Escudo de la República de Colombia

Medioambiente

Sistema reduce contaminación por hollín

Ingenieros inventaron un sistema que reduce las emisiones de los motores diesel, cuya combustión incompleta genera hollín, uno de los contaminantes que más influye en el calentamiento global.

Manizales, 22 de junio de 2011Agencia de Noticias UN -

Aunque el motor diésel proporciona economía al usuario, su combustión incompleta hace que se produzca el hollín, tóxico que va a parar directo al medioambiente. Unimedios

Incineradores, industrias, sistemas de calefacción y vehículos son algunas de las fuentes de contaminación que diariamente emiten gases a la atmósfera como monóxido de carbono, dióxido de azufre o plomo, sustancias que afectan la salud de las personas y el medioambiente.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), anualmente mueren dos millones de personas en el mundo debido a la contaminación del aire que se registra sobre todo en las grandes ciudades, provocando enfermedades cardiacas, asma o cáncer de pulmón.

La acción del hollín

El hollín es una aglomeración de partículas sólidas muy pequeñas compuestas por carbono impuro de color negro, generadas por la quema de madera, carbón y principalmente por los motores diesel usados en buses de servicio público, trenes, barcos y hasta equipos de construcción.

Precisamente, debido a su microscópico tamaño, el hollín tiene la capacidad de introducirse con facilidad en el organismo, y su concentración en la atmósfera contribuye al calentamiento global.

El problema de contaminación provocado por los motores diesel ocurre por una combustión incompleta generada por la insuficiencia de oxígeno para que el combustible reaccione completamente, produciendo el hollín o carbonilla.

Una vez creadas las partículas mediante este proceso, el hollín (compuesto principalmente de carbono) tiene dos destinos; una parte sale a la atmósfera a través de los gases de escape y la otra se queda dentro del motor, provocando daños internos.

Una óptima reducción

Para contribuir a la reducción de la carbonilla ocasionada por dichos motores, implementados en el país desde 1983, el Grupo de Investigación en Procesos Químicos, Catalíticos y Biotecnológicos, de la UN en Manizales, y el grupo MCMA, de la Universidad de Alicante (España), trabajan en un proyecto que apunta a la degradación del compuesto mediante elementos químicos.

El primer paso que dieron los químicos de ambas instituciones fue escoger los catalizadores (sólidos) mediante los cuales es posible facilitar la degradación del hollín. Estos elementos son importantes porque ayudan a que las reacciones químicas sean más rápidas y selectivas, pues tienen la capacidad de trabajar únicamente los compuestos de interés, y su uso se puede prolongar por varios ciclos para la misma operación.

En este caso, los sólidos elegidos son los óxidos de manganeso tipo birnesita o pirolusita –el más importante de los manganesos–, que se caracterizan por su bajo impacto ambiental, al ser análogos de minerales que se encuentran en depósitos naturales de varias regiones del país.

Estos óxidos son de bajo costo, a diferencia del titanio y el paladio, con los que usualmente se trabaja, y tienen gran versatilidad estructural. Además, sus propiedades pueden ser modificadas ampliamente según lo que se desee elaborar.

“El incremento de emisiones contaminantes provenientes de diversas fuentes hace necesario el desarrollo de nuevos materiales más eficientes, económicos y ambientalmente amigables. Los óxidos de manganeso cumplen con estos requisitos, y además permiten generar cambios en sus estados de oxidación, composición química, estructura, superficie y morfología, que afectan de manera importante al óxido metálico para que pueda trabajar fácilmente con él”, asegura Óscar Hernán Giraldo Osorio, docente de la UN en Manizales.

Calcinación, lavado y recalcinación

Los óxidos de manganeso que serán adaptados en los ductos de escape en el motor se exponen en una primera etapa a un método que consta de tres pasos: calcinación, lavado y recalcinación. El proceso dura en total 48 horas e inicia con el sometimiento del permanganato de potasio a 400ºC, posteriormente se retira para lavar las impurezas formadas durante esta etapa y vuelve a introducirse en el horno, esta vez a una temperatura de 60ºC, para finalmente ser recalcinado a 600ºC.

Giraldo Osorio explica que “este proceso de síntesis se determinó de acuerdo a estudios previos. Sin embargo, arrojó mejores resultados para la modulación de las propiedades que pueden hacerse a la aplicación específica como catalizador, para la combustión del hollín”.

Los óxidos son adheridos en un soporte elaborado en un material denominado alúmina, que facilita la impregnación y aplicación del producto en el filtro del automotor, por el cual suben los gases de escape que salen a la atmósfera.

