Química

Lombraña: "Nuestro trabajo consiste en oxidar los contaminantes como si los quemáramos dentro del agua"

Reducir el nivel de contaminación del agua es el objetivo de la línea de investigación que el doctor José Ignacio Lombraña dirige en la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU. Por ello, estudia los tratamientos químicos capaces de eliminar los contaminantes vertidos por la industria, con el fin de reutilizar el agua residual.

La actividad industrial es una de las principales causantes de la contaminación del medio hídrico, ya que la industria vierte a los ríos una gran cantidad de compuestos químicos que no son capaces de degradarse por sí mismos. Y es que, mientras que la mayoría de residuos orgánicos son biodegradables, otros, como plásticos, colorantes o detergentes, tan presentes en la industria, permanecen en el agua e impiden que se ésta utilice como recurso. En ese contexto se sitúa la investigación que el doctor José Ignacio Lombraña dirige en la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU. Su objetivo es buscar nuevas tecnologías para eliminar las sustancias contaminantes vertidas al agua, a través del proceso denominado oxidación avanzada. Como afirma el propio Dr. Lombraña, "se trata de oxidar el compuesto químico, como si la sustancia se 'quemara' dentro del agua".

Para conseguir que los contaminantes se oxiden en el agua, el Grupo de Ingeniería Química en Energía y Medio Ambiente, al que pertenece el Dr. Lombraña, se vale del ozono (O3) y del peróxido de hidrógeno (H2O2), dos moléculas que, bajo determinadas condiciones, alcanzan una gran eficacia oxidativa. El proceso químico conocido como oxidación avanzada permite reducir el nivel de contaminantes hasta el punto de que puedan degradarse por sí mismos, o bien continuar su tratamiento a través de los métodos convencionales. Desde el Departamento de Ingeniería Química, Lombraña asegura que "químicamente, sería posible eliminarlos por completo pero, para ello, haría falta una gran cantidad de oxidante y unas condiciones muy costosas, por lo que no resulta viable económicamente". La ventaja del ozono y del peróxido de hidrógeno es que se trata de moléculas 'limpias', "a diferencia de otras sustancias como, por ejemplo, el cloro, estas moléculas desaparecen tras cumplir su función oxidativa", explica Lombraña.

Oxidar contaminantes
José Ignacio Lombraña (el tercero por la izquierda) junto a varios miembros del Grupo de investigación del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ciencia y Tecnología (UPV/EHU): Ana de Luís, Federico Mijangos y Fernando Varona. Faltan: Moufdi Kamel, Amaia Menéndez, Cristina Rodríguez y Josu Sanz. (Fotografía: Alaitz Ochoa de Eribe)
La contaminación del agua como punto de partida

Debido a la vocación práctica de su investigación, el equipo de Lombraña parte siempre de una problemática real, por ejemplo, de la aparición de un contaminante que impide la utilización de un agua determinada. En primer lugar, ha seleccionado tres grandes grupos de contaminantes: colorantes, aguas detersivas (contaminadas con detergentes) y fenólicas (con presencia de fenol y derivados). Una vez definido el compuesto responsable de la contaminación, "construimos un modelo de agua residual que facilite su estudio, es decir, creamos una especie de 'agua sintética' que contiene básicamente la sustancia que queremos oxidar", explica Lombraña.

Precisamente, uno de los mayores logros de esta investigación realizada en la UPV/EHU consiste en definir los modelos de degradación de distintos compuestos o, como apunta el director del proyecto, "describir por qué fases o estadíos pasa una molécula hasta que se degrada completamente". Entre las técnicas de oxidación que ha estudiado, destaca la del reactivo FENTON (una mezcla de sales de hierro y peróxido de hidrógeno) y la combinación de peróxido de hidrógeno con rayos ultravioleta.

El equipo de investigación se ha embarcado finalmente en la fase de verificación. "Hemos probado los modelos de degradación que previamente hemos descrito en las aguas vertidas por empresas de la zona, para comprobar la eficacia de los oxidantes en la destrucción de esos contaminantes clave", señala Lombraña.

Pero el trabajo de este equipo de investigación de la Facultad de Ciencia y Tecnología no se limita a analizar y describir los procesos de oxidación de los distintos contaminantes. También se dedican al diseño de los equipos necesarios para dicha labor. Así, han desarrollado varios prototipos de ozonización (instalaciones para aplicar el ozono al agua), optimizando las condiciones en las que se produce la oxidación.

Una técnica con proyección de futuro

La oxidación avanzada es una tecnología que aún se encuentra en fase de desarrollo y, por lo tanto, aún no se utiliza de forma habitual en las plantas de tratamiento de aguas. El objetivo de la investigación que dirige José Ignacio Lombraña es aportar la base de conocimiento necesaria para que esa tecnología pueda aplicarse, no tanto en estaciones depuradoras en general, como en plantas de tratamiento específicamente dedicadas a aguas de procedencia industrial. "Las mayores dificultades llegan a la hora de encontrar bancos de pruebas. Las empresas quieren aplicar productos que funcionen de forma inmediata, y sólo las grandes compañías se pueden permitir invertir en prototipos piloto para sus instalaciones", asegura el profesor Lombraña.

El proyecto, titulado Nuevas estrategias en tecnologías de oxidación avanzada con el empleo de ozono y peróxido de hidrógeno, ha recibido una subvención del Ministerio de Educación y Ciencia, y se engloba dentro de la línea de investigación de recuperación de aguas residuales. En la actualidad, el equipo que dirige José Ignacio Lombraña se encuentra embarcado en un nuevo proyecto coordinado por la Comunidad de Trabajo de los Pirineos, y en el que participan la Universitat Rovira i Virgili de Tarragona y la Universidad de Toulouse (Francia).


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