Un nuevo linaje de generadores de ozono de alto desempe\u00f1o, para el tratamiento de efluentes industriales y residenciales, que aseguran la esterilizaci\u00f3n de aguas tratadas en m\u00e1s del 90%, ya ha sido instalado, probado y evaluado. Son cuatro prototipos. Uno de ellos est\u00e1 instalado en la estaci\u00f3n de tratamiento de desag\u00fces Piracicamirim, dependiente de la Secretar\u00eda Municipal de Aguas y Desag\u00fces (Semae, sigla en portugu\u00e9s) de Piracicaba, y el otro es utilizado para el tratamiento de agua en el Centro T\u00e9cnico Aeroespacial (CTA) de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos. Los otros dos, con id\u00e9ntico desempe\u00f1o, se encuentran instalados en una lavander\u00eda de ropa hospitalaria en S\u00e3o Paulo, y en el laboratorio de la Escuela de Ingenier\u00eda de Piracicaba (EEP), y est\u00e1n siendo utilizados, respectivamente, para el estudio del tratamiento del agua contaminada y del percolado o lixiviado (el agua barrosa y sucia de los rellenos sanitarios y de los basurales).<\/p>\n
Los estudios y el desarrollo de los cuatro prototipos actualmente en operaci\u00f3n contaron con la coordinaci\u00f3n del f\u00edsico Wilfredo Irrazabal Urruchi, con el apoyo de los equipos del Laboratorio de Plasmas y Procesos (LPP) del Departamento de F\u00edsica del Instituto Tecnol\u00f3gico de Aeron\u00e1utica (ITA), de la Facultad de Ciencias Matem\u00e1ticas y de la Naturaleza y del Laboratorio de Materiales Carb\u00f3nicos de la Universidad Metodista de Piracicaba (Unimep), adem\u00e1s de la EEP. Los recursos surgieron del Programa de Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica en Peque\u00f1as Empresas (PIPE) de la FAPESP, solicitados por la microempresa Qualidor Saneamento Incorpora\u00e7\u00e3o, de Santa B\u00e1rbara d’Oeste, que consult\u00f3 al equipo del ITA -as\u00ed fue que Urruchi fue designado para coordinar el proyecto del PIPE- para innovar en la tecnolog\u00eda de los generadores de ozono fabricados por la firma desde hace 30 a\u00f1os.<\/p>\n
La asociaci\u00f3n se mostr\u00f3 fruct\u00edfera, en vista de los resultados que comprobaron la eficiencia de los nuevos generadores. Los an\u00e1lisis f\u00edsicoqu\u00edmicos y microbiol\u00f3gicos del agua tratada por los prototipos fueron realizados por el equipo de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Unimep y por la EEP, con el apoyo de la investigadora alemana Julia Sasse, becaria del Servicio Alem\u00e1n de Intercambio Acad\u00e9mico (DAAD). “Nuestro desaf\u00edo consisti\u00f3 en desarrollar una tecnolog\u00eda nacional de generaci\u00f3n y aplicaci\u00f3n del ozono”, dice Urruchi. Existen generadores en el mercado internacional proyectados para todos los usos, pero su costo es muy alto.<\/p>\n
“Construimos un generador adecuado a las condiciones econ\u00f3micas brasile\u00f1as y adaptado al clima, c\u00e1lido y h\u00famedo, tendiente a efectivizar todas las aplicaciones en las cuales la posibilidad de contaminaci\u00f3n por microorganismos o productos qu\u00edmicos debe ser minimizada, sin ocasionar da\u00f1os a la naturaleza, como es el caso de la esterilizaci\u00f3n con cloro”, explica el f\u00edsico Choyu Otani -colaborador del proyecto en el LPP-ITA. “Aun en cantidades controladas, en el tratamiento de agua y de efluentes, el cloro es residual y favorece la formaci\u00f3n de organoclorados y otros subproductos perjudiciales para los manantiales”. Asimismo, es un dato confirmado la mayor eficiencia del ozono frente al cloro en el combate contra formas latentes y resistentes de virus, bacterias y protozoarios presentes en el agua, responsables por muchas enfermedades, como la ictericia, las diarreas, el c\u00f3lera, etc.<\/p>\n
