UFRN cria tecnologia que transforma água salina em hidrogênio limpo e água sanitária

Patente da UFRN usa resíduo de salinas para produção de hidrogênio e água sanitária

Karen Giovanna Duarte Magalhães realiza testes em reator eletroquímico durante estudo sobre produção de hidrogênio e hipoclorito – Foto: Cícero Oliveira – Agecom/UFRN

Um grupo de cinco cientistas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) desenvolveu uma tecnologia capaz de transformar águas salinas, como o rejeito da indústria salineira, em dois produtos de alto valor industrial: o hidrogênio, considerado um combustível limpo, e o hipoclorito de sódio, mais conhecido como água sanitária.

O processo ocorre por meio de um sistema eletroquímico que utiliza a solução concentrada de cloreto de sódio presente no efluente salino. A proposta inclui etapas de pré-tratamento, nas quais a água do mar é processada até se tornar apta ao uso, evitando, assim, o consumo de água potável para a geração de hipoclorito.

Segundo a professora Elisama Vieira dos Santos, coordenadora do estudo, a tecnologia nasceu da experiência acumulada em pesquisas com águas residuais da indústria do petróleo. “Começamos tratando a chamada ‘água produzida’, um efluente rico em cloretos, para gerar hidrogênio. Depois, passamos a trabalhar com o rejeito da indústria salineira, que possui alta concentração de sais, mas composição mais simples. Assim, conseguimos produzir, de forma simultânea, hidrogênio e hipoclorito, commodities aplicadas desde a desinfecção até o setor têxtil”, explica.

A invenção, denominada “Sistema para a geração de hipoclorito de sódio por meio de fluxo de reciclagem de água salina combinado com a produção de hidrogênio”, teve o pedido de proteção industrial depositado em junho pela UFRN junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). Além de Elisama, assinam a autoria Karen Giovanna Duarte Magalhães, Luis Felipe Silva de Miranda, Jussara Câmara Cardozo e Carlos A. Martínez-Huitle. O trabalho integra uma dissertação de mestrado em Engenharia Química, vinculada ao programa de pós-graduação em Química da instituição.

O projeto está alinhado às demandas globais por fontes renováveis e pela redução de emissões de carbono. Karen Magalhães, aluna de pós-graduação e orientanda de Elisama, destaca que o invento dialoga com temas como sustentabilidade, crise hídrica e economia circular. “Ao utilizar um rejeito industrial como matéria-prima, buscamos propor soluções que unam a produção de energia limpa à geração de insumos essenciais, como o hipoclorito”, afirma.

A inovação também se insere no debate sobre a produção de hidrogênio verde. Quando obtido por eletrólise da água alimentada com energia renovável, o processo reduz drasticamente as emissões de CO₂, favorecendo a transição energética sustentável. O uso de águas salinas e residuais, em vez da água doce, é apontado como alternativa estratégica em um cenário de escassez hídrica.

O hipoclorito de sódio, por sua vez, é amplamente empregado como desinfetante em hospitais, indústrias alimentícias e estações de tratamento de esgoto, além de ter aplicação no setor têxtil e na produção de papel e celulose. Já o hidrogênio tem avançado como vetor energético capaz de movimentar veículos, gerar eletricidade e alimentar processos industriais sem liberar gases de efeito estufa.

Para Carlos Martínez-Huitle, pesquisador mexicano radicado no Brasil e um dos inventores, a patente também abre espaço para aplicações em tecnologias offshore, ampliando a exploração sustentável dos recursos marinhos. Ele ressalta a capacidade do grupo em desenvolver internamente os eletrolisadores utilizados no processo: “Nosso laboratório possui quinze anos de experiência em processos eletroquímicos e construção de reatores. Esse domínio nos diferencia, já que o Brasil ainda depende fortemente de tecnologia importada para a produção de hidrogênio verde”, afirma.

O sistema proposto funciona em quatro etapas interligadas dentro de um reator eletroquímico de dois compartimentos, equipado com eletrodos conectados a uma fonte elétrica, saídas de efluente e de gás. O ajuste das etapas, segundo Martínez-Huitle, foi pensado para otimizar a relação entre o volume de solução salina tratado e a quantidade de hipoclorito e hidrogênio produzidos.

Informações da UFRN