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Figura 19 - Colectores Parabólicos Compostos na Plataforma Solar de Almería [9]1. Novo Reactor de Fotocatálise – Fotoreactor de catalisador fixoNum desenvolvimento de um novo reactor fotocatalítico à que ter em consideração doisparâmetros importantes, tais como, distribuição da luz dentro de reactor e área superficial porunidade de volume do reactor. O reactor consiste numa caixa rectangular no qual estão inseridasplacas de vidro (colectores solares) revestidos na sua superfície do agente catalítico (Figura 20). Sãocolocadas lâmpadas com reflectores para dois dos lados, enquanto os outros dois lados servem deentrada e saída do efluente (Beenackers et al., 1998).Figura 20 - Planta de Fotoreactor [10]A aplicação de tecnologia que envolve oxidação através de radicais hidroxilo ganhou umcrescente interesse para o tratamento de águas residuais. Em particular a degradação fotocatalíticaheterogénea com a presença de um semi-condutor catalítico (agente fotocatalítico), mostrou ser ummétodo de remoção de químicos tóxicos promissor. O agente fotocatalítico mais usado é o Dióxidode Titânio (TiO 2 ). A activação do semi-condutor catalítico ocorre com a absorção de fotões na bandade energia do Ultra-violeta, resultando na formação de um dador (Redução) e num receptor de49
electrões (Oxidação). No processo de oxidação ocorre formação de dióxido de carbono e água,enquanto outros elementos ligados aos compostos orgânicos são convertidos em aniões, tal como,nitrato, sulfato ou cloro (Beenackers et al., 1998).Nos fotoreactores que operam com partículas catalíticas, a taxa de reacção épredominantemente determinada pela intensidade de luz aplicada, pela eficiência do agentecatalítico e pelas propriedades de absorção dos compostos presentes em solução. Com a adição dosagentes catalíticos na água residual é requerido após a obtenção de água tratada a remoção destes.Esta situação poderá ser considerada um problema, nomeadamente o aumento do tempo detratamento e aumento dos custos. Adicionalmente neste tipo de fotoreactor a limitadaprofundidade de penetração da radiação UV, torna-se igualmente um problema. Os problemasmencionados acima podem ser evitados em fotoreactores, no qual, as partículas catalíticas estãofixas. A fixação de um semi-condutor catalítico poderá gerar uma única condicionante, a reacçãoocorre numa interface líquido – sólido, a transferência de massa torna-se então um parâmetroimportante a ser considerado. Em aplicações à escala real, os factores mais complexos a ter emconta são a distribuição adequada da luz nos tubos condutores para as partículas catalíticas eassegurar que cada partícula catalítica receba a quantidade necessária de radiação para activação(Beenackers et al., 1998).A radiação solar entra nos colectores através de uma extremidade e são distribuídos porreflexão ao longo de todo o comprimento (Figura 21). No entanto, o índice de refracção do TiO2 (2.4– 2.8) é superior ao do vidro (1.5) num comprimento de onda 200 – 400 nm, pelo que não existereflexão interna no tubo quando este se encontra revestido do agente catalítico. O revestimentoconsiste em pequenas esferas de partículas catalíticas dispostas ao longo de toda a superfície, comojá foi referido. Para facilitar a adesão do agente catalítico à superfície do vidro, este deverá teralguma rugosidade, esta obtida através do desgaste por jacto de areia. Esta configuraçãoprovidencia uma maior área de distribuição de luz e permite que o reactor tenha uma maior áreacatalítica iluminada por unidade de volume. Os resultados para este tipo de reactor fotocatalíticomostram-se animadoras. A degradação dos poluentes atingiu 90% num período de 100 minutos.Apesar dos resultados, o reactor está longe de estar optimizado. A eficiência aumentaria se ocomprimento dos tubos fosse menor, pois o agente catalítico muito provavelmente encontrava-seinactivo no fim do tubo (falta de radiação) (Beenackers et al., 1998).Figura 21 - Ângulo de reflexão ao longo da superfície do Fotoreactor [10]50
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