El prototipo podría ser utilizado en la industria de alimentos, de impresión y de curtiembres. Con el diseño del reactor, los estudiantes del Taller de Proyectos Interdisciplinarios (TPI) de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Bogotá pretenden ofrecer una alternativa viable para las empresas que usan colorantes cuyo vertimiento es penalizado con cuantiosas multas.

El catalizador desarrollado en la U.N. se encuentra alojado dentro de un tubo iluminado por una fuente de bombillas led azules, similar a los de la luz ultravioleta. El efecto provocado por estas (oxidación) hace que los colores presentes en el agua se degraden hasta volverse transparentes gracias a la acción de la película empleada.

La oxidación de los colorantes permite transformarlos en compuestos menos tóxicos (parte de ellos son llevados hasta mineralización a gas carbónico y agua), habitualmente vertidos de manera directa al medioambiente. El proceso puede tardar cerca de dos horas para limpiar 20 litros de agua.

“Hemos realizado pruebas para decolorar aguas contaminadas con Orange II –ampliamente utilizado en la industria textil–, aunque hemos encontrado que se puede extender a otro tipo de colorantes con enlaces de nitrógeno”, explica Juan Camilo Cely, estudiante de décimo semestre de Ingeniería Química.

Para permitir la circulación constante del agua proveniente de un recipiente de 20 litros, gracias a una motobomba, el prototipo está diseñado para que la corriente ingrese por la parte inferior del reactor, de manera que pueda atravesarlo en forma ascendente y entre en contacto con el catalizador.

Aunque se han documentado procesos con fines similares, la diferencia con el propuesto por los estudiantes de la U.N radica en que si bien en estos se produce una separación del colorante, el agente contaminante permanece activo puesto que no llega a degradarse, mientras que en el segundo sí se degrada.

Reactor fotocatalítico

El diseño del prototipo se dio gracias a la búsqueda de nuevos emprendimientos por parte de estudiantes de las facultades de Artes, Medicina e Ingeniería, a través del TPI. Uno de los resultados de estas acciones fue la realización de pruebas con un vaso de precipitado.

“Después de poner la muestra contaminada dentro de este, se agitaba en presencia del catalizador en una cámara con luz ultravioleta”, explica Luis Antonio Rodríguez, estudiante de Ingeniería Electrónica.

Luego vinieron otras ideas relacionadas con la circulación constante del agua y la disposición del catalizador en la malla, de tal manera que se pudiera evitar el riesgo de ocasionarle una avería a la bomba de agua. También surgió la iniciativa de emplear un juego de luces que permitiera ampliar el rango de la reacción.

Conformado por ingenieros eléctricos, electrónicos, mecánicos y químicos de la U.N., el grupo de estudiantes también aprovechó las investigaciones realizadas previamente en el Grupo de Investigación en Materiales, Catálisis y Medioambiente, dirigido por los profesores José Herney Ramírez y Hugo Ricardo Zea.

Gracias al apoyo de la Cámara de Comercio de Bogotá, el grupo de estudiantes se encuentra en el proceso de comercializar el prototipo.