Los fotocatalizadores son materiales que pueden acelerar reacciones químicas mediante la absorción de luz. Estos elementos poseen propiedades especiales que les permiten descomponer compuestos orgánicos en presencia de luz, para convertirlos en elementos menos perjudiciales o incluso en sustancias inocuas para el medio ambiente. La preparación de estos materiales se aborda a través de un mecanismo fotoquímico, que es simple de bajo costo y completamente manejable. La utilización de este mecanismo ha sido aplicada tanto en Corea como en Canadá en el diseño de sensores y dispositivos electrónicos.
En Chile, se utilizó esta metodología en la producción de sensores químicos, específicamente para detectar gases. Hoy es el académico de la UBB, Dr. Gerardo Cabello Guzmán y su equipo en la Universidad del Bío Bío (UBB) quien está trabajando en la creación de materiales amplificadores de banda ancha utilizado en la fibra óptica. Lo anterior también forma parte del programa de Doctorado en Ciencias mención Recursos Naturales Renovables. Los fotocatalizadores, utilizando la luz solar, poseen la capacidad de degradar contaminantes presentes en medios acuosos, tales como fármacos, agentes de desinfección bacteriana y tintas, por nombrar algunos. De esta manera la gestión que se desarrolla en la Universidad Bío-Bío se enfoca en mejorar los fotocatalizadores existentes, investigando y desarrollando nuevos materiales sensibles a la luz que sean más eficientes y sostenibles. “Nosotros nos dedicamos a hacermateriales fotocatalizadores, que son dispositivos que en presencia de luz solar estos forman radicales a partir del agua y estos radicales son los que degradan los contaminantes”. En definitiva estos materiales, se elaboran a través de este método de deposición fotoquímica en fase sólida y que consta de cuatro etapas. “Trabajamos con complejos metálicos y elementos de la serie de los lantánidos, que en solución se depositan sobre diversos sustratos (silicio o cuarzo), por la técnica de spin coating (revestimiento) que crea una película homogénea del complejo metálico, en el segundo paso es exponer la película bajo un set de lámparas UV, en esta etapa el complejo se fragmenta, el metal queda libre y comienza su oxidación, donde se forma una película del óxido. El último paso es calcinar la muestra entre 300 a 900 °C para completar la oxidación y lograr un depósito cristalino”, sostiene el Dr. Cabello.
Al obtener la lámina, ésta se utiliza como fotocatalizador en la degradación de
contaminantes. El uso de los fotocatalizadores no es algo nuevo, se han utilizado por muchísimo tiempo, pero esta estrategia ha resurgido por la aparición de contaminantes emergentes, como son las drogas, fármacos, antibióticos, por ejemplo, en el agua, que con ayuda de estos materiales se podrían degradar.
Las plantas de tratamiento de agua no están adaptadas en el control o tratamiento de estos contaminantes emergentes ya que su función principal es la separación entre los componentes sólidos y líquidos presentes en el agua, y posteriormente el agua tratada se somete a un proceso de cloración para eliminar los agentes patógenos. En este contexto, el académico UBB busca mejorar los fotocatalizadores con el objetivo de utilizarlos en la eliminación de contaminantes emergentes.
Este proceso podría ser aplicable para el reciclaje de las agua, la que puede ser reconvertida para riego, reutilización en procesos industriales y hasta -en casos puntuales- consumo humano y animal.