A garantia do acesso à água potável constitui um dos desafios centrais do século XXI, em função da crescente degradação dos recursos hídricos por aportes de origem geológica e antropogênica. A contaminação por substâncias inorgânicas tóxicas (como arsênio, fluoreto e metais pesados), compostos orgânicos persistentes (pesticidas, reagentes industriais e poluentes emergentes) e agentes biológicos patogênicos impõe riscos significativos à saúde pública mundial e exige soluções tecnológicas eficazes e integradas.
Historicamente, os processos convencionais de clarificação e purificação, como a precipitação química e a coagulação com sais de alumínio e ferro, apresentam alta eficiência na remoção de sólidos em suspensão, matéria orgânica natural e íons inorgânicos específicos via adsorção/co-precipitação. No entanto, esses métodos enfrentam limitações relevantes, incluindo a elevada demanda por insumos químicos e a geração de grandes volumes de lodo de difícil disposição final. Paralelamente, materiais adsorventes (como o carvão ativado, a alumina ativada e as zeólitas) demonstraram capacidade considerável para retenção de microcontaminantes e desinfecção/abrandamento por troca iônica, embora demandem regeneração constante para evitar fenômenos de contaminação secundária e biofilmes.
Na busca por maior assertividade e abrangência, a evolução da engenharia sanitária viabilizou a consolidação de processos com membranas, como a osmose reversa e a eletrodiálise. A osmose reversa, operando sob alto gradiente de pressão hidráulica para vencer a pressão osmótica, demonstra taxas expressivas de rejeição contra sais dissolvidos, toxinas e microrganismos. Entretanto, a dessalinização irrestrita resulta na perda de minerais essenciais ao consumo humano e gera uma corrente concentrada (rejeito) que requer destinação ambientalmente adequada. Da mesma forma, os processos catalíticos (hidrogenação catalítica, fotocatálise com heterojunções e oxidação eletrocatalítica) e de biorremediação (fitorremediação e filtros de carvão ativado biologicamente) emergem como alternativas promissoras para a degradação de substâncias recalcitrantes como os nitratos, sem a transferência do poluente para uma nova fase.
Diante do cenário de complexidade dos efluentes contemporâneos, a utilização isolada de uma única operação unitária mostra-se muitas vezes insuficiente. O avanço das tecnologias híbridas — que combinam pré-tratamentos físicos/químicos, sistemas de membranas e desinfecção por radiação ultravioleta ou ozônio — associado ao desenvolvimento de nanomateriais funcionais, representa a vertente mais assertiva para atingir a potabilidade da água. Dessa forma, a otimização contínua de processos sustentáveis e energeticamente eficientes reafirma-se como premissa indispensável para assegurar a segurança hídrica global.
Referência (ABNT):
SHARMA, S.; BHATTACHARYA, A. Drinking water contamination and treatment techniques. Applied Water Science, v. 7, n. 3, p. 1043–1067, 2017.