Diseño y puesta en marcha de una planta piloto para potabilización de efluentes líquidos por fotocatálisis solar. (2019)
El proyecto de investigación planteado tiene por objetivo principal, el diseñar y poner en funcionamiento, una planta piloto para el tratamiento de agua destinada al consumo humano directo o al riego de cultivos. Este sistema será útil para el saneamiento básico en comunidades de escasos recursos y/o permitirá la recuperación de fuentes hídricas contaminadas. La planta piloto se convertirá en el primer y el único dispositivo de esta naturaleza en el Departamento de Boyacá y el cual presenta una alternativa viable, económica y de gran utilidad frente a la solución de un problema de gran magnitud en este Departamento, como lo es la contaminación por aguas no tratadas. La planta piloto operará usando una tecnología moderna, de bajo costo y gran aplicabilidad en el tratamiento de un amplio espectro de contaminantes ambientales. Esta tecnología es la fotocatálisis que en la actualidad se presenta como una alternativa económica y eficiente para la eliminación de contaminantes y microorganismos en fuentes hídricas, cuya mayor ventaja la constituye el uso de la luz solar como fuente de energía y la cual está disponible en cualquier lugar del mundo a bajo costo. Para llevar a cabo el proyecto planteado, se han realizado cálculos, apoyados en parámetros extraídos de sistemas internacionales. Asimismo, se ha tenido en cuenta la radiación solar de la que dispone la ciudad de Tunja - Boyacá - Colombia, ya que es importante determinar si ésta es suficiente para cubrir las necesidades energéticas de la planta piloto, así como la geografía, la latitud y la intensidad de la radiación que tendrá contacto con la planta piloto y permitirá su adecuado funcionamiento. En general, el proyecto pretende a corto plazo estudiar y establecer los parámetros específicos de funcionamiento de la planta piloto bajo las condiciones ambientales de la ciudad de Tunja, referidas a humedad, nivel de pluviosidad, presión atmosférica y la radiación solar en diferentes horarios del día y épocas del año; esta última se presenta como la característica más importante y fundamental a tener en cuenta para el proceso de descontaminación por fotocatálisis. El montaje de la planta piloto se realizará en las instalaciones de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. En el diseño se tendrá en cuenta la normatividad vigente y los criterios exigidos en el decreto 3910 de 2010 y los Planes de Ordenamiento Territorial y de uso del suelo de la ciudad de Tunja. Lo anterior, a fin de implementar a futuro el sistema de planta piloto fuera de las instalaciones de la Universidad, lo que actúe en beneficio de un mayor número de población y dirigido especialmente a comunidades de escasos recursos, incluida la comunidad campesina dedicada a labores agrícolas donde los periodos de sequía afectan de manera tan sensible la productividad de los cultivos. En este sentido, la búsqueda de alternativas de recuperación de agua para regadío constituye una necesidad latente. Además del diseño y construcción de la planta piloto, el proyecto planteado incluye la síntesis y caracterización de diferentes fotocatalizadores cuya efectividad en el proceso de descontaminación de las aguas residuales será probada bajo las condiciones de funcionamiento establecidas para la planta piloto construida. El equipo de investigación tiene amplia experiencia en esta área, y los antecedentes de trabajo científico en el área de fotocatálisis está sustentada en un número importante de publicaciones científicas en revistas con alto índice de impacto y que actualmente constituyen la base fundamental para llevar a escala de planta piloto, los procesos fotocatalíticos que hasta la fecha se han realizado a escala de laboratorio. Lo anterior permitirá dar continuidad a la investigación realizada hasta la fecha por los integrantes del equipo de investigación y se hará un gran aporte no solo en el campo de la investigación básica, sino que también representa una posibilidad real de aplicación de procesos tecnológicos.