Síntese e otimização de eletrodos de difusão gasosa utilizando grafeno dopado com nitrogênio para a geração in situ de H2O2 destinada à estabilização de urina em sistemas descentralizados

Resumo

A necessidade de abordagens viáveis para a gestão de efluentes emerge como uma resposta urgente ao desafio global de escassez de água. O emprego de processos oxidativos avançados, centrados na geração eletroquímica de peróxido de hidrogênio (H2O2), desempenha um papel crucial nessas estratégias. A eficácia dessas tecnologias está intrinsicamente ligada ao material catalítico escolhido. Nesse âmbito este projeto surge como uma abordagem para suprimir a identificação e desenvolvimento de catalisadores eficientes para a geração de H2O2. O cerne desta proposta é superar esses desafios por meio da síntese e caracterização de materiais catalíticos, especialmente eletrodos de difusão gasosa (EDG) modificados com grafeno dopado com nitrogênio (N-grafeno) e assim se posicionar como uma abordagem sustentável de resíduos líquidos, enfocando a urina humana como fonte de recuperação de nutrientes e água. Isso se dará por meio da estabilização da urina com H2O2 eletrogerado e a partir da capacidade eletroquímica para concomitantemente efetuar a desinfecção da urina. Neste contexto a proposta foi estruturada em 5 etapas distintas, guiadas por técnicas analíticas adequadas, que juntas abrem caminho para a implementação de sistemas descentralizados de gestão de efluentes, destacando a sustentabilidade de novos materiais e a valorização de nutrientes e água. Assim, por meio da concepção de materiais catalíticos avançados e estruturas eletroquímicas modificadas, este projeto contribui diretamente para o avanço da ciência e tecnologia por ser capaz de abordar desafios prementes, fornecendo soluções alternativas para a crise global de recursos hídricos.