En contacto

Tras ser impregnados en el filtro, los óxidos inician su trabajo: retener el hollín e iniciar su proceso de degradación, posible debido a la temperatura que maneja el sólido al entrar en contacto con el contaminante, y que es diferente a la proporcionada por el vehículo.

“Sin la presencia del catalizador, la carbonilla comienza a quemarse a los 600ºC, temperatura que no es tan fácil de alcanzar, caso contrario a lo que ocurre cuando el sólido está presente, pues la reacción se acelera rebajando la temperatura aproximadamente en 200 ºC”, dice el investigador de la UN.

Esto permite que el material que contiene partículas de carbono, perjudicial tanto para el medioambiente como para las personas, sea transformado en dióxido de carbono, gas que no genera problemas respiratorios.

La investigación se encuentra en su tercera fase de pruebas piloto, y con los resultados hasta ahora se puede inferir que reducirá considerablemente la producción de carbonilla, ya que según disposiciones nacionales, los límites de opacidad en las emisiones de vehículos, dependiendo el modelo, varían entre 50% y 35%.

Lea este artículo completo en: http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/sistema-reduce-contaminacion-por-hollin.html.

(Por: Fin/ambj/feb/lrc
)
N.° 277

Otras noticias

Médicos y especialistas del HUN se formaron en técnicas de diagnóstico de enfermedades relacionadas con asbesto. Fotos: archivo Unimedios.

Salud

diciembre 13 de 2019

HUN busca mejorar diagnóstico de enfermedades causadas por asbesto

El Hospital Universitario Nacional (HUN) empezó la formación de sus radiólogos,...

Recopilación de datos georreferenciados. Fotos: Daniel Guillermo García Murillo, estudiante de Maestría en Ingeniería Industrial – UNAL Sede Manizales.

Ciencia & Tecnología

diciembre 13 de 2019

Revolución agrícola 4.0 optimiza producción de los cultivos

Una nueva práctica que combina el uso de sistemas de información como el GPS...

Brownies elaborados con harina de bore, un producto innovador presentado en el taller “Train the trainers” (entrenando entrenadores). Foto: Diana Manrique Horta - Unimedios.

Desarrollo Rural

diciembre 13 de 2019

Harina de bore, materia prima para brownies y cupcakes

Esta especie de raíz muy grande, conocida científicamente como Alocasia...

Los recién nacidos, en especial los prematuros, no solo pueden sentir dolor, sino que además son más sensibles que los niños y adultos. Fotos: Secretaría Distrital de Salud

Salud

diciembre 13 de 2019

Dolor en recién nacidos hospitalizados dejaría secuelas

Alrededor del 80 % de los recién nacidos que son sometidos a un promedio de 15...

Especial Bicentenario de la Independencia de <em>UN Periódico Digital.</em> Fotos: Brandon Pinto.

Artes & Culturas

diciembre 12 de 2019

Ministerio de Cultura premia a UN Periódico Digital

El especial “Bicentenario de la Independencia” –un producto convergente de...

AppNAT permite visualizar la oferta turística de naturaleza de distintos emprendimientos del Valle del Cauca. Fotos: David Alejandro Piedrahita y Ana Milena Holguín.

Medioambiente

diciembre 12 de 2019

App conecta con el turismo de naturaleza en el Valle

La aplicación AppNAT permitiría visibilizar e impulsar los emprendimientos de...

En esta segunda versión del TBOG se inscribieron 18 estudiantes. Fotos: Ricardo González – Unimedios.

Ciudad & Territorio

diciembre 12 de 2019

Taller Bogotá ofrece soluciones tecnológicas a los retos urbanos

Con tres presentaciones denominadas BicitApp-proyecto de movilidad,...

La herramienta propuesta por el investigador Barrera trabaja a partir de imágenes H&E como con las que analizan los patólogos. Foto: Cristian Barrera.

Salud

diciembre 12 de 2019

Agrupaciones de linfocitos predecirían recaídas por cáncer

Un modelo computacional permite identificar la formación de subgrupos de...

Desde 2008, la Sede Amazonia ha admitido a 1.813 jóvenes para formarse en programas de pregrado. Foto: Diana Manrique

Educación

diciembre 11 de 2019

UNAL Sede Amazonia, 30 años de protagonismo en los territorios

“La posibilidad de volver a mis raíces”, “el orgullo más grande de mi vida”,...

Plano de comunas de Armenia. Fotos: Mateo Rojas Díaz, estudiante de Maestría en Infraestructura y Sistemas de Transporte - UNAL Sede Manizales.

Ciudad & Territorio

diciembre 11 de 2019

Armenia gana tiempo con su sistema de transporte público

En las rutas proyectadas del Sistema Estratégico de Transporte Público para...