25/02/2012 - Nuevo método tratar el agua contaminada y extraer sustancias químicas

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Científicos en Polonia han descubierto que es sencillo limpiar y tratar el agua contaminada para extraer de ella sustancias químicas valiosas como las que se emplean en la producción de fármacos. Además no es necesario contar con una planta o fábrica, sino que basta con el Sol y un polvo «mágico».

El estudio, publicado en la revista Bioresource Technology, se financió en parte mediante el proyecto PHOTOBIO23JC («Síntesis de nuevos fotocatalizadores nanoestructurados basados en metales: caracterización y aplicaciones prometedoras en la producción de sustancias químicas de gran valor a partir de biomasa lignocelulósica»), que recibió 100 000 euros mediante una prima internacional de regreso Marie Curie conforme al Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea.

Investigadores del Instituto de Química Física de la Academia de las Ciencias de Polonia (IPC PAS) en Varsovia afirmaron que esta transformación prácticamente alquímica es posible gracias a los fotocatalizadores objeto de su investigación.

El planeta contiene zonas en las que el agua está muy contaminada por sustancias orgánicas y residuos industriales. Gracias al trabajo realizado por el equipo polaco ahora se sabe que la biomasa puede transformarse en sustancias químicas y combustible. Los fotocatalizadores facilitan la transformación del agua contaminada en agua limpia. Otra ventaja añadida es que no es necesario contar con plantas de procesamiento especializadas pues la transformación sucede en condiciones comunes en la naturaleza.

La reacción química se basa en un catalizador que contribuye a acelerar el proceso. Una vez finalizada la reacción el catalizador se recupera. Expertos en la materia afirman que en los procesos catalizadores normales, estas sustancias se activan a temperaturas elevadas de varios cientos de grados y normalmente a una presión también muy intensa.

«Los fotocatalizadores estudiados difieren en muchos aspectos de los tradicionales», afirmó el Dr. Juan Carlos Colmenares del IPC PAS. «Se activan con la luz y la temperatura no influye en gran medida.»

Las reacciones en las que participa el fotocatalizador precisan de una generosa exposición a los rayos solares, que la temperatura ronde los treinta grados y que la presión atmosférica sea la normal. Las condiciones, según el equipo de investigación, son las normales durante todo el año en muchos países ecuatoriales.

Los fotocatalizadores referidos son sólidos basados en el dióxido de titanio (TiO2) y la reacción se produce en un líquido que contiene contaminantes orgánicos. Una vez finalizada la reacción, el catalizador puede aislarse sin apenas pérdidas y utilizarse de nuevo.

«Mi trabajo es en cierto modo alquímico», comentó el Dr. Colmenares. «Utilizo un polvo "mágico", lo vierto en agua contaminada, lo agito y lo expongo al sol. Trascurridas unas horas obtengo agua limpia y sustancias químicas que pueden aprovecharse para crear productos útiles como fármacos.»

Desde la década de los sesenta investigadores de todo el planeta han investigado la degradación fotoquímica de los contaminantes y obtenido compuestos químicos mediante una irradiación intensa de rayos ultravioletas (UV).

El trabajo realizado por el equipo de IPC PAS se centró en una reacción que pudiera desencadenarse sin necesidad de equipo especializado. También se buscaba una degradación de la biomasa que se detuviese en un punto definido del proceso. Los investigadores generaron ácidos carboxílicos mediante fotocatalizadores basados en el dióxido de titanio. Estos ácidos se utilizan por ejemplo en las industrias farmacéutica y alimentaria.

En palabras del Dr. Colmenares: «En condiciones de laboratorio, las reacciones de la biomasa con la participación de fotocatalizadores ya son una realidad con grandes posibilidades. En este año realizaremos las primeras pruebas en fotorreactores bioquímicos piloto en la Universidad de Córdoba (España). Las reacciones se producirán en vasijas de decenas de litros.»

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Para más información:

- IPC PAS

- Bioresource Technology

 

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