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El Sol puede limpiar el agua contaminada

La naturaleza desarrolla mecanismos de equilibrio para restaurar los efectos provocados por agentes químicos, como pesticidas o detergentes


La energía solar es una fuente limpia y renovable que sirve para descontaminar las aguas de algunos agentes químicos procedentes de pesticidas, detergentes, hidrocarburos y otros residuos industriales. La destoxificación solar puede ser a corto plazo una herramienta para devolver al agua sus propiedades naturales. Por Enrique Leite.




La energía solar se puede transformar en química a través de un semiconductor. Imagen: castille. Fuente: PhotoXpress.
La energía solar se puede transformar en química a través de un semiconductor. Imagen: castille. Fuente: PhotoXpress.
El Sol puede ayudar a descontaminar las aguas gracias a un procedimiento es relativamente sencillo, basado en la fotocatálisis.pdf : un mecanismo de defensa que ha desarrollado la propia naturaleza para autodescontaminarse.

Del mismo modo que utiliza la energía solar para producir la vida a través de la fotosíntesis (eliminando el CO2), nuestro sistema también utiliza esta energía para erradicar otros elementos contaminantes como son los de óxidos nitrosos -procedentes de la combustión de los automóviles- o compuestos clorados entre otros. Se trata de transformar la energía solar en energía química.

Para ello es preciso utilizar un semiconductor. Al pasar el agua por ese recipiente se produce una reacción de oxidación de compuestos orgánicos y la reducción de iones inorgánicos. El resultado es la separación del líquido de esos elementos químicos contaminantes que están disueltos en su interior. Normalmente se utiliza para conseguir esa reacción fotocatalítica el óxido de Titanio (TiO2).

Concentración solar

Para ello hay que conducir la luz procedente del sol concentrada en unos espejos -donde se produce una concentración del calor- hacia el agua utilizando ese material.

Cuando entran en contacto se produce la reacción química que destruye las moléculas contaminantes. A partir de ese punto, tan solo hay que retirar esos residuos. El agua ha recuperado sus propiedades.

Para que tenga lugar la fotocatálisis es necesaria una concentración de la energía solar en un punto, es decir, lograr una zona de energía de mayor densidad y de mayor temperatura. La concentración debe de superar los 100ºC para que provoque esa reacción química.

Por ello se requiere del uso de unos espejos curvos en forma de parábola o de esfera. Cuando los rayos solares inciden sobre esta superficie se redirigen hacia un punto donde se aloja un receptor que se calienta y del cual se puede extraer el calor de diferentes modos para su aprovechamiento.

Productividad limitada

No obstante, la fotocatálisis es un proceso que tiene sus limitaciones. La cantidad de agua residual a tratar dependerá del número y del tamaño de colectores solares -de parábolas- que se instalen y en función de los elementos a eliminar podrá requerir un tratamiento previo, de un filtrado de las aguas para eliminar residuos sólidos.

Además, a este inconveniente hay que sumar que la descontaminación se consigue de manera más lenta que utilizando los procesos químicos habituales. Por ello, aunque se trate de una técnica ecológica se suele acudir a ella cuando no se consiguen 'depurar' esos contaminantes con otros métodos.

No obstante, diversos equipos de investigadores en todo el mundo -como el Instituto de Energías Renovables de la Universidad Autónoma de México, trabajan en mejorar los catalizadores y los reactores químicos solares que actualmente existen en el mercado. Los científicos mexicanos han creado un Horno Solar de Alto Flujo Radiactivo (HSAFR) capaz de alcanzar temperaturas que rondan los 3.000 ºC .

Una de las líneas de trabajo que está desarrollando este equipo es la producción de combustibles como el hidrógeno, usando la energía solar concentrada y mediante reacciones químicas. Pretender separar las moléculas del agua en sus componentes (hidrógeno y oxígeno) y obtener un hidrógeno de alta pureza. Pero eso es otra historia sobre el futuro uso del agua.


Jueves, 13 de Junio 2013
Enrique Leite
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Nota


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1.Publicado por Jareks el 25/11/2016 00:39
Muchas gracias Muy buena información soy estudiante de Ingeniería Ambiental estoy interesado en el tema, quisiera mas información , se lo agradecería mucho.

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