Este aparato detiene la contaminación y genera energía limpia
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En septiembre pasado, un grupo de más de 40 expertos en salud y ambiente publicaron uno de los informes más completos hasta la fecha sobre cómo el aire sucio afecta la salud humana, y los hallazgos son desalentadores.
Los investigadores vincularon la contaminación del aire a 6.5 millones de muertes prematuras en 2015, totalizando el 11.5% de todas las muertes en todo el mundo ese año. Los contaminantes del aire también pueden entrar en el suministro de alimentos y contribuir al cambio climático, por lo que los científicos de todo el mundo están buscando formas de cambiarlo.
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Una de estas soluciones, que es una propuesta por dos universidades belgas, tiene el potencial de destruir los contaminantes antes de que entren al medio ambiente, con una ventaja adicional: la producción de energía limpia.
El prototipo, diseñado por la Universidad de Amberes y KU Leuven, tiene solo unos pocos centímetros de tamaño, pero con un mayor desarrollo, algún día podría combatir algunos de los contaminantes artificiales más peligrosos a escala industrial mientras produce energía.
El medio AlterNet conversó con Sammy Verbruggen, investigador y profesor de la Universidad de Amberes y KU Leuven, para conocer más sobre este proceso y sobre cómo su equipo ha continuado desarrollándolo.
Los equipos de investigación belgas crearon un pequeño dispositivo con dos salas separadas por una membrana. El aire se purifica por un lado, y la degradación de los contaminantes produce gas de hidrógeno, que se almacena en el otro lado. La tecnología se basa en el uso de nanomateriales específicos en un proceso llamado fotocatálisis, dijo Verbruggen.
“El proceso usa un semiconductor que se irradia con energía lumínica para generar portadores de carga libres. Estos portadores de carga, a su vez, producen especies reactivas de oxígeno que pueden atacar a los componentes de suciedad”.
Específicamente, el dispositivo puede eliminar cualquier compuesto orgánico, que incluye pesticidas como el DDT, así como contaminantes industriales como las dioxinas y los bifenilos policlorados (PCB). Muchos de estos contaminantes orgánicos son preocupantes porque “se bio-magnifican a lo largo de la cadena alimentaria y se bio-acumulan en organismos”, según la Organización Mundial de la Salud (OMS).
A medida que los contaminantes se descomponen, “los protones se extraen de las moléculas y migran a otro compartimento del dispositivo, donde se reducen a gas hidrógeno”, explicó Verbruggen. Los dispositivos celulares como este se usa más comúnmente para extraer hidrógeno del agua, pero resulta que el proceso es aún más eficiente con aire contaminado, lo cual es una gran revelación. “En realidad, es más fácil realizar estas reacciones con componentes sucios en lugar de agua pura”.
La contaminación del aire causó más de 4 millones de muertes prematuras en 2015 solo en India y China, y ambos países continúan luchando con niveles de contaminación peligrosamente altos. Aunque China ha visto mejoras marginales en los tres años desde que le “declaró la guerra” a la contaminación atmosférica, los niveles de contaminantes inhalables siguen siendo cuatro veces superiores al límite recomendado por la OMS, y ciudades como Beijing aún experimentan “hipocavidades”.
De hecho, este proceso puede ayudar a los países en vías de industrialización a frenar la contaminación, pero tal vez no de la manera que ellos esperarían.
“Están realmente interesados en incorporar esto en las ciudades, pero desde mi punto de vista personal, eso sería bastante difícil”, dijo Verbruggen. “Entonces tienes que convertirlo en un sistema activo en lugar de un sistema pasivo, y tienes que invertir energía para absorber la contaminación del aire”.
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En lugar de aspirar la contaminación del aire sucio de la ciudad, el dispositivo es más adecuado para capturar los gases residuales antes de que ingresen al medio ambiente. Cuando se monta en una instalación de fabricación, por ejemplo, el dispositivo podría capturar pasivamente y eliminar compuestos orgánicos volátiles que de lo contrario se emitirían o quemarían, al tiempo que produciría gas de hidrógeno que se puede convertir en electricidad en el sitio a través de una pila de combustible.
“La recuperación de energía beneficiosa debería ser una ganancia neta”, explicó Verbruggen, “y tan pronto como comience a invertir energía para dirigir el aire contaminado hacia el dispositivo, el saldo neto volverá a ser negativo”.
“Tenemos que ir paso a paso”, nos dijo Verbruggen. “Ahora estamos trabajando en varios prototipos que se fabrican más fácilmente con materiales más baratos, y también estamos investigando algunos materiales alternativos que pueden interactuar mejor con la luz solar. Tan pronto como tengamos una combinación adecuada de ambos, podremos comenzar a pensar en el próximo paso, que es escalar a dimensiones más grandes”.
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El dispositivo solo necesita luz para funcionar, pero necesitará absorber energía lumínica de forma mucho más eficiente para ser viable a mayor escala.
“Los catalizadores que estamos usando ahora básicamente solo absorben la luz UV, que es una parte muy pequeña del espectro solar”, explicó. “Ahora estamos tratando de modificar estos materiales para que también puedan interactuar eficientemente con la luz visible a fin de expandir la ventana de actividad de nuestro dispositivo”.
Puede pasar un tiempo antes de que los fabricantes usen dispositivos como este para evitar la contaminación, pero Verbruggen es optimista con respecto al concepto.
Este texto apareció originalmente en ALTERNET, puedes encontrar el original en inglés aquí.
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