Tecnologías solares para el tratamiento, reutilización de aguas residuales urbanas y valorización de recursos extraídos

La creciente escasez de agua limpia y segura es un serio problema a nivel mundial y particularmente en zonas áridas y semi-áridas. Es necesario continuar con los esfuerzos en investigación con el objeto de identificar nuevos métodos de tratamiento de agua y eliminación de contaminantes que supongan una reducción en los costes y en el consumo energético, al igual que una minimización en el uso de reactivos químicos. Los tratamientos convencionales para la descontaminación y desinfección de agua normalmente son muy costosos desde el punto de vista químico, energético y de operación.

Los Procesos Avanzados de Oxidación (PAO) son un grupo de procesos donde se promueve la generación de radicales hidroxilo que degradan la mayoría de las moléculas orgánicas, y por tanto los contaminantes, que mayoritariamente son compuestos orgánicos.

Dentro de estos procesos se encuentranla fotocatálisis heterogénea y la fotocatálisis homogénea mediante foto-Fenton, éstos se basanen el uso de semiconductoresy la adición de peróxido dehidrógeno a sales de hierro, respectivamente, así como la irradiación de dichos sistemas con luz UV-Vis. Ambos procesos ofrecen un especial interés ya que puede usarse la luz solar comofuente de radiación UV, con la
consiguiente reducción en los costes de operación.

Para llevar acabo los PAO basados en fotocatálisis solar se requiere el uso de fotoreactores. Los más empleados para estas aplicaciones son los denominados captadores parabólicos compuestos
(CPC), figura 1, que son sistemas estáticos no concentradores.

Este diseño es ventajoso ya que se consiguen reactores estacionarios con ópticas que proporcionan
la mayor eficiencia en captación de radiación directa y difusa sin necesidad de seguimiento solar. El foto-reactor al ser tubular proporcionan un flujo turbulento favoreciendo la mezcla homogénea, y al ser sistemas cerrados no tienen pérdidas de compuestos volátiles. Por tanto, su mantenimiento es sencillo y barato, además de que son fácilmente escalables.

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Artículo publicado en: FuturENVIRO #39 Abril 2017