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Mejoran método para limpieza de agua, con resultados en cuestión de horas
Estudiantes del Instituto Politécnico Nacional (IPN) crearon un sistema de producción de catalizadores que incrementan las propiedades quÃmicas y fÃsicas de los compuestos utilizados en el método de ozonación catalÃtica, el cual permite la eliminación eficaz de compuestos tóxicos en cuestión de horas, a diferencia de los procesos convencionales que suelen durar varios dÃas o incluso semanas.
El proyecto desarrollado en la Escuela Superior de IngenierÃa QuÃmica e Industrias Extractivas (ESIQIE) fabrica catalizadores en forma de pelÃculas delgadas que se emplean en el método de ozonación catalÃtica, con el cual se lleva a cabo el tratamiento de aguas contaminadas para la degradación de desechos tóxicos como fármacos, plastificantes, cosméticos o colorantes depositados en cuerpos de agua.
Tradicionalmente los catalizadores en forma de pelÃcula delgada (nanométrica) se obtienen 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 IngenierÃa QuÃmica Industrial Bryan Iván Aguilera Gómez y Gerardo Cruz Jiménez desarrollaron el Sistema Autónomo de RocÃo PirolÃtico Ultrasónico, que sintetiza el catalizador de manera automática sobre una placa o sustrato en condiciones de proceso controladas y un mÃnimo contacto por parte del usuario.
Bajo la dirección del doctor José Antonio Barraza Madrigal, de la Academia de FÃsica de la ESIQIE, los jóvenes politécnicos construyeron un prototipo que incluye un nebulizador con el cual introducen el compuesto quÃmico, a través de ondas ultrasónicas sobre una solución precursora para atomizarla de una manera uniforme y con una temperatura especÃfica sobre la placa o sustrato, que puede ser de vidrio u otros materiales como aluminio o fibra de carbón.
Este sistema cuenta con un control de fácil manejo y una pantalla táctil, lo que hace muy sencillo su funcionamiento. Además es capaz de trabajar a una velocidad constante realizando una serie de movimientos especÃficos 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 quÃmica.
De acuerdo a un comunicado del IPN, el proyecto se realiza en colaboración con la doctorante en IngenierÃa QuÃmica Ivete Cecilia Guzmán RodrÃguez, quien estudia las ventajas que ofrecen las pelÃculas a base de óxido de NÃquel (NiO), óxido de Cerio (CeO2) y óxido de NÃquel-Cerio (NiO-CeO2) en la degradación de contaminantes, proveniente de la industria del curtido principalmente.
Guzmán RodrÃguez sostuvo que el catalizador en placa o sustrato es ideal porque no lleva ningún método adicional de separación de residuos, además de que se puede reutilizar, ya que la placa permanece estable y activa, luego de ser utilizada en el procedimiento de ozonación.
Finalmente, la estudiante detalló que en comparación con los procesos convencionales de sÃntesis de catalizadores, la ventaja con este sistema es que se pueden obtener pelÃculas de 5 a 20 minutos de atomización, en comparación con algunos procedimientos convencionales de catalizadores en polvo que requieren de uno a dos dÃas para producirlo.