p Embora o cloro e a luz ultravioleta sejam os meios padrão de desinfecção da água, O ozônio é igualmente eficaz para matar os germes. A data, O ozônio tem sido usado apenas como um agente de oxidação para o tratamento de água em grandes fábricas. Agora, Contudo, um consórcio de projeto de Schleswig-Holstein está desenvolvendo um gerador de ozônio miniaturizado para uso em aplicações menores, como dispensadores de água ou pequenos eletrodomésticos. O Instituto Fraunhofer de Tecnologia do Silício ISIT forneceu o chip sensor e os substratos do eletrodo para a célula de eletrólise. p Em comparação com os meios convencionais de desinfecção, como cloro ou ultravioleta, O ozônio dissolvido na água tem uma série de vantagens:é ecologicamente correto, permanece ativo além de seu local imediato de origem, tem apenas um curto tempo de retenção na água e, consequentemente, é insípido. Devido ao seu alto potencial de oxidação, O ozônio é muito eficaz no combate aos germes. Ele quebra a membrana celular de patógenos comuns. Na Alemanha, O ozônio é usado principalmente para desinfetar piscinas e água potável e para purificar águas residuais. No entanto, raramente é usado para desinfetar a água em eletrodomésticos, como máquinas de gelo e distribuidores de bebidas, ou em outras instalações, como chuveiros e vasos sanitários. MIKROOZON, um projeto financiado pelo Estado de Schleswig-Holstein e pela UE, visa mudar isso. Pesquisadores do Fraunhofer ISIT se associaram à empresa CONDIAS GmbH, sediada em Itzehoe, que foi fundada em 2001 como um spin-off do Instituto Fraunhofer para Engenharia de Superfície e Filmes Finos IST, e o parceiro CONDIAS Go Systemelektronik GmbH, de Kiel. Os três parceiros estão desenvolvendo um gerador de ozônio miniaturizado com tecnologia de sensor integrada e sistema de controle por microprocessador.

p Produção direta de ozônio via eletrólise da água

p “O gerador de ozônio é muito compacto e pode ser integrado em sistemas e aparelhos que requerem desinfecção regular, "diz Norman Laske, pesquisador do Fraunhofer ISIT. "Você simplesmente conecta-o à linha de água, e produzirá a quantidade certa de água ozonizada sempre que necessário. "O gerador de ozônio tem apenas alguns centímetros cúbicos de tamanho e compreende uma célula de eletrólise, um chip sensor, controle eletrônico para regular a corrente e a tensão, e eletrônicos para ler os sinais do sensor. "Os dois eletrodos são separados por uma membrana separadora condutora de íons, "Laske explica." Quando uma voltagem é aplicada nos eletrodos, a água é dividida por um processo de eletrólise. Por causa da camada de diamante que reveste os eletrodos, este processo primeiro forma radicais hidroxila, que então reagem para formar principalmente ozônio (O3), bem como oxigênio (O2). "

p Eletrodos de silicone revestidos de diamante

p A forma como os eletrodos com sua camada de diamante dopado com boro são feitos é o know-how que deu o nome à CONDIAS GmbH. A empresa já usa um processo de deposição de vapor químico para revestir eletrodos em grande escala necessários para desinfetar a água de lastro de embarcações marítimas. Contudo, os eletrodos necessários para o gerador MIKROOZON são muito menores. Eles são feitos de silício e têm trincheiras finamente gravadas que passam pelos eletrodos para formar fendas estreitas no lado reverso. A fim de ser capaz de gravar essas trincheiras com a precisão necessária, os pesquisadores do Fraunhofer ISIT tiveram que fabricar o material do wafer de acordo com suas próprias especificações.

p Para construir um gerador de ozônio, pares desses eletrodos são montados costas com costas, com uma membrana separadora entre eles. Os gases são liberados na interface para a membrana separadora e, em seguida, escapam através da estrutura da vala para o outro lado do eletrodo, onde a turbulência do fluxo de água garante que eles sejam eficientemente dissolvidos e dispersos.

p O chip sensor da Fraunhofer ISIT é equipado com três sensores para medir a condutividade, fluxo de massa e temperatura. Esses parâmetros precisam ser monitorados para controlar o processo eletrolítico. O chip sensor fornece os dados necessários para controlar a produção de ozônio de acordo com a qualidade e a quantidade de água utilizada. "Para garantir que haja ozônio suficiente disponível durante o período necessário, a temperatura deve ser monitorada, "Laske explica." Isso ocorre porque o ozônio se decompõe mais rapidamente em temperaturas mais altas. "A condutividade se correlaciona com o grau de dureza da água:quanto mais dura a água, quanto maior a condutividade - o que significa que mais corrente deve fluir para atingir o efeito desejado. Quando equipado com um sistema para monitorar esses parâmetros, o gerador de ozônio deve ser capaz de processar até 6 litros de água por minuto - sem o chip sensor, atualmente é especificado para 0,5 a 1,5 litros.

p CONDIAS está comercializando o minigenerador com a marca MIKROZON. "Cada parceiro contribuiu com anos de experiência em sua própria área de especialização, "diz Volker Hollinder, CEO da CONDIAS GmbH. "Isso criou um produto que agora pode ser fabricado em escala industrial. A disseminação do coronavírus destacou a importância da desinfecção. O uso de desinfetantes químicos é muitas vezes problemático, porque deixam resíduos nocivos. Nosso sistema usa ozônio gerado eletroliticamente para eliminar germes. Portanto, não produz nenhum resíduo de desinfetantes. "