Fotocatálisis para purificar el agua y generar energía limpia

En artículos anteriores hablamos del poder de la fotocatálisis para limpiar el aire de contaminantes. En este post ahondamos en dos de sus otros beneficios: método para generar energía limpia y el poder de la fotocatálisis para purificar el agua.

Energías limpias

Las energías limpias son aquellas que se generan a través de recursos naturales como el agua, el viento, la luz solar. Utilizan estas fuentes para generar combustibles que no perjudican el medio ambiente.

Este tipo de energías no tienen efectos nocivos sobre el medio ambiente, ni el planeta. No contaminan como sí lo hacen las fuentes de energía convencionales que emiten sustancias nocivas como el dióxido de carbono (CO2) y otros gases causantes del efecto invernadero y del cambio climático.

Apostar por energías limpias es necesario para garantizar la sostenibilidad del planeta Tierra y mejorar la calidad de vida de sus habitantes.

Un aire limpio reduce los problemas de salud derivados de la contaminación: alergias, problemas cardiovasculares, respiratorios…

Beneficios de las energías limpias

Son muchas las ventajas y beneficios que se obtienen con la generación y utilización de las energías limpias. A continuación destacamos los más importantes.

Las energías limpias no contaminan

A diferencia de las fuentes de energía convencionales (combustibles fósiles y combustibles nucleares) y las fuentes de energía renovables, las energías limpias no contaminan. Esto es porque en su generación y explotación no se emiten a la atmósfera gases contaminantes, causantes del efecto invernadero y del cambio climático.

Hay que aclarar que las energías limpias son también renovables, porque se obtienen de recursos naturales inagotables, pero como decimos, a diferencia de las llamadas energías renovables, las limpias no son contaminantes.

Son inagotables

Los combustibles convencionales como el gas, el petróleo, la biomasa… se encuentran en cantidades limitadas en nuestro planeta. De modo que apostar únicamente por estas fuentes de energía convencionales es peligroso. Por un lado, como señalamos, por ser causa de contaminación, y por otro, por su riesgo de desaparición.

Con el objetivo de asegurarnos un futuro limpio y con fuentes de energía ilimitadas, es necesario reconvertir nuestro sistema de producción y apostar por las energías limpias.

Estas energías no contaminantes se extraen de fuentes naturales ilimitadas o con capacidad de regeneración. Esto hace que el desabastecimiento deje de ser un problema.

Con las energías limpias el abastecimiento energético está siempre garantizado.

No son peligrosas

Al no generar residuos contaminantes, como sí ocurre con otras fuentes de energía convencionales, como las obtenidas a través de combustibles nucleares, las energías limpias son seguras.

No es necesario custodiar las instalaciones ni preocuparse por destruir los residuos. Por lo que se reduce su coste de explotación. En este sentido, son más baratas que algunas de las energías contaminantes.

Una vez explotada una central nuclear, las instalaciones deben ser mantenidas y cuidadas para que no exista riesgo para la salud. Además, los residuos requieren de costosas y arduas tareas de manipulación y vigilancia hasta que dejan de ser nocivos.

No generan dependencia

Cuando un país o una región no tiene recursos energéticos convencionales. Es decir, no cuenta con reservas de petróleo, gas o combustibles fósiles, su grado de dependencia energética es muy grande. Esto hace que su capacidad de desarrollo económico se vea muy limitada.

Con las energías limpias se resuelve este problema. Al extraerse de fuentes naturales como el agua, el aire o la luz solar, la posibilidad de gestionar estas fuentes se democratiza y se hace posible en cualquier lugar del planeta.

Los países y territorios se vuelven independientes energéticamente, cuando apuestan por energías limpias. De modo que su desarrollo y crecimiento económico es más accesible.

La generación de energías limpias desde el propio territorio genera, además, riqueza, ya que se transforma en una fuente de empleo constante.

Fuentes de energía limpia más comunes

Vistos los grandes beneficios de las energías limpias, es hora de citar las fuentes de energía limpia más comunes.

Eólica

Es la que se obtiene a partir del viento.

Solar

En este tipo se incluye la fotovoltaica, que transforma la luz solar en energía limpia, y la solar térmica, que genera energía mediante el calor del sol.

Hidráulica o hidroeléctrica

Es la que obtiene la energía limpia del agua de los ríos y sus corrientes.

Maremotriz

Como la anterior tiene como recurso natural el agua, pero en esta clase de energía se usan las mareas.

Geotérmica

En este caso es el calor del interior de nuestro planeta el que se utiliza como fuente de energía.

Biomasa

Se extrae de la materia orgánica como el biogás.

Hidrógeno verde

Se obtiene mediante procesos químicos de electrólisis que permiten separar el hidrógeno del oxígeno, presentes en el agua (H2O) sin contaminar.

