- Directora de Escuela de Ciencias Ambientales y Sustentabilidad de la Universidad Andrés Bello creó un prototipo 100% sustentable que utiliza la energía solar para el tratamiento de aguas residuales, el que se puede implementar para uso domiciliario o industrial.
El proyecto liderado por la académica e investigadora de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Andrés Bello (UNAB), Elizabeth Garrido, tiene como objetivo la reutilización de aguas domésticas o industriales, para lo cual creó un prototipo de planta piloto, de efecto dual y autosustentable. Durante cuatro años, la experta ha estado trabajando junto a académicos y estudiantes de la carrera de Ingeniería Ambiental para crear esta nueva planta, que utiliza fotocatalizadores activados por la luz solar para degradar contaminantes emergentes, es decir, degradación fotocatalítica.
Para la investigadora, estas iniciativas son importantes debido a la falta de agua que afecta a varias zonas del país y al mundo, tal como se ha observado actualmente en Uruguay. “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”.
Considerando que en los últimos 50 años Chile ha enfrentado la mayor crisis hídrica, Elizabeth Garrido detalla 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”.
Cómo funciona
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.
El prototipo 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, Garrido explica que «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».
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.
Próximos pasos
La implementación de la planta abarca un trabajo de cuatro años, tiempo en el que se prepararon los catalizadores. Luego, comenzaron los ensayos a escala de los catalizadores para probar su efectividad en la degradación de contaminantes A continuación, se diseñó la planta con estudiantes de Ingeniería Ambiental y, en la última etapa, se obtuvo el soporte de un proyecto de Corfo 2030, que aportó el financiamiento para la construcción de las planta piloto.
Este proyecto está en marcha desde mayo. Próximamente, «nuestra idea es aplicarlo en fuentes reales, por ejemplo en la industria vitivinícola. También, estamos observando cómo funciona tratando aguas grises provenientes de actividades domésticas, las que tienen un gran potencial de reutilización», ya que habitualmente el tratamiento que utilizan y requieren incluyen más personal y poseen una capacidad técnica más compleja», agrega la académica.
