Un modelo para el cálculo del tiempo de descomposición de sustancias químicas en el agua. Esta es la idea tras la que se encuentra el proyecto que investigadores de la Universidad de Michigan, están desarrollando. Un novedoso modelo que emplea oxígeno singlete para poder medir cuánto tiempo necesitan ciertos químicos para desaparecer del agua superficial.

Oxígeno singlete para la descomposición de contaminantes

El color del agua superficial. Habitualmente, encontramos que las piscinas emplean baldosas de color azul que tratan emular el azul del agua del Caribe. A pesar de ello, mayor parte del agua superficial es en realidad de una tonalidad amarilla o marrón. Es una apreciación necesaria a la hora de comprender la presencia de sustancias químicas en la superficie del fluido.

Un ejemplo de ello es la cascada Tahquamenon donde encontramos que sus saltos de agua son de un color caramelo. En este lugar, habitual receptor de turistas, debe la tonalidad de su agua superficial a los restos que caen de hojas y corteza de árbol. La presencia de estos residuos, tiene como resultado la proliferación de taninos. Estos desechos recogen la luz solar y permiten la generación de oxígeno singlete, el cual, logra descomponer los contaminantes.

La proliferación de taninos produce modificaciones del tono del agua superficial

La degradación de contaminantes se produce a través de la transformación fotoquímica. Con la aparición de oxígeno singlete, se produce el fenómeno de la transformación fotoquímica. Este fenómeno, luz y materiales oxidantes dan lugar a reacciones de naturaleza química. Por ello, ante el proceso que permite degradar las sustancias contaminantes, los investigadores se plantearon, ¿cuánto tiempo es necesario para ello?

onocer el lapso de tiempo de descomposición ayuda a proteger las vías fluviales. La motivación de conocer el tiempo necesario para la descomposición de los contaminantes químicos, es saber su vida media. A través de este dato, se podrá saber de una forma más concisa si se está produciendo la acumulación de esta sustancia en el medio natural.

Conocer el tiempo necesario para la descomposición ayuda a identificar su vida media

Experimentación con diferentes compuestos con distinta estructura

Un modelo que pone de manifiesto el mecanismo de la reacción del oxígeno singlete. El profesor Daisuke Minajata, profesor de la Universidad Tecnológica de Michigan, ha desarrollado un modelo de actividad reactiva. Gracias a este modelo, se puede recrear la reacción que produce el oxígeno singlete y aplicarla sobre distintos contaminantes. De esta forma, se puede estimar la vida media que muestran y su permanencia en el agua.

La experimentación empleó cien compuestos diferentes con distinta estructura. Según indica Minajata, descubrir la reactividad entre el oxígeno singlete y los contaminantes, permitirá identificar el tiempo necesario para degradar un tipo de estructura. De esta forma, se podrá degradar dicha estructura propia de un tipo de contaminante hasta el medio de su concentración.

En la fase de experimentación, fueron utilizados cien compuestos distintos

El agua muestra una distinta tasa de oxidación en función de la materia orgánica. La oxidación química comienza con la luz de tipo solar indirecto y resulta diferente en función de los contaminantes orgánicos que se encuentren presentes. De igual forma, la afectación de la energía solar, es determinante para el proceso.

El futuro de la investigación

Los factores individuales, condicionan la operación. Una muestra es cómo el oxígeno singlete desempeña un rol tangencial. Concretamente, a la hora de degradar las toxinas causadas por algas nocivas y en la degradación del nitrógeno excedente provocado en la escorrentía derivada de la agricultura.

El alcance de la investigación puede superar la descomposición de sustancias químicas. Como indica Minakata, un campo de aplicación donde se podría emplear el oxígeno solamente es la desinfección de organismos patógenos. Asimismo, existen otros tipos de procesos donde podría ser de gran utilidad. Por ejemplo, la oxidación de químicos en el agua potable o el tratamiento de aguas residuales. 

La investigación podría tener aplicaciones en múltiples campos, como el agua potable

La investigación avanza hacia el estudio de los subproductos. A consecuencia de las reacciones, tiene lugar el desarrollo de subproductos, reacciones tanto químicas como a consecuencia del oxígeno singlete. Por ello, la pretensión del equipo es conocer mejor si los subproductos desarrollados son tóxicos. 

El futuro de la investigación conlleva mejorar el modelo. Comprendiendo las fases de la degradación, los investigadores pueden mejorar el modelo con capacidad para predecir la aparición de subproductos. Además, también se podrá identificar de qué forma se vuelven a producir interacciones. 

A través de las fases de la degradación, se puede predecir la aparición de subproductos

Conclusión

El ofrecer al ser humano un agua segura y de calidad es un propósito común. Como podemos observar, la gran mayoría de las investigaciones desarrolladas en relación con el agua tienen como propósito garantizar un agua de calidad. A este respecto, la investigación expuesta, da un paso adelante en este sentido al permitirnos identificar la vida media de los químicos en el agua. 

La luz solar, punto de inflexión para la sostenibilidad. Un aspecto reseñable de la investigación es el hecho de que el equipo emplea la luz solar. Nuevamente, la energía solar aparece como el motor de cambio hacia un futuro sostenible. La energía solar es la energía del futuro y, en BlueGold, trabajamos en nuevas líneas de desarrollo para ponerla a disposición de la sociedad.

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