Publicado em 30 de março de 2023 por Mecânica de Comunicação

Hidrogênio verde é rota ambientalmente atraente

A contaminação de corpos hídricos (águas subterrâneas, rios lagos e outros) por acidentes e lançamentos inapropriados de efluentes da indústria petroquímica é um problema mundialmente conhecido. Devido a sua grande influência econômica, atuando em diversas áreas (que variam desde combustíveis, plásticos, cosméticos até produtos farmacêuticos), a ocorrência de acidentes como derramamentos de combustível em postos de gasolina, liberam ao meio ambiente (ar, solo e lençol freático) compostos perigosos a saúde humana.

Elevadas quantidades dessas substâncias químicas podem ocasionar sérios problemas ambientais, devido ao seu alto grau de toxidade associado a uma elevada resistência à degradação natural e facilidade em se propagar no meio, resultando na contaminação de grandes extensões de solos e corpos hídricos que por consequência tornam-se inviáveis ao consumo humano.

Os hidrocarbonetos moaromáticos, presentes na gasolina como o benzeno (C₆H₆), tolueno (C₇H₈), e xileno (C₈H₁₀), são bastantes voláteis, relativamente solúveis em água e alguns resistentes à degradação microbiana. Frequentemente encontrados no meio ambiente, a presença dessas substâncias em meio aquático afeta de forma significativa os organismos ali presentes, devido as suas toxicidades agudas e crônicas.

A remoção dos compostos aromáticos vem sendo bastante estudada, devido a sua elevada resistência a degradação em processos de tratamento convencionais. Dessa forma, a busca de tecnologias eficientes é necessária para decompor completamente os poluentes, sem formação de subprodutos tóxicos ao final do processo.

Diante desse cenário, os processos oxidativos avançados eletroquímicos (POAE) vem sendo empregados a fim de que se tornem uma via alternativa de tratamento de águas residuárias. Os POAE são considerados uma tecnologia limpa, pois tem como base a transferência de elétrons (na superfície do eletrodo anódico) para a alcançar a oxidação dos contaminantes presentes na água.

Essa tecnologia é caracterizada pela produção in situ de radicais hidroxila (•OH) como o principal agente oxidante, mas não o exclusivo. O radical hidroxila é um agente altamente reativo, não seletivo e pode atuar na degradação de compostos recalcitrantes. Dentre as vantagens dos processos eletroquímicos, tem-se a não necessidade de adicionar reagentes químicos no efluente, pois •OH é gerado diretamente pela oxidação da água. Além disso, é possível recuperar a energia consumida no processo pela captura do gás hidrogênio, que é produzido no cátodo durante a oxidação dos poluentes no ânodo.

Nesse sentido, a produção de hidrogênio através da eletrólise da água (onde ocorre quebra da molécula de água sob uma corrente elétrica), é uma rota ambientalmente atraente se comparada aos processos (gaseificação e a reforma a vapor do metano) que utilizam combustíveis fósseis como matéria prima, conseguindo reduzir a níveis satisfatórios a emissão de gases poluentes ao meio ambiente (como o dióxido de carbono), principalmente quando está integrada as energias renováveis.

A geração eletroquímica de hidrogênio pode ser realizada a partir de água residuais, principalmente diante da frequente contaminação e grande escassez de água doce em algumas regiões.

As informações acima foram extraídas da dissertação de mestrado Produção de hidrogênio verde ambientalmente sustentável, defendida por Suelya da Silva Mendonça de Paiva, no Programa de Pós-graduação em Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, sob orientação da professora Elisama Vieira dos Santos.