¿Por qué la oxidación electroquímica es eficiente en el tratamiento de efluentes?

¿Por qué la oxidación electroquímica es eficiente en el tratamiento de efluentes?

Las tecnologías electroquímicas, que proporcionan versatilidad, eficiencia energética, facilidad para la automatización, compatibilidad ambiental y eficiencia de costos, han alcanzado una etapa prometedora de desarrollo y ahora se pueden utilizar de manera efectiva para la destrucción de compuestos orgánicos tóxicos o biorefractarios de los efluentes. Se han empleado procesos de oxidación avanzados para el tratamiento de efluentes industriales y domésticos.

El método electroquímico ofrece dos opciones para el tratamiento de estos efluentes que contienen contaminantes, con el objetivo de oxidarlos, no solo a CO2 y H2O sino a productos biodegradables mediante oxidación electroquímica directa y mediada: La oxidación electroquímica (EO), que involucra o no, especies heterogéneas formadas a partir de la descarga de agua, sigue dos enfoques: (i) Oxidación anódica directa (o transferencia directa de electrones al ánodo). (ii) Reacción química con especies electrogeneradas a partir de la descarga de agua en el ánodo, como ''oxígeno activo'' físicamente adsorbido (radical hidroxilo fisisorbido (•OH)) o ''oxígeno activo'' quimisorizado (oxígeno en la red de un ánodo de óxido metálico (MO)).

La acción de estas especies oxidantes conduce a una descontaminación total o parcial, respectivamente. Electrooxidación indirecta (IEO) que implica la reacción homogénea de contaminantes orgánicos con oxidantes fuertes generados durante la electrólisis: (i) La electrooxidación con cloro activo, donde la oxidación anódica directa del ion cloruro presente en el efluente conduce a la formación de especies de cloro libre y/o cloro-oxígeno que pueden oxidar los contaminantes orgánicos a granel hasta la mineralización general. (ii) El proceso electro-Fenton en el que los compuestos orgánicos pueden mineralizarse con • OH homogéneo formado a partir de la reacción de Fenton entre el Fe2+ catalítico añadido y el H2O2 electrogenerado a partir de la reducción de O2 en un cátodo adecuado.

En el caso de la oxidación electroquímica indirecta, los contaminantes también se destruyen competitivamente por oxidación anódica directa y por reacción con • OH heterogéneo y otras especies reactivas de oxígeno (ROS) y oxidantes más débiles producidos por la oxidación anódica del agua y los aniones del electrolito. La existencia de oxidación indirecta o mediada con diferentes especies oxidantes ha permitido proponer nuevas alternativas para la reducción de la contaminación en aguas residuales.