A conxunci贸n entre a nanotecnolox铆a e a luz solar, alternativa para a eliminaci贸n de microcontaminantes das augas residuais
A busca de f贸rmulas para a eliminaci贸n de compostos de orixe antropox茅nica, dos que forman parte numerosos f谩rmacos ou produtos de coidado persoal, antes de que sexan liberados aos cursos de auga centrou a tese de doutoramento do enxe帽eiro qu铆mico e ambiental Jorge Gonz谩lez Rodr铆guez, cuxos resultados foron publicados en revistas cient铆ficas de alto impacto e en diversas conferencias internacionais.
Gonz谩lez Rodr铆guez centrou o seu estudo na eliminaci贸n de microcontaminantes das augas residuais mediante o desenvolvemento de sistemas de tratamento innovadores que empregan nanopart铆culas con propiedades fotocatal铆ticas, abordando dende a escala laboratorio ata probas en plantas piloto. A tese, dirixida polos docentes Mar铆a Teresa Moreira e Gumersindo Feijoo Costa, foi realizada no centro singular CRETUS ao abeiro do grupo de Biotecnolox铆a Ambiental (BioGroup) do Departamento de Enxe帽ar铆a Qu铆mica.
Tanto a escaseza como a baixa calidade das augas est谩n a po帽er en risco moitos dos ecosistemas actuais e provocan que cada vez m谩is territorios se atopen sometidos a estr茅s h铆drico. Al茅n disto, nos 煤ltimos anos xurdiron preocupaci贸ns sobre a detecci贸n de m煤ltiples compostos de orixe antropox茅nica nos efluentes das plantas de tratamento. Este tipo de compostos est谩n presentes nas augas residuais en moi baixas concentraci贸ns, e na maior parte dos casos non acada a s煤a eliminaci贸n completa cando se lle aplican os tratamentos convencionais. Isto provoca que acaben nas masas de auga, afectando en primeira instancia aos ecosistemas acu谩ticos e provocando numerosos efectos sobre os biomas e a sa煤de humana.
Neste contexto, esta tese de doutoramento desenvolve sistemas de tratamento capaces de eliminar estes compostos antes de que sexan liberados aos cursos de auga. Para iso emprega procesos avanzados de oxidaci贸n, que son tratamentos que a trav茅s da xeraci贸n de especies altamente reactivas de os铆xeno son capaces de oxidar as mol茅culas inactiv谩ndoas e reducindo os riscos asociados 谩 s煤a liberaci贸n ao medio ambiente. Os dous procesos abordados nesta investigaci贸n -foto-Fenton heterox茅neo e cat谩lise baseada en semicondutores- contan cun nexo com煤n: o emprego de nanopart铆culas magn茅ticas con propiedades fotocatal铆ticas. Estes nanocomposites presentan caracter铆sticas que os fan ideais para eliminar un amplo rango de compostos contaminantes que poden estar nas augas, ao tempo que as s煤as propiedades superparamagn茅ticas permiten separar o catalizador do efluente unha vez remata a reacci贸n, o que permite a s煤a recuperaci贸n e posterior reutilizaci贸n.
Construci贸n dun reactor
Ao abeiro desta tese, foron estudados diferentes tipos de sistemas reactivos baixo m煤ltiples condici贸ns de operaci贸n, partindo dunha escala laboratorio ata unha proba de concepto dun reactor piloto instalado nunha planta real de tratamento descentralizado. Este reactor piloto, localizado nas instalaci贸ns do edificio de oficinas de Porto do Molle (Nigr谩n), acadou eliminaci贸ns de m谩is do 80% nalg煤ns dos compostos avaliados, ao tempo que reduciu a concentraci贸n de bacterias resistentes a antibi贸ticos e virus.
No que respecta 谩s fontes de luz empregadas, a investigaci贸n centrouse na reduci贸n dos requirimentos enerx茅ticos dos procesos, estudando diversos tipos de irradiaci贸n que abranguen dende o ultravioleta ata fontes de luz visible, como fluorescente ou LED. Como avance m谩is significativo neste eido, dese帽ouse e constru铆use un reactor en continuo que emprega irradiaci贸n solar como fonte de luz e que permitiu acadar porcentaxes de eliminaci贸n de f谩rmacos superiores ao 90% en tempos de reacci贸n relativamente curtos, da orde dos 15 minutos.
Sobresaliente cum laude
Este traballo de investigaci贸n desenvolveuse no marco dos proxectos HP-NANOBIO, SPOTLIGHT e o recentemente concedido CIES, financiados polas convocatorias Xeraci贸n de Co帽ecemento e Proba de Concepto do Ministerio de Ciencia, Innovaci贸n e Universidades. Ademais, a tese desenvolveuse ao abeiro do programa das Axudas 谩 Formaci贸n Predoutoral da Xunta de Galicia e 谩s Axudas para a Formaci贸n de Profesorado Universitario (FPU) financiadas polo Ministerio de Universidades. Ligadas a estes proxectos de investigaci贸n, tam茅n se realizaron d煤as estad铆as de investigaci贸n na Universidade do Porto (Portugal) e na RWTH Aachen University (Alema帽a) que permitiron complementar as investigaci贸ns.
O tribunal encargado de avaliar esta tese estivo presidido pola profesora Carolyn Palma Toloza, acompa帽ada polo profesor Juan Manuel Garrido, actuando como secretario, e a profesora Silvia 脕lvarez Torrellas. Este tribunal acordou por unanimidade a cualificaci贸n de Sobresaliente Cum Laude, facendo 茅nfase na importancia de desenvolver este tipo de procesos a nivel industrial de cara a mellorar os sistemas de tratamento e cumprir os futuros requirimentos legais.
