tratamento da água de
maneira rápida e eficaz. Este trabalho foi realizado na Universidade Federal de
Campina Grande (UFCG), através do Laboratório de Referência em Dessalinização
(LABDES) e sob a orientação do Prof. Kepler Borges França (Ph. D), da Unidade
Acadêmica de Engenharia Química (UAEQ).
MATERIAL E MÉTODOS: Este projeto foi desenvolvido no Laboratório de Referência em Dessalinização da
Universidade Federal de Campina Grande (LABDES/CCT/UFCG) e avaliará as
composições biológicas da água que atravessará um sistema de nanofiltragem assim
dando uma alternativa mais rápida e limpa ao processo de purificação de água. O
sistema de avaliação é descrito abaixo.
I. Inicialmente utilizaremos água deionizada o parâmetro de filtragem
posteriormente coletará água de locais ainda não definidos e analisados os
aspectos físico-químicos e bacteriológicos do mesmo;
II. A corrente de água entrará no sistema em meio turbulento e onde passará
por uma esponja de nanofios de Níquel e fibra de carbono que funcionarão como
eletrodos dispostos em uma malha de algodão. Este sistema será ativado através
da ação de um campo elétrico que irá interagir com os eletrodos de Níquel e
fibra de carbono, fazendo com que uma diferença de potencial seja gerada e possa
eliminar bactérias e outros micro-organismos patógenos da água sem que estes
sejam armazenados no filtro;
III. A água recém-saído do sistema será analisada novamente os aspectos
físico-químicos e bacteriológicos para comprova a eficácia do sistema; Para
determinação de coliformes totais e Escherichia coli foi utilizada à técnica
enzimática de substrato definido. A mesma baseia-se na ação de enzimas
produzidas pelos coliformes, através da alteração de cor e pelo aparecimento de
fluorescência sem necessidade de testes confirmativos Este método é específico
para microorganismos alvo sendo rápido e eficaz. A quantificação foi realizada
utilizando Cartela Quanti-Tray 2000 para quantificação de Coliformes totais e E.
coli após incubação por 24hs a 35 oC.
Partindo dos dados obtidos com o equipamento o sistema pode sofre mudanças
na estrutura.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As análises feitas com água destilada contento apenas (NaCl) foram feitas afim
de elabora um perfil base do comportamento do campo elétrico em diferentes
concentrações de sais, feito isso passamos a analisar o compartimento e eficácia
do nanofiltro com água contaminada proveniente do efluente das descargas de
sanitário dos banheiros da instituição de ensino (UFCG). Os resultados das
análises microbiológica confirmam a ausência de ecolli que inicialmente era de
2,022 x 10³ de coliformes totais e de 1,659 x 10³ coliformes fecais para 0 tanto
em coliformes totais como fecais. Os resultados também nos mostra uma diminuição
na voltagem requerida em relação ao teste com água contaminada sem a passagem
pelo nanofiltro. O mesmo se mostra eficiente para a remoção de contaminantes
biológicos em águas para consumo humano.
Comportamento do campo elétrico
Gráfico do comportamento do campo elétrico para
diferentes concentrações de sais (NaCl) com baixa
corrente 0,05 (A) a 0,5 (A).
Redução de tensão de trabalho
O gráfico abaixo mostra os resultados obtidos com
água contaminada após a passagem pelo nanofiltro
(laranja) e outro com filtro convencional
CONCLUSÕES: Os resultados nos diz a eficácia do aparelho na remoção de organismos patogênicos,
mostrando que a nanotecnologia é uma forte alternativa para a questão de
purificação de água. Aliado a isso vem seu baixo custo de fabricação fazendo com
que o aparelho seja colocado em funcionamento para todas as classes social,
promovendo assim um tratamento eficaz e possibilitando que comunidades, antes não
tinham condições de beber uma água de qualidade agora possam faze-las.
AGRADECIMENTOS: Laboratório de Referência em Dessalinização – LABDES (UFCG).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Agência Nacional de Águas (Brasil). Água na medida certa: a hidrometria no Brasil / Agência Nacional de Águas ; textos elaborados por Antonio Cardoso Neto. -- Brasília: ANA, 2012.
Agência Nacional de Águas (Brasil). Cuidando das águas: soluções para melhorar a qualidade dos recursos hídricos / Agência Nacional de Águas; Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente. -- Brasília: ANA, 2011.
Reichardt, K. A água em sistemas agrícolas. Editora Manole Ltda. São Paulo. 1990. 188p.
ROSSI-BERGMANN, Bartira. A nanotecnologia: da saúde para além do determinismo tecnológico. Cienc. Cult., São Paulo, v. 60, n. 2, 2008.
Paschoalino, P. M., Marcone, S. P. G., Jardim, F. W. (2010). Os nanomateriais e a questão ambiental. Quím. nova, 33(2):421-430.