Investigación

A continuación, se detallan las principales líneas de investigación en las que estoy trabajando dentro del campo de Aplicaciones Medioambientales de la Ingeniería Electroquímica, y los aspectos más relevantes de las mismas:

Tratamiento de aguas residuales mediante procesos electroquímicos y procesos de oxidación avanzada: Esta línea aborda el estudio de distintas tecnologías electroquímicas para el tratamiento de aguas residuales tanto industriales como urbanas. En la actualidad, se está prestando especial atención a:
1) la búsqueda de tratamientos, alternativos a los convencionales, que permitan la degradación de contaminantes prioritarios y emergentes, siendo utilizados principalmente como tratamientos terciarios en las estaciones depuradoras. En este sentido, el proceso de electrooxidación con ánodo de Diamante Dopado con Boro (DDB), es considerado como uno de los más viables para la degradación de contaminantes emergentes de las aguas residuales depuradas, debido a la elevada actividad que presenta el DDB frente a otros materiales electródicos.
2) la aplicación de la electrocoagulación al tratamiento efluentes reales procedentes de estaciones depuradoras de aguas residuales con el objetivo de eliminar la turbidez, así como la materia orgánica y nutrientes (principalmente fosfatos). Las perspectivas de empleo de esta tecnología son muy prometedoras, ya que además de las elevadas eficacias, se produce un efecto tamponador sobre el pH del efluente tratado, y el efecto sobre la conductividad es muy inferior al alcanzable con técnicas convencionales de coagulación química.
3) El estudio de tratabilidad de las corrientes acuosas residuales generadas en las industrias de química fina, con el objetivo final de ofrecer una alternativa tecnológica que pueda dar solución a la problemática actual de este sector industrial de una forma económicamente viable y medioambientalmente sostenible. Además, se han desarrollado procedimientos de decisión sobre tratabilidad de efluentes basados en la realización de test de caracterización rápidos, informatizado en forma de Sistema de Gestión Integral.

Electrosíntesis de oxidantes de interés industrial y medioambiental: En el marco de esta línea de trabajo se han desarrollado varios procedimientos electrolíticos basados en el uso de electrodos de diamante conductor para la producción de peroxosales (persoxosulfatos y peroxofosfatos), sales perhalogenadas (perocloratos y perbromatos) y otros oxidantes (ferratos), todos ellos con elevado interés industrial y/o medioambiental y difíciles de obtener mediante otras técnicas. En la actualidad, se está trabajando en la mejora de los procesos de producción de oxidantes ya desarrollados con la irradiación de luz ultravioleta y con la aplicación de ultrasónidos, el desarrollo de nuevos procesos de síntesis para la producción de peroxocarbonatos y peroxoácidos orgánicos, la aplicación directa de oxidantes producidos por medio de la tecnología electrolítica (sin utilización de etapas de almacenamiento), y la generación de compuestos orgánicos por recuperación electrolítica del dióxido de carbono.

Desinfección electroquímica de aguas depuradas: La desinfección electroquímica o electrodesinfección es, probablemente, una de las aplicaciones más prometedoras de la ingeniería electroquímica. Consiste en una electrolisis del agua residual, conducente a la formación de especies oxidantes a partir de los iones contenidos en el agua. Estos oxidantes atacan a los microorganismos contenidos en el agua depurada, destruyéndolos oxidativamente, proceso que normalmente comienza con la lisis de la membrana celular. Suele ser una tecnología muy efectiva, ya que combina la acción del hipoclorito generado a partir de los cloruros que típicamente contiene un agua, con el efecto sinérgico de otros oxidantes-desinfectantes tales como los peroxosulfatos, los ferratos, etc. El único inconveniente que presenta esta tecnología es que en ocasiones una praxis no adecuada puede dar origen a la formación de subproductos no deseados, cuya aparición hay que limitar. Además, tiene como ventaja que no deja de ser un proceso de electrolisis. Esto implica que puede ser realizado conjuntamente con otros procesos de oxidación anódica (eliminación de compuestos orgánicos biorrefractarios) o catódica (reducción de nitratos), obteniéndose procesos multipropósito, que pueden conducir a una mejor calidad de las aguas regeneradas. Así, en esta investigación se ha comprobado la eficiencia de los procesos de electrodesinfección de efluentes reales procedentes de estaciones depuradoras de aguas residuales, comprobando cómo es posible la desinfección de estos efluentes, independientemente de las características del agua inicial. Igualmente, se está trabajando en la integración de procesos electroquímicos multipropósito en los que llevar a cabo, simultáneamente, las operaciones de electrodiálisis o electrocoagulación conjuntamente con el proceso de desinfección electroquímica

Electrorremediación de suelos contaminados: Esta línea de trabajo se centra en el desarrollo de novedosos procesos tecnológicos basados en la electroquímica para la minimización del impacto en el medio ambiente ocasionado por actividades industriales que producen o utilizan pesticidas y compuestos organoclorados. En este contexto, se están desarrollando tecnologías que permitan: 1) evitar la dispersión de contaminantes ante vertidos en suelos y extraer los contaminantes mediante lavado o destruirlos, incluyendo diferentes sistemas de lavado así como las más avanzadas barreras reactivas permeables asistidas electroquímicamente, diseñadas especialmente para evitar la emisión de contaminantes a la atmósfera ; 2) concentrar y destruir los contaminantes en las aguas de lavado generadas en la etapa anterior; 3) tratar las corrientes gaseosas generadas en los procesos de tratamiento mediante procesos de absorción reactiva asistida electroquímicamente y en tecnología de adsorción sobre carbón activo con regeneración electroquímica del mismo. Todas estas tecnologías se evaluan y optimizan desde el punto de vista de la sostenibilidad, incluyendo la valorización de subproductos y la evaluación del efecto de la alimentación eléctrica por tecnologías fotovoltaicas y eólicas. La transferencia se impulsa mediante el escalado de procesos y prueba de concepto de las mejores tecnologías desarrolladas utilizando para ello las instalaciones singulares de tratamiento de las que dispone el grupo.