Seg\u00fan Urruchi, no existen registros anteriores en Brasil sobre el uso de ozono en estaciones de tratamiento de agua y de desag\u00fces. Los generadores importados son usados para la aplicaci\u00f3n del ozono como blanqueador en algunas industrias de papel y celulosa del interior de S\u00e3o Paulo, en grandes industrias del \u00e1rea alimenticia y en unas pocas empresas de distribuci\u00f3n de agua mineral, en la esterilizaci\u00f3n de la propia agua que ser\u00e1 embotellada, as\u00ed como tambi\u00e9n en la de los envases. Sin olvidar los intentos de tratamiento de piscinas, como las de Qualidor. “El generador de ozono desarrollado en el marco de este proyecto suministra una mejor tecnolog\u00eda de purificaci\u00f3n del agua, favorece el desarrollo de un sector industrial promisorio y contribuye significativamente para la preservaci\u00f3n del ambiente natural”, afirma Urruchi.<\/p>\n
Refrigeraci\u00f3n con agua La generaci\u00f3n de ozono en el equipo se vale del principio de la descarga en barrera diel\u00e9ctrica (DBD). “En nuestro generador, la DBD de alto voltaje se forma entre dos electrodos tubulares, en un dispositivo diel\u00e9ctrico (tubo de vidrio) que almacena la energ\u00eda y despu\u00e9s la libera. El aire seco que circula entre el vidrio y el electrodo recibe las descargas el\u00e9ctricas y se transforma en ozono”. Esto ocurre porque los electrones generados en la descarga disocian algunas mol\u00e9culas de ox\u00edgeno (O2) formando algunos ox\u00edgenos at\u00f3micos (O) que se agregan r\u00e1pidamente a otras mol\u00e9culas de O2, formando las mol\u00e9culas de ozono (O3).<\/p>\n “La ca\u00edda de energ\u00eda el\u00e9ctrica es un problema serio para los generadores, y nosotros logramos encontrarle una soluci\u00f3n. Desarrollamos controles autom\u00e1ticos con microprocesadores dentro del generador, que permiten que, al retornar la energ\u00eda, la tensi\u00f3n vaya creciendo poco a poco hasta el punto ideal de trabajo, sin quemar el sistema”, dice Urruchi. Este sistema tambi\u00e9n controla la cantidad de aire que entra en el generador, la corriente de la descarga, la cantidad de ozono producida y el tiempo de actividad del aparato. Otra gran innovaci\u00f3n es un sistema de control remoto de los generadores v\u00eda sat\u00e9lite, que aguarda apenas la instalaci\u00f3n de una l\u00ednea especial por parte de la empresa de telecomunicaciones Embratel.<\/p>\n El primer prototipo construido por el equipo de Urruchi produjo 20 gramos por hora (g\/h), en una concentraci\u00f3n de 1,8% de ozono, una capacidad mayor y m\u00e1s eficiente que la del equipamiento original de Qualidor, de 7g\/h y una concentraci\u00f3n del 1,2%. Ese tipo de generador fue instalado en la Lavander\u00eda de la Paz, en S\u00e3o Paulo, especializada en el \u00e1rea hospitalaria, inicialmente para tratar efluentes descartados despu\u00e9s del lavado de la ropa. A partir de enero de 2002, el agua ozonizada fue utilizada directamente en el lavado y la esterilizaci\u00f3n de las ropa, lo que permiti\u00f3 un ahorro del 40% de agua, jab\u00f3n y detergentes, adem\u00e1s del descarte de agua m\u00e1s limpia en la red p\u00fablica de alcantarillado.