La fotocatálisis
Al hablar de la fotocatálisis estamos haciendo referencia a una reacción catalítica en la cual es necesario la aparición de un catalizador o sustrato para que absorba la luz. En química se entiende la catálisis como el proceso por el cual se aumenta la velocidad de una reacción química, a través de un catalizador y de los inhibidores que son los encargados de desactivar la catálisis. Un concepto importante a tener en cuenta es que el catalizador no es modificado en ningún momento de la reacción química, esto es lo que lo diferencia de un reactivo.
La fotocatálisis es la unión de la fotoquímica y la fotocatálisis. Juntos, la luz y el catalizador, alcanzarán o acelerarán una reacción química, por lo que la fotocatálisis puede ser considerada como la aceleración de una fotoreacción a través de un catalizador.
A través de estas explicaciones se puede clasificar a la fotocatálisis como un principio de descontaminación de la propia naturaleza. Al igual que la fotosíntesis, a través de la luz solar, es capaz de eliminar el CO2 generando materia orgánica, la fotocatálisis se encarga de eliminar otro tipo de contaminante que también es habitual en la atmósfera como son los NOX, SOX, COVs mediante el proceso de oxidación que se provoca utilizando la energía solar.
Con la fotocatálisis se convierte energía solar en energía química, para conseguir este tipo de energía se necesita un catalizador o sustrato, este ha de ser un material semiconductor para que se proceda a la aceleración de la velocidad de reacción. Para reducir los contaminantes de las ciudades se utiliza este proceso en el que tienen lugar tanto reacciones de oxidación como de reducción.
En nuestras ciudades se utilizan materiales de construcción que están tratados con un fotocatalizador con el cual se consiguen eliminar sobre todo las partículas NOX y que son producidas tanto por nuestros vehículos, como por la industria e incluso en el momento de producir energía.
Gracias a esta “limpieza” de partículas NOX la fotocatálisis ha crecido considerablemente en los últimos años gracias sobre todo a su importancia económica y tecnológica, ya que ha estado unida a la evolución de muchos avances nanotecnológicos, permitiendo una variedad de aplicaciones de limpieza, algunas de ellas se dan en:
- Superficies de auto limpieza, que son aquellas en las que la acción de la luz induce la destrucción de la materia orgánica como pueden ser microorganismos, compuestos orgánicos, etc. Siendo especialmente relevantes en la preparación de alimentos por su efecto esterilizante.
- Superficies hidrofílicas y súper hidrofílicas, son superficies tratadas con dióxido de Titanio (TiO2) ya que se encuentran expuestas a la luz ultravioleta intensa. Así se inhibe la formación de gotas de agua en la superficie y se promueve la creación de una capa de agua muy fina y homogénea, la cual penetra por debajo de las partículas de suciedad, provocando la limpieza de las superficies difíciles de limpiar por la sola acción del agua atomizada ya que demuestra un efecto que reduce el empañamiento, el problema es que este proceso no sirve en los procesos convencionales de fijación del fotocatalizador en productos plásticos, ya que las altas temperaturas de fijación del fotocatalizador no lo hace adecuado para este tipo de sustrato, por lo que es necesario una mayor investigación en este campo.
La fotocatálisis es una tecnología en expansión ya que el tratamiento y purificación del agua y aire, es fácil, sencilla y relativamente económica. Estas superficies tienen la capacidad de actuar en la descomposición y eliminación completa de una gran variedad de agentes contaminantes que se encuentran presentes tanto en el aire como en el agua, tales como amoniaco o azufre, cuando hablamos de que es un proceso barato, es porque la radiación solar puede ser empleada como medio de activación.
Una gran variedad de aplicaciones ya se están comercializando y así encontramos superficies autolimpiables, anti-microbianas y antiempañantes, junto con la purificación del agua y el aire, mientras que aún se sigue investigando en la manera de optimizar esta tecnología y conseguir de esta manera ampliar el abanico de aplicaciones potenciales.
Fuente: Airelimpio.
