El agua dulce es un bien básico muy valioso y debe tratarse con cuidado, especialmente en áreas rurales donde se encuentran industrias en fase de crecimiento que disponen de opciones limitadas para el tratamiento de las aguas residuales. Por ejemplo, en las industrias agrícola y de mariscos, la filtración y los tratamientos de aguas residuales microbianas de referencia no eliminan toda la materia orgánica presente en el agua reciclada.
El proyecto financiado por la Unión Europea «Photocatalytic materials for the destruction of recalcitrant organic industrial waste» (
PCATDES) utiliza luz solar para eliminar los contaminantes orgánicos de las aguas residuales. Se trata de una estrategia fotocatalítica dirigida a la etapa final del tratamiento de aguas y su objetivo es eliminar los residuos de los prensados de aceite y de los productos químicos obtenidos de la cría de peces y gambas.
La energía de radiación del espectro de luz ultravioleta se utiliza generalmente para purificar el agua, pues destruye los patógenos al producir radicales sin oxígeno dañinos. Este proceso de purificación puede mejorarse con un material activado con la luz denominado fotocatalizador, que absorbe luz y transmite la energía producida a otras moléculas.
Habitualmente, se utiliza dióxido de titanio como fotocatalizador, el cual reacciona con el agua para generar radicales sin hidroxilo que descomponen las moléculas orgánicas cuando se activa con la luz. Para aumentar la energía de la reacción fotocatalítica, PCATDES utilizó diodos emisores de luz (LED) comerciales que operan en el espectro de luz azul y violeta de alta energía.
Una vez estudiada la actividad y estabilidad de los fotocatalizadores mejorados, se diseñaron y crearon fotorreactores iluminados con LED normalizados. En el futuro, se aumentará la escala del prototipo de reactor y se estudiará su aplicación en el campo, particularmente en las industrias del aceite de palma y de los mariscos.
El objetivo definitivo de PCATDES es producir un reactor fotocatalítico rentable, eficiente desde el punto de vista energético, automatizado y portátil para el tratamiento de aguas residuales en áreas remotas. Además de brindar conocimientos nuevos sobre materiales fotocatalíticos, al completarse el proyecto habrá mejorado el acceso de la población mundial a agua dulce potable.
water is a precious commodity that needs to be managed carefully, particularly in rural areas with developing industries that have limited wastewater treatment options. In the agricultural and seafood industries, for example, standard filtration and microbial wastewater treatments do not remove all organic matter from recycled water.
The EU-funded 'Photocatalytic materials for the destruction of recalcitrant organic industrial waste' (
PCATDES) project is using sunlight to remove organic pollutants from wastewater. This photocatalytic approach targets the final stage of water treatment and aims to remove residual matter from oil pressings and chemicals from fish/prawn farming.
Radiation energy from ultraviolet light is often used to purify water since it destroys pathogens by producing damaging oxygen-free radicals. This purification process can be boosted by a light-activated material called a photocatalyst, which absorbs light and passes on the increased energy to other molecules.
A commonly used photocatalyst is titanium dioxide, which upon light activation reacts with water to generate hydroxyl-free radicals that break down organic molecules. To increase the energy of the photocatalytic reaction, PCATDES used commercially available light-emitting diodes (LEDs), which operate in the high-energy violet-blue part of the spectrum.
Having evaluated the activity and stability of the improved photocatalysts, researchers are designing and building standardised LED-illuminated photoreactors. Next, they will scale up the prototype reactor and test it in the field, focusing on the palm oil and seafood industries.
PCATDES' ultimate goal is to provide a cost-effective, energy-efficient, automated, portable photocatalytic reactor for wastewater treatment in remote areas. Apart from generating new knowledge on photocatalytic materials, the project's conclusion will increase the global population's access to clean and safe drinking water.
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