Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), hasta 12 ciudades españolas alcanzan niveles de contaminación atmosférica peligrosos para la salud. Dicho organismo estima que unas 30.000 personas mueren cada año en España por enfermedades relacionadas con este problema, pero pocas de ellas ponen en marcha medidas para mejorar la calidad del aire que respiramos. Resolver esta problemática es uno de los retos más urgentes que afrontan las grandes ciudades.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Córdoba ha presentado una novedosa solución: reutilizar los residuos de la cáscara de arroz para obtener un compuesto que degrade los gases de nitrógeno, unos de los más peligrosos para la salud. Estos se generan principalmente por el uso de combustibles fósiles -especialmente en medios de transporte- y provocan varios problemas respiratorios, sobre todo asma.

Incorporando ZnO en materiales de construcción, se podría mejorar la calidad del aire.

La propuesta de este equipo de científicos españoles consiste en usar fotocatalizadores: compuestos que, en presencia de luz, activan una reacción química; en este caso, la degradación de los gases nitrosos. A partir de un residuo común como la cáscara del arroz, sobre el que se deposita óxido de zinc (ZnO), se obtiene un fotocatalizador muy efectivo que se puede aplicar como recubrimiento en la arquitectura urbana. La propuesta parte del estudio ZnO en la cáscara de arroz: Un fotocatalizador sostenible para la purificación del aire urbano, publicado en la revista Chemical Engineering Journal.

Anteriormente se ha experimentado con otros fotocatalizadores, pero ZnO resulta especialmente prometedor por ser barato y fácil de obtener y porque se activa por sí solo mediante la acción de la luz. Adrián Pastor, investigador principal del estudio, ha explicado a National Geographic las ventajas de este compuesto: “La preferencia en su elección estriba en que puede ser preparado por procedimientos de bajo coste, y porque es muy selectivo respecto al proceso de oxidación del óxido de nitrógeno. Esto significa que la fotooxidación del NO ocurre principalmente a nitratos y no al gas NO2, que es aún más tóxico”.

Aplicación práctica

Incorporando este compuesto en materiales de construcción tales como productos cerámicos y vidrios, se podría conseguir de forma espontánea la descomposición de los gases de nitrógeno en las ciudades, reduciendo así uno de sus principales contaminantes y mejorando la calidad del aire. Otra gran ventaja es que, debido a su alta fotosensibilidad, puede funcionar incluso en ambientes nublados o con poca luz solar, especialmente si se mejora su rendimiento incorporando compuestos de hierro. Además, el catalizador se regenera de forma natural gracias a la lluvia, que limpia la superficie en la que se ha aplicado. De hecho, señala Pastor, “los días nublados, y sin viento ni lluvia, son aquellos en los que ocurren los mayores picos de contaminación NOx en las urbes”.

A escala urbana, el ZnO se podría usar como recubrimiento final en la arquitectura urbana, simplemente fijándolo en los materiales de construcción. El equipo de investigadores ve viable su uso en aplicaciones reales, aunque no inmediato: el proceso se ha ensayado con éxito en prototipos a escala de laboratorio, incorporando los fotocatalizadores en morteros de construcción, pero según Pastor la aplicación a escala urbana “requiere de una financiación especial de la que en estos momentos no se dispone”.

El equipo de investigadores ha probado con éxito prototipos de laboratorio y ve viable su aplicación a escala urbana.

Se podrían usar otros residuos del sector agroalimentario para obtener fotocatalizadores, aunque económicamente no sería rentable, explica Pastor. A partir de los desechos orgánicos se puede conseguir carbón activo, que es otro buen soporte para catalizador, pero su obtención es bastante más compleja y costosa que el tratamiento de la cáscara de arroz. Por ese motivo, las expectativas están puestas en este compuesto en concreto, pues en caso de desarrollarse a escala urbana podría suponer una auténtica revolución en la apremiante batalla por mejorar la calidad del aire en las ciudades.