LIMPIEZA SOLAR DEL AGUA por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

La sociedad en la que vivimos es muy desigual. No tendría importancia, salvo que, como ocurre, en aspectos básicos, difiere de unos países a otros, de unas regiones a otras y entre los pueblos, también. En ciertas latitudes tienen muy asumido que la ventaja comparativa se logra con la investigación. Lograr progreso consiste en situarse por delante de los demás, gracias a proponer mejoras sustantivas sobre lo que se tiene o dispone. Los nuevos métodos, productos y procedimientos, son los que sitúan a la gente en vanguardia. Al contrario, en muchos países, de forma colectiva creen que la investigación es algo de dudosa rentabilidad y lo dejan para los demás. Solamente así se explican algunas particularidades muy disonantes, como que siendo España un país agrícola de primor, no sea capaz de investigar y desarrollar una industria de producción de especies con resistencias a microorganismos concretos y ventajas frente a otros. Otros países como Holanda, cuya tradición productora en determinados productos es nula, por imperativos climáticos y, en cambio, su negocio se basa en vender a los españoles lo que estos debieran haber obtenido y comercializado, en buena lógica.

 

Con el agua, en especial en determinadas regiones españolas y mundiales, ocurre algo parecido. La escasez en determinadas regiones, no se intenta compensar, investigando mejoras que lo permitan. Ahora, a las penurias usuales, se suman las derivadas del aumento de la población y la creciente industrialización y las consecuencias, cada vez más evidentes, derivadas del cambio climático en ciernes. A poco que pensemos en ello, la disposición de agua potable es uno de los problemas básicos a resolver por la Humanidad. Las cifras de falta de acceso a agua potable son aterradoras, aproximadamente 700 millones de personas no pueden tenerla.

 

La energía solar puede ser la fuente energética para el tratamiento de aguas procedentes de suministros considerados inadecuados para su uso. El tratamiento de agua residual presenta retos a solventar por la presencia de contaminantes, tanto químicos como de potenciales efectos biológicos negativos. En las aguas residuales se detectan productos farmacéuticos, de cuidado personal o de desinfección y productos generados a partir de éstos en los procesos biótico y abióticos, así como bacterias resistentes (o portadoras genes de resistencia) a los antibióticos.

 

Las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas son ineficientes, generalmente, para eliminar los contaminantes químicos Los bioreactores de membrana se ha comprobado que son efectivos para eliminar los contaminantes químicos susceptibles de biodegradación. La microfiltración y ultrafiltración son demasiado costosas en tiempo para retener los contaminanes químicos y los poros de bajo tamaño empleados en la nanofiltración y osmosis inversa, no se han revelado efectivos para retener cantidades significativas de contaminantes químicos. Por el contrario, las tecnologías de membrana generan una corriente de residuos, creando la necesidad de una gestión de limpieza adicional. Finalmente, la adsorción empleando carbón activado es efectiva para retener los contaminantes químicos, pero una vez alcanzada la capacidad máxima de adsorción del carbón activado hay que regenerarlo para poderlo reusar de nuevo.

Una alternativa son los procesos de oxidación avanzada, como los denominados procesos de oxidación dirigidos por la luz solar. En los años inmediatos pasados se han llevado a cabo instalaciones piloto en varios emplazamientos europeos operando bajo la irradiación solar natural, lo que supone, además, una disminución considerable del coste de operación. La alta eficiencia lograda en la degradación de los contaminantes químicos, al tiempo que aplica procesos de desinfección se ha presentado en numerosas publicaciones científicas. La optimización de la catálisis y las dosis de oxidante durante el proceso foto solar, se resume en dos reacciones: reacción del peróxido de hidrógeno con Fe+2 para formar radicales hidroxilo, Fe+3 y el anión hidroxilo y una segunda reacción que se realiza en presencia de la radiación ultravioleta y visible en la que los iones Fe+3 producidos en la reacción anterior, son convertidos catalíticamente en Fe+2 con la formación de un radical hidroxilo adicional que lidera la generación de radicales hidroxilo a partir de peróxido de hidrógeno y de esta manera puede tener lugar el proceso de eliminación de los contaminantes químicos. Estas reacciones se realizan a pH=2.8.

Las tecnologías de oxidación controladas por la luz solar suponen un mecanismo prometedor para eliminar los contaminantes químicos, incluyendo bacterias resistentes a antibióticos y con genes de resistencia.presentes en las aguas residuales. La Naturaleza sabe hacer muchas cosas. Ha tenido tiempo para optimizar procesos. Parece estúpido no ayudarle a que cumpla su, al parecer, cometido. Seguimos siendo privilegiados en estas latitudes. Al final la energía solar en la escala humana es inagotable.