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Una forma eficaz de limpiar los filtros de aguas residuales

02.03.2022

Científicos chinos han desarrollado catalizadores de nanopartículas reutilizables que incluyen glucosa para ayudar a descomponer los contaminantes dentro de los filtros de aguas residuales de manera eficiente sin dañar los filtros mismos.

Como regla general, los filtros de aguas residuales sucios se limpian con ácidos fuertes, álcalis u oxidantes. Los oxidantes que contienen cloro, como los blanqueadores, pueden descomponer los desechos orgánicos más persistentes. Pero también dañan las membranas de poliamida que se utilizan en la mayoría de los sistemas comerciales de nanofiltración y producen subproductos tóxicos.

Una alternativa más suave a la lejía es el peróxido de hidrógeno, pero es lento para descomponer los contaminantes. Anteriormente, los científicos combinaron peróxido de hidrógeno con óxido de hierro para formar radicales hidroxilo, que aumentan la eficacia del peróxido de hidrógeno en un proceso conocido como reacción de Fenton, que puede destruir muchas sustancias orgánicas. Sin embargo, para que la reacción de Fenton limpie los filtros, se necesitan peróxido de hidrógeno y ácido adicionales, lo que aumenta los costos financieros y ambientales. Para evitar esto, los científicos chinos utilizaron la enzima glucosa oxidasa, que forma simultáneamente peróxido de hidrógeno y ácido glucónico a partir de glucosa y oxígeno. Combinaron nanopartículas de glucosa oxidasa y óxido de hierro en un sistema que cataliza la descomposición de los contaminantes según la reacción de Fenton, creando un sistema de limpieza eficiente y suave para los filtros de membrana.

Los científicos compararon el nuevo método de purificación con otros métodos. Descubrieron que el primer método era mejor para descomponer los contaminantes comunes bisfenol A y azul de metileno. Además, permite conservar una mayor cantidad de estructura de membrana. Luego, el equipo combinó la glucosa oxidasa y el óxido de hierro en una sola nanopartícula. Finalmente, probaron la capacidad de las nuevas nanopartículas para limpiar membranas de nanofiltración impregnadas de azul de metileno, que ensuciaron y limpiaron durante tres ciclos. Después de cada ciclo de purificación, las nanopartículas se retiraban con un imán y se reutilizaban con glucosa nueva para activar el catalizador.

Después de la limpieza, las membranas recuperaron el 94% de su capacidad original de filtración de agua. Debido a que las nanopartículas no requieren productos químicos agresivos y son fáciles de recuperar, el nuevo sistema es un enfoque "más verde" y rentable para limpiar las membranas de nanofiltración, dicen los científicos.

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El asfalto limpia el aire 07.07.2006

La empresa italiana Ital-cementi, después de diez años de investigación científica, ha desarrollado una superficie de carretera que limpia el aire de los gases de escape de los automóviles.

Este es asfalto con la adición de nanopartículas de dióxido de titanio. Bajo la acción de la luz solar, un aditivo químicamente activo convierte los hidrocarburos no quemados, el monóxido de carbono, el nitrógeno y los óxidos de azufre en agua, dióxido de carbono y sales sólidas.

Los experimentos realizados en una cámara sellada mostraron que el asfalto de titanio, iluminado por lámparas fluorescentes, descompone el 400% de los óxidos de nitrógeno en 99 minutos. Los gases nocivos restantes, cuando la superficie de la carretera se ilumina con la luz del sol (estos experimentos se llevaron a cabo en condiciones naturales, en la carretera), se descomponen en un 5%. Se calcula que si sólo el 75% de las calles y plazas de una gran ciudad se cubrieran con asfalto nuevo, el aire en ella se volvería el doble de limpio.

Hasta el momento se han producido 900 toneladas de asfalto titanio. Sus entregas están previstas a 18 países, incluidos Francia, India y China.

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