<\/p>\n Aire transformado “El percolado originado en los rellenos sanitarios constituye un gran problema de saneamiento”, dice Maria Helena Santini Campos Tavares, coordinadora de la carrera de Ingenier\u00eda Ambiental de la EEP. Ese percolado tiene altas concentraciones de materiales org\u00e1nicos y metales pesados que contaminan el suelo y el subsuelo, los manantiales y las aguas subterr\u00e1neas. Seg\u00fan Maria Helena, a\u00fan no existe un tratamiento efectivo para \u00e9ste. El uso de generadores de ozono hace posible un tratamiento previo, que vuelve al percolado biol\u00f3gicamente degradable. Permite generar biog\u00e1s mediante un tratamiento anaer\u00f3bico, utilizando bacterias que no necesitan ox\u00edgeno para sobrevivir, lo que garantiza la propia sustentaci\u00f3n energ\u00e9tica de los rellenos sanitarios.<\/p>\n El prototipo que est\u00e1 en el laboratorio de la EEP est\u00e1 siendo probado como esterilizador del agua resultante de la c\u00e1mara s\u00e9ptica. Despu\u00e9s de algunos minutos de ozonizaci\u00f3n, el producto de los desag\u00fces dom\u00e9sticos se torna claro, y muestra una reducci\u00f3n de la materia org\u00e1nica y una esterilizaci\u00f3n de microorganismos. Ese generador es menor y m\u00e1s sencillo en su concepci\u00f3n que el instalado en la ETE Piracicamirim (estaci\u00f3n Piracica-Mirim) y puede adaptarse al tratamiento de efluentes de una residencia o de un condominio. “La idea es viabilizar tratamientos descentralizados”, afirma Maria Helena.<\/p>\n Socios comerciales Otra \u00e1rea de actuaci\u00f3n es la de producci\u00f3n de plantas que, bajo aire ozonizado, sufren una selecci\u00f3n natural, resultando en plantines resistentes que exigen menos defensivos. “Las posibilidades de uso de esos generadores son inmensas”, garantiza Camargo. “Nuestro gran obst\u00e1culo despu\u00e9s de que los prototipos est\u00e9n listos consiste en encontrar socios proclives a inyectar capital en la empresa, que es peque\u00f1a y no tiene estructura para el tama\u00f1o del desaf\u00edo que debe encarar de ahora en adelante”, concluye el director de Qualidor.<\/p>\n Pero para Wilfredo Urruchi existe tambi\u00e9n otro desaf\u00edo, que es el de obtener la homologaci\u00f3n del equipamiento. Los est\u00e1ndares actuales de verificaci\u00f3n de eficiencia de tratamiento de efluentes est\u00e1n directamente relacionados con la utilizaci\u00f3n de cloro. No obstante, el reto mayor, que fue desarrollar un generador de ozono innovador, ya ha sido vencido.<\/p>\n Un elemento de purificaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n El ozono (O3) es un gas azul p\u00e1lido, inestable, muy oxidante y reactivo. Existe de forma natural a alturas de entre 15 y 20 kil\u00f3metros, y absorbe los rayos ultravioleta del Sol. En el medio en que vivimos, de entre 20\u00ba y 30\u00baC, su vida \u00fatil es de apenas 40 minutos. A partir de temperaturas situadas entre 35\u00ba y 40\u00baC, el ozono comienza a disociarse, dejando de ser O3 para volver a ser O2 (ox\u00edgeno). Esa inestabilidad lo lleva a reaccionar con c\u00e9lulas o mol\u00e9culas. Ese proceso, denominado oxidaci\u00f3n, sirve para exterminar algas, g\u00e9rmenes, virus y bacterias.