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Sep 19, 2023

Luz de sol

Si deja una botella de agua transparente a la luz del sol, los rayos ultravioleta

Si deja una botella de agua transparente a la luz del sol, los rayos ultravioleta matarán cualquier microbio dañino en esa agua, haciéndola potable... pero tiene que reposar al sol durante al menos seis horas. Sin embargo, un nuevo polvo activado por la luz solar hace el trabajo en apenas un minuto.

Desarrollado por científicos de la Universidad de Stanford y el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC, el polvo está compuesto por nanoescamas de óxido de aluminio, sulfuro de molibdeno, cobre y óxido de hierro. Todas estas sustancias están fácilmente disponibles y son económicas, además de que solo se requiere una pequeña cantidad de polvo para tratar una cantidad relativamente grande de agua.

Los usuarios comienzan revolviendo parte del polvo en agua contaminada contenida en una botella u otro recipiente transparente, después de lo cual lo dejan expuesto a la luz solar directa.

El sulfuro de molibdeno y el cobre absorben los fotones de la luz y luego actúan como una unión semiconductor/metal que permite que los fotones liberen electrones. Esos electrones quedan libres para reaccionar con el agua, produciendo peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilo que matan las bacterias al romper sus membranas protectoras externas.

Una vez que se completa el proceso de purificación, el peróxido de hidrógeno sobrante y los radicales hidroxilo se descomponen rápidamente en agua y oxígeno, dejando el agua segura para beber. Y debido a su contenido de óxido de hierro, los nanoflakes se pueden recuperar para reutilizarlos haciendo girar un imán en el agua.

En una prueba de la tecnología, se agregó una pequeña cantidad del polvo a un vaso de precipitados de 200 ml (6,8 onzas) a temperatura ambiente que estaba contaminado con aproximadamente un millón de bacterias E. coli por mililitro. Después de dejar el agua expuesta a la luz solar natural durante solo 60 segundos, no se pudieron detectar bacterias vivas. Además, el polvo se pudo reutilizar para 30 tratamientos más.

Se espera que la tecnología se pueda utilizar en última instancia en regiones empobrecidas que carecen de infraestructura de purificación de agua, o por personas como mochileros que recolectan agua de arroyos y lagos. El polvo podría incluso encontrar uso en plantas de tratamiento de agua, que actualmente usan luz ultravioleta artificial para matar bacterias.

"Durante el día, la planta puede usar la luz solar visible, que funcionaría mucho más rápido que la luz ultravioleta y probablemente ahorraría energía", dijo el profesor Yi Cui de Stanford, autor principal de un artículo sobre la investigación. "Los nanoflakes son bastante fáciles de hacer y se pueden escalar rápidamente por tonelada".

El artículo fue publicado recientemente en la revista Nature Water.

Fuente: Universidad de Stanford