Publicat a

Impressió 3D i radiació solar per eliminar contaminants d’aigües residuals

Investigadors de la Universitat Politècnica de Madrid han desenvolupat una nova tècnica per a l’eliminació de contaminants persistents d’aigües residuals. El sistema utilitza fotocatalitzadors flotants impresos en 3D i radiació solar.

Un equip d’investigadors de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria i Disseny Industrial (ETSIDI) de la Universitat Politècnica de Madrid (UPM) ha assajat amb èxit un tractament per a la degradació de contaminants de preocupació emergent en les aigües residuals. Per això han utilitzat fotocatalitzadors flotants i radiació solar com a únic reactiu, un procés molt econòmic, eficient, fàcil d’implantar i compatible amb el medi ambient.

Els contaminants orgànics, específicament els contaminants de preocupació emergent (CECS, per les sigles en anglès), tenen un gran impacte ambiental. Entre ells, s es troben alguns productes farmacèutics que, tot i que es trobin en baixa concentració en el medi, poden ocasionar importants danys en la flora i la fauna i, per tant, en la salut humana. Per això, és necessària la recerca de tractaments alternatius que permetin una degradació eficient d’aquests contaminants de les aigües i aigües residuals.
L’equip de la UPM porta anys treballant en una línia d’investigació centrada en el tractament d’aigües residuals mitjançant diversos processos d’oxidació avançada, basats en la generació de radicals hidroxil com a agents oxidants de matèria orgànica contaminant. Dins d’aquesta trajectòria, diversos membres del grup han dut a terme un projecte l’objectiu ha estat l’estudi de la degradació eficient dels CECS.

Contaminants d’alta persistència

Com assenyala María José Martín de Vidales, investigadora que ha participat en el treball, “aquest tipus de contaminants presenten una elevada persistència en les aigües residuals, ja que no poden ser eliminats completament pels tractaments d’aigües convencionals, i la seva presència en el medi aquàtic, fins i tot en baixes concentracions, pot generar problemes de salut de diversa índole (problemes en els sistemes hormonal i endocrí, diversos tipus de càncer, resistència bacteriana als antibiòtics, etc.) “.

En aquest context, els processos d’oxidació avançada i, específicament, la fotocatàlisi amb diòxid de titani (TiO2) es consideren una opció amb resultats positius per a un tractament eficient.

“Un dels propòsits d’aquest projecte ha estat buscar una major superfície activa de catalitzador per extrusió i la seva posterior impressió 3D, comptant amb una adequada dispersió de TiO2 en un suport de menor densitat que l’aigua, obtenint així un fotocatalitzador flotant accessible a la radiació UV i d’elevada activitat en el tractament d’aigües residuals contaminades amb CECS “explica la investigadora. A més, “la característica flotant del catalitzador pot augmentar l’eficiència del procés si el contaminant es troba principalment en la superfície de l’aigua” conclou María José Martín de Vidales.

Els fotocatalitzadors obtinguts van mostrar una major activitat en comparació amb una geometria plana, utilitzada com a punt de referència. Per tant, aquest estudi obre les portes al tractament in situ de Cecs, utilitzant fotocatalitzadors flotants i radiació solar com a únic reactiu, un procés molt econòmic, eficient, de fàcil implantació i mediambientalment compatible. Font:agenciasinc

Referència bibliogràfica:
Martín de Vidales, M.J .; Nieto-Márquez, A .; Morcuende, D .; Atanes, D .; Blaya, F .; Soriano, I .; Fernández-Martínez, F. “3D Printed Floating Photocatalysts for Wastewater Treatment”, Catalysis Today 328, 2019, 157-163.

Publicat a

Identifiquen un cristall plàstic per utilitzar-lo com a refrigerant ecològic en neveres i aires condicionat

El neopentilglicol, si se li aplica pressió, té un gran efecte refrigerant, suficient per ser competitiu quan se’l compara amb els gasos que s’utilitzen en la gran majoria de neveres i aires condicionats –els hidrofluorocarburs (HFC) i hidrocarburs (HC)–, altament tòxics i inflamables, i que contribueixen, quan arriben a l’atmosfera, a l’escalfament global. A més, aquest nou material és barat, fàcil d’aconseguir i funciona pràcticament a temperatura ambient.

