{"id":12247,"date":"2019-05-04T08:39:08","date_gmt":"2019-05-04T08:39:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.andira.org.mx\/?p=12247"},"modified":"2019-05-04T08:39:08","modified_gmt":"2019-05-04T08:39:08","slug":"higienizacion-con-ozono","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/2019\/05\/04\/higienizacion-con-ozono\/","title":{"rendered":"Higienizaci\u00f3n con ozono"},"content":{"rendered":"<p>Anta\u00f1o los equipos de generaci\u00f3n de ozono eran el \u00fanico m\u00e9todo para el tratamiento de agua en las torres de refrigeraci\u00f3n. Aunque hoy existen m\u00e1s procedimientos, tambi\u00e9n persisten ideas err\u00f3neas acerca de la utilidad de esta sustancia, que podr\u00edan resolverse si aclaramos cu\u00e1les son sus capacidades y limitantes como oxidante, as\u00ed como su potencial ben\u00e9fico en la higienizaci\u00f3n de los sistemas de enfriamiento<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\">Eleazar Rivera<\/p>\n<p>El ozono es una mol\u00e9cula que simb\u00f3licamente se representa como O<sub>3<\/sub>, debido a que se conforma por tres \u00e1tomos de ox\u00edgeno. El aire (O<sub>2<\/sub>) es un gas que contiene dos \u00e1tomos de ox\u00edgeno, pero cuando se le aplica energ\u00eda suficiente, como la descarga el\u00e9ctrica de un trueno o una fuerte radiaci\u00f3n ultravioleta (UV), se divide en \u00e1tomos individuales. Cuando \u00e9stos se juntan con otra mol\u00e9cula de ox\u00edgeno, se forma el ozono (O<sub>3<\/sub>), el cual es una sustancia inestable y que f\u00e1cilmente\u00a0 se revierte en ox\u00edgeno.<\/p>\n<p>El ozono tambi\u00e9n es fungicida, esporicida, desinfectante, esterilizador y un biocida oxidante sumamente efectivo. Es capaz de provocar la muerte instant\u00e1nea de microorganismos al entrar en contacto con la pared celular. A diferencia del cloro que oxida las enzimas de la bacteria, una vez que entra por difusi\u00f3n en la pared celular.<\/p>\n<p>Este gas es amigable con el medioambiente, pues su tiempo de vida media es de aproximadamente 20 minutos en agua limpia, mientras que en agua contaminada es m\u00e1s corta, debido a que es consumido por microorganismos, VOC y otros compuestos.<\/p>\n<p><strong>Producci\u00f3n comercial<\/strong><br \/>\nEl ozono es producido de la misma forma como lo hace la naturaleza, es decir, por medio de descargas el\u00e9ctricas y radiaci\u00f3n ultravioleta. A este m\u00e9todo se le denomina \u201cdescarga de corona\u201d, ya que el aire seco u ox\u00edgeno pasa a trav\u00e9s de un campo electrificado (corona) generado por un alto voltaje entre terminales positivas y negativas. A su vez, el alto voltaje divide el ox\u00edgeno molecular en at\u00f3mico para posteriormente reaccionar entre s\u00ed.<\/p>\n<p>Cuando se usa aire del medioambiente se produce entre uno y dos por ciento de ozono en peso del aire alimentado, mientras que al emplear ox\u00edgeno puro, este porcentaje se incrementa de 6 a 12 por ciento.<\/p>\n<p>La radiaci\u00f3n natural es simulada a trav\u00e9s de l\u00e1mparas UV. El aire pasa a trav\u00e9s de una c\u00e1mara formada por un escudo (espejo) y las l\u00e1mparas; la luz ultravioleta puede crear o destruir el ozono, dependiendo de su longitud de onda, pero generalmente \u00e9sta es de 185 nan\u00f3metros (nm), mientras que la destrucci\u00f3n se lleva a cabo a 254 nm. Este m\u00e9todo produce bajos niveles de ozono y es utilizado en aplicaciones peque\u00f1as.<\/p>\n<figure id=\"attachment_12250\" aria-describedby=\"caption-attachment-12250\" style=\"width: 300px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-12250 size-medium\" src=\"https:\/\/www.andira.org.mx\/website\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002676-300x192.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"192\" srcset=\"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002676-300x192.jpg 300w, https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002676.jpg 543w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-12250\" class=\"wp-caption-text\">Figura 1. Formaci\u00f3n de ozono<\/figcaption><\/figure>\n<p>Tambi\u00e9n puede producirse por medio de reacciones electrol\u00edticas y qu\u00edmicas, como se observa en la figura 1.