Usando luz ultravioleta para eliminar ‘insectos’ del agua
La justicia es asquerosa, pero el ensuciamiento es injusto. Una nueva tecnología que utiliza luz ultravioleta para limpiar el agua.
¿Su agua potable huele mal o le preocupa que los productos químicos puedan dañar la salud de su familia? Las instalaciones de tratamiento de agua actualmente usan cloro, que produce subproductos cancerígenos, para mantener limpia el agua del grifo, pero los científicos de la Universidad de Tel Aviv han determinado que la luz ultravioleta (UV) puede ser una mejor solución.
El Dr. Hadas Mamane (en la foto a la izquierda) de la Escuela Porter de Ciencias Ambientales e Ingeniería de la Universidad de Tel Aviv, junto con la Prof. Eliora Ron de la Escuela de Ingeniería Mecánica de TAU y su estudiante de doctorado Anat Lakretz han identificado recientemente las mejores longitudes de onda UV de microorganismos para mantener el agua limpia. Su método podría ser utilizado por plantas de tratamiento de agua, así como por grandes instalaciones de desalinización para destruir microbios que amenazan la salud y hacer que esas instalaciones sean más eficientes.
«La radiación ultravioleta se utiliza cada vez más como proceso principal para la desinfección del agua», dijo Lakretz. «En nuestro estudio reciente, mostramos cómo se puede optimizar este tratamiento para matar las bacterias que nadan libremente en el agua, que también se pegan dentro de las tuberías de distribución y obstruyen la filtración de la planta de desalinización al crear un dispositivo de biopelículas bacterianas».
Esta «adherencia» no deseada de bacterias a las superficies se conoce como «incrustación biológica» y cuesta a los contribuyentes y gobiernos miles de millones de dólares cada año. «Nadie debería beber microbios en el agua. Además, cuando los microbios se atascan en los poros de las membranas del filtro, pueden causar problemas graves», dijo Lakretz.
No todos los rayos UV son iguales
La irradiación se puede utilizar como pretratamiento para inactivar los microorganismos suspendidos en el agua, con el objetivo secundario de prevenir la contaminación biológica. En su estudio, publicado en la revista Biofouling, los investigadores observaron las longitudes de onda UV objetivo de Pseudomonas aeruginosa que se encuentran comúnmente en el agua potable.
Los investigadores de TAU estudiaron longitudes de onda ultravioleta en el rango de 220-280 nanómetros (nm) y descubrieron que cualquier longitud de onda entre 254 y 270 nanómetros es eficaz para limpiar el agua. Los que estaban en la misma área también fueron mejores para prevenir la acumulación de bacterias en las plantas de desalinización, informan. Se utilizan lámparas especiales que emiten un espectro UV de múltiples longitudes de onda, más avanzadas que las lámparas UV de una sola longitud de onda en los sistemas domésticos de agua.
El «zap» UV también evita que las bacterias vuelvan a crecer en el agua después de la inactivación UV. «La mejor manera de controlar y matar estos microbios es dañar su ADN», dijo Lakretz. «No se conocen efectos negativos en el agua por el daño causado por los rayos UV», agregó.
Además, la prevención de que las bacterias formaran biopelículas dependía de la dosis de UV. Cuando se aplicaron dosis más altas de luz ultravioleta al agua que rodeaba la película, se redujo la bioincrustación, informan los investigadores.
Una luz que salva vidas
Este método es más útil para los parásitos que no se ven afectados negativamente por el tratamiento con cloro, como Giardia y Cryptosporidium, dos parásitos dañinos que pueden causar diarrea severa y posiblemente la muerte. Los niños, los ancianos y las personas de los países en desarrollo son especialmente vulnerables. «Las fugas de aguas residuales en el sistema de agua crean un gran problema de contaminación bacteriana, que la luz ultravioleta puede remediar», dijo Lakretz.
Aún se requiere una pequeña cantidad de cloro gaseoso u otro agente oxidante para garantizar que las bacterias residuales no ingresen al agua más abajo en la línea de distribución. Pero Lakretz dijo que este nuevo método para desinfectar el agua mientras se controla la contaminación biológica también podría reducir la cantidad de subproductos cancerígenos producidos por el cloro.
El equipo de la Universidad de Tel Aviv es parte del consorcio MAGNET, un proyecto orientado a la investigación en Israel para investigar y comercializar tecnologías «limpias».
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