“Les neveres i aires condicionats basats en HFCs i HCs són, a més, relativament ineficients”, afirma Xavier Moya de la Universitat de Cambridge, un dels directors de l’estudi, juntament amb Josep Lluís Tamarit, investigador del Departament de Física de la Universitat Politècnica de Catalunya·BarcelonaTech (UPC). “Cal tenir en compte que, actualment, les neveres i aires condicionats devoren una cinquena part de l’energia que es produeix a tot el món i la demanda no fa més que augmentar”, afegeix.

L’estudi, elaborat per un equip d’investigadors del Grup de Caracterització de Materials de la UPC, la Universitat de Cambridge i la Universitat de Barcelona, i que ha estat publicat recentment a la revista Nature Communications descriu els enormes canvis tèrmics que es poden aconseguir aplicant pressió als cristalls plàstics. I és que les tecnologies de refrigeració tradicionals es basen en els canvis tèrmics que es produeixen quan un fluid comprimit –normalment un HFC o un HC– s’expandeix. Quan ho fa, baixa la temperatura i, per tant, refreda allò que té al voltant. En el cas dels sòlids, en canvi, la refrigeració s’aconsegueix introduint canvis en l’estructura microscòpica dels materials, fet que s’aconsegueix aplicant un camp magnètic o elèctric, o bé a partir d’una força mecànica. Durant dècades, la capacitat dels sòlids era menor que la dels fluids, però el descobriment del potencial barocalòric del cristall plàstic de neopentilglicol (NPG, segons les sigles en anglès) i altres compostos orgànics –més fàcils de comprimir– igualaria la partida.

L’NPG és àmpliament utilitzat en la síntesi de pintures, polièsters i lubricants, no només pel seu baix cost, sinó també per la disponibilitat. Les molècules d’NPG, formades de carboni, hidrogen i oxigen, són gairebé esfèriques i interactuen de manera molt dèbil, cosa que els permet tenir certa llibertat de moviments, fins al punt que, per la seva mal·leabilitat, es col·loquen al límit entre els sòlids i els líquids. És per això que en comprimir-los donen uns resultats tèrmics comparables als de l’HFC i l’HC, però sense els efectes perniciosos.

Tal com explica Josep Lluís Tamarit, “el potencial dels cristalls plàstics en aquest camp és molt gran i no es limita a l’NPG. Ara n’estem investigant altres de similars amb resultats també molt prometedors.” De fet, els membres de les diferents universitats participants en l’estudi han desenvolupat una patent conjunta que pretén portar al mercat l’ús d’aquests materials en nous sistemes de refrigeració amb la implicació necessària de les empreses.

El descobriment dels efectes barocalòrics dels cristalls plàstics els situa a l’avantguarda de la recerca per aconseguir una refrigeració segura, eficient i respectuosa amb el medi ambient. Font:upc

Artícle de referènciaP. Lloveras et al. ‘Colossal barocaloric effects near room temperature in plastic crystals of neopentylglycol.’ Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-09730-9.

Publicat a

IQOXE inaugura la nova planta de derivats d’òxid d’etilè U-3200 i anuncia la construcció d’una altra

Industrias Químicas del Óxido de Etileno (IQOXE) ha inaugurat la nova planta de derivats d’òxid d’etilè U-3200 la qual compta amb un reactor amb l’última tecnologia disponible per incrementar la producció de derivats, amb capacitat per produir matèries primeres per a l’elaboració d’escumes, cosmètica, detergents o anticongelants, entre d’altres, en 30.000 tones amb una millor eficiència energètica. Aquesta nova planta es suma a la planta U-3100 inaugurada el passat 2017 amb la mateixa finalitat de producció. Durant l’acte, els prop de 100 assistents han pogut realitzar la visita a la nova planta.

La inauguració ha comptat amb la participació de Sr. Joan Manuel Rodríguez (Director d’IQOXE), el Sr. José Luís Morlanes (CEO d’IQOXE), el Sr. Ricardo Leal (President del Grupo Cristian Lay) i del Sr. Roc Muñoz (Alcalde de La Canonja). La Sra. Trinitat Castro Salomó, directora dels ServeisTerritorials a Tarragona de la Generalitat de Catalunya, també hi ha estat present durant l’esdeveniment.

