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El ozono (O3) es vital para la vida en la tierra. Pero este compuesto, que desde la estratosfera protege la vida de los rayos ultravioleta, es tan vulnerable como agresivo, y puede ser letal para los organismos si alcanza ciertos niveles en la capa más baja de la atmósfera. Precisamente, la peligrosidad que le confiere su alta capacidad de oxidación es también su principal ventaja: el ozono elimina bacterias, hongos y malos olores. Investigadores de la Universidad de Oviedo están probando un nuevo sistema para producirlo en mayores cantidades de las que se consiguen con la tecnología vigente.
Depurar aguas residuales, purificar el aire en salas públicas y tratar los alimentos para que se conserven mejor son sólo algunas de las aplicaciones del O3. Al no dejar residuos, “el ozono es más adecuado que el cloro para desinfectar piscinas, y que la lejía para limpiar piscifactorías y granjas, así como para reducir la concentración de contaminantes en los residuos ganaderos”, señala José Marcos Alonso Álvarez, catedrático de Tecnología Electrónica de la Universidad de Oviedo.
Y, con los ojos puestos en aprovechar mejor las posibilidades del O3, el grupo de Electrónica Industrial e Iluminación Electrónica de la Universidad de Oviedo ya está probando el modelo preindustrial del generador de ozono que desarrolla en colaboración con una empresa asturiana: “Con este segundo prototipo estamos produciendo más ozono de lo que esperábamos”, explica Alonso Álvarez.
Rendimiento multiplicado
Para producir ozono (O3), es necesario hacer pasar oxígeno (O2) a través de una celda generadora o “lámpara”. Es ahí donde el oxígeno recibe una serie de descargas eléctricas que producen el cambio en su estructura molecular: cuando abandona la “lámpara”, lo hace convertido en ozono. Una de las novedades del trabajo de Alonso Álvarez, Antonio Calleja Rodríguez, Javier Ribas Bueno, Jesús Cardesín Miranda y Carlos Ordiz Salán radica en que utilizan una tensión diez veces superior a la doméstica.
El nivel de producción que han conseguido estos investigadores de la Universidad de Oviedo es entre cinco y diez veces mayor al que consiguen los equipos convencionales para el mismo consumo de energía eléctrica. “Un equipo tradicional de la misma potencia produciría entre dos y cinco gramos de ozono por hora, mientras que el nuestro alcanza entre 25 y 30 gr. por hora”, señala Alonso Álvarez. Además, el investigador puntualiza: “los generadores pueden conectarse unos a otros en paralelo, con el consiguiente aumento de rendimiento del sistema”.
Para llegar hasta aquí, el trabajo previo de este grupo de investigación se ha centrado en desarrollar la fuente de alimentación y la celda (o “lámpara”) generadora de ozono. “Uno de los mayores retos ha sido acoplar la fuente de alimentación, porque tiene que estar diseñada especialmente para el sistema. Si no se consigue un buen acople, el rendimiento del sistema disminuye”, precisa Alonso Álvarez.
En cuanto a la lámpara, el grupo está trabajando en una de estructura plana, que permitiría abaratar el coste de fabricación de las actuales lámparas cilíndricas. “No obstante, aún tenemos que mejorarla”, afirma Alonso Álvarez. Todo este trabajo se enmarca en el Proyecto RILIZE, que cuenta con el apoyo del Plan de Ciencia, Tecnología e Innovación del Principado a través de la FICYT.
Ante el riesgo de la exposición al O3 en altas concentraciones, Alonso Álvarez explica que el sistema que desarrollan cuenta con un autómata programable (PLC) que controla el sistema para garantizar su seguridad: “el autómata incorpora un dispositivo de alarma que detecta la concentración de ozono en aire, y que apaga el generador cuando se alcanza el nivel deseado”. Por otra parte, el fuerte olor característico del ozono lo delataría, en caso de que se produjera un hipotético fallo. Además, el autómata detiene el funcionamiento del sistema si se produce un fallo en la fuente de alimentación eléctrica.
Sin almacenamiento
Frente a otros desinfectantes, el O3 no deja residuos: “Es más seguro que el cloro o la lejía, porque es un compuesto de la naturaleza que tiende a recombinarse en oxígeno. El ozono tiene una vida del orden de minutos en el agua, aunque disuelto en aire dura un poco más”, explica Alonso Álvarez. Esta reducida estabilidad, que hace necesario producir el O3 en el lugar de uso, también suprime la necesidad de almacenar otros compuestos tóxicos desinfectantes, que conllevan un cierto nivel de contaminación del entorno de trabajo.
Y si bien, como explica Alonso Álvarez, “ha habido intentos de licuar el ozono para guardarlo en bombonas como otros gases”, no ha sido posible, porque el O3 en forma líquida es altamente explosivo. Pero en este caso el obstáculo lleva oculta una ventaja: la necesidad de producirlo in situ evita una superproducción de este compuesto, porque permite adaptar su síntesis a las necesidades del usuario. Todo ello contribuye a “robar” a la estratosfera la exclusiva del ozono, que cada vez es más accesible para oxidar a ras de suelo.
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