Fotocatalisis heterogenea

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PURIFICACIÓN DE AGUAS POR FOTOCATÁLISIS HETEROGÉNEA:
ESTADO DEL ARTE
Julián Blanco Gálvez, Sixto Malato Rodríguez, Claudio A. Estrada Gasca, Erick R.
Bandala, Silvia Gelover y Teresa Leal
1. INTRODUCCIÓN
Por diversas razones, el proceso de tratamiento y/o purificación de aguas mediante
fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio como catalizador es, hoy por hoy, una de las
aplicacionesfotoquímicas que más interés ha despertado entre la comunidad científica
internacional. Por un lado, la fotocatálisis heterogénea, a diferencia de la mayoría de los
procesos fotoquímicos, no es selectiva y puede emplearse para tratar mezclas complejas de
contaminantes [1]. Por otro lado, la posibilidad de la utilización de la radiación solar como
fuente primaria de energía, le otorga un importante ysignificativo valor medioambiental[2-3];
el proceso, constituye un claro ejemplo de tecnología sostenible.
La primera publicación sobre este proceso de degradación de contaminantes en fases
tanto acuosa como gaseosa, se debe a Carey y aparece en 1976 [4]. Desde entonces, un
análisis histórico de la evolución del desarrollo del proceso fotocatalítico para la purificación
de aguas permiteidentificar cuatro etapas claramente diferentes. En una primera etapa con
escasas publicaciones, aproximadamente entre 1976 y 1985, sólo unos pocos grupos
científicos trabajan en el tema; no se vislumbra todavía una aplicación concreta. La segunda
etapa, de mediados de la década de los 80 y hasta los primeros años de la década de los 90,
coincide con una creciente preocupación e inquietud de la comunidadcientífica internacional
sobre temas medioambientales; en ella se plantea la posibilidad de aplicar este proceso al
tratamiento de contaminantes en agua [5-6]. El éxito de las primeras experiencias da lugar a
una masiva incorporación de grupos de investigación al estudio del tema. En esta situación, a
finales de los 80, como resultados de extrapolaciones muy optimistas de los resultados
obtenidoshasta entonces, llegó a considerarse al proceso fotocatalítico como un posible
método universal para la degradación de contaminantes orgánicos.
La tercera etapa, que se puede enmarcar entre mediados y finales de la década de los 90,
es una especie de antítesis de la etapa anterior. Se registra una profusión de resultados
contradictorios, y los estudios de investigación básica y de sus aplicacionesgeneraron un
debate sobre las posibilidades reales de aplicación del proceso. Se enfatizaron los
inconvenientes provenientes de las limitaciones para producir grandes cantidades de radicales
hidroxilo y de la lentitud del proceso de degradación global. Se obtienen resultados
alentadores al estudiar sistemas casi reales, simultáneamente con otros resultados negativos o
dudosos, y se genera así muchaconfusión en la percepción del público no científico.
La cuarta etapa, en la que nos encontramos actualmente, se caracteriza por una visión
más conservadora y realista de las posibilidades de la tecnología asociada, enfocada en
aquellas aplicaciones iniciales que parecen más prometedoras. Ya no se cree que el proceso de
fotocatálisis, tal y como se conoce y se define en la actualidad, pueda seralgo universal, pero
en cambio se han identificado aplicaciones específicas y concretas en las que la tecnología,
desarrollada adecuadamente, puede resultar viable y competitiva.

Blanco, Malato, Estrada Gasca, Bandala, Gelover y Leal

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La Figura 1 muestra el crecimiento del número de referencias y patentes relacionadas
con eliminación fotocatalítica heterogénea de compuestos tóxicos y nocivostanto en agua
como en aire, entre 1976 y 1998.
350

333
310

PUBLICACIONES

300

275

285 290

250
210

200

173

150

134
111

100

76

50
0

1

14 13 14 17

26

16 23

35 35 33 41

49

76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98

AÑO

Figura 1. Evolución histórica de las publicaciones internacionales relacionadas con el proceso de fotocatálisis
heterogénea, desde 1976...