Dr. Juan Manuel Peralta Hernández

Departamento de Química,
Universidad de Guanajuato, México

“Configuración y escalamiento de reactores electroquímicos y fotoelectroquímicos aplicados en el tratamiento de compuestos orgánicos presentes en el agua”

Los Procesos de Oxidación Avanzada representan una alternativa tecnológica de alto interés para el tratamiento de aguas residuales que contienen contaminantes orgánicos tóxicos y recalcitrantes, los cuales presentan una baja eficiencia de remoción mediante tratamientos convencionales. El principio de estos procesos se basa en la generación in situ de especies altamente oxidantes, caracterizadas por su elevado potencial de oxidación y su naturaleza poco selectiva, lo que permite la degradación eficiente y, en muchos casos, la mineralización de compuestos orgánicos complejos. Los procesos electroquímicos de oxidación avanzada destacan por su flexibilidad operativa y por el alto grado de control que ofrecen sobre variables clave del proceso. Estas características facilitan el análisis cinético, el modelado del proceso y su posterior escalamiento. El empleo de ánodos de diamante dopado con boro y de óxidos metálicos mixtos permite diseñar reactores electroquímicos con distintos regímenes de operación. El proceso Electro-Fenton se fundamenta en la electrogeneración catódica de peróxido de hidrógeno y su reacción con iones Fe2+, dando lugar a la formación homogénea de radicales hidroxilo. La incorporación de irradiación UV o solar en el proceso fotoelectro-Fenton intensifica la regeneración del catalizador férrico y favorece la degradación de intermediarios, mejorando la eficiencia global del reactor. Y el proceso fotoelectro-Fenton Solar integra energía solar, lo cual resulta especialmente relevante para el diseño de sistemas a escala piloto y preindustrial. El diseño y escalamiento de reactores para estos procesos considera aspectos hidrodinámicos, transferencia de masa y distribución de corriente, así como la configuración geométrica de los electrodos y la irradiación solar (en sistemas fotoasistidos). Y la integración de paneles fotovoltaicos permite avanzar hacia esquemas de operación energéticamente autónomos, alineados con los principios de sostenibilidad y economía circular.