Avaliação da degradação de poluentes orgânicos utilizando catalisador de cobalto sintetizado a partir de baterias íon-lítio exauridas

• Autor(a) principal: Krindges, Andrini
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26295
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.); Catalisadores; Corantes; Resíduos industriais; Recycling (Waste, etc.); Catalysts; Colorings matter; Factory and trade waste

No presente trabalho, estudou-se a recuperação do cobalto (Co) a partir de baterias de íon-lítio exauridas oriundas de notebooks, adotando a metodologia de precipitação química para a recuperação do óxido de cobalto (CoOx). O material recuperado foi submetido a análises de caracterização de fisissorção de N2, MEV, TXRF, DRX, FTIR, e Raman, as quais forneceram informações sobre a estrutura, morfologia e a concentração elementar do material sintetizado. O CoOx foi empregado como catalisador nos ensaios de degradação do corante azul reativo 5G com concentração inicial de 100 mg L-1 utilizando as técnicas de fotólise, catálise e fotocatálise. Com o intuito de encontrar as melhores condições operacionais, empregou-se o planejamento experimental DCCR 22 utilizando 2 variáveis independentes, sendo elas pH e dosagem de catalisador, considerando-se como resposta a porcentagem de degradação do corante azul reativo 5G para os ensaios de catálise e fotocatálise. As melhores condições operacionais indicadas foram para pH 1,8 e dosagem de catalisador 1,5 g L-1, obtendo-se 83,32% de degradação para a catálise e 99,13% para a fotocatálise. Além disso, foram realizados ensaios cinéticos de degradação, com condições operacionais de pH 2 e dosagem de catalisador 1 g L-1 para as técnicas de fotólise, catálise e fotocatálise. O processo de catálise apresentou-se como a melhor proposta de degradação, considerando a viabilidade econômica e sustentável do processo por não ser requerida a exposição de luz UV para o tratamento, verificando-se degradação maior que 80% a partir de 60 minutos de operação. Para os ensaios de reuso do catalisador, verificou-se que não se teve perdas significativas na eficiência catalítica do CoOx, possibilitando o uso em mais ciclos de degradação do corante azul reativo 5G. Ademais, foram realizados ensaios de degradação de poluentes utilizando o catalisador sintetizado e a luz solar como fonte de fotoativação, demostrando-se promissor para o tratamento dos efluentes avaliados como de industrias de tintas, laticínio, frigorífico e o corante têxtil preto sulfuroso. Neste contexto, a síntese do catalisador CoOx mostrou-se viável economicamente e ambientalmente, visto que, utiliza-se o conceito de economia circular, criando novos produtos e consequentemente reduzindo impactos ambientais decorrentes de resíduos sólidos (baterias íon-lítio) e líquidos (efluentes industriais) que necessitam de uma adequada destinação.