Desinfeccion por reactores solares

16 Desinfección con reactores solares: experiencia operativa
Pilar Fernández Ibáñez
Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT). Plataforma Solar de Almería (PSA), P. O. Box 22, 04200 Tabernas, Almería, España. Correo electrónico: pilar.fernandez@psa.es

1. Introducción
Al comienzo de este libro se ha discutido el problema de la provisión de agua (ver[1]). Y vale la pena acotar que este problema no sólo se limita a países en vías de desarrollo; incluso en países de la OCDE, se dan con bastante frecuencia brotes de enfermedades de transmisión hídrica [2]. En el grueso de los capítulos se analizó la oferta de tecnologías eficaces y económicamente viables, en particular para los procesos de desinfección de aguas. Para los objetos de este capítuloconviene recordar que las coliformes fecales son bacterias comunes en el intestino de animales superiores y su presencia en agua suele tomarse como referente para cuantificar su nivel de contaminación ya que, aunque no significa que ésta contenga microorganismos patógenos, puede orientar sobre la contaminación fecal y patógena [3] (ver también Capítulos 2, 13 y 15). En el presente capítulodiscutiremos los resultados alcanzados con los reactores solares basados en la fotocatálisis y en la fotosensibilización. Un aspecto muy importante es la evaluación comparativa con los métodos convencionales de desinfección, discutidos en el Capítulo 4. Recordemos solamente que el cloro tiene el inconveniente de generar subproductos altamente tóxicos, como son los trihalometanos y otros compuestoscancerígenos, a lo que se añaden los riesgos que conllevan la producción, el almacenamiento, transporte y manejo del cloro para los operarios de las plantas de tratamiento y para el medioambiente. Sobre este tema se puede consultar las ref. [4-8]. Por ello, desde hace unos 20 años hasta la actualidad, se han venido desarrollando nuevas tecnologías de desinfección, entre las que cabe destacar la ozonización[6], la radiación ultravioleta (UV) (254 nm) [9], cada una con sus propias limitaciones, y más recientemente la fotocatálisis heterogénea y la fotogeneración de oxígeno singlete.

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2. Fotocatálisis heterogénea para la desinfección de aguas
2.1. Generalidades De entre los Procesos de Oxidación Avanzada (POAs, ver Capítulo 5), tratamientos de aguas basados en lageneración de una especie fuertemente oxidante, los capaces de aprovechar la radiación solar son de especial interés. Estos procesos son la fotocatálisis «heterogénea» con TiO2 y la fotorreacción «homogénea» con Foto-Fenton. La fotosensibilización, descrita en los Capítulos 14 y 15, usa luz visible para generar oxígeno singlete, sin producción del radical hidroxilo, •OH, ni radicales equivalentes.La descontaminación de aguas mediante fotocatálisis solar es en la actualidad una de las más exitosas aplicaciones de la fotoquímica solar [10-13]. Esto es debido a que se trata de una demostración de la aplicación de la energía solar a la preservación medioambiental y a que, al contrario de la mayoría de los procesos fotoquímicos, su versatilidad permite que sea empleada con mezclas complejas decontaminantes y de organismos vivos. De hecho, en la actualidad existen varias instalaciones y proyectos en fase de ejecución relacionadas con tales aplicaciones [14-17]. 2.2. Acción bactericida de la fotocatálisis Vale la pena repetir algunas ideas fundamentales ya desarrolladas a lo largo del libro. Se define la fotocatálisis como la aceleración de una fotorreacción mediante la presencia de uncatalizador [18]. Tanto la luz como el catalizador son elementos necesarios. El término fotocatálisis incluye un proceso según el cual se produce una alteración fotoquímica de alguna especie química como resultado de la absorción de radiación por otra especie fotosensible que es, en este caso, el catalizador. El concepto de fotocatálisis heterogénea es simple: se trata del uso de un sólido...