Morlanes, CEO d’IQOXE, ha destacat que “el desenvolupament de la planta U-3200 és una resposta a les necessitats dels nostres clients, als que acompanyem en el seu creixement i que permet incrementar la seva competitivitat i guanyar espai en el mercat en el que actuem”. Paral·lelament, ha volgut posar de relleu l’esforç dels empleats i la confiança dels clients en aquest projecte. L’acte d’inauguració ha servit també per anunciar l’ampliació de la producció d’òxid d’etilè, incrementant la capacitat productora nos permitirá doblar la capacidad de producción en dos años d’aquest, i la construcció d’una planta bessona U-3300 de derivats d’òxid d’etilè. La previsió és que estigui operativa l’any 2021 i l’objectiu que es persegueix amb aquesta inversió, “la més important que mai haurem fet”, és “ser un referent en la producció d’òxid d’etilè al sud d’Europa, perquè volem ser els líders del sector“, va apuntar Morlanes.

En la construcció de la futura planta «treballaran cinc-centes persones i altres 50 tindran un treball estable quan entri en funcionament», va subratllar Morlanes, que va afegir que “aplicarem la millor tecnologia possible per evitar al màxim les emissions de CO2, perquè fem una aposta pel medi ambient”. En aquest context, Morlanes també va anunciar la construcció d’una planta fotovoltaica que contribuirà, precisament, a la reducció d’emissions. «Volem crear riquesa i ser un exemple de qualitat en la producció, sense perjudicar el nostre entorn», va dir Morlanes. “Les nostres inversions seran un reforç per a tot el polígon”, va recalcar.

Morlanes va iniciar la seva intervenció dient que el d’ahir va ser «un dia important perquè vam inaugurar la nostra segona planta en cinc anys i consolidem un procés que va començar amb un concurs de creditors». “Avui som una referència en la producció d’òxid d’etilè”, va subratllar.

Entre les persones que van visitar la nova planta de derivats d’òxid d’etilè i la central de control de les diferents instal·lacions es trobava l’alcalde de la Canonja, Roc Muñoz, que va dir que IQOXE “va a una velocitat de creuer”. L’anunci de la construcció d’una nova planta “és una bona notícia per a la Canonja, per a Tarragona i per al país”, va comentar la màxima autoritat política de la localitat.

Actualment, IQOXE és l’únic productor d’òxid d’etilè i glicols a Espanya i Portugal, amb una capacitat per generar 140.000 tones anuals. Des de l’adquisició dels actius de IQOXE l’abril del 2014, la nova direcció de l’empresa ha realitzat un seguit d’inversions per al creixement i la consolidació de la companyia. Al 2017 va invertir 10 milions d’euros en una unitat de derivats d’òxid d’etilè i de propilè, i aquest 2019 ha inaugurat la nova planta, resultat d’una inversió de, també, 10 milions d’euros.

Publicat a

Neix un nou tipus de plàstic, capaç de ser reciclat indefinidament

Es tracta del PDK, un polímer 100% reciclable que, a més de poder tornar al seu estat molecular original, pot adquirir noves propietats

Des al cim de l’Everest, a gairebé 9.000 metres d’altura, fins a més de deu quilòmetres de profunditat, a la fossa de les Mariannes. A dia d’avui, no hi ha cap racó del planeta lliure de plàstic. De fet, s’estima que l’any 2050 hi haurà més plàstic que peixos en l’oceà, el que revela com d’important és per a nosaltres la salut del planeta que ens proporciona pràcticament tot el que necessitem per viure.

Davant d’aquest escenari, són molts els que s’han interessat per acabar amb la contaminació dels plàstics, com és el cas del jove holandès Boyan Slat, el creador de la primera gran barrera artificial que aspira que siguin les pròpies corrents marins què netegin les grans ‘illes’ d’escombraries de l’oceà.

Però hi ha també altres casos semblants que busquen posar fi a aquest tipus de contaminació, com el d’un equip d’investigadors del Laboratori de Berkeley (EUA) que ha aconseguit desenvolupar un plàstic capaç de descompondre i reciclar de forma indefinida.

Això és una cosa realment innovador, ja que la majoria de plàstics no estan dissenyats perquè puguin reciclar-se, ja que contenen certs additius com els colorants o altres substàncies químiques que ho impedeixen. Fins i tot el considerat com el més ‘reciclable’ dels plàstics, el tereftalat de polietilè (PET, per les sigles en anglès), que triga uns 700 anys a degradar-se, es recicla a una taxa de només el 20 o el 30%.

