Con este procedimiento es posible obtener catalizadores en 5 a 20 minutos, en comparación con otros procesos convencionales que requieren de hasta dos días
Teorema Ambiental/Redacción
Estudiantes del Instituto Politécnico Nacional (IPN) perfeccionaron el proceso de degradación de desechos tóxicos como fármacos, plastificantes, cosméticos o colorantes depositados en cuerpos de agua, por medio de la fabricación automatizada de catalizadores en forma de películas delgadas, que se emplean en el método de ozonización catalítica, para tratar aguas contaminadas.
Con el proyecto desarrollado en la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE), se creó un sistema de producción de catalizadores que incrementan las propiedades químicas y físicas de los compuestos utilizados en el método de ozonización catalítica, el cual permite la eliminación eficaz de compuestos tóxicos en cuestión de horas, a diferencia de los procesos convencionales que suelen durar varios días o incluso semanas.
El ozono es un agente oxidante capaz de purificar el agua, por su eficacia en la oxidación de materias orgánicas e inorgánicas. Su poder oxidante y desinfectante es mayor al del cloro: elimina olores, sabores y coloración del agua, así como bacterias, virus y otros microorganismos.
Los catalizadores son una película delgada (nanométrica) que se obtiene al rociar manualmente un agente activo sobre una placa o sustrato. Sin embargo, suelen formarse superficies irregulares debido a que se concentra una mayor cantidad de catalizador en una zona, con lo que el proceso de purificación es más tardado o resulta menos eficiente.
Ante esta problemática, los estudiantes de ingeniería química industrial Bryan Iván Aguilera Gómez y Gerardo Cruz Jiménez, desarrollaron el Sistema Autónomo de Rocío Pirolítico Ultrasónico, que sintetiza el catalizador de manera automática sobre una placa o sustrato en condiciones de proceso controladas y un mínimo contacto por parte del usuario.
Los jóvenes politécnicos construyeron un prototipo que incluye un nebulizador con el cual introducen el compuesto químico, a través de ondas ultrasónicas sobre una solución precursora para atomizar la solución de una manera uniforme y con una temperatura específica sobre la placa o sustrato, que puede ser de vidrio u otros materiales como aluminio o fibra de carbón.
Este sistema es capaz de trabajar a una velocidad constante, realizando una serie de movimientos específicos, sobre un lugar determinado, a una temperatura fija, con una misma frecuencia, para hacer incidir las ondas ultrasónicas y crear de manera uniforme las gotas que impactarán sobre la placa, cuyos ingredientes se activarán por reacción química, explicaron.
Los principales parámetros que controla el prototipo son: área de la película, posicionamiento y velocidad, además de la altura de rocío, para obtener películas con ciertas propiedades específicas que permiten una mayor degradación de los compuestos químicos. El sistema cuenta con un control de fácil manejo y una pantalla táctil, lo que hace muy sencillo su funcionamiento.
El proyecto lo realizan en conjunto con la doctorante en ingeniería química, Iveete Cecilia Guzmán Rodríguez, quien bajo la asesoría de las doctoras Julia Liliana Rodríguez Santillán y Tatiana Timoshina Lukianova, estudia las ventajas que ofrecen las películas a base de óxido de níquel (NiO), óxido de cerio (CeO2) y óxido de níquel-cerio (NiO-CeO2) en la degradación de contaminantes, proveniente de la industria del curtido principalmente.
En comparación con los procesos convencionales de síntesis de catalizadores, la ventaja con este sistema es que se pueden obtener películas de cinco a 20 minutos de atomización, en comparación con algunos procedimientos convencionales de catalizadores en polvo que requieren de uno a dos días para producirlo.
