Un tratamiento con impresión 3D para eliminar los contaminantes de las aguas residuales

Ingenieros de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han desarrollado un nuevo tratamiento para la eliminación de contaminantes persistentes de aguas residuales por medio de fotocatalizadores flotantes impresos en 3D. El equipo de la Escuela de Ingeniería y Diseño Industrial de la UPM ha ensayado con éxito este tratamiento para la degradación de contaminantes de preocupación emergente (CECs) en las aguas residuales, según explica la universidad en un comunicado.

Para ello, han utilizado "fotocatalizadores flotantes y radiación solar como único reactivo", en un proceso "muy económico, eficiente, fácil de implantar y compatible con el medio ambiente". Entre los contaminantes orgánicos CECs, figuran productos farmacéuticos que, pese a encontrarse en baja concentración, pueden ocasionar importantes daños en la flora, la fauna y la salud humana, como problemas "en los sistemas hormonal y endocrino, diversos tipos de cáncer, resistencia bacteriana a los antibióticos", entre otros.

"Estos contaminantes presentan una elevada persistencia en las aguas residuales, ya que no pueden ser eliminados completamente por los tratamientos de aguas convencionales", según la investigadora María José Martín de Vidales.

Los procesos de oxidación avanzada y, específicamente, la fotocatálisis con dióxido de titanio (TiO2) se consideran una opción con resultados positivos para un tratamiento eficiente, según la universidad. El dióxido de titanio es un semiconductor capaz de activarse con "una energía muy pequeña, que puede ser aportada por la simple presencia de una fuente de radiación ultravioleta (UV) con ayuda de una lámpara", como en los experimentos realizados.

Pero también la puede proporcionar la "radiación solar, permitiendo la generación en el agua de radicales hidroxilo y demás agentes oxidantes de materia orgánica", de ahí el nombre de fotocatalizadores, continúa la investigadora.

El objetivo era buscar una mayor superficie activa de catalizador y su posterior impresión 3D, contando con una adecuada dispersión del dióxido de titanio en un soporte de menor densidad que el agua, explica. De esta forma, se obtiene "un fotocatalizador flotante accesible a la radiación ultravioleta y de elevada actividad en el tratamiento de aguas residuales contaminadas con CECs”, según la investigadora.

Además, "la característica flotante del catalizador puede aumentar la eficiencia del proceso si el contaminante se encuentra principalmente en la superficie del agua", concluye Martín de Vidales.

Esta investigación abre las puertas al tratamiento in situ de contaminantes orgánicos mediante radiación solar y con un proceso "de fácil implantación y medioambientalmente compatible", concluye el estudio publicado en la revista científica Catalysis Today.