Estudiantes del IPN mejoran método de limpieza de agua por ozonación

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De acuerdo con el portal de Investigación y Desarrollo (Agencia ID) estudiantes del Instituto Politécnico Nacional (IPN) crearon un sistema de producción de catalizadores que incrementan las propiedades químicas y físicas de los compuestos utilizados en el método de ozonación 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.

La ventaja con este sistema es que se pueden obtener películas de 5 a 20 minutos de atomización, en comparación con algunos procedimientos convencionales de catalizadores en polvo que requieren de uno a dos días (Foto: Especial).

El proyecto desarrollado en la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE) fabrica catalizadores en forma de películas delgadas que se emplean en el método de ozonación catalítica, 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 película 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 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.

Bajo la dirección del doctor José Antonio Barraza Madrigal, de la Academia de Física de la ESIQIE, 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 atomizarla 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 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 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.

De acuerdo a un comunicado del IPN, el proyecto se realiza en colaboración con la doctorante en Ingeniería Química Ivete Cecilia Guzmán Rodríguez, quien 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.

Guzmán Rodríguez 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 síntesis de catalizadores, la ventaja con este sistema es que se pueden obtener películas de 5 a 20 minutos de atomización, en comparación con algunos procedimientos convencionales de catalizadores en polvo que requieren de uno a dos días para producirlo.


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