Oxidación de plasma de burbujas confinadas espacialmente inducida por descarga de microcanales para aumentar la...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ingeniería Química
• Física del plasma

Sus antecedentes:

• Los contaminantes emergentes en el agua presentan riesgos significativos debido a su persistencia y bioacumulación.
• Los procesos de oxidación avanzada de plasma convencionales (AOP) se enfrentan a desafíos con la eficiencia energética y la transferencia de masa.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un AOP de plasma espacialmente limitado y de alta eficiencia energética para la degradación de contaminantes del agua.
• Superar las limitaciones de los reactores de plasma existentes en términos de rendimiento energético y transferencia de masa.

Principales métodos:

• AOP de plasma confinado espacialmente generado in situ mediante descarga eléctrica en un microcanal durante la formación de burbujas.
• Reducción del tamaño de la apertura del microcanal para mejorar la temperatura de los electrones y la fragmentación de las burbujas.
• Se han investigado las vías de degradación de los contaminantes y se han identificado los radicales hidroxilo (·OH) como oxidantes primarios.

Principales resultados:

• Se obtiene un rendimiento energético de 4,68 g/kWh para la degradación del diclofenaco con un bajo aporte energético específico de 6,75 kJ/L.
• Excedía la eficiencia energética de los reactores de plasma convencionales por un factor de dos.
• Transferencia de masa mejorada de especies reactivas a través de la formación de burbujas a microescala.

Conclusiones:

• El AOP de plasma de microcanales demuestra una eficiencia energética superior para la reducción de contaminantes del agua.
• Esta tecnología presenta un paradigma prometedor y sostenible para la purificación avanzada del agua.
• La descarga de plasma optimizada dentro de espacios confinados mejora la cinética de degradación de los contaminantes.