A busca de fórmulas para a eliminación de compostos de orixe antropoxénica, dos que forman parte numerosos fármacos ou produtos de coidado persoal, antes de que sexan liberados aos cursos de auga centrou a tese de doutoramento do enxeñeiro químico e ambiental Jorge González Rodríguez, cuxos resultados foron publicados en revistas científicas de alto impacto e en diversas conferencias internacionais. Ao abeiro da súa tese, deseñou un reactor que funciona con luz solar e co que acadou porcentaxes de eliminación de fármacos superiores ao 90%
González Rodríguez centrou o seu estudo na eliminación de microcontaminantes das augas residuais mediante o desenvolvemento de sistemas de tratamento innovadores que empregan nanopartículas con propiedades fotocatalíticas, abordando dende a escala laboratorio ata probas en plantas piloto. A tese, dirixida polos docentes María Teresa Moreira e Gumersindo Feijoo Costa, foi realizada Centro Interdisciplinar en Tecnoloxías Ambientais (CRETUS) da Universidade de Santiago (USC).
A calidade das augas, no punto de mira
Tanto a escaseza como a baixa calidade das augas están a poñer en risco moitos dos ecosistemas actuais e provocan que cada vez máis territorios se atopen sometidos a estrés hídrico. Alén disto, nos últimos anos xurdiron preocupacións sobre a detección de múltiples compostos de orixe antropoxénica nos efluentes das plantas de tratamento. Este tipo de compostos están presentes nas augas residuais en moi baixas concentracións, e na maior parte dos casos non acada a súa eliminación completa cando se lle aplican os tratamentos convencionais. Isto provoca que acaben nas masas de auga, afectando en primeira instancia aos ecosistemas acuáticos e provocando numerosos efectos sobre os biomas e a saúde 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 oxidación, que son tratamentos que a través da xeración de especies altamente reactivas de osíxeno son capaces de oxidar as moléculas inactivándoas e reducindo os riscos asociados á súa liberación ao medio ambiente. Os dous procesos abordados nesta investigación —foto-Fenton heteroxéneo e catálise baseada en semicondutores— contan cun nexo común: o emprego de nanopartículas magnéticas con propiedades fotocatalíticas. Estes nanocomposites presentan características que os fan ideais para eliminar un amplo rango de compostos contaminantes que poden estar nas augas, ao tempo que as súas propiedades superparamagnéticas permiten separar o catalizador do efluente unha vez remata a reacción, o que permite a súa recuperación e posterior reutilización.
Construción dun reactor
Ao abeiro desta tese, foron estudados diferentes tipos de sistemas reactivos baixo múltiples condicións de operación, partindo dunha escala laboratorio ata unha proba de concepto dun reactor piloto instalado nunha planta real de tratamento descentralizado. Este reactor piloto, localizado nas instalacións do edificio de oficinas de Porto do Molle (Nigrán), acadou eliminacións de máis do 80% nalgúns dos compostos avaliados, ao tempo que reduciu a concentración de bacterias resistentes a antibióticos e virus.
No que respecta ás fontes de luz empregadas, a investigación centrouse na redución dos requirimentos enerxéticos dos procesos, estudando diversos tipos de irradiación que abranguen dende o ultravioleta ata fontes de luz visible, como fluorescente ou LED. Como avance máis significativo neste eido, deseñouse e construíuse un reactor en continuo que emprega irradiación solar como fonte de luz e que permitiu acadar porcentaxes de eliminación de fármacos superiores ao 90% en tempos de reacción relativamente curtos, da orde dos 15 minutos.
