Científicos del Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC (laboratorio del Departamento de Energía de Estados Unidos, operado por la Universidad de Stanford) desarrollaron un dispositivo para la producción de peróxido de hidrógeno (H2O2, también conocido como agua oxigenada) que puede ser accionado mediante paneles solares convencionales.
Este aparato sería de gran ayuda en países pobres, donde el acceso limitado al agua potable es un problema importante para millones de personas porque, a menudo, está contaminada con residuos urbanos, industriales y agrícolas. El peróxido de hidrógeno es una sustancia que elimina rápidamente los organismos del agua causantes de enfermedades, pero su producción y distribución en países en vías de desarrollo es muy escasa. De ahí la importancia de esta nueva tecnología que es, además, sustentable.
Dispositivo portátil de bajo costo que usa oxígeno y agua para producir peróxido de hidrógeno, el cual puede ser utilizado para purificar agua.
“Se trata de una celda electroquímica que genera peróxido de hidrógeno a partir de oxígeno y el agua que hay en la zona donde se instale; después, ese peróxido puede usarse en las aguas subterráneas para eliminar los contaminantes orgánicos que son dañinos para los seres humanos, con lo cual el agua se podrá ingerir sin ningún riesgo”, dijo Chris Hahn, científico del SLAC.
Los investigadores utilizaron un modelado computacional a escala atómica para investigar catalizadores basados en carbono, capaces de reducir el costo y aumentar la eficiencia de la producción de peróxido de hidrógeno. Ya antes se había utilizado al platino como catalizador, pero su costo es muy elevado; en cambio, el carbono es muy barato y útil para la producción del desinfectante.
Los científicos explicaron que el dispositivo tiene tres compartimentos. En la primera cámara, el oxígeno fluye, se interconecta con el catalizador y se reduce a peróxido de hidrógeno. Esta sustancia entra entonces en la cámara intermedia, donde se almacena en una solución. Y en una tercera cámara, otro catalizador convierte el agua del exterior en oxígeno y el ciclo comienza de nuevo.
Dado que el dispositivo requiere sólo de aproximadamente 1.7 voltios para hacer funcionar los catalizadores, se activa con dos paneles solares estándar.
Actualmente, la cámara intermedia almacena sólo 10 microlitros de peróxido de hidrógeno; sin embargo, sólo unos pocos miligramos son necesarios para limpiar un litro de agua. Aun así, los investigadores trabajan para lograr producir cantidades más altas.
La relación entre el peróxido de hidrógeno para purificar el agua y el Sol no es nueva. En 2016, científicos de la Universidad de Stanford crearon un pequeño dispositivo nanoestructurado, de la mitad del tamaño de un timbre postal, capaz de desinfectar el agua de manera rápida, usando sólo la luz del Sol. Cuando la luz cae sobre el diminuto aparato, desencadena la formación de peróxido de hidrógeno, que mata el 99% de las bacterias en sólo 20 minutos. Una vez que el agua ha sido purificada, los químicos se disipan.
Ambas tecnologías son todavía un prototipo que, de extenderse en las regiones pobres del mundo, podría salvar la vida de millones de personas.
Fuente: