Investigación busca descontaminar aguas y obtener energía eléctrica a bajo costo utilizando luz solar

Considerando la constante exposición a contaminación presente en ríos, lagos y océanos, debido al desarrollo de actividades industriales, agrícolas o domésticas, el Dr. Eduardo Pino López, académico del Departamento de Ciencias del Ambiente, se propuso incentivar el uso de nuevos catalizadores para “atrapar o absorber” la luz solar que llega a la superficie terrestre de manera inocua, económica y con un mayor rango que el tradicional, que pueda ser utilizada posteriormente en remediación ambiental.
Para ello, en el marco de la línea de investigación en fotocatálisis heterogénea que lidera desde el año 2009 en nuestro Plantel, se encuentra ejecutando el proyecto DICYT 2018-2020 "modificación de la actividad fotocatalítica mediante nanopartículas y doping metálico para sistemas complejos”, que considera el uso nuevos catalizadores basados en dióxido de titanio y nanopartículas de up-conversion (compuestos inorgánicos basados en tierras raras de la tabla periódica).
Según explica el científico, la interacción entre la luz con estos catalizadores permitiría que se genere “un fenómeno que puede ser usado para convertir la luz en energía eléctrica, promover reacciones fotoquímicas y químicas que permita sintetizar algún sustrato de interés o degradar algún contaminante como un colorante, un fármaco, entre otros”.
Proceso y nuevos catalizadores
El investigador, quien también preside el Colegio Chileno Químico A.G., se reincorporó al Plantel el año 2009 gracias a un Proyecto de Inserción en la Academia para avanzar en la línea de investigación en Fotocatálisis enfocada a la aplicación medioambiental.
Desde entonces comenzó a dirigir el área de investigación en el Laboratorio de Cinética y Fotoquímica, donde también realizó su tesis de pregrado y doctorado.
Según explica, el campo de estudio se enfoca principalmente en el fenómeno de fotocatálisis, es decir “se usa luz en combinación con un catalizador -un semiconductor- que permite inducir alguna reacción química”.
En ese contexto, el Dr. Pino junto a su equipo de colaboradores, se encuentra trabajando con dióxido de titanio (TiO2), dado que “permite un proceso de oxidación avanzada, es barato, fácil de sintetizar, muy resistente a la corrosión, estable y puede ser utilizado en distintos rangos de pH”, indica.
Agrega que la función de estos catalizadores –como el TiO2- modificados con nanopartículas metálicas, por ejemplo de oro o dopados con molibdeno, “es disminuir los procesos de recombinación y extender el rango de absorción del catalizador”.
En términos concretos, la modificación permite ampliar el espectro de los fotones que pueden ser atrapados por el catalizador y promover reacciones fotoquímicas controladas.
El material obtenido posteriormente permitiría la mineralización de contaminantes orgánicos o bien la transformación a sustratos biodegradables presentes en el medio, presentándose como una promisoria herramienta de remediación medioambiental o estrategia sintética.
El proyecto de ciencia básica en tanto, no contempla escalamiento. Sin embargo, según explica el investigador responsable “nos acerca un poco más a implementar soluciones tecnológicas a los procesos que ya existen, porque no se puede pretender cambiar los procesos productivos o la industria, pero si apuntar a mejorar, y tratar de disminuir el impacto ambiental o costos de estas actividades”, puntualiza.