Un nuevo material 2-D utiliza la luz para purificar el agua de forma rápida y barata

 

 

Científicos trabajan en un fotocatalizador que solo requiere la luz solar para purificar el agua. El prototipo está compuesto de carbono y nitrógeno, por lo tanto su producción puede ser barata y muy útil para zonas rurales.

 

 

Fotocatálisis con luz solar

 

Desarrollan un fotocatalizador que puede purificar el agua para cuatro personas en sólo una hora. Para lograr el efecto usa la luz solar. En las pruebas preliminares, logró eliminar el 100% de las bacterias, según los investigadores de la Universidad de Tecnología de Sidney.

 

La innovación se centra en el material que se usó para su diseño. Se trata de una lámina 2-D de nitrito de carbono grafítico que libera electrodos cuando se ilumina. De esta manera se crean químicos basados en oxígeno que eliminan microbios.

 

La fotocatálisis es una reacción fotoquímica que transforma la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador. Para que se ejecute el fenómeno, se requiere un material semiconductor que acelera la velocidad de reacción.


En la ejecución del proceso, hay reacciones de oxidación y de reducción. De esta manera se eliminan la mayoría de los contaminantes orgánicos clorados, volátiles y poliaromáticos, formaldehído y metil mercaptano.

 

Tiene ventajas sobre otro fotocatalizadores metálicos, pues no existe riesgo de que el agua se contamine con componentes tóxicos.

 

 

Cómo funciona el fotocatalizador con luz solar

 

El ingeniero de materiales Guoxiu Wang y sus colegas crearon láminas ultrafinas de nitruro de carbono grafítico y agregaron grupos químicos como ácidos y acetonas que atraen a los electrones hacia los bordes de las láminas.

 

Allí, los electrones saltan a los átomos de oxígeno en el agua para formar sustancias químicas oxigenadas que disuelven los microbios, como el peróxido de hidrógeno.

 

Las láminas son  bidimensionales (2D), lo que transfiere una estructura electrónica especial, por lo tanto es mejor conductor que el cobre y necesita menos electricidad para transportar energía.

 

El diseño mató al 99.9999 % de las bacterias en treinta minutos, incluyendo E. coli, en una muestra de agua de 50 mililitros.

 

El equipo luego pegó las nanohojas a la superficie interior de las bolsas de plástico, purificando 10 litros de agua en una hora.

 

De esta manera, se puede usar la luz solar para purificar el agua. Es muy útil para regiones subdesarrolladas o remotas que no gozan de un suministro de agua potable. Como está compuesto de carbono y nitrógeno puede ser muy económico en su fabricación.

 

 

Fuente: https://ecoinventos.com