La Universidad de Extremadura (UEx) ha registrado ya la patente de este método que permite la magnetización de sólidos inorgánicos, con el fin de limpiar las aguas residuales y facilitar la separación de materiales en suspensión que se dan en otros procesos.
En el proceso de depuración del agua se utilizan catalizadores, que permiten la degradación de los contaminantes presentes en las aguas residuales. Un catalizador es una sustancia que ayuda a potenciar reacciones químicas, es decir, en este caso mejora los procesos de degradación de sustancias contaminantes en las aguas residuales. Este proceso es necesario, porque se está produciendo un incremento de la presencia de sustancias químicas sintéticas en las aguas, provenientes de los medicamentos, productos fitosanitarios, herbicidas, etc.
Sin embargo, un problema existente en estos métodos que emplean catalizadores, es que separar el catalizador del medio acuoso tras su uso es un proceso muy costoso. “Para separar el catalizador en suspensión del medio, normalmente se utilizan filtros u otros procesos que no son viables en grandes caudales de agua” explica Jorge López Gallego, uno de los autores de la patente “Es decir, hablamos de procesos complejos y económicamente costosos”.
Para solucionar este problema, los investigadores han procedido a magnetizar las partículas que se utilizan en el medio acuoso, para posteriormente separarlas mediante un imán o electroimán. En esta patente se ha utilizado el neodimio, un metal sólido, aunque se podría utilizar cualquier otro. “Una vez se separan las partículas, estas se volverían a utilizar en la corriente de entrada, y así sucesivamente, mejorando el coste del proceso” declara López Gallego.
Magnetizar el catalizador P25
Como producto final, los investigadores consiguieron magnetizar el P25, que es el catalizador por excelencia en procesos de fotocatálisis, con el objetivo de utilizar reactores CPC, que utilizan la luz solar como energía renovable. El proceso sería el siguiente: el agua, que contiene el catalizador magnetizado en suspensión, es expuesta a la luz solar. A continuación, el Sol provocaría la degradación de los contaminantes hasta CO2 (dióxido de carbono) y H2O (agua), y el catalizador sería separado del medio acuoso gracias a un imán y reutilizado en el proceso.
El proceso de magnetización del catalizador P25 ha sido complejo. Como resultado, el equipo de científicos de la UEX ha conseguido no solo magnetizar el catalizador, sino también otros compuestos inorgánicos, como el óxido de aluminio, el grafeno o el óxido de grafeno entre otros. La materia inorgánica, es aquella que no tiene un grupo funcional de tipo orgánico en su composición, es decir, no está formada principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno. Un ejemplo de materia inorgánica son los gases nobles, como el helio; o los metales, como el hierro.
Además, los investigadores han conseguido magnetizar un catalizador P25 de óxido de titanio que les permite la aplicación en procesos avanzados de oxidación, que ayuda a eliminar aquellos compuestos químicos que no se descartan en las depuradoras normalmente. A fin de evitar que estas sustancias contaminen el medio y acabe volviendo a nuestro organismo.
Este método de magnetización se engloba en lo que se conoce en el campo científico como green synthesis, es decir, hablamos de un proceso verde que es además económico y sostenible.