<\/p>\n<p><strong>\u00bfC\u00f3mo es inyectado el ozono?<\/strong><br \/>\nT\u00edpicamente se inyecta al agua a trav\u00e9s de un venturi, con un mezclador est\u00e1tico instalado inmediatamente para asegurar una adecuada disoluci\u00f3n entre el ozono y el agua. Otra alternativa habitual es la difusi\u00f3n, m\u00e9todo que consiste en la inyecci\u00f3n de O<sub>3<\/sub> a presi\u00f3n a trav\u00e9s de difusores, para crear una columna de burbujas similar a las de un difusor de aire en un acuario.<\/p>\n<figure id=\"attachment_12249\" aria-describedby=\"caption-attachment-12249\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-12249 size-full\" src=\"https:\/\/www.andira.org.mx\/website\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002675.jpg\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"322\" srcset=\"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002675.jpg 600w, https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002675-300x161.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-12249\" class=\"wp-caption-text\">Figura 2. Instalaci\u00f3n t\u00edpica de un ozonificador en l\u00ednea<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Aplicaciones iniciales<\/strong><br \/>\nEn sistemas de enfriamiento de agua, los problemas m\u00e1s comunes son incrustaci\u00f3n, dep\u00f3sitos, corrosi\u00f3n y bioensuciamiento. Actualmente, hay una amenaza a\u00fan mayor: la aparici\u00f3n de bacterias pat\u00f3genas como la <em>Legionella Pneumophila<\/em>. Una de las soluciones a este problema se encuentra en la actualizaci\u00f3n del est\u00e1ndar ANSI\/ASHRAE 188-2015, que alude a la gesti\u00f3n de riesgos de esta bacteria con potencial mortal para el ser humano. El crecimiento microbiol\u00f3gico es una preocupaci\u00f3n porque contribuye y amplifica la deposici\u00f3n y la corrosi\u00f3n, ya que act\u00faa como n\u00facleo o cat\u00e1lisis de estos problemas.<\/p>\n<p>En un inicio, la aplicaci\u00f3n de ozono demostr\u00f3 que remov\u00eda dep\u00f3sitos de minerales, pero s\u00f3lo cuando se presentaba crecimiento biol\u00f3gico (el cual act\u00faa como un pegamento que mantiene unidos los dep\u00f3sitos). Cuando la capa de O<sub>3<\/sub> destruy\u00f3 la capa microbiol\u00f3gica, los cristales que estaban ah\u00ed depositados fueron dispersados. En sus inicios, algunos fabricantes comercializaron el ozono como inhibidor de incrustaciones y corrosi\u00f3n. Desgraciadamente el gas fall\u00f3 en la prevenci\u00f3n de dep\u00f3sitos minerales, tales como sobresaturaci\u00f3n, dureza y alcalinidades excesivas. Adem\u00e1s, tampoco sirvi\u00f3 como preventivo de bioensuciamiento en condiciones no biol\u00f3gicas.<\/p>\n<p>Los biocidas oxidantes y no oxidantes eran utilizados para controlar el crecimiento microbiol\u00f3gico. Los primeros son hipoclorito, di\u00f3xido de bromo y cloro, mientras que los segundos son compuestos \u00f3rgano-sulfurados.<\/p>\n<p>La mayor\u00eda de los biocidas tiene un impacto negativo sobre el medioambiente, por tal motivo hay una presi\u00f3n cada vez mayor para reducir su aplicaci\u00f3n en el agua de purga, especialmente si \u00e9sta es descargada a redes fluviales.<\/p>\n<figure id=\"attachment_12248\" aria-describedby=\"caption-attachment-12248\" style=\"width: 300px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-12248 size-medium\" src=\"https:\/\/www.andira.org.mx\/website\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002674-300x168.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002674-300x168.jpg 300w, https:\/\/andira.org.mx\/admin\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/A0AN0002674.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-12248\" class=\"wp-caption-text\">Figura 3. Micrograf\u00eda de la bacteria Legionella Pneumophila<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Limitaciones<\/strong><br \/>\nDebido a su corta vida, el ozono tiende a desaparecer r\u00e1pidamente con el paso del tiempo. A medida que se aleja del punto de inyecci\u00f3n, su eficacia desinfectante decrece.