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Dra. Fabiola Méndez-Arriaga Dr. Rafael Almanza Coordinación de Mecánica y Energía INSTITUTO DE INGENIERÍA Universidad Nacional Autónoma de México DSCA.

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1 Dra. Fabiola Méndez-Arriaga Dr. Rafael Almanza Coordinación de Mecánica y Energía INSTITUTO DE INGENIERÍA Universidad Nacional Autónoma de México DSCA Descontaminación Solar Catalítica del Agua Alternativas Energéticas para la Remediación Medioambiental Congreso Nacional de Investigación sobre Cambio Climático Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla Departamento de Ciencias Sociales Escuela de Relaciones Internacionales Escuela de Derecho Escuela de Ingeniería Ambiental Octubre

2 Dos temas principales remediación medioambiental con energías alternas Remediación Alternativas energéticas Problema Medioambiental

3 Informe del Grupo Intergubernamental de expertos sobre el cambio climático: Fuentes renovables de energía : 13% Biomasa10.2% Hidráulica2.3% Energía solar0.1% Eólica 0.2% Geotermica 0.1% Oceánica 0.002%

4 Fuentes renovables de energía Energía SOLAR: 0.1% Energía Solar FotovoltáicoTérmico Energía Solar FotovoltáicoTérmico Aplicaciones Químicas Solares Fase de Investigación Mundial Desarrollo muy escaso

5 SueloAguaAire Causa principal: Cambio Climático Causas no visibles aún: Contaminantes emergentes El agua no se ceea ni se destruye, sólo se contamina

6 Encontramos nuevos

7 Contaminantes Emergentes Quiénes son los contamiantes emergentes? Miles de distintas entidades químicas Compuestos Perfluorados Compuestos retardantes de flama (brominados u organofosforados) Sufractantes (productos de acción desengrasante: detergentes de lavadora, lavavajillas, suavizantes textiles, etc.) P P C P Cuidado personal Bloqueadores solares Complementos alimenticios Cosméticos Fragancias Lolight Farmacéuticos (de uso humano y veterinario) Drogas ilícitas (Pharmaceutical and Personal Care Products) Productos Farmacéuticos y de Cuidado Personal

8 Contaminantes Farmacéuticos Han tenido una alta visibilidad mediática (en Europa y EUA)

9 Daños en el medioambiente Existen reportes sobre el daño irreversible que ya han causado al medioambiente 57 días de crecimiento: No desarrolló extremdidades inferiores y tuvo malformaciones por quécómo Pero, por qué y cómo llegaron estos productos hasta allí???? Antiandrógenos: inhiben la función de la testosterona Estrógenos femeninos: provoca infertilidad masculina Feminización de los peces

10 Por qué?, Cómo?, Cuándo?, Cuánto? NATURAL PUFIRICATION IS NOT REACHED DURING THE NATURAL CYCLE OF WATER

11 Por qué?, Cómo?, Cuándo?, Cuánto? Efectos en la salud humana? Aún es desconocido SEGURIDAD TEMA de SEGURIDAD NACIONAL

12 Por qué?, Cómo?, Cuándo?, Cuánto? NATURAL PUFIRICATION IS NOT REACHED DURING THE NATURAL CYCLE OF WATER

13 Los medicamentos en retrospectiva Surgieron para hechar una manita y resolver males de la humanidad y mejorar su calidad de vida Pero para el medioambiente resultó peor el remedio que la enfermedad

14 En México también están siendo detectados? Menos se trata en *Menos del 10% se trata en plantas de tratamiento. *Sistema General del Desagüe (Gran Canal, Emisor del Poniente y el Emisor Central) *Rio Tula, el Salado y el Salto. riego agrícola. Presa Endhó y de allí se emplea para riego agrícola. pero no......también en muchas partes del mundo....pero no para alfalfa, maíz, trigo, avena, frijol, jitomates, Chiles, betabel, lechuga, col, cilantro, rábano, zanahoria, espinacas y perejil, etc!!!!! *Problemas de salud importantes en aquel estado: infecciones intestinales –niños- y contaminación por metales. Cuencas del Lerma y Cutzamala y pozos del Valle Consumo

