Un material "inteligente" detecta y destruye los contaminantes del agua
La eliminación de contaminantes tóxicos del agua requiere un gran número de pasos. Las moléculas deben ser identificadas, y después destruidas o extraídas.
Cuando las moléculas contaminantes son expuestas a este nuevo material, la luz tenue que emiten las partículas de óxido de zinc se incrementa espectacularmente, mostrando que el proceso de limpieza ha terminado.
La ventaja de este proceso, según Prashant Kamat y su colaboradores de la Universidad de Notre Damme (Indiana), es que este proceso sólo se produce cuando los contaminantes están presentes en el agua.
El equipo de este investigador está tratando de eliminar contaminantes como los PCB. Estos compuestos son usados como preservantes en materiales como la madera, además de ser uno de los principales componentes de numerosos pesticidas.
Los PCB son sustancias que están muy extendidas en los suelos de todas las naciones industrializadas. Son utilizados para la fabricación de pinturas, plásticos, pegamentos, líquidos refrigerantes y componentes eléctricos. Las instalaciones incineradoras que acaban con los residuos orgánicos de nuestras ciudades producen compuestos aromáticos clorados denominados dioxinas; los efectos de estas sustancias son comparables a los del PCB. Todas estas sustancias son tóxicas en altas dosis, y se ha probado que están relacionadas en procesos carcinógenos.
El método más empleado para la descontaminación de aguas que contengan esas sustancias en la oxidación fotocatalítica (la quema de moléculas orgánicas en el aire estimulada por un catalizador sensible a la luz). Hasta la fecha el proceso más común de éstos es en el que media el dióxido de titanio.
Sin embargo el nuevo proceso desarrollado por Kamat y su equipo ha probado ser más versátil. Destruye las moléculas orgánicas de la misma forma que el dióxido de titanio, pero además advierte de la presencia de las sustancias contaminantes.
El óxido de zinc es fluorescente, absorbe luz ultravioleta y emite esa energía como luz verde. Esta luz desciende en un 15% cuando este compuestos es expuesto en un medio con una parte por millón de PCB (una gota en una bañera de agua). Cuando esa solución es expuesta a una fuerte radiación ultravioleta, las partículas de óxido de zinc reaccionan con las sustancias orgánicas, convirtiéndolas en sustancias inofensivas. Después de varias horas de irradiación, la fluorescencia se incrementa debido a que el contenido en PCB desciende.
En un sistema de purificación de agua, ese brillo verde podría servir como testigo de que la mayor parte de las sustancias contaminantes han sido destruidas, momento a partir del cual se podría dejar de irradiar con luz ultravioleta.
Una vez que se ha desarrollado este método alternativo para la destrucción de PCB se estudiará su viabilidad económica.