Materiales más económicos para filtros descontaminantes

Al comparar con un filtro de referencia elaborado en platino "material que es muy escaso y costoso" se encontró que el uso de óxidos de manganeso es comparativamente más eficiente, puesto que mientras 10 gramos de platino pueden costar entre 2 y 3 millones de pesos, 1 gramo de permanganato de potasio "a partir del cual se forman los óxidos de manganeso" equivale a 200 mil pesos.

El uso de la nueva tecnología también generará un beneficio energético que contribuirá a ahorrar combustible, además de destruir colorantes presentes en aguas residuales.

La evaluación del potencial de elementos como óxidos de manganeso de tipo laminar, debido a su potencial para conducir la electricidad, fue realizada por Nayda Patricia Arias como tesis del Doctorado en Ingeniería Química, a partir del trabajo desarrollado por el Grupo de investigación en procesos químicos, catalíticos y biotecnológicos de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales.

Aunque comúnmente los óxidos de manganeso se emplean para fabricar baterías de litio como las de los celulares, son escasos a nivel global; en Colombia el sector minero produce una cantidad importante de estos elementos.

"Medir la facilidad del paso de la corriente eléctrica en un material sólido nos llevó a considerar la posibilidad de identificar una posible relación con la capacidad de destruir el material particulado", explica la doctorante.

En el caso de los motores diésel, los gases deben pasar por un filtro que puede contener óxido de aluminio o carburo de silicio modificado con un material activo como el platino. En el caso de este trabajo, se reemplazó el platino por óxido de manganeso.

"Para hacer esta evaluación trabajamos con diversos parámetros asociados con el grado de concentración y temperatura, junto con el uso de un tipo de soporte o filtro capaz de destruir las partículas de carbono PM2.5 que, según la Organización Mundial de la Salud, son las que generan problemas respiratorios y cerebrovasculares", explica la docente.

Como resultado de los análisis se encontró que, en efecto, había una relación entre los materiales con mayor capacidad para conducir electrones, a partir de óxidos de manganeso, junto con una mayor eficiencia a la hora de transformar las partículas de PM2.5, óxido de nitrógeno y óxidos de carbono, que también son perjudiciales para la salud.

Para el caso de la destrucción de colorantes en las fuentes de agua, bastaría con adicionar el producto en polvo, con la ventaja de que una vez finalizado el proceso, se podrían recuperar los óxidos de manganeso por procesos de filtración o centrifugación, para reutilizarlo en otros ciclos.