· En el Centro de Investigación en Energía se creó un prototipo que utiliza energía solar o lámparas ahorradoras, dijo el especialista Raúl Suárez Parra· Fue validado en el tratamiento de aguas residuales textiles, para eliminar colorantes, afirmó
· Buscan romper las moléculas principales, pero sin generar productos tóxicos secundarios, obteniendo otras que las bacterias sí puedan degradar, explicó
En el Centro de Investigación en Energía (CIE) de la UNAM, con sede en Temixco, Morelos, un equipo de científicos creó un prototipo de reactor fotocatalítico híbrido, que utiliza energía solar y lámparas ahorradoras de energía eléctrica para la eliminación de contaminantes orgánicos de desecho de la industria textil.
El aparato ya fue validado en el tratamiento de aguas residuales textiles, para eliminar colorantes, informó el integrante de esa entidad, Raúl Suárez Parra.
El reactor aprovecha la energía del Sol para estimular los materiales catalizadores, es decir, aquellos que aceleran las reacciones químicas. Se trata, abundó, de nanopartículas de óxidos de metal, que presentan la propiedad particular de “trabajar” con radiación visible.
Al tratarse de un sistema híbrido, explicó el experto, el foto-reactor además de utilizar la energía proveniente del astro rey, también funciona con lámparas ahorradoras, que simulan los flujos solares en el laboratorio. De este modo, idealmente se busca una operación continua del sistema, menos sujeta a la variabilidad de la radiación solar. El dispositivo o foto-reactor es un recipiente donde se combinan los principios de operación de un reactor químico, con el uso de la radiación solar visible.
Suárez Parra detalló que los contaminantes orgánicos empleados en la validación son moléculas complejas en proporción mayoritaria; una de las más sencillas es el llamado fenol, compuesto con seis átomos de carbono, uno de oxígeno y seis más de hidrógeno, pero de elevada toxicidad.
La meta, entonces, es romper las moléculas principales, las más grandes, sin generar productos tóxicos secundarios, obteniendo otras, más pequeñas, que las bacterias sí puedan degradar como parte de un tratamiento biológico, apuntó.
Eliminar o mineralizar en su totalidad los compuestos orgánicos con ayuda de un sólo sistema de tratamiento, como el reactor, no es conveniente, porque requiere de tiempos de operación más largos. Lo adecuado es llevar a cabo el proceso de degradación en el foto-reactor hasta obtener moléculas simples y de menor toxicidad, que puedan ser digeridas o eliminadas posteriormente en un proceso microbiológico.
El universitario especificó que el reactor fotocatalítico, con forma de caja rectangular, es capaz de procesar volúmenes de hasta 50 litros de aguas contaminadas.
Los procesos industriales, recordó el científico, generan desechos que, en la mayoría de las veces, no son reciclados. Ello provoca gran afectación del agua y de los suelos y, en consecuencia, la desaparición de especies de flora y fauna.
En el mejor de los casos, abundó, se usan plantas de tratamiento biológico; no obstante, hay sustancias como los colorantes de desecho de la industria textil que las bacterias o el conjunto de microorganismos no pueden degradar de manera natural (bio-remediación).
Incluso, hay desechos provenientes de la industria del petróleo y farmacéutica (fenoles) que pueden matar esos microorganismos. De ahí que, con esta investigación, los integrantes de este equipo multi-institucional –provenientes del CIE, la Universidad Autónoma Metropolitana unidad Azcapotzalco y el Instituto Politécnico Nacional–, busquen las condiciones óptimas para eliminar estos desperdicios y contribuir a la remediación ambiental, con el menor impacto posible para la naturaleza, refirió.
El especialista expuso que el mecanismo es sencillo. En un experimento de laboratorio sólo se necesita un vaso de precipitado, el catalizador, un agente oxidante y el contaminante. “Se pone una lámpara casera al centro del recipiente y se le agita con un magneto. De esa manera empieza la reacción. Luego, cada cierto tiempo, se monitorea y analiza cómo se degrada el compuesto orgánico”.
En el foto-reactor prototipo, el movimiento se provoca con bombas de agua, que hacen recircular el sistema. La reacción inicia propiamente al recibir la radiación solar o de las lámparas. Cuando interactúan el catalizador o nanopartículas de óxidos de metal, un agente oxidante y el contaminante, propician el proceso de degradación molecular para limpiar el agua, agregó.
De ese modo, se obtuvieron resultados positivos en la eliminación de colorantes en las aguas residuales de la industria textil. Después de eso, “a las bacterias les corresponde hacer el resto”, sostuvo.
Raúl Suárez Parra adelantó que una vez que se hayan optimizado el diseño del foto-reactor, las condiciones de operación y se conozca el mecanismo y cinética de reacción, se podría iniciar el escalamiento, es decir, construir un foto-reactor más grande, de tipo industrial.
También a largo plazo, continuarán las pruebas con aguas de desecho de otras industrias, para tratar de eliminar compuestos derivados del fenol, añadió.
Los volúmenes de 50 litros de aguas contaminadas tratadas con este dispositivo son un resultado alentador. “Se puede aportar un proceso para sanear ríos y barrancas –que han sido empleados como destino de efluentes acuosos de desechos industriales–, lo que es positivo”, finalizó.
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