La fotocatálisis como fuente de energía limpia

Las investigaciones desarrolladas en el campo de la fotocatálisis han destapado el potencial de este proceso químico en el desarrollo de nuevas fuentes de energía limpia.

Como explicamos en el artículo anterior: “Qué es la fotocatálisis”, este proceso químico utiliza la luz solar para, gracias a la presencia de un fotocatalizador, descomponer los compuestos químicos presentes en el ambiente y convertirlos en sustancias más simples.

Tal y como remarca el Libro Blanco de la Fotocatálisis, elaborado por la Asociación Ibérica de Fotocatálisis, este proceso químico permite, no solo, limpiar fácilmente el ambiente de contaminantes, sino también: “la obtención de combustibles sostenibles a partir de materias primas renovables (CO2, agua, biomasa) y energía solar, sino también el almacenamiento de esta última en forma de energía química. En otras palabras, la fotocatálisis ofrece un camino para desarrollar la fotosíntesis artificial”.

Al igual que las plantas, mediante la fotosíntesis, obtienen los nutrientes necesarios para desarrollar sus funciones vitales, la fotocatálisis da lugar a combustibles limpios que generan energía para el planeta. Una energía obtenida de fuentes ilimitadas y cuya generación no es contaminante.

Obtención de hidrógeno verde mediante fotocatálisis

Un ejemplo de como la fotocatálisis puede generar combustibles limpios, lo encontramos en su capacidad de descomponer las moléculas de agua, en átomos de hidrógeno y oxígeno, de forma que dé lugar al llamado hidrógeno verde.

Gracias a la presencia de fotocatalizadores introducidos en agua, estos elementos cuando reciben la luz solar, se activan, acelerando los procesos de reacción y oxidación, y generan biocombustibles, a la vez que eliminan los contaminantes del agua.

Diversos estudios están ahondando en la capacidad de determinados compuestos inorgánicos como óxidos de titanio, sulfuros metálicos, óxido de silicio, óxidos de manganeso, para ser utilizados como fotocatalizadores y descomponer las moléculas de agua, generando hidrógeno verde, a través de la luz solar.

Los científicos señalan a este combustible limpio como una de las energías limpias del futuro que garantizará el abastecimiento energético del planeta, sin que se genere contaminación.

Desde el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) se destacan los beneficios de obtener hidrógeno verde mediante procesos fotocatalíticos. En estos procesos el hidrógeno no se obtiene del gas natural, de modo que no es una técnica contaminante.

Además, con el hidrógeno verde obtenido mediante fotocatálisis, este elemento se puede almacenar, transportar o guardar. Esto permite que se pueda usar en la fabricación de pilas de combustible que pueden utilizarse en los coches de hidrógeno, totalmente sostenibles.

Fotocatálisis para purificar el agua

La introducción de fotocatalizadores en el agua no solo permite la generación de hidrógeno verde. Estos compuestos también propician: “la depuración o detoxificación de aguas para posterior tratamiento biológico, decoloración de efluentes, potabilización de agua, etc”, como indica el Libro Blanco de la Fotocatálisis.

Como muestra, destacan las aplicaciones de la fotocatálisis heterogénea, que ya se utiliza para eliminar los contaminantes de aguas residuales. Con este proceso químico, el fotocatalizador ante la presencia de luz solar, reacciona generando la degradación y mineralización de los contaminantes presentes en el agua.

Teniendo en cuenta el papel fundamental del agua para la vida, la fotocatálisis para purificar el agua se convierte en un elemento fundamental que permitirá aumentar las reservas de agua potable del planeta.

Un futuro sostenible

Las fuentes de energía convencionales comienzan a dar señales de agotamiento. Dos ejemplos de ello, son el petróleo y el gas natural. Ambos están en grave riesgo de desaparecer. Los estudios realizados estiman que el oro negro desaparecerá en los próximos 50 años. Mientras que el gas natural desaparecerá en unos 80 años.

Ante estas perspectivas es necesario que los gobiernos, organizaciones, industrias, empresas y hogares apuesten por el uso de energías limpias. Y dentro de ellas, la fotocatálisis se presenta como una de las soluciones más prometedoras.

Con los materiales fotocatalíticos no solo se eliminan los contaminantes del ambiente, también la fotocatálisis para purificar el agua, supone un gran avance para llevar agua potable a todas las zonas del planeta.

Desde Albergrass nos queremos unir a esta revolución de la energía limpia.

En Albergrass apostamos por la fotocatálisis como fuente de energía limpia y como solución sostenible para limpiar al medio ambiente.

Con este objetivo hemos lanzado Atmös. Una solución que se aplica sobre el césped artificial, convirtiéndolo en césped fotocatalítico. Con ello, se consigue una mejora de la calidad del aire, desinfección y reducción de la polución y contaminación.

Si quieres saber más sobre césped artificial fotocatalítico, no dudes en contactar con nuestros expertos.