<\/p>\n Este gas, descubierto en 1785, es empleado hace m\u00e1s de 90 a\u00f1os. Y ha demostrado su eficiencia en el transcurso de todos estos a\u00f1os en la descontaminaci\u00f3n y purificaci\u00f3n del agua, en el tratamiento de efluentes con compuestos org\u00e1nicos y qu\u00edmicos provenientes de la industrias de papel y celulosa, petroqu\u00edmica, textil, de alimentos, de medicamentos, l\u00e1ctea y frigor\u00edfica. “Actualmente, la tecnolog\u00eda de producci\u00f3n de ozono es la misma en cualquier parte del mundo. Lo que cambia es el sistema integrado de generador y el medio que ser\u00e1 tratado con ozono, que es espec\u00edfico para cada aplicaci\u00f3n”, dice el f\u00edsico Wilfredo Urruchi, investigador-colaborador del ITA.<\/p>\n En el tratamiento de agua, m\u00e1s all\u00e1 de su acci\u00f3n sobre los microorganismos, el ozono tambi\u00e9n es utilizado en los procesos de remoci\u00f3n de metales pesados y en la reducci\u00f3n de compuestos nitrogenados (urea, amon\u00edaco, nitratos, nitritos y cianuros) y en el control qu\u00edmico y biol\u00f3gico del ox\u00edgeno existente en cualquier medio acuoso. El uso del ozono se est\u00e1 expandiendo y est\u00e1 siendo estimulado en varios pa\u00edses para afrontar las cada vez mayores exigencias de purificaci\u00f3n de las aguas y de preservaci\u00f3n ambiental.<\/p>\n
\n<\/strong>Una de las cuestiones que impiden la proliferaci\u00f3n de la aplicaci\u00f3n de generadores de ozono es la refrigeraci\u00f3n. “Nuestra temperatura en el verano puede llegar a los 40\u00baC, lo que acelera la degradaci\u00f3n del ozono producido. De este modo, la primera innovaci\u00f3n consisti\u00f3 construir prototipos refrigerados con agua, cosa que no exist\u00eda en los generadores de Qualidor”, explica Urruchi.<\/p>\n
\n<\/strong>En la segunda parte del proyecto se desarrollaron los generadores mayores, como el que est\u00e1 en la estaci\u00f3n de tratamiento de desag\u00fces de Piracicamirim, para el tratamiento final del agua proveniente de los desag\u00fces. Dichos artefactos est\u00e1n constituidos por un procesador de aire seco y limpio en el interior del equipamiento. Ese aire es enfriado e inyectado en el reactor, en donde, mediante la acci\u00f3n del proceso DBD, es parcialmente transformado en ozono. El compuesto gaseoso es entonces inyectado en forma de microampollas en el efluente que ser\u00e1 tratado. Seg\u00fan Urruchi, ese prototipo trata hasta 2 metros c\u00fabicos por hora de efluente, lo que ya ser\u00eda suficiente como para suministrar el agua limpia apropiada y necesaria para la limpieza de los propios filtros de la ETE. Para tratar \u00edntegramente el agua de la ETE Piracicamirim, antes de ser devuelta a la naturaleza -en el r\u00edo Piracicamirim-, el equipamiento deber\u00eda ser entre 50 y 100 veces mayor que el prototipo.<\/p>\n
\n<\/strong>“Nuestro gran desaf\u00edo es ahora es atender a cada cliente potencial en sus necesidades espec\u00edficas de uso del ozono”, afirma Aluisio Pimentel de Camargo, director de Qualidor Saneamento Incorpora\u00e7\u00e3o. “Vamos a dividir nuestra actuaci\u00f3n en siete segmentos: tratamiento de efluentes municipales, industriales, sistemas de aire acondicionado, agua de subsuelo, tanques de condominios, piscinas y percolado de los rellenos municipales. Podemos actuar tambi\u00e9n en los efluentes generados por los grandes criadores de porcinos, que contaminan manantiales con residuos org\u00e1nicos y productos qu\u00edmicos t\u00f3xicos y cancer\u00edgenos resistentes a los procesos de tratamiento convencional”.<\/p>\n