Universitarios obtuvieron un “ecomaterial” que al recubrir edificios y monumentos permite su limpieza, a la vez que degrada los contaminantes orgánicos depositados en su superficie.
Se trata de un cemento similar en propiedades al producto comercial, y adicionado con nanopartículas de dióxido de titanio producidas en laboratorio con la técnica de sol-gel.
El desarrollo de Dwight Roberto Acosta Najarro, investigador del Departamento de Materia Condensada del Instituto de Física (IF) de la UNAM, y de su tesista de maestría Humberto Ávila García, se basa en un proceso de oxidación avanzada denominado fotocatálisis en presencia de un semiconductor irradiado con luz ultravioleta.
Este proceso permite romper los enlaces de la molécula contaminante y eliminar su toxicidad. Durante este fenómeno se inician reacciones químicas mediante la producción de pares electrón-agujero, lo que conduce a la generación de radicales hidroxilo en la superficie del catalizador.
Al interactuar con la radiación ultravioleta, el fotocatalizador rompe los enlaces de la molécula contaminante que está pegada al cemento, en un proceso de fotoxidación. “Sintetizamos los cementos y analizamos las características técnicas y detalles de la superficie, tales como rugosidad y/o porosidad de los mismos”, explicó Acosta Najarro.
El universitario indicó que ya tenían experiencia en fotocatálisis, degradando colorantes orgánicos como azul de metileno, rojo del Congo, naranja de metilo y azul de Prusia. “Una vez diluidos en agua, estos contaminantes orgánicos se irradian en un fotorreactor con luz ultravioleta y al cabo de un tiempo el agua queda limpia, como consecuencia de la degradación del contaminante”.
Los científicos decidieron utilizar como base el dióxido de titanio, que funciona como catalizador, pero aumentaron su eficiencia fotocatalítica.
“Se preparó el cemento fotocatalítico e impregnó con dióxido de titanio producido en laboratorio; posteriormente se hicieron dos tipos de aplicaciones: la limpieza de contaminantes y la degradación de dióxido de nitrógeno (NO2). Estos contaminantes se encuentran tanto en la atmósfera como impregnados prácticamente en todas las edificaciones, carreteras y autopistas del mundo”.
Los resultados fueron exitosos, similares a los procesos que se aplican en países industrializados: en carreteras, autopistas y en paredes de edificaciones como una medida para atenuar los efectos de la contaminación ambiental, remarcó el investigador del IF.
Pruebas en agua y aire
En una etapa anterior, Acosta Najarro fotodegradó compuestos orgánicos disueltos en líquidos, dado que una de sus líneas de estudio es la remediación ambiental y purificación de agua contaminada. En colaboración con una empresa constructora mexicana, se creó una norma técnica para el uso de las pinturas fotocatalíticas.
“Tenemos la técnica y laboratorios para hacer pruebas que puedan contribuir a reducir la contaminación atmosférica global y a degradar contaminantes dispersos en el medio ambiente. Además, se desarrolló un estudio socioeconómico sobre el costo de la fabricación y aplicación del cemento fotocatalítico en nuestro país”.
Finalmente, el universitario resaltó la relevancia de aplicar el conocimiento científico y tecnológico en el uso práctico y fabricación de ecomateriales para contribuir a mitigar y resolver parcialmente el problema de la contaminación, “la gran amenaza para nuestra civilización”.
