Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

Un nuevo método para desinfectar el agua: Ozono


Dr. Mario Ponce Silva / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET)

Archivo: Ingeniería Electrónica

Debido al consumo desmedido de recursos naturales, en años recientes, se ha tomado conciencia sobre la necesidad de cuidar de ellos, un ejemplo claro es el agua. El 70 % de la superficie del planeta está compuesta por este vital líquido, sin embargo, el 97.5 % del agua es salina, el resto es agua dulce. No obstante, el 68.9 % del agua dulce se encuentra congelada en bancos de hielo, glaciares y nieves perpetuas, el 30.8 % en aguas subterráneas y sólo el 0.3 % se localiza en lagos, lagunas, ríos y humedales: por lo que menos del 1 % del agua dulce del mundo está disponible para el uso humano.
En México, muchos mantos acuíferos son contaminados y sobreexplotados y sólo el 27 % de las aguas superficiales son aceptables. Adicionalmente, del sistema de distribución de agua, entre el 30 % y 50 % del agua utilizada para el abastecimiento público se pierde en fugas. De allí que surja la necesidad de purificar el agua contaminada, eliminando la cantidad de materiales dañinos como: el amonio, los desechos orgánicos y otros componentes. Existen varios métodos para la desinfección del agua, desde métodos sencillos como: purificación solar, filtración, sedimentación y cloración, hasta métodos más complejos como: osmosis inversa, radiación ultravioleta y ozonificación. El método en el cual se profundiza en este trabajo es el uso del ozono.

El ozono y sus aplicaciones
Históricamente, el primer indicio de éste gas se reporta en 1839, cuando Schönbein identificó el olor saliente de un ánodo durante la electrólisis de agua, como un nuevo componente químico, al cual le dio el nombre de ozono ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. Tras el descubrimiento de la capacidad del ozono como desinfectante en 1886, la empresa alemana Siemens & Halske fue contactada por oficiales prusianos quienes estaban interesados en probar el ozono en aplicaciones de desinfección de agua. Los resultados de las pruebas en esta planta piloto, publicadas en 1891, demostraron que el ozono era efectivo contra las bacterias.
A partir de ese momento, ha crecido el interés en el ozono y sus posibles aplicaciones. El ozono está constituido por tres átomos de oxígeno (O3) y es considerado como uno de los desinfectantes más eficaces, algunas de sus características son: altamente oxidante, azul claro en altas concentraciones, olor picante y penetrante, tiempo de vida entre: 20 minutos, a temperatura ambiente (25 °C), hasta los segundos, arriba de los 40 °C.. Además de emplearse para desinfección de agua, es ampliamente usado en sectores como: medicina, odontología, industria alimenticia, desinfección, desodorización, blanqueo textil, entre otros.

El principal problema en el manejo del ozono es que, al ser un gas altamente inestable, no puede ser producido y almacenado para su uso posterior, ya que, una vez almacenado se descompone nuevamente en oxígeno. Por lo tanto, es necesario producirlo en el momento en que se va a utilizar. Los métodos para producir ozono son: luz ultravioleta, electrólisis y descargas eléctricas. Éstas últimas, son las que proporcionan los niveles de concentración más altos y son muy utilizadas en sistemas comerciales. Las descargas eléctricas se dividen en dos tipos: descarga corona y descarga de barrera dieléctrica (DBD). Puesto que la primera es muy inestable, la más usada es la DBD. La descarga de barrera dieléctrica (también llamada descarga silenciosa) tiene como principal característica que, al menos uno de los electrodos está cubierto por un dieléctrico que limita la corriente de la descarga. Así se evita la formación de un arco eléctrico provocando únicamente microdescargas en la cámara de descarga. La DBD no sólo se utiliza para la generación de ozono, es la base de las modernas pantallas de plasma y de la tecnología de pantallas luminiscentes flexibles.

Actualmente en el CENIDET se está trabajando en la aplicación de la DBD para la generación de ozono y de luz artificial. A la fecha, se han desarrollado: un generador de ozono portátil y un sistema de alimentación de lámparas fluorescentes descontinuadas. Dichos desarrollos permiten desinfectar agua de una manera sencilla y económica, así como reciclar lámparas fluorescentes descontinuadas.


El Dr. Ponce es ingeniero electricista egresado de la UASLP. Estudió la maestría y el doctorado en Ciencias en Ingeniería Electrónica en el CENIDET, en donde, actualmente funge como profesor-investigador. Tiene una patente y varias publicaciones en revistas especializadas. Su principal línea de investigación es en la aplicación de descargas eléctricas en la generación de ozono y luz.