15 Qué vamos a hacer?! Falsos dilemas Procesos de Tratamiento Fotoquímico Solar Remediación Alternativas energéticas Problema Medioambiental

16 Técnicas de Tratamiento del agua Tecnologias de Tratamiento de Agua AiislamientoSeparaciónTransformation OH OH Transformación Convencionales Oxidación Avanzada Los Procesos de Oxidación Avanzada son aquellos aplicados a la degradación de compuestos contaminantes presentes en aire, suelo o agua basados en la presencia y reactividad del radical hidroxilo (OH) generado en condiciones normales, super o subcríticas de presión y temperatura con o sin catalizador y/o energía química reactiva (Méndez-Arriaga, 2009).

17 Técnicas de Tratamiento del agua Segundo más oxidante sólo después del flúor (2.80 eV) Tiempo de vida medio corto (70 ns) No se puede almacenar No se puede transportar Reacciona in situ OH Qué tiene de particular el radical hidroxilo OH ? ¿Que hace diferente las POA´s de las convencionales? Convencionales Separación Avanzados Transformación H2O BA ? OH H2OH2O H2OH2O biodegradables Subproductos biodegradables Ácido carbónico H 2 CO 3, carbonatos Iones inorgánicos

18 Técnicas de Tratamiento SOLAR del agua PyTCatalizadorAgente oxidante Fuente reactiva energía

19 TiO 2 h+h+ Adsorción Reducción Ox 1 +n e - Red 1 Oxidación Red 2 Ox 2 + n e nm Banda de Conducción Banda de Valencia Superficie E bg e-e- e-e- O=O - O=O H+H+H+H+ OH O O H H e-e- Fotocatálisis Heterogénea con TiO 2 biodegradables Subproductos biodegradables Ácido carbónico H 2 CO 3, carbonatos Iones inorgánicos

20 PC-1.5 PC-1.5 CPC-6 25 ºC Bath Temperature-control 25ºC ºC Stirrer Sample Point pH and temperature display Peristaltic Pump Batch Tank 1.5 L 6.5 PC (One axis Parabolic Concentrator) Tubular Duran Photoreactor L Fotocatálisis Heterogénea: Reactores

21 CPC-6 PC-1.5 CPC-6 Mechanical Stirrer Batch tank Pump Fotocatálisis Heterogénea: Reactores

22 TOC/TOCo Days IBP/IBPo Experimental Time (min) Volumen total 35 L 100% 95% 80% biodegradabiliadad Fotocatálisis Heterogénea: Caso Ibuprofeno

23 Fotocatálisis Heterogénea: Caso Naproxeno Diseño de Reactores Matrices complejas Sistema móvil: hospitales, industrias farmacéuticas Impacto mediombiental comparado con los sistemas biológicos actuales

24 Conclusiones Qué queda por hacer??? Farmacéuticos y de Cuidado Personal irreversibles 1.Los contaminantes Farmacéuticos y de Cuidado Personal han causado ya efectos irreversibles en el planeta Tierra 2.Soluciones muchas: 1.Químicas: Queda mucho por investigar demostrado eliminar 1.Fotocatálisis Heterogénea con TiO 2 ha demostrado eliminar contaminantes farmacéuticos energía solar 2.La FH es un proceso sustentable al emplear la energía solar para fotoactivar la degradación 2.Personales quizá las más importantes para reducir de forma inmediata la emisión de esos contaminante 1.Pensar en los productos que nos rodean y modificar hábitos de consumo (lee la etiqueta!) Reflexionemos Hábitos sanos nuestros, son sanos para el Planeta Hábitos sanos nuestros, son sanos para el Planeta

25 ¡ ¡ G R A C I A S P O R S U A T E N C I O N ! ! Dra. Fabiola Méndez-Arriaga DSCA Descontaminación Solar Catalítica del Agua Alternativas Energéticas para la Remediación Medioambiental Congreso Nacional de Investigación sobre Cambio Climático Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla Departamento de Ciencias Sociales Escuela de Relaciones Internacionales Escuela de Derecho Escuela de Ingeniería Ambiental Octubre


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