O dióxido de cloro (ClO₂) é um dos desinfetantes mais utilizados no tratamento de água potável: atua sobre uma vasta gama de microrganismos, mantém a sua eficácia mesmo a pH elevado, penetra melhor nos biofilmes do que o cloro tradicional e evita a formação de subprodutos halogenados potencialmente cancerígenos (como trihalometanos e ácidos haloacéticos) associados à cloração clássica. Mas há uma questão à qual, até agora, a literatura científica não tinha respondido sistematicamente: todos os métodos de produção de ClO₂ têm o mesmo impacto ambiental? Ou escolher uma via sintética em vez de outra faz realmente diferença?

Para responder a esta questão, realizámos a primeira Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) comparativa de dez processos industriais de produção de ClO₂, seguindo as normas internacionais ISO 14040 e 14044 e utilizando a base de dados ecoinvent v3.8. A unidade de referência é 1 kg de ClO₂ produzido, e avaliámos seis categorias de impacto: alterações climáticas, ecotoxicidade de água doce, toxicidade humana, consumo de água, acidificação e eutrofização.

Os resultados mostram que a escolha do processo importa, e muito. A pegada de carbono varia 35 % entre o melhor e o pior método (3,86 a 5,20 kg de CO₂ equivalente por kg de ClO₂), enquanto a toxicidade humana pode variar até 6,6 vezes. Os processos baseados em ácido clorídrico são os mais impactantes do ponto de vista toxicológico, enquanto a via eletroquímica e a via baseada em cloro e clorito de sódio (Cl₂ + NaClO₂) são as mais favoráveis em termos de emissões climáticas.

Um facto interessante emerge da análise das contribuições: na maioria dos casos, não é a síntese efetiva de ClO₂ que mais pesa no ambiente, mas a produção a montante dos reagentes precursores (clorato e clorito de sódio), que por si só explica 85-97 % da pegada climática global. Isto significa que a alavanca ambiental mais eficaz não reside tanto na otimização do reator, mas na descarbonização das cadeias de fornecimento químico a montante.

Depois há um resultado particularmente relevante do ponto de vista da aplicação: a via eletroquímica, embora seja a mais “limpa” no papel, é altamente dependente do mix energético da rede elétrica. Identificámos um limiar crítico de cerca de 0,35 kg CO₂ por kWh: abaixo deste valor, típico em países como a Noruega, França ou Suíça, a eletroquímica é a melhor escolha; acima (por exemplo, em redes dominadas por carvão) as suas vantagens climáticas desaparecem. A eletroquímica também consome mais água do que as alternativas, um aspeto que não deve ser negligenciado em contextos de escassez de água.

Em resumo: não existe um método “vencedor claro”. A melhor escolha depende do contexto, do mix energético local, da disponibilidade de água, das restrições regulamentares sobre subprodutos inorgânicos (clorito e clorato), do tipo de agentes patogénicos a tratar. Para microrganismos resistentes ao cloro, como Giardia e Cryptosporidium, por exemplo, o ClO₂ continua a ser uma escolha funcionalmente excelente mesmo com impactos de produção ligeiramente superiores.

Este trabalho fornece às empresas de abastecimento de água e aos reguladores uma ferramenta quantitativa concreta para orientar as escolhas tecnológicas segundo critérios de sustentabilidade, e confirma como é central, para uma empresa como a nossa empenhada no desenvolvimento de sistemas de instrumentação e medição, raciocinar sobre o ciclo de vida global das tecnologias que propomos ao mercado.

Quem desejar saber mais poderá em breve ler o artigo completo no Journal of Ecological Engineering, da autoria de Andrea Macchia, Angelino Ermini, Irene Angela Colasanti, Mauro Francesco La Russa e Silvestro Antonio Ruffolo – o resultado de uma colaboração entre a EMEC S.r.l., YOCOCU APS, Universidade da Calábria e Universidade de Roma Tor Vergata, intitulado “Environmental performance of industrial chlorine dioxide production methods: A life cycle assessment” Mais informações: https://www.jeeng.net/Environmental-performance-of-industrial-chlorine-dioxide-production-methods-A-life,220575,0,2.html

Andrea Macchia
, Projeto Especial de I&D