Avances en la aplicación de las tecnologías ambientales fotocatálisis y oxidación electroquímica para la remediación de agua contaminada por compuestos orgánicos | Progress on the performance of photocatalysis and electrochemical oxidation technologies applied to wastewater remediation

RESUMEN: La búsqueda de la tecnología adecuada para dar tratamiento al agua residual sigue siendo un reto que se magnifica dada la naturaleza cada vez más compleja de los efluentes. Este proyecto desarrollado contribuye al estudio de las variables de operación más importantes de las tecnologías de electro-oxidación (ELOX) y fotocatálisis, en el tratamiento de contaminantes emergentes, tales como los compuestos fenólicos bisfenol A y p-cresol, el colorante azul BR y el herbicida atrazina. En la oxidación electroquímica se ofrece el material y condiciones experimentales más rentables entre varios electrodos. Mientras que en la fotocatálisis se puntualizan los beneficios de utilizar sistemas eficientes de iluminación y nuevos catalizadores modificados con materiales que resultan atractivos desde el punto de vista de disponibilidad y coste. Por último, y no menos importante, son los resultados logrados con el acoplamiento de ambas tecnologías mediante la aplicación de la fotoelectrocatálisis (FEC) en la degradación de algunos compuestos, iniciando con esta última etapa, unos estudios de viabilidad previa para seguir desarrollando estas tecnologías con el objetivo final de su implementación a escala industrial.

ABSTRACT: The search of the suitable technology to treat wastewater remains a challenge that is magnified due to the increasingly complex feature of effluents. Overall, this work contributes to the study of the main operational variables of electrochemical oxidation and photocatalysis tecnhologies for the treatment of some emerging contaminants, such as the phenolic compounds bisphenol A and p-cresol, the acid blue BR dye and the herbicide atrazine. In the ELOX, the most cost-effective material and experimental conditions are offered. On the other hand, the advantages of the photocatalysis when using efficient lighting systems and new modified catalysts with materials which are attractive considering the availability and cost are pointed out. The results achieved with the coupling of both technologies via photoelectrocatalysis constitute a preliminary stage to study the feasibility of the technology and motivates further research before its deployment at industrial scale.

Este trabajo de investigación ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad de España en los proyectos “Nuevos desarrollos en fotocatálisis para aplicaciones medioambientales” (FOTOAMBIENTE) CTM2015-69845-R y “Aplicaciones avanzadas de separación. Modelado y validación experimental” CTQ2015-66078-R (MINECO/FEDER, UE). Además, fue posible gracias a la Beca CONACYT-Gobierno del Estado de Guanajuato 2014 (230713/383108) de México, otorgada a Carlos Javier Escudero en la Convocatoria para la formación de recursos humanos de alto nivel en programas de posgrado de calidad en el extranjero.