TRATAMENTO DA ÁGUA PRODUZIDA DE PETRÓLEO VIA FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA POR NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS
Fotoctálise; Água Produzida; Fenol; Dióxido de titânio; Oxidação Avançada
A indústria de Petróleo e Gás (O&G) representa o ramo que demanda um dos maiores consumos de água, o que resulta na elevada geração de efluente diário (cerca de 100.000 m³/dia, apenas no campo de Guamaré/RN), devido às etapas de extração e/ou refino do petróleo. Durante o processo de extração são obtidas misturas multifásicas compostas de areia, óleo, gás e, também, água – denominada de água produzida de petróleo. A água produzida de petróleo é caracterizada como um subproduto de composição química complexa, sendo composto majoritariamente por sais, óleo e graxa, misturas BTEX (Benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos), ácidos orgânicos, compostos fenólicos, sais orgânicos e hidrocarbonetos poliaromáticos, o que torna um efluente de grande risco operacional e ambiental.
Devido à complexidade e riscos decorrentes da composição química da água produzida, assim como o grande volume diário, tem-se buscado técnicas para o tratamento deste efluente, de forma a permitir o correto descarte, ou reuso, segundo as especificações ambientais. Os tratamentos convencionais de efluentes da indústria de O&G consistem em duas etapas sequenciais: tratamento do efluente e o polimento. Na etapa de tratamento, são separados o óleo e sólidos particulados do efluente, resultando na água com menor carga poluente, porém imprópria para o descarte. Os tratamentos de polimento, por sua vez, objetivam reduzir a toxicidade desta água resultante, por meio de processos como adsorção, biológicos, térmicos, e recentemente, os processos oxidativos avançados (POA), como forma de alcançar limites que permitam o reuso ou o descarte do efluente.
O tratamento químico via POA consiste em processos que objetivam a geração de radicais responsáveis pela oxidação e mineralização de compostos orgânicos, em função do seu caráter altamente reativo. O processo fotoquímico heterogêneo é um método de POA que envolve um semicondutor que, ao ser irradiado por uma fonte luminosa, gera um sítio oxidante na banda de valência e um elétron na banda de condução, responsáveis pelas reações de oxidação e redução na superfície do semicondutor. Dentre os semicondutores de maior potencial fotocatalítico destacam-se os óxidos metálicos, como dióxido de titânio.
Desta forma, este trabalho objetiva sintetizar novos catalisadores heterogêneos e com características magnéticas para aplicação no tratamento fotoquímico da água produzida de petróleo, como forma de degradar os poluentes orgânicos e reduzir a toxicidade do efluente. Para isso, o projeto destina-se tanto ao desenvolvimento dos nanomateriais, quanto aos ensaios de potencial fotocatalítico em reator sob radiação UV/Visível.