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Tipo do documento: Dissertação
Título: Technology roadmap: Nanomateriais aplicados ao tratamento terciário de águas residuais industriais contaminadas por corantes orgânicos sintéticos.
Título(s) alternativo(s): Technology roadmap: nanomaterials applied to the tertiary treatment of industrial wastewater contaminated by synthetic organic dyes
Autor: Monteiro, Lívia Gomes 
Primeiro orientador: Figueiredo, Marco Antonio Gaya de
Primeiro membro da banca: Langone, Marta Antunes Pereira
Segundo membro da banca: Versiani, Betina Maciel
Terceiro membro da banca: Merçon, Fabio
Resumo: A água residual industrial contaminada por corantes orgânicos sintéticos é uma grande ameaça ambiental que necessita de tratamento para sua adequação e, consequente, minimização da poluição dos recursos hídricos terrestres durante a sua reintrodução nos corpos de águas receptores. Nas últimas décadas, os avanços da nanotecnologia vêm trazendo sua contribuição nesse caminho, permitindo a aplicação dos nanomateriais (NMs) projetados em diferentes técnicas de tratamento. Por possuírem propriedades únicas, os NMs garantem a recuperação e eliminação eficiente dos contaminantes considerados, atingindo os padrões desejáveis de qualidade do efluente para descarte e contribiuindo, inclusive, para o incentivo ao reuso da água no processo, o que representa uma economia de custos e uma menor dependência dos recursos hídricos. Dessa forma, o objetivo desse trabalho abrange a verificação das tendências relacionadas à aplicação dos NMs ao tratamento terciário de águas residuais industriais contaminadas por corantes orgânicos sintéticos. O trabalho foi realizado utilizando o método Technology Roadmapping (TRM), designado como uma abordagem estratégica para o gerenciamento e planejamento da inovação de curto, médio e longo prazo, que pretende compreender a evolução tecnológica de um produto ou processo. Uma estratégia de busca e análise específica para os NMs aplicados ao tratamento de águas contaminadas por corantes foi realizada entre setembro e outubro de 2021 em bases de dados relevantes, a saber: WIPO PatentScope, PatentInspiration, INPI e Scopus. Dentre o total de 1851 documentos levantados foram analisados somente os considerados relevantes para o estudo, sendo 215 artigos científicos, 27 patentes concedidas e 52 patentes solicitadas. As informações obtidas foram dispostas no formato de um mapa indicativo de tecnologia e organizações atuantes ao longo do tempo, chamado de technology roadmap. Por meio desse mapa foi possível identificar os principais atores que implementam tecnologia de produção de NMs catalíticos no momento atual, como sendo: KRONOS Worlwide, QuantumSphere, Hyperion Catalysis International, Mach I, TitanPE Technologies, DK Nano Technology, Ishihara Sangyo Kaisha, Sakai Chemical e CRISTAL. Já com relação à produção técnicocientífica, especialmente artigos e patentes, tem-se as universidades Chinese Academy of Sciences, Amity University e King Abdulaziz University. Observa-se no curto, médio e longo prazo uma tendência de busca pela diversificação da matéria-prima, com estudos voltados para o uso de insumos minerais, sintéticos, biológicos e residuais. Além disso, nota-se também uma propensão de busca por NMs híbridos e multifuncionais, para superar as dificuldades existentes nas suas formas independentes, atendendo impressionantemente às expectativas do mercado. O Brasil aparece no curto, médio e longo prazo do mapa, com duas patentes concedidas, nove solicitadas e cinco artigos científicos. Com o auxílio do TRM foi possível mapear o estado atual e prever as tendências na produção dos NMs aplicáveis ao tratamento de águas residuais industriais contaminadas por corantes orgânicos sintéticos, de uma forma simples e visualmente conveniente, fornecendo dados importantes sobre as oportunidades e os desafios nesse setor.
Abstract: Industrial wastewater contaminated by synthetic organic dyes is a major environmental threat that requires treatment for its adequacy and, consequently, minimization of pollution of terrestrial water resources during its reintroduction into receiving water bodies. In recent decades, advances in nanotechnology have contributed in this way, allowing the application of engineered nanomaterials (NMs) in different treatment techniques. Due to their unique properties, NMs guarantee the efficient recovery and elimination of the considered contaminants, reaching the desirable standards of effluent quality for disposal and also contributing to the incentive to reuse water in the process, which represents cost savings and less dependence on water resources. Thus, the objective of this work encompasses the verification of trends related to the application of NMs to the tertiary treatment of industrial wastewater contaminated by synthetic organic dyes. The work was carried out using the Technology Roadmapping (TRM) method, designated as a strategic approach to the management and planning of short, medium and long term innovation, which aims to understand the technological evolution of a product or process. A specific search and analysis strategy for NMs applied to the treatment of water contaminated by dyes was carried out between September and October 2021 in relevant databases, namely: WIPO PatentScope, PatentInspiration, INPI and Scopus. Among the total of 1851 documents surveyed, only those considered relevant to the study were analyzed, with 215 scientific articles, 27 granted patents and 52 requested patents. The information obtained was arranged in the format of an indicative map of technology and organizations operating over time, called a technology roadmap. Through this map, it was possible to identify the main actors that implement catalytic NM production technology at the present time, such as: KRONOS Worlwide, QuantumSphere, Hyperion Catalysis International, Mach I, TitanPE Technologies, DK Nano Technology, Ishihara Sangyo Kaisha, Sakai Chemical and CRYSTAL. Regarding technical-scientific production, especially articles and patents, there are the Chinese Academy of Sciences, Amity University and King Abdulaziz University. In the short, medium and long term, there is a tendency to search for the diversification of raw materials, with studies focused on the use of mineral, synthetic, biological and residual inputs. In addition, there is also a propensity to search for hybrid and multifunctional NMs, to overcome the difficulties existing in their independent forms, impressively meeting market expectations. Brazil appears in the short, medium and long term of the map, with two patents granted, nine requested and five scientific articles. With the help of TRM, it was possible to map the current state and predict trends in the production of NMs applicable to the treatment of industrial wastewater contaminated by synthetic organic dyes, in a simple and visually convenient way, providing important data on the opportunities and challenges in this area.
Palavras-chave: Nanomaterials
Dye
Treatment
Industrial wastewater
Água
Resíduos Industriais
Nanomateriais
Corante
Tratamento
Água residual industrial
Technology roadmapping
Roadmap
Purificação
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: MONTEIRO, Lívia Gomes. Technology roadmap: nanomateriais aplicados ao tratamento terciário de águas residuais industriais contaminadas por corantes orgânicos sintéticos. 2022. 254 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Faculdade de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18846
Data de defesa: 18-Jul-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Química

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