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Estudo e Desenvolvimento de Técnicas de Otimização da Performance na Osmose Reversa – Fase 1

3º lugar

Resumo do projeto

A Osmose Reversa consiste em um dos principais métodos para a desmineralização da água salgada na contemporaneidade. Apesar da sua posição de protagonismo na esfera da dessalinização, essa técnica apresenta uma série de obstáculos para a sua implementação em larga escala, entre elas a queda dos indicadores na performance da filtração com o passar do tempo. Dessa forma, em detrimento ao uso das membranas, os índices de fluxo e rejeição de solutos da filtração tendem a cair, levando a um descarte dos materiais filtrantes. Nesse contexto, o presente trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira, uma identificação e análise das técnicas desenvolvidas até o momento para a otimização da performance da Osmose Reversa. Na segunda etapa, que ainda há de ser realizada, a construção de uma membrana que demonstre estabilidade nos índices de performance mesmo com a adição de desinfetantes químicos. No referencial teórico, foi compreendido que a queda desses indicativos é originada, principalmente, pelo processo de incrustação das membranas, ou seja, pelo acúmulo de agentes presentes na água contaminada que aderem à superfície dos materiais filtrantes. A bioincrustação revela-se um dos tipos de incrustação mais nocivos ao tratamento da água, especialmente quando a filtração é realizada com membranas de poliamida aromática, dominantes no mercado de Osmose Reversa. Um dos procedimentos mais populares para a redução do potencial bioincrustante da água consiste na adição de compostos clorados na solução aquosa. Contudo, quando o cloro entra em contato com a poliamida aromática, ocorre um processo acelerado de despolimerização da membrana, prejudicando drasticamente suas propriedades filtrantes. Levando em consideração a nocividade da bioincrustação, o destaque das membranas de poliamida aromática no mercado, e os malefícios de desinfetantes clorados, a metodologia consistiu em uma análise de 70 fontes bibliográficas, as quais foram retiradas de três artigos base que referenciam diferentes métodos de síntese da poliamida, controle da incrustação, e resistência das membranas ao cloro. Para as 70 fontes retiradas dos artigos, foram identificados os materiais utilizados pelos autores, procedimentos experimentais, caracterização das membranas e índices de fluxo e rejeição de sais durante a testagem. Com base nesse levantamento bibliográfico, constatou-se que a variação nos procedimentos de síntese da poliamida aromática (como concentração dos reagentes e tempo da reação química de polimerização) tem resultados pouco consistentes na otimização da performance. Outras abordagens, como a adição de um pré-tratamento, mostram-se alternativas eficientes para o controle das incrustações, apesar dos altos custos para a sua execução. Entre as técnicas mais eficazes, destaca-se a incorporação de grupos hidrofílicos na superfície de membranas através das técnicas de grafting e coating. Como conclusão, entende-se que, para um aperfeiçoamento da filtração por Osmose Reversa, é imprescindível uma baixa susceptibilidade às incrustações nas membranas. Consequentemente, compreende-se que a otimização da performance envolve uma maior resistência a compostos clorados. Diante desse cenário, a pesquisa tem como objetivo futuro a construção de uma membrana resistente a desinfetantes clorados. Palavras Chave: Osmose Reversa, otimização da performance, incrustações.

Alunos

Samuel Roizenblatt Davidovici

Orientadores

Lucas Carvalhaes Pinheiro Antunes Maciel Mussnich
Adriano Aparecido Vaz Pituba

Instituição

X Mostra De Artes e Ciências ALEF – XXVI Mostra Monográfica do Colégio Bialik
  SP –
  Brazil

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