T5- SISTEMA DE LIMPIEZA PARA EL AGUA DE USO DOMÉSTICO
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S. Becerra
Responsables : P.I.s. : A. Ter Hal (IRMCP), L. Delmas (DEL)
Participantes : L. Maurice, S. Becerra (GET), H. Budzinski, MH. Devier (EPOC)
Objetivos : Desarrollo y producción de un sistema para purificar el agua para uso doméstico
Métodos : el desarrollo de un material organogel que atrapa específicamente HAPs disueltos en agua. El material organogel se preparará utilizando los recursos locales
Entregables : un prototipo (este proyecto está relacionado con el proyecto GELUCS presentado en el AO ANR ECO- TS en Febrero de 2013 por el equipo de IMRCP (PI), EPOC y GET)
Riesgos : a pesar de ser un nuevo material que es fácil de preparar y de usar con costes de fabricación reducidos, este material primero debe ser probado y validado en condiciones de laboratorio antes de ser evaluado en condiciones reales.
« Hydrosafe » es el nombre que se da al material organogel. El propósito de este material es remover los derivados aromáticos policíclicos del agua para uso doméstico. La palabra « Hydro » se designa para hidrocarburo y agua y la palabra « safe » se utiliza porque después de la purificación, el agua será más segura para el uso humano. Hasta ahora, no existen sistemas descritos con las mismas características. Las futuras aplicaciones de este material son numerosas (a partir de agua potable a la descontaminación de los cuerpos de agua).
T5.1. Desarrollo y producción de material organogel poroso específico hacia las moléculas orgánicas y tóxicas (IRMCP -DEL)
Los criterios para la selección de los constituyentes de los materiales organogel son las siguientes: deben hacerse a partir de aceites vegetales comestibles y locales, el organogelator (agente de gelificacion) también debe ser comestible (como la cera de carnauba, por ejemplo) y preferiblemente de recursos locales. La porosidad de los materiales será introducida por el método de lixiviación posible gracias a la utilización de los cristales de azúcar o sal. Durante la etapa de elaboración del material, será importante ajustar la resistencia mecánica del organogel (desarrollo del molde a partir de azúcar o sal: tamaño de grano, tamaño del molde). Los materiales del organogel se caracterizan por diagramas de fases sol-gel y gel-sol, por módulos elásticos y por Microscopía Electrónica de Barrido.
T5.2. Evaluación de la capacidad del material organogel para atrapar los HAPs en fase acuosa (DEL- EPOC)
Cuatro moléculas serán seleccionados en la lista de los dieciseis HAPs primarios establecidos por la US- EPA: naftaleno, antraceno, fenantreno, benzo(a)pireno. Inicialmente, cada molécula se estudiará de forma independiente. Se prepararán soluciones acuosas de los compuestos modelo a concentraciones sub – micromolar, para la absorción por los materiales porosos del organogel. La decadencia del compuesto modelo será monioreado por HPLC y detección por fluorescencia o por GC -MS. Se establecerá entonces la cinética de absorción. La constante de equilibrio será calculada para cada molécula, junto con el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio. Las primeras pruebas se llevarán a cabo con agua desionizada, y la segunda ronda de pruebas se usará agua con las mismas características que la que es usada por la población (pH, conductividad, contenido natural de materia orgánica, etc.) Las pruebas de laboratorio se llevarán a cabo en condiciones similares a las condiciones de conservación del agua en la vida cotidiana de la población (tamaño del recipiente, la temperatura, el tiempo de almacenamiento). Se realizará una investigación de los compuestos que eventualmente podrían filtrarse a partir del material. También habrá una investigación de posible desarrollo de bacterias en los materiales. Después de su uso, el material debe ser eliminado o destruido. Se tiene bajo consideración a la calcinación o el compostaje.
T5.3. Pruebas y validación in situ con familias voluntarias (GET- IRMCP - EPOC)
Como toda innovación, Hydrosafe debe inducir el cambio. En las circunstancias actuales, el objetivo es traer una mejora significativa en las condiciones de la vida cotidiana de las familias involucradas y para reducir el riesgo por la exposición a los derivados de hidrocarburos. Con el fin de concebir, producir y validar Hydrosafe, se hará lo posible para tomar en consideración las condiciones sociológicas que llevan a una innovación tecnológica desde las primeras etapas de la invención al uso cotidiano del objeto, como se evidencia por Rogers (1995). Las ventajas del uso de Hydrosafe deben ser claramente perceptibles y deben ser compatibles con los valores existentes, experiencias pasadas y los hábitos sociales de sus usuarios. El producto debe ser fácil de usar y de entender. Por otra parte, la gente que probará el sistema también ayudará a desarrollar confianza en el nuevo producto. Por último, teniendo en cuenta la rapidez de Hydrosafe para atrapar los contaminantes orgánicos y el fácil manejo del producto, se prevé que las familias voluntarias podrán ver fácil y claramente los resultados y adoptar su uso diario.