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Fotocatalizadores impresos en 3D para eliminar contaminantes de aguas residuales

Publicado el julio 18, 2019 por Lucía C.
fotocatalizadores impresos en 3d

Hace algunos días, un equipo de investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) dio a conocer el resultado de un proyecto en el que consiguieron con éxito desarrollar fotocatalizadores impresos en 3D como una solución para eliminar los contaminantes dentro de las aguas residuales. Estos compuestos creados a muy bajo costo, son capaces de transportar electrones por una fuente de energía, en el caso del proyecto radiación solar, lo cual le permite generar entidades encargadas de degradar compuestos contaminantes.

Una de las preocupaciones más recientes por la Organización Mundial de la Salud son los llamados Contaminantes emergentes (CECs) y su presencia en las aguas residuales. La detección de estos contaminantes en el medio ha sido posible sólo recientemente gracias al desarrollo de nuevas tecnologías analíticas, ya que se consideraban imperceptibles. Entre los contaminantes emergentes presentes en el agua cabe destacar fármacos, compuestos perfluorados, hormonas, drogas de abuso, y productos de cuidado personal. Algo que está afectando a la flora y la fauna, y por consiguiente nuestra salud.

Fotocatalizadores

Ejemplo de fotocatalizadores impresos en 3D. (Créditos: Universidad Uppsala)

“Este tipo de contaminantes presentan una elevada persistencia en las aguas residuales, ya que no pueden ser eliminados completamente por los tratamientos de aguas convencionales, y su presencia en el medio acuático, incluso en bajas concentraciones, puede generar problemas de salud de diversa índole (problemas en los sistemas hormonal y endocrino, diversos tipos de cáncer, resistencia bacteriana a los antibióticos, etc.)”, mencionó María José Martín de Vidales, investigadora del proyecto.

Fotocatalizadores impresos en 3D para la oxidación de los contaminantes

Los fotocatalizadores impresos en 3D desarrollados por el equipo de la UPM con tecnología de deposición fundida, han sido desarrollados para producir una oxidación avanzada en la materia orgánica del contaminante, gracias a la fotocatálisis con dióxido de titanio (TiO2).Este semiconductor posee un salto de la capa de valencia a la capa de conducción con una energía muy pequeña, que puede ser aportada por la simple presencia de una fuente de radiación ultravioleta (UV). Aportada en el proyecto por la radiación solar, permitiendo la generación en el agua de radicales hidroxilo y demás agentes oxidantes de materia orgánica. Es por esto por lo que reciben el nombre de fotocatalizadores.

“Uno de los propósitos de este proyecto ha sido buscar una mayor superficie activa de catalizador por extrusión y su posterior impresión 3D, contando con una adecuada dispersión de TiO2 en un soporte de menor densidad que el agua, obteniendo así un fotocatalizador flotante accesible a la radiación UV y de elevada actividad en el tratamiento de aguas residuales contaminadas con CECs” explica la investigadora. Además, “la característica flotante del catalizador puede aumentar la eficiencia del proceso si el contaminante se encuentra principalmente en la superficie del agua” concluye María José Martín de Vidales.

fotocatalizadores impresos en 3D

Esquema realizado por los investigadores. (Créditos:UPM)

Los fotocatalizadores impresos en 3D desarrollados por el equipo de investigación obtuvieron una mayor actividad en comparación con una geometría plana. Gracias a la utilización de los plásticos en la impresión 3D el coste del proyecto ha sido mínimo. Por lo tanto, se abren las puertas al tratamiento in situ de los contaminantes emergentes, utilizando fotocatalizadores flotantes y radiación solar como único reactivo, un proceso muy económico y eficiente.

Para más información puedes visitar el comunicado oficial de la UPM aquí.

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