Els resultats de l’equip de Berkeley es recullen en un estudi publicat el passat mes d’abril a la revista especialitzada Nature Chemistry en què els autors, liderats per Peter Christensen, un investigador postdoctoral, expliquen que és possible descompondre, a nivell molecular, un tros de plàstic sense que aquest perdi les seves qualitats inicials (pes molecular, estabilitat tèrmica, etc.).

En concret, el tipus de polímer que permet aquesta descomposició en monòmers dels polímers de carboni dels quals estan fets els plàstics rep el nom de poli (dicetoenamina) (PDK, per les sigles en anglès) i, a diferència d’altres, pot separar-se dels components químics que atorguen duresa, flexibilitat o color a la roba, a les fundes dels mòbils o als adhesius, entre molts altres, en entrar en contacte amb una solució àcida que trenca els enllaços entre monòmers alhora que els separa dels additius.

Es tracta, en definitiva, d’una alternativa a molts plàstics no reciclables. Una troballa que, segons els experts, arriba en un moment clau, ja que si no modernitzar els nostres sistemes de reciclatge i repensar quin ús hauríem de fer de materials sintètics com els plàstics, les conseqüències podrien ser irreversibles.

El primer polímer de plàstic va ser sintetitzat en 1907 i des de llavors la seva producció no ha deixat d’augmentar, podent arribar en 2050 als 500 milions de tones. Fins i tot els cosmètics i els dentifricis contenen plàstic i, de tot el produït, tot just un 5% es recicla, doncs cap mètode de reciclatge és, a dia d’avui, capaç de preservar les propietats originals dels plàstics.

Article científic de referència: Closed-loop recycling of plastics enabled by dynamic covalent diketoenamine bonds. Christensen, P. et al; Nature Chemistry, April 2019; DOI: 10.1038 / s41557-019-0249-2. Font: La Vanguardia

Publicat a

Repsol amplia els mesuraments de la qualitat de l’aire al Polígon Sud

Repsol ha estès en el que va d’any els mesurament de la qualitat de l’aire al Polígon Sud de Tarragona amb l’objectiu de cobrir integralment tot el territori on porta a terme la seva activitat. Un cop analitzats els resultats de l’experiència pilot de mesuraments que es va impulsar el 2018 al polígon nord, la companyia ha decidit estendre el model a la banda sud.

Amb aquesta ampliació, Repsol vol tenir monitoritzats els components de l’aire en els municipis de tot l’àmbit del Camp de Tarragona. Es tracta d’un pas més cap a un model de transparència amb la ciutadania i de col·laboració amb les administracions del territori per garantir un major coneixement i una posterior millor gestió de les emissions de compostos orgànics volàtils.

Gràcies a la nova mesura impulsada, les poblacions de La Canonja, Vila-seca i els barris del Serrallo, Torreforta, Camp Clar i Bonavista de Tarragona gaudiran d’un model de control de l’aire similar al del polígon nord. Aquests municipis se sumen als que ja formen part de l’Informe-Observatori de la Qualitat de l’Aire, que recull i analitza els components orgànics volàtils al Camp de Tarragona, des del 2018. En total enguany s’han instal·lat 26 punts de mesurament a 13 poblacions; El Morell, La Pobla de Mafumet, Constantí, Puigdelfi, Vilallonga, Alcover, Valls, Tarragona (Sant Salvador, El Serrallo, Torreforta, Bonavista, Campclar), La Canonja, Vila-seca (La Pineda), Reus, Barcelona i Prades.

El director del Complex Industrial de Repsol, Josep Francesc Font, ha destacat el pas endavant en la voluntat de transparència de l’empresa: “No es tracta només de complir amb les exigències de la normativa ambiental, es tracta de ser autoexigents i tenir absolutament monitoritzat el nostre entorn més proper”. Font ha afegit que “el compromís de la companyia amb el Camp de Tarragona no és reflecteix només en la creació de riquesa i llocs de treball, sinó també en reduir al mínim possible l’impacte ambiental de les activitats”.

L’ampliació dels controls a la zona sud també permetrà aprofundir en el coneixement de la qualitat de l’aire de tot el Camp de Tarragona. El mètode que utilitza Repsol per mesurar els components orgànics volàtils i determinar la bona qualitat de l’aire del Camp de Tarragona ha estat recentment validat per la revista Science of the Total Environment. El mètode d’avaluació ha estat creat per científics de la Universitat Rovira i Virgili i d’EURECAT. Font:aeqt