Uno de los principales responsables de la contaminación del agua en el mundo es el cromo hexavalente, metal utilizado en la industria para proteger de la corrosión piezas como parachoques, llantas, grifos y accesorios de baño. Sin embargo, al ser muy tóxico puede penetrar las células hasta causar enfermedades letales como el cáncer. Mediante el uso de láminas elaboradas a partir de dióxido de titanio y partículas de níquel se purificarían las aguas residuales de esta industria hasta en un 98 % antes de ser arrojadas a ríos y quebradas.
Juan Pablo Velásquez Tamayo, magíster en Ciencias-Física, de
la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, explica que, “dichas
láminas son ideales para aplicar fotoelectrocatálisis, técnica que combina luz
ultravioleta o UV y la electricidad para convertir el cromo hexavalente, que es
muy tóxico, en cromo trivalente (una variante) más seguro y fácil de
eliminar del agua”.
“Mientras el dióxido de titanio usa la luz UV para activar
reacciones químicas, el níquel mejora la conducción de electricidad, lo que
hace que el proceso sea más eficiente”, señala.
Un aspecto interesante del trabajo es que se está aplicando
una solución efectiva para reducir la contaminación por cromo hexavalente, y,
además, se están utilizando los principios de economía circular, “al reutilizar
las aguas residuales del niquelado como fuente de níquel para sintetizar estos
recubrimientos. Esto reduce costos y promueve un modelo más sostenible”,
destaca el investigador Velásquez Tamayo.
El experimento consistió en extraer dos muestras de agua
contaminada con cromo hexavalente y, en cada una poner una placa metálica
recubierta, diseñada para activar sus funciones fotocatalíticas cuando se
exponen a luz ultravioleta. Además, estas se conectaron a energía eléctrica
para potenciar el proceso.
Sí descontamina
En los experimentos, los recubrimientos de mostraron una
eficiencia sobresaliente para reducir. Uno de los recubrimientos, con un diseño
específico denominado “ciclo útil de trabajo del 2 %”, eliminó más del 98
% del cromo hexavalente incluso después de 16 ciclos de uso. Este resultado
destaca la durabilidad y efectividad del material.
El proceso también fue evaluado bajo diferentes condiciones, como la concentración inicial de cromo hexavalente y la tensión eléctrica aplicada. El investigador determinó las condiciones óptimas para maximizar la reducción del contaminante, ajustándose a un modelo matemático que predice su comportamiento.
Esta tecnología podría transformar el tratamiento de
aguas residuales en industrias como el cromado y el curtido de cuero, dos de
las principales fuentes de contaminación por cromo hexavalente. Al reutilizar
aguas residuales del niquelado, se reduciría la generación de desechos y se
promueve una gestión más sostenible de los recursos.
Desde una perspectiva ambiental, la reducción de cromo
hexavalente contribuirá a proteger los ecosistemas acuáticos y la
biodiversidad. En el ámbito social, esta tecnología podría prevenir
enfermedades graves relacionadas con la exposición al cromo, mejorando la
calidad de vida de las comunidades cercanas a industrias contaminantes.
Aunque esta investigación aún se encuentra en fase
experimental, sus resultados son alentadores. El siguiente paso será escalar la
tecnología para implementarla a nivel industrial. Esto requerirá colaboración
entre la academia, el sector industrial y las autoridades ambientales.
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