LA FOTOCATLISIS: ASPECTOS FUNDAMENTALES PARA UNA BUENA REMOCIN
DE CONTAMINANTESLa recoleccin, conversin, almacenamiento y
distribucin de la energa del sol es un gran desafo para el
desarrollo y crecimiento de las aplicaciones tecnolgicas, que se
dividen en dos grandes grupos: Procesos termoqumicos: la radiacin
solar es convertida en energa termal, la cual a su vez genera una
reaccin qumica, un ejemplo clsico es la generacin de energa a travs
de metano como sigue:CH4 + H2 O CO + 3H2 206 kJ/molProcesos
fotoqumicos: los fotones solares son absorbidos por un catalizador,
generando un de par electrn-hueco, que conlleva a la oxidacin por
la excitacin de un semiconductor,hv + SC e- + p+La fotocatlisis no
slo se puede presentar bajo la influencia de luz solar, sino tambin
de la luz artificial. Muchos de los problemas de contaminacin de
agua se presentan cuando se da una bioacumulacin de compuestos, los
cuales cuando llegan a su concentracin ptima pueden tener serias
consecuencia frente a la salud de los organismos. Las mayores
fuentes de contaminacin provienen de las industrias y de la
agricultura, puesto que se descargan compuestos de manera
descontrolada. La fotocatlisis es un proceso avanzado de oxidacin
que se utiliza para la remocin de agentes contaminantes de agua,
aire, suelo a pequea y mediana escala y tambin la descontaminacin
por desactivacin de bacteria y virus.A continuacin explicamos las
ventajas del POAS frente a otros mtodos:Este mtodo utiliza baja
concentracin llegando a generar remocin de ppb y no genera
productos secundarios, las propiedades organolpticas del agua y
consumen menos energa que tratamientos alternativos como la
incineracin y lo ms importante es que elimina los efectos sobre la
salud de desinfectantes y oxidantes como el cloro y permanganato de
potacin. Fotocatlisis heterognea. Una tcnica con muy buenos
resultados, es un proceso en la cual se presenta la absorcin de
energa radiante (ultravioleta o visible), sobre un slido
semiconductor, el cual no sufre ningn tipo de cambio qumico, este
solido genera reacciones qumicas que ayudan a la destruccin de los
contaminantes.Factores que intervienen en la fotocatlisis:Luz
(solar o general), Sustrato (contaminante), Oxidante (aire, O2,
H2O).La fotocatlisis se basa en la transferencia de carga, entre
diferentes fases las cuales seran el semiconductor y la sustancia
contaminante, en este proceso se produce un campo elctrico generado
radicales hidroxilo, las cuales se encargan de destruir las
molculas contaminantes.Los semiconductores para este proceso son:
calcogenuros y xidos, los cuales gracias a sus configuracin
electrnica permite la presencia de dos bandas: una superior LUMO y
una inferior HOMO, y la diferencia de estas da lugar a la banda de
conduccin, permitiendo as la fotocatlisis.En la naturaleza existen
muchos materiales que pueden tener reacciones foto
sensibilizadoras, esto materiales son de fcil adquisicin, baratos,
y de fcil sintetizacin, la mayora de estos materiales, se pueden
excitar con luz de muy alta energa, esto ya que pueden absorber
gran parte de espectro de radiacin solar que llega a la tierra.Para
aumentar la eficiencia de los semiconductores tenemos dos opciones:
la primera es la presencia de solidos metlicos sobre las
superficies del semiconductor y la segunda es el acoplamiento de
los semiconductores en el cual la iluminacin de uno de los dos
produce una respuesta en el otro semiconductor.
