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Innovación Ecológica Permite Monitoreo En Tiempo Real, Reduce Riesgos Ambientales Y Ofrece Alternativa Accesible Al Uso De Cloro En El Saneamiento
Investigadores del Instituto de Química de São Carlos (IQSC), de la Universidad de São Paulo (USP), desarrollaron una nueva tecnología sostenible que puede transformar el tratamiento de agua en Brasil y en el mundo. El proyecto propone una solución más ecológica, segura y económica, sustituyendo el tradicional uso de cloro por peróxido de hidrógeno, también conocido como agua oxigenada. La revista Process Safety and Environmental Protection, de Elsevier, publicó esta innovación en enero de 2024. Anderson M. firmó el artículo científico. Santos (pós-doutorando del IQSC), Robson S. Souto (doutorando del IQSC), el profesor Marcos Lanza (USP) y Willyam R.P. Barros (UFGD).
El Método Utiliza Un Reactor Electroquímico Que Produce Peróxido De Hidrógeno En El Lugar
El sistema opera mediante la generación in situ del compuesto, es decir, directamente en el punto de tratamiento. Esta técnica convierte oxígeno atmosférico en peróxido de hidrógeno a través de reacciones electroquímicas generadas dentro de un reactor portátil y controlado por energía eléctrica. Según el doutorando Robson Souto, el funcionamiento es simple. Al instalar el dispositivo en la entrada del flujo hídrico, el equipo genera la sustancia automáticamente. El operador puede encender y apagar el proceso con total facilidad, lo que evita desperdicios y elimina riesgos asociados al almacenamiento.
Sensor Descartable Monitorea Reacciones En Tiempo Real Con Bajo Costo
Tras la generación del peróxido, otro componente del sistema entra en acción. Se trata de un sensor impreso por serigrafía, o screen-printed electrode, desarrollado para monitorear las reacciones químicas en tiempo real. Tal como explica el pós-doutorando Anderson Santos, este sensor es desechable, barato y altamente funcional. Realiza la medición directamente en el sistema, lo que elimina la necesidad de recolectar y enviar muestras a laboratorios externos, haciendo el proceso más rápido y automatizado. La medición continua garantiza la liberación de la cantidad exacta del agente oxidante. Esto evita excesos y refuerza el control de calidad.
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La Tecnología Es Más Segura, Reduce Costos Y Evita Formación De Subproductos Tóxicos
De acuerdo con el profesor Marcos Lanza, el uso de peróxido de hidrógeno es mucho más seguro que el de cloro, que puede generar compuestos cancerígenos al reaccionar con materia orgánica. Además, el peróxido se descompone en agua y oxígeno, lo que hace el proceso más limpio. Esta característica reduce drásticamente los riesgos para la salud de los operadores. En ambientes industriales, donde se utilizan compuestos altamente concentrados, cualquier accidente puede causar quemaduras severas. El nuevo sistema evita este peligro, justamente por funcionar bajo demanda y con baja concentración. Otro punto esencial es el corte de gastos con transporte y almacenamiento. La producción local del agente elimina la necesidad de estructuras logísticas complejas. Según el profesor Willyam Barros, sensores producidos incluso en papel podrían reducir aún más el costo.
El Uso Puede Ser Expandido Para Áreas Rurales, Industriales Y Comunidades Remotas
Los investigadores probaron el sistema a pequeña escala, pero creen que podrá atender estaciones industriales, propiedades rurales y comunidades aisladas. Estos lugares aún enfrentan limitaciones para acceder a tecnologías avanzadas de tecnología sostenible para tratamiento de agua, lo que refuerza la importancia de soluciones accesibles y eficientes. Robson Souto explica que muchas granjas, por ejemplo, no cuentan con estructuras adecuadas para tratar efluentes. Con dispositivos portátiles, de fácil instalación y operación simple, el proceso puede ser descentralizado, atendiendo regiones sin infraestructura urbana. Ya el profesor Willyam Barros destaca que el sistema es híbrido: además de eliminar microorganismos, remueve contaminantes orgánicos persistentes. Esto amplía las posibilidades de reutilización del agua, reforzando la necesidad de tecnologías sostenibles para tratamiento descentralizado en regiones vulnerables.
Pruebas Comprovadas De La Eficiencia De La Tecnología Sostenible De La USP Para La Purificación Del Agua
Las pruebas de eficacia se realizaron con agua contaminada por tebuthiuron, un pesticida muy común y, por lo tanto, ampliamente utilizado en la agricultura moderna. Por otro lado, los investigadores recolectaron muestras de agua purificada y de un arroyo cercano al campus de la USP en São Carlos. Además, para ampliar la evaluación, aplicaron la tecnología también a efluentes industriales reales. Estos efluentes presentan, en consecuencia, una carga orgánica elevada. En ambos casos, sin embargo, el sistema logró reducir significativamente la toxicidad del agua y, además, eliminar los contaminantes presentes. De esta forma, los resultados comprueban que la solución es funcional en condiciones prácticas e, inclusive, en escenarios más desafiantes. Por último, estos datos refuerzan, con claridad, la eficiencia de la tecnología sostenible basada en el uso de peróxido de hidrógeno para tratar el agua.
Proyecto Con Enfoque Ambiental Es Financiado Por La FAPESP Y Sigue Criterios De Sostenibilidad En El Tratamiento De Agua
El Grupo de Procesos Electroquímicos y Ambientales (GPEA), a través del profesor Marcos Lanza, en el IQSC, condujo la investigación con dedicación y rigor. Además, el trabajo obtuvo financiamiento de la Fundación de Amparo a la Investigación del Estado de São Paulo (FAPESP), lo que refuerza su credibilidad científica. Con este apoyo, el equipo, por lo tanto, desarrolló un estudio completo, titulado Integrated system for in situ generation and online monitoring of H₂O₂. Además, el estudio conecta un reactor electroquímico de flujo a un sistema de análisis por inyección en flujo. En el artículo, se explican, con precisión y claridad, el funcionamiento técnico del sistema y las pruebas realizadas a lo largo del desarrollo. Además, todas las etapas siguieron, rigurosamente, normas reconocidas de seguridad, así como directrices de sostenibilidad. Por esta razón, la combinación entre ciencia aplicada, innovación tecnológica y responsabilidad ambiental, convierte la tecnología de la USP en un hito nacional. De esta forma, el nuevo sistema para tratamiento de agua puede transformar el saneamiento básico en el país y beneficiar a miles de comunidades.
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