Un team di ingegneri potrebbe essere un passo avanti verso la pulizia dei flussi di acque reflue industriali fortemente contaminati.

I ricercatori della Scuola di ingegneria chimica e biomolecolare hanno sviluppato un processo di ossidazione elettrochimica con l'obiettivo di ripulire le acque reflue complesse che contenevano un cocktail tossico di inquinanti chimici.

"Il nostro studio, pubblicato in Ricerca sulle alghe , ha coinvolto acque reflue industriali che erano state pesantemente contaminate con un cocktail di specie organiche e inorganiche durante un processo di produzione di biocarburanti, " ha detto Julia Ciarlini Jungers Soares, chi sta completando un dottorato di ricerca in Ingegneria Chimica e Biomolecolare sotto la supervisione del Dr. Alejandro Montoya.

Le acque reflue, che conteneva carbonio, azoto e fosforo, è stato generato in un impianto pilota, progettato dal team per la produzione di biocarburanti utilizzando microalghe naturalmente abbondanti.

Il processo prevedeva il trattamento delle acque reflue con elettricità utilizzando elettrodi specializzati. Hanno scaricato elettricità, quindi ha guidato reazioni di ossidazione vicino alle superfici degli elettrodi, trasformare i contaminanti organici in gas innocui, ioni o minerali.

"Abbiamo impiegato un processo incredibilmente potente che elimina anche gli inquinanti non biodegradabili più persistenti, come farmaci e pesticidi, così come varie classi di composti organici che possono essere trovati in molti effluenti industriali, " lei disse.

"Il processo è relativamente semplice, non richiede l'aggiunta di prodotti chimici o condizioni operative gravose, e non produce flussi di rifiuti aggiuntivi. Le acque reflue sono un problema significativo per il nostro ambiente, così come per molte industrie che utilizzano notevoli volumi di acqua nei loro processi, come nelle reazioni, trasporto, e lavaggio e raffreddamento. Trovare soluzioni adeguate per il riutilizzo o lo smaltimento è spesso molto impegnativo e costoso. Il metodo elettrochimico che abbiamo utilizzato può essere facilmente applicato alle industrie che devono rispettare rigide normative per lo smaltimento delle acque reflue, come la lavorazione della pasta di legno e della carta, cantine, così come gli impianti di produzione farmaceutica. In tutto il mondo, i ricercatori stanno studiando metodi per lo sviluppo di biocarburanti dalle alghe. Lo sviluppo di alternative per il trattamento e il riutilizzo di questo effluente industriale è un argomento di ricerca caldo e può offrire opportunità per il recupero di energia e risorse all'interno di un quadro di bioeconomia circolare".

Il team effettuerà presto ricerche incentrate su contaminanti specifici per comprendere meglio le trasformazioni chimiche che avvengono durante l'ossidazione elettrochimica e migliorare il processo.

Un rapporto dell'UNESCO del 2017 ha rilevato che le opportunità derivanti dallo sfruttamento delle acque reflue come risorsa erano vaste, e che le acque reflue gestite in modo sicuro sono una fonte d'acqua economica e sostenibile, energia, nutrienti e altri materiali recuperabili.