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Investigadores exploran métodos para descontaminar aguas utilizando catalizadores
Escrito por Scarlet Alarcón   
Miércoles, 17 de Octubre de 2012 22:25

Proyecto que lidera el académico de la Facultad de Química y Biología, Dr. Eduardo Pino, es financiado por el Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo de nuestra Universidad.

Los cauces de aguas naturales tales como ríos, lagos y océanos, están constantemente expuestos a la contaminación, debido al desarrollo de actividades industriales, agrícolas o domésticas, que vierten en ellos residuos líquidos, provocando alteraciones en el medioambiente.

Para enfrentar este problema, actualmente se utilizan tecnologías de remediación de naturaleza química, física y biológica, sin embargo para el académico de la Facultad de Química y Biología de nuestra Universidad, Dr. Eduardo Pino, éstas no son suficientes. Por tal razón, decidió trabajar en el proyecto "Degradación de nitrocompuestos presentes en aguas contaminadas mediante fotocatálisis heterogénea”, que tiene como objetivo desarrollar soluciones integrales mediante la aplicación de fotocatálisis heterogénea, como herramienta de remediación medioambiental.

La iniciativa es financiada por el Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (Dicyt) de la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo de nuestra Universidad.

Proceso de oxidación
La fotocatálisis heterogénea es un proceso de oxidación avanzada (AOPs), que emplea la luz como herramienta para generar especies reactivas de oxígeno en presencia de semi conductores (óxidos metálicos). Las consecutivas reacciones químicas generadas tras este proceso, permiten la mineralización de contaminantes orgánicos presentes en los fluidos, el fundamento para la posterior purificación de gases y aire.

El estudio pretende identificar los procesos críticos que ocurren en la contaminación de aguas, ocupando semiconductores como catalizadores, entre ellos el dióxido de titanio, en diferentes tamaños y formas, y químicamente modificado. Este proceso permitirá degradar los contaminantes orgánicos presentes en los cauces de agua naturales o desechos líquidos industriales.

En el marco de este proyecto, el Dr. Pino realizó una estadía en la Universidad de Valencia (España), para estudiar la síntesis de nanopartículas de oro (AuNP) mediante técnicas fotoquímicas destinadas a modificar los óxidos metálicos.

La investigación aportará, además luces respecto de los procesos de descomposición de contaminantes, empleando compuestos orgánicos (nitrocompuestos, clorofenoles) como fotomodelos. El Dr. Pino explica que no existe un solo método que elimine los contaminantes del agua y el aire: “En general, se hace una combinación de métodos físicos y químicos -dentro de ellos los fotoquímicos-, y la metodología depende de las características del agua  que se purifica, el tipo de contaminante, etc.”, puntualiza.

Estudio
En el marco de los tres años de desarrollo, el estudio abordará el proceso de absorción y desorción para que un contaminante se impregne a la superficie del catalizador, y mediante reacciones químicas inducidas por luz, se degrade. En una segunda etapa, se analizarán procesos cinéticos y aspectos temporales de la degradación del contaminante -en condiciones controladas de laboratorio utilizando fuentes de irradiación, incluyendo luz solar simulada-  para, finalmente, hacer análisis con aniones inorgánicos presentes en los cauces de aguas naturales.

Si bien no se contempla escalamiento en el proyecto, el académico piensa estudiar la eficiencia de los catalizadores en condiciones reales, agregando aniones, metales y pH, para acercarse a las condiciones medioambientales donde la presencia de estos iones puede afectar los procesos de absorción-desorción en sistemas heterogéneos.

En la investigación participa un equipo multidisciplinario, conformado por la coinvestigadora, Dra. María Victoria Encina y como cooperador principal el Dr. Cristian Berríos. A ellos se suman el Dr. Alexis Aspeé y la Dra. María Soledad Ureta, todos académicos de nuestra Universidad.

Para el Dr. Eduardo Pino, el proyecto se aleja de las investigaciones  tradicionales, ya que por ejemplo: “Los clorofenoles generados de la cloración del agua, pueden ser degradados mediante el proceso de oxidación avanzada. Otro caso, son los colorantes o detergentes presentes en desechos líquidos que pueden ser degradados utilizando esta opción energéticamente viable y sin necesidad de incurrir en costos,  como ocurre con otras tecnologías”, explicó.

Esta es una línea de investigación aplicada, que permite adquirir expertisse en el tema y solucionar problemas industriales de contaminación, adelantándose a las normativas con las que se debe cumplir en la producción.

 

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