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SODIS no supone una solución universal al problema del acceso al agua potable segura. Sin embargo, la desinfección solar es una de las tecnologías domésticas más económicas contra las enfermedades transmitidas por el agua, en comparación con otras alternativas. ASDIS surge como un método más avanzado, ya que utiliza un fotocatalizador para acelerar la inactivación de los patógenos en el agua de consumo. De este modo, resulta más seguro que SODIS, al proporcionar una mejor desinfección. Además, también puede degradar otros compuestos orgánicos presentes en el agua.
ASDIS emplea un fotocatalizador novedoso (patente solicitada en la Oficina Española de Patentes y Marcas en Madrid, solicitud número P202031314, con fecha de prioridad 29 de diciembre de 2020, y en el Servicio Nacional de Derechos Intelectuales de Ecuador, solicitud número SENADI-2021-16937, con fecha de prioridad 10 de marzo de 2021), que produce radicales hidroxilo (HO•) al recibir radiación solar. Este radical es muy oxidante y extremadamente reactivo y es virtualmente capaz de inactivar cualquier patógeno presente en el agua, así como de degradar cualquier otro contaminante orgánico.
Se mezclan una arcilla y un semiconductor en polvo en la proporción deseada hasta obtener una mezcla homogénea. Entonces se añade agua y se remueve hasta obtener la plasticidad adecuada para poder extruirla y así producir unos cilindros alargados, que son calcinados a temperatura relativamente baja (respecto a la temperatura habitual de cocción de arcillas).
Los fotocatalizadores obtenidos con este método han sido caracterizados por difracción y fluorescencia de rayos X, termogravimetría y microscopía electrónica de barrido. También ha sido analizada su área superficial específica por adsorción de N2, se ha medido la banda prohibida (band gap) por reflectancia difusa y se han realizado otros estudios diversos.
Este fotocatalizador económico, estable y fácil de usar y reutilizar puede ser empleado para la desinfección doméstica de agua por usuarios de países en desarrollo, tras recibir una formación básica y usando únicamente una botella de plástico y luz solar.
Los métodos SODIS y ASDIS tienen modos de funcionamiento muy similares. En ambos casos se rellenan botellas transparentes de agua o refresco, preferiblemente hechas de PET, con el agua de una fuente contaminada; si el agua presenta elevada turbidez (superior a 30 NTU) precisa un filtrado previo. Estas botellas llenas se colocan horizontalmente sobre un tejado o un estante, expuestas plenamente al sol. La eficiencia del tratamiento se puede aumentar si las botellas de plástico se sitúan sobre superficies que reflejen la luz del sol, como tejados ondulados de aluminio o zinc, evitando que reciban sombra durante parte del día.
SODIS requiere los siguientes tiempos de exposición:
Tras el tratamiento, el agua es apta para el consumo. Se puede minimizar el riesgo de recontaminación almacenando el agua en las mismas botellas, de donde debería ser consumida directamente o vertida en vasos limpios.
Estos tiempos de exposición pueden ser acortados notablemente empleando ASDIS; sin embargo, usando esos mismos períodos con este método se obtiene una desinfección mucho más completa. Las siguientes gráficas muestran la inactivación de cuatro bacterias diferentes utilizando únicamente radiación solar y con el fotocatalizador de ASDIS, obtenidas bajo las mismas condiciones.
ASDIS es capaz de reducir la concentración de cuatro bacterias diferentes (E. coli, E. faecalis, K. pneumoniae, S. aureus) en siete órdenes de magnitud en menos de 45 minutos, demostrando una efectividad para desinfectar agua contaminada muy superior al método SODIS. Además, otros organismos no patógenos, como las algas, también pueden crecer en las condiciones creadas en una botella de SODIS, mientras que la capacidad de ASDIS para inactivar cianobacterias resistentes a la luz solar se ha comprobado con Anabaena spp.
ASDIS es un método solar verde que utiliza botellas desechadas de plástico (preferiblemente fabricadas de politereftalato de etileno o PET) y un fotocatalizador barato y duradero. El coste estimado del fotocatalizador de ASDIS es 0,25-0,45 € por barra, que puede ser reutilizada innumerables veces. La distribución, educación y motivación comunitaria pueden aumentar los gastos que, en cualquier caso, sumarán un coste total muy bajo por litro de agua tratada.
Considerando los requisitos de agua para consumo e higiene personal de una sola persona, unas pocas botellas de agua tratadas con el método ASDIS no resultan suficientes para las necesidades básicas de un hogar o de una pequeña comunidad. En este caso, sería preciso un elevado número de botellas adecuadas de plástico, limpias e intactas. Sin embargo, al contrario que en el método SODIS, la escala de ASDIS puede ser ampliada fácilmente mediante el diseño de grandes contenedores apropiados para el agua y el fotocatalizador. Actualmente se están realizando estudios en este aspecto.
Las áreas geográficas más favorables para la desinfección solar son las comprendidas entre las latitudes 15° N y 35° N (además de 15° S y 35° S). La mayoría de los países en desarrollo, así como los países con el mayor número de refugiados y desplazados, se encuentran en el entorno de esta región (entre las latitudes 35° N y 35° S).
Ventajas
Inconvenientes
ASDIS cede gratuitamente su tecnología a agencias de cooperación, ONGs, fundaciones, organismos internacionales y otras entidades sin ánimo de lucro, para contribuir al cumplimiento del Sexto Objetivo de Desarrollo Sostenible propuesto por las Naciones Unidas: Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos.
ASDIS emplea un fotocatalizador que produce radicales hidroxilo altamente oxidantes. Además de acortar el proceso de desinfección, estos radicales también pueden degradar otros compuestos químicos presentes en el agua tratada. Todos los contaminantes estudiados (se presentan datos de un compuesto aromático, un tinte, un líquido iónico y dos pesticidas) fueron degradados de manera efectiva con 20g/L del fotocatalizador y luz solar:
Contaminantes orgánicos
El fotocatalizador de ASDIS puede tener distintas composiciones, ya que diversas arcillas y semiconductores pueden ser empleados en su fabricación. Las gráficas siguientes muestran la eliminación de fenol:
Semiconductores
Arcillas y otros materiales
ASDIS puede ser empleado para desinfección y para degradar contaminantes orgánicos en varias matrices acuosas, incluyendo agua de mar:
Matrices acuosas
La barra fotocatalítica de ASDIS puede ser reutilizada en innumerables repeticiones sin pérdida de actividad apreciable:
Reutilización
LOREM IPSUM