La creciente presión sobre los recursos hídricos y la necesidad de una acuicultura más sostenible exigen tecnologías de tratamiento de vanguardia. Un reciente estudio desarrollado en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) revela el potencial del óxido de galio para revolucionar la desinfección en sistemas de recirculación (RAS).
El sector de la acuicultura se encuentra en una encrucijada: intensificar la producción manteniendo la máxima calidad del agua y la seguridad biológica. En este contexto, los Sistemas de Recirculación en Acuicultura (RAS) son la solución más prometedora, pero su éxito depende de una desinfección infalible y rápida que no genere subproductos tóxicos para los peces ni para el medioambiente.
El salto a la fotocatálisis heterogénea con Óxido de Galio
La investigación liderada por el grupo de Procesos de Oxidación Avanzada de la UPM ha puesto el foco en un material semiconductor con propiedades excepcionales: el Óxido de Galio. Al ser activado por radiación UV-C, este catalizador es capaz de potenciar la generación de radicales libres, acelerando la eliminación de patógenos persistentes en matrices de agua reales.
Los resultados, publicados recientemente en el Journal of Environmental Chemical Engineering, destacan un hallazgo crítico para la ingeniería de procesos: la elección del oxidante es determinante.
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El binomio ganador: Sinergia total con Ácido Peracético (PAA)
Uno de los puntos más innovadores del estudio es la comparación entre diferentes agentes activadores. Mientras que otros oxidantes como el PMS (peroximonosulfato) mostraron un efecto antagónico, llegando incluso a frenar la actividad del catalizador, el ácido peracético (PAA) demostró una sinergia espectacular.
- Velocidad de desinfección: La combinación Ga2O3/UV-C/PAA logró la inactivación total de Enterococcus faecalis en solo 2.5 minutos en aguas reales de piscifactoría, reduciendo a la mitad los tiempos de tratamiento frente al uso de UV-C convencional.
- Reciclado del catalizador: El catalizador de galio presenta estabilidad fotoquímica durante al menos 4 ciclos de operación.
- Efectividad en diversas matrices: El proceso fotocatalítico desinfecta completamente matrices reales y simuladas de acuicultura.
- Ausencia de toxicidad: A diferencia del cloro, este sistema no genera subproductos de desinfección clorados ni bromados.
Más allá de la limpieza: Un agua que «estimula» la vida
La validación técnica se completó con ensayos de fitotoxicidad que arrojaron resultados sorprendentes. Los efluentes tratados no solo resultaron ser inocuos, sino que presentaron un Índice de Germinación (GI) superior al 100 %.
Este dato es fundamental para la economía circular: el agua tratada mediante este proceso de fotocatálisis intensificada no solo es segura para su recirculación en los tanques, sino que posee un potencial bioestimulante que abre puertas a su reutilización en sistemas de acuaponía.
Hacia la validación a escala piloto
Este avance supone un hito en la línea de investigación de procesos de oxidación avanzada para acuicultura. El siguiente paso, previsto para los próximos meses, consistirá en validar estos resultados en planta piloto, buscando optimizar los consumos energéticos y demostrar que la fotocatálisis heterogénea es una tecnología madura, escalable y preparada para hacer de la acuicultura un sector más resiliente y respetuoso con el entorno.
Este trabajo ha sido financiado parcialmente por el MCIN/AEI/10.13039/501100011033 español y por el “FEDER Una manera de hacer Europa”, a través del proyecto PHOTORAS (PID2021-128165OA-I00). El autor agradece la ayuda PRE2022-102194 financiada por el MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por el “FSE El FSE invierte en tu futuro.
