Avances en la detección automática de contaminantes en aguas
Investigadores de la UPM trabajan en el desarrollo de dispositivos de detección temprana de hidrocarburos en los ríos para evitar episodios graves de contaminación.
17.02.14
Los nuevos dispositivos utilizarían LED ultravioleta como fuente de luz para la detección de sustancias contaminantes por el método de fluorescencia. Esto implicaría numerosas ventajas frente a los sistemas actuales al permitir el desarrollo de sistemas de detección más rápidos, robustos y económicos, lo que resulta muy útil a la hora de encontrar sustancias potencialmente peligrosas en las aguas continentales, según apuntan los investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Sistemas de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) que están estudiando su viabilidad.
La exigencia de aguas continentales limpias por parte de la sociedad y de las autoridades competentes, tanto a nivel estatal como europeo, es una demanda cada vez mayor. Gracias a la evolución de tecnologías para la medición en continuo, actualmente se miden muchos parámetros en aguas en ríos y embalses (grado de acidez, conductividad, oxígeno) con el fin de determinar la calidad de estos. Sin embargo, existen algunos contaminantes que pueden encontrarse de forma ocasional (normalmente por accidente) cuya identificación directa resultaría muy útil, dado que la detección indirecta por medio de la alteración de la medida de los otros parámetros es muy compleja e inexacta. Por otro lado, la premura en la detección de estos contaminantes es de vital importancia para evitar grandes males.
En particular, los hidrocarburos son un tipo de contaminante que no debe estar presente y que altera de forma muy dramática flora y fauna si se produce un vertido en aguas continentales, siendo muy costosa su eliminación. La fluorescencia es un método no invasivo que resulta muy útil en la detección de distintas substancias. Aplicado al medio acuático, puede servir para detectar e identificar hidrocarburos. Existen varios estudios a este respecto pero orientados normalmente al medio marino y con fuentes luminosas muy potentes, como láseres. En el laboratorio, una vez recogida una muestra es posible su identificación, pero el factor tiempo es muy importante y desvirtúa algo este método.
Por tanto, con el fin de desarrollar un sistema rápido, robusto y económico para la detección de hidrocarburos, se hace necesario en primer lugar un estudio de las fuentes de luz de las que se dispone hoy en día (descartando algunas de las usadas en laboratorio, como las de xenón, ya que son costosas y necesitan monocromadores), haciendo especial hincapié en los LED, ya que presentan evidentes ventajas, tales como tamaño reducido, rápida respuesta y posibilidad de emitir luz pulsada. Estos dispositivos están evolucionando muy rápidamente y, si bien en otras longitudes de onda se encuentran muy avanzados, en frecuencias relativamente elevadas están aún evolucionando, siendo por tanto necesario realizar estudios acerca de su viabilidad para trabajar en condiciones no ideales de tiempo, humedad o temperatura (como las que se dan en las estaciones de medición en continuo mencionadas).
En el trabajo de los investigadores también se pone de manifiesto la viabilidad de la obtención de patrones fiables de fluorescencia de hidrocarburos comunes susceptibles de ser encontrados como contaminantes (gasoil y gasolina en diversas variantes, así como aceite lubricante de automoción), de manera que mediante algoritmos ponderados se pueden identificar de forma precisa y rápida. Los resultados obtenidos muestran la capacidad de esta técnica para poder continuar el desarrollo.
ARQUÉS OROBÓN, F.J. ; GONZÁLEZ POSADAS, V. ; JIMÉNEZ MARTÍN, J.L. ; GUTIÉRREZ RÍOS, J. “Fluoro-sensing applied to detection and identification of hydrocarbons in inland waters”. 2013 10th IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control (ICNSC). 10.1109/ICNSC.2013.6548735.