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Periódico Alma Máter

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Ciencia

Con «ruido silencioso» combaten contaminantes

22/04/2019
Por: Stiven Arias Henao — Periódico Alma Mater

Un equipo que descontamina el agua con ultrasonido fue patentado ante la SIC por investigadores de la Universidad de Antioquia. El poderoso desarrollo para eliminar contaminantes se sumó a las 62 patentes que ya tiene la institución.

Infografía: Felipe Uribe.

De nuestros lavabos y sanitarios a los ríos y mares. De los ríos y mares a las plantas potabilizadoras. De las plantas potabilizadoras a nuestro organismo, y el ciclo se repite. El de los «contaminantes emergentes» es un círculo más que vicioso para nuestra salud. Se les llama así porque sus efectos recién se conocen, aunque proceden de artículos tan comunes como lociones, fármacos o productos para el cuidado y aseo personal.

¿Cómo atacar problemas emergentes? Con soluciones emergentes. Por eso, investigadores de la Universidad de Antioquia desarrollaron un equipo para descontaminar agua con métodos de ultrasonido que degradan, o destruyen, dichos contaminantes. Aunque la técnica no es nueva, el equipo sí es novedoso por la baraja de posibilidades que ofrece para el tratamiento del agua.

El desarrollo, patentado en noviembre de 2018 ante la Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia —SIC—, vio la luz gracias a la colaboración de investigadores del Grupo de Diagnóstico y Control de la Contaminación —GDCON—, bajo la coordinación del profesor Gustavo Antonio Peñuela Mesa, y del Grupo de Energía Alternativa —GEA—, ambos de la Facultad de Ingeniería.

La idea de descontaminar el agua usando «ruido silencioso» puede sonar extraña, pero la ciencia disipa las dudas. El equipo genera ondas de ultrasonido, las cuales son imperceptibles para el oído humano, y las difunde a lo largo del agua. Ese es el primer eslabón de una cadena de fascinantes hechos químicos desatados a continuación.

Según Edwin Lenín Chica Arrieta, coordinador del GEA, las ondas se dispersan y crean burbujas que crecen progresivamente hasta implosionar con gran energía, generando temperaturas superiores incluso a los 5 mil grados Kelvin (K). Recordar que la superficie del Sol alcanza alrededor de 5700 K ofrece una idea del tremendo poder de las implosiones generadas por el equipo.

Vale aclarar que estas no alteran en absoluto las condiciones medioambientales del agua. Después de todo, las burbujas son muy pequeñas en comparación con el volumen del líquido a tratar, y el calor generado se disipa muy rápidamente.

No obstante, de acuerdo con la investigadora Ainhoa Rubio Clemente, la reacción dura lo suficiente como para acabar con los contaminantes atrapados en las burbujas y con los que quedan en la interface —o zona fronteriza— entre las burbujas y el agua. Las burbujas también generan radicales hidroxilo (HO. ), una especie química altamente oxidante que acaba con otros contaminantes, aunque estén lejos del ¡boom! de la implosión.

Combinaciones poderosas

La principal ventaja del equipo es que puede degradar muchos y diferentes contaminantes por su combinación de técnicas. «Si operamos a distintas frecuencias y potencias, cambiando el tamaño de las burbujas y la cantidad de radicales hidroxilo producidos, podemos atacar varios contaminantes en cadena», explicó Rubio Clemente.

«Actualmente hay contaminantes emergentes en las aguas que resisten los tratamientos convencionales de las plantas potabilizadoras y de las plantas de tratamiento de aguas residuales —agregó Chica Arrieta—. La tendencia es usar procesos de oxidación avanzada como este para degradarlos».

Por si fuera poco, el equipo también puede usar luz ultravioleta y peróxido de hidrógeno —nada más y nada menos que agua oxigenada—, entre otras fuentes de energía y reactivos, para generar más radicales aún en combinación con las ondas de ultrasonido. Con tantas «armas» a disposición, el poder de batalla del sistema en conjunto es notable.

No se esperaría menos de una alternativa para enfrentar el problema de los contaminantes emergentes, que apenas está calando en la conciencia de la sociedad latinoamericana. En Colombia, las resoluciones 2115 de 2007 —sobre calidad de aguas potables—, y 0631 de 2015 y 0883 de 2018 —sobre vertimientos—, son poco exigentes en materia de regulación de contaminantes emergentes, o no hacen referencia a estos.

Algunos de esos contaminantes provenientes de procesos de combustión incompleta, como ahumar carne en un asado, pueden ser cancerígenos, mutagénicos —que producen afectaciones a nivel genético— o teratogénicos — que afectan el desarrollo del feto en mujeres gestantes—. Por eso, desarrollos tecnológicos para combatirlos no son un lujo sino una necesidad.

Lo que sigue es escalar el equipo para hacerlo disponible a nivel industrial y optimizar su consumo energético, ya que en la aplicación de procesos de oxidación avanzada generalmente es elevado. El desarrollo significó la concesión de la decimotercera patente de 2018 para la Universidad y la número 63 en toda su historia.

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