Innovadora planta de tratamiento usa luz solar para descontaminar y reciclar aguas residuales

Jueves 6 de julio de 2023.- Una nueva alternativa para afrontar la crisis hídrica acrecentada por el cambio climático, ofrece un proyecto liderado por la académica de la Universidad Andrés Bello (UNAB), Elizabeth Garrido. Se trata de una planta de tratamiento que utiliza luz solar para eliminar contaminantes y reciclar aguas residuales domésticas e industriales, ayudando a optimizar el uso de los recursos hídricos.

Durante cuatro años, la doctora en Recursos Naturales ha estado trabajando junto a académicos y estudiantes de la carrera de Ingeniería Ambiental de la UNAB para diseñar y poner en operación un prototipo de efecto dual autosustentable, que emplea fotocatalizadores activados por la luz solar para degradar contaminantes emergentes.

Considerando que en los últimos 50 años Chile ha enfrentado la mayor crisis hídrica, Elizabeth Garrido detalló que "esta es una alternativa que otorga la posibilidad de utilizar aguas residuales o aguas grises tratadas como nuevas fuentes de suministro de agua, para su reutilización a nivel domiciliario, por ejemplo, en riego o brindarle otros usos, según el nivel de calidad obtenida después del tratamiento".

Añadió que abrir paso en esta área es asertivo, pues "se llegan a estándares de calidad mucho mejores que con las actuales tecnologías disponibles de tratamiento de aguas residuales".

Al mismo tiempo, la académica e investigadora de la Facultad de Ciencias de la Vida UNAB destacó que este tipo de iniciativas son importantes debido a la falta de agua que afecta a varias zonas del país y al mundo. "Esta escasez se irá acrecentando por la alta demanda de agua dulce y por los efectos del cambio climático. Por lo tanto, es necesario implementar medidas que permitan reducir el consumo de agua y buscar fuentes alternativas de suministro de este vital elemento", apuntó.

Degradación fotocatalítica

Según explicó la especialista, la iniciativa apunta a degradar contaminantes emergentes en aguas residuales utilizando procesos de degradación fotocatalítica. El objetivo inicial fue preparar catalizadores que pudieran ser activos bajo la luz solar, ya que la mayoría de los catalizadores utilizados son de dióxido de titanio, que solo se activa en presencia de luz UV.

En ese contexto, el desafío de este proyecto es crear un catalizador que genere especies químicas altamente oxidantes en presencia de luz solar, como el radical hidroxilo, que degrada contaminantes. Para lograr esto, se utilizan arcillas como fotocatalizadores que se encuentran en los suelos del sur de Chile. Las arcillas se sintetizan en el laboratorio y se modifican con dióxido de hierro y dióxido de titanio. Con este proceso, los fotocatalizadores extienden su rango de absorción de luz hacia la región visible del espectro electromagnético, lo que les permite generar radicales en presencia de luz solar.

La planta funciona al agregar un fotocatalizador al agua residual, el cual se activa en presencia de luz solar y genera radicales hidroxilos responsables de degradar los contaminantes. Para operarla, se utiliza una bomba de agua que alimenta y recircula el agua residual en el colector solar. La bomba se alimenta de la energía proporcionada por un panel solar, lo que hace que el proceso sea sustentable. Así, el sol cumple dos funciones: ayuda a degradar los contaminantes y entrega la energía necesaria para hacer funcionar la planta piloto.

Elizabeth Garrido añadió: "Como prototipo, este dispositivo tiene una capacidad de 13 litros y opera con un flujo continuo y caudal mínimo de 7 litros por minuto. La eficiencia de degradación de los contaminantes depende de las condiciones de operación empleadas. Hasta el momento, nos encontramos en pleno proceso de evaluación y puesta en marcha de la planta piloto. Los resultados han sido importantes y la idea es aplicar estos catalizadores a una escala más grande y con efluentes reales de diferentes sectores industriales, además de evaluar su factibilidad en el tratamiento de aguas grises para su posterior reutilización".

La iniciativa cuenta con el soporte financiero de CORFO. "Este proyecto es innovador y sostenible por su bajo costo energético, haciéndolo accesible a zonas con recursos limitados. Si bien, está en su etapa piloto, se proyecta como un aporte importante para la gestión sostenible del agua", concluyó la académica de la UNAB.