Un reactor de plasma muestra una gran eficiencia en la descontaminación del agua. Este es el trabajo de un equipo investigador de la Universidad de Córdoba y que, como resultado, proporciona un sistema de descontaminación para aguas con contaminación por colorantes. El plasma es un gas ionizado que en su composición incluye electrones, radicales, fotones, átomos y moléculas.
Aplicaciones del plasma
El plasma se produjo de forma artificial. Comúnmente, el plasma es conocido como el cuarto estado de la materia y es generado a través de la comunicación de energía a un gas. En el estudio, los investigadores han logrado que, a través del reactor de plasma diseñado, se logre una descontaminación de agua contaminada con altas concentraciones de colorante.
La innovación que representa el plasma, ha encontrado prácticas aplicaciones. El uso de esta tecnología ha representado un punto de inflexión, entre otros propósitos, en el grabado de circuitos en placas de silicio. Antes del plasma, utilizar productos químicos, que podían resultar contaminantes, era imprescindible. Sin embargo, gracias al desarrollo del plasma, es posible trabajar de una forma más limpia.
El plasma permite trabajar de una forma más limpia en el grabado de circuitos en placas de silicio
Uso en el campo del tratamiento del agua residual
Los investigadores emplearon el plasma como parte del tratamiento del agua residual. En el estudio, donde tomaron parte distintos equipos de investigación de la Universidad de Córdoba, se aplicó el plasma para la eliminación de contaminantes. Ante la actual necesidad de desarrollar soluciones a la presencia de contaminantes orgánicos en el agua residual, la cual va en aumento, se desarrolló un sistema basado en el plasma.
Durante el año 2017, se produjo una evidencia pionera en el uso de plasma en este campo. Fue en una investigación de ese año, en la que se observó cómo los plasmas de argón inducidos por microondas, en su interacción con el agua, daba lugar a especies reactivas portadoras de oxígeno y nitrógeno. En la actualidad, los investigadores han implementado un reactor de plasma que incrementa las especies producidas en el agua. De esta forma, se ha logrado eliminar colorantes presentes en el agua, incluso en altas concentraciones, en apenas algunos minutos.
Se ha logrado eliminar colorantes presentes en el agua, en apenas minutos
Energía de microondas
A través de un surfatrón, se une la energía de microondas con el plasma. Como indica la investigadora María C. García, se ha introducido una pieza de silicio, de reducidas dimensiones, en el tubo de descarga de cuarzo. De esta forma, se produce un plasma diferente con unas propiedades no filamentosas y que ofrece una mayor eficiencia en la producción de especies activas.
Las especies oxidantes que produce el plasma, degradan los compuestos orgánicos. Además, eliminan microorganismos y, por lo tanto, es posible que se utilice el diseño propuesto por los investigadores con propósito de técnicas derivadas de la remediación de agua.
El plasma produce especies oxidantes que degradan los compuestos orgánicos
Capacidad reactiva
El diseño creado en la investigación, incrementa la versatilidad del plasma. Como apunta García, el diseño altera la configuración del campo electromagnético que se produce por el surfatrón a la hora de generar el plasma. Como consecuencia, se obtiene un plasma con unas características singulares, entre las que destaca la eficiencia, y que permite salvar la barrera que representaba la filamentación.
Los investigadores observaron la capacidad reactiva de las especies oxidantes. En palabras de Francisco J. Romero, miembro del equipo, las especies que se producen a causa del plasma, facilitan la eliminación de la materia orgánica dentro del propio agua. Según indica el investigador, en la operación no se introduce el plasma en el interior del fluido sino que, por el contrario, se utiliza a una cierta distancia, estableciendo así una zona de aire entre el propio plasma y el líquido.
El plasma se utiliza a distancia del agua, creando así una zona de aire entre ambos
Futuro de la aplicación de plasma
La investigación ha puesto a prueba el diseño frente a la contaminación por colorante azul. Concretamente, los investigadores emplearon colorante azul de metileno que, como tras la fase de prueba, mostró la capacidad del sistema. Como se pudo comprobar, según manifiesta Juan Amaro, investigador del proyecto, se alcanzó una eliminación absoluta en un breve lapso.
El trabajo ofrece una perspectiva de futuro para la aplicación de plasma. Al transmitir energía a un gas estable y, de esta forma, obtener un gas ionizado, es posible darle un uso en amplios aspectos productivos. Desde la desinfección de superficies, la germinación de semillas o la fabricación de microchips, entre otros, son numerosos los beneficios que puede ofrecer esta tecnología.
La aplicación del reactor de plasma es posible un amplio espectro de aspectos productivos
Conclusión
Los investigadores han desarrollado un estudio con un amplio espectro. Como hemos podido observar, el resultado del proyecto, además de ofrecer una eliminación de colorantes eficaz, también puede ser aplicable a otros campos. De esta forma, el desarrollo, la innovación y la apuesta por alternativas tecnológicas, permiten complementar distintos sectores con innovaciones cuyo provecho puede ser común.
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