Tecnología solar para purificar agua

El sol es el motor de la vida en nuestro planeta, no sólo las plantas obtienen energía lumínica y la transforman en energía química, liberando oxígeno en el proceso, también los seres humanos han logrado convertir la energía del sol en energía eléctrica, para su uso doméstico y ahora, además, emplean la luz solar para inducir reacciones químicas que permiten purificar agua contaminada.

La Región del Biobío posee una radiación solar promedio de entre 1400-1700 kWh/m2 al año en invierno y de 1700-1900 kWh/m2 al año en verano. Este flujo es al menos 2 veces superior en radiación UV que el empleado en la Plataforma Solar de Almería (PSA) en España, la mayor y más importante plataforma solar de la Comunidad Europea. Con estos datos, UDT impulsó 2 proyectos actualmente en desarrollo, Fotoreactor solar para el tratamiento de aguas contaminadas de sectores rurales y su Utilización para Consumo Humano”, del Fondo Acceso Energético, FAE, del Ministerio de Energía, y Fotoreactor solar para el tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados y aniones peligrosos”, de Innova Chile CORFO.

El Dr. Juan Matos, investigador del área Biomateriales de UDT, quien encabeza estas iniciativas, explica que para ambos proyectos se construyeron fotoreactores solares del tipo CPC, constituidos por paneles de aluminio anodizado y tubos de borosilicato, por donde circula el agua y los materiales fotoactivos. Estos fotoreactores están conectados a un tanque de agua y por medio de una bomba de diafragma, el agua es recirculada. Estos dispositivos se encuentran instalados en dependencias de UDT, conectados al sistema de punteras; el agua descontaminada se usará para el regadío de las áreas verdes.

“Uno de los fotoreactores se utiliza para realizar oxidación de moléculas emergentes contaminantes y microorganismos patógenos, generando agua ultra pura y CO2. El otro está diseñado para hacer reducción de metales tóxicos como arsénico, cromo, cadmio, mercurio, etc., donde además se pueden recuperar metales preciosos como oro, platino y plata, entre otros. Ambos fotoreactores utilizan 2 tipos diferentes de biocarbonos compuestos con titanio, producidos en UDT, para realizar las reacciones de oxidación o reducción, según el interés”, señala el investigador.

Esta tecnología es factible de transferir a la industria y llegar a los hogares de los chilenos. “Hemos calculado que para tratar 65.000 litros de agua necesitamos 100 metros cuadrados de fotoreactores. Esa cantidad de agua corresponde al consumo promedio de un edificio de 10 pisos con 4 departamentos por piso y los reactores ocuparían cerca de un cuarto del área del techo del edificio que normalmente es una zona que no es utilizada”, ejemplifica el científico. Además, los costos de funcionamiento son prácticamente iguales a los de las plantas convencionales por osmosis inversa, del orden de $0,8 el litro de agua tratada.

Las tecnologías usadas en la actualidad en las plantas de tratamiento de aguas – lodos activados, filtración y osmosis inversa – no eliminan los contaminantes, sino que los almacenan en filtros que hay que reemplazar periódicamente y muchos igualmente van a parar a ríos, esteros o se acumulan en las capas freáticas. La fotocatálisis es la técnica más eficiente conocida a la fecha, para eliminar las moléculas emergentes y microorganismos peligrosos para la salud.