<\/p>\n<p>En sistemas con largas tuber\u00edas, el ozono no puede viajar lo suficiente, lo que las deja vulnerables al crecimiento microbiol\u00f3gico en las zonas m\u00e1s lejanas. Esta situaci\u00f3n puede remediarse con la inyecci\u00f3n de O3 en varios puntos estrat\u00e9gicos del sistema. Adicionalmente, puede aplicarse un biodispersante para penetrar y remover bacterias s\u00e9siles (que crecen en superficies), de modo que puedan convertirse en planct\u00f3nicas (flotando en el agua). Esto permite que sean transportadas hasta el o los puntos de inyecci\u00f3n para su destrucci\u00f3n.<\/p>\n<p>No es recomendable aumentar los niveles de ozono para elevar el residual en el agua, ya que una alta concentraci\u00f3n puede afectar los productos qu\u00edmicos para el tratamiento. Asimismo, incrementa la corrosi\u00f3n en \u00e1reas cercanas a los puntos de inyecci\u00f3n, destruye sellos, juntas u otros componentes del sistema.<\/p>\n<p>El ozono no discrimina en t\u00e9rminos de qu\u00e9 es lo que va a oxidar. Si es utilizado como desinfectante en agua que contiene otro tipo de materia no biol\u00f3gica, \u00e9sta tambi\u00e9n consumir\u00e1 ozono para oxidarse, por lo que podr\u00eda no haber suficiente gas residual para lograr la desinfecci\u00f3n prevista. Para contrarrestar esta situaci\u00f3n, debe generarse mayor cantidad de ozono; sin embargo, esto elevar\u00e1 los costos de operaci\u00f3n.<\/p>\n<p><strong>Medidas de seguridad<\/strong><br \/>\nSeg\u00fan la Agencia de Protecci\u00f3n del Medio Ambiente (EPA, por sus siglas ingl\u00e9s), las mismas propiedades qu\u00edmicas que permiten a la alta concentraci\u00f3n de ozono reaccionar con la materia org\u00e1nica, tambi\u00e9n le dan la capacidad de hacerlo con el material org\u00e1nico que forma parte del cuerpo. Cuando es inhalado, el ozono puede da\u00f1ar los pulmones. Cantidades relativamente bajas son capaces de causar dolor en el pecho, tos, dificultad para respirar e irritaci\u00f3n de garganta. El O<sub>3<\/sub> puede empeorar enfermedades cr\u00f3nicas respiratorias como el asma y disminuir la capacidad del organismo para combatir infecciones respiratorias.<\/p>\n<p>La EPA hace una clara distinci\u00f3n entre el ozono que se encuentra en la atm\u00f3sfera superior e inferior. El primero es denominado estratosf\u00e9rico, y ayuda a filtrar la da\u00f1ina radiaci\u00f3n ultravioleta proveniente del sol. El segundo puede ser da\u00f1ino para nuestro sistema respiratorio.<\/p>\n<p>La Administraci\u00f3n de Seguridad y Salud Ocupacional\u00a0(OSHA, por sus siglas en ingl\u00e9s) ha establecido un umbral y valor l\u00edmite (11V) para la exposici\u00f3n al ozono de 0.1 miligramos por litro (mg\/L), m\u00e1s de ocho horas por d\u00eda, cinco d\u00edas a la semana; o bien, 0.3 mg\/L por 15 minutos continuos de exposici\u00f3n. As\u00ed, en lo que respecta a la calidad de aire interior, el reporte del Comit\u00e9 de Salud Ambiental (EHC, por sus siglas en ingl\u00e9s) de ASHRAE recomienda manejar niveles de ozono menores a las 10 partes por bill\u00f3n.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Eleazar Rivera. <\/strong>Presidente de ASHRAE Cap\u00edtulo Monterrey 2017-2018. Qu\u00edmico Industrial egresado de la Facultad de Ciencias Qu\u00edmicas de la Universidad Aut\u00f3noma de Nuevo Le\u00f3n y maestro en Finanzas por la Escuela de Graduados en Administraci\u00f3n e Ingenier\u00eda Industrial de la misma facultad. Cuenta con orientaci\u00f3n en Ciencias de los Materiales, adem\u00e1s de experiencia en el \u00e1rea de Investigaci\u00f3n y Desarrollo en Electroqu\u00edmica, Aplicaciones en Qu\u00edmica del Agua y en la comercializaci\u00f3n de proyectos HVAC.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Anta\u00f1o los equipos de generaci\u00f3n de ozono eran el \u00fanico m\u00e9todo para el tratamiento de agua en las torres de refrigeraci\u00f3n. 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