GENERADOR DE OZONO ELECTROLITICO PEM

 

GENERADOR DE OZONO ELECTROLÍTICO PEM

Para generar ozono se conocen en la actualidad tres sistemas:

– Radiación de rayos ultravioleta.
– Descarga eléctrica silenciosa (Es la más utilizada hasta ahora).
– Electrolítica

La generación de ozono por radiación ultravioleta: Su aplicación técnica no es muy viable, puesto que sólo genera pequeñas cantidades con una concentración de ozono baja, debido en parte a la temperatura provocada por las lámparas de ultravioleta (longitud de onda de 185 nm).

Generación de ozono por la descarga eléctrica silenciosa: Se trata de ozonizadores en los que con ayuda de un aislamiento dieléctrico y alta tensión alterna y variadores de frecuencia causan una ionización por impulsos, con lo que se crea ozono partiendo principalmente de oxígeno puro ó con generadores o concentradores de oxígeno. En potencias de generación de ozono superiores a 100 gr de Ozono/hora, este tipo de producción de ozono representa, hoy en día, un procedimiento económico viable.

La generación electrolítica de ozono no tiene las desventajas mencionadas en los dos sistemas anteriores. Para producir ozono las células electrolíticas usadas se alimentan con una tensión baja. La producción de ozono se efectúa directamente con el agua en concentraciones adecuadas.

La producción electrolítica de ozono se basa en la sencillez de la electrólisis del agua. Se aplica en una célula electrolítica una tensión continua, luego pasa una corriente eléctrica en los electrodos, se forman burbujas de gas, que están compuestas de ánodos (+) de oxígeno y cátodos (-) de hidrógeno. Debido al efecto de la corriente eléctrica, el agua se descompone en diferentes elementos. La cantidad de gas generado es directamente proporcional a la carga que ha atravesado la célula, de manera que es directamente proporcional a la cantidad de corriente eléctrica. Esta relación se describe perfectamente en la ley de Faraday. Debido a las bajas temperaturas del generador electrolítico de ozono, se puede lograr una mayor concentración de ozono, a menos temperatura mejor concentración, al contrario de los aparatos clásicos de descarga de gas, y peor con el método de UV.

El electrolito incluye agua, que, en el proceso, se disocia en sus respectivas especies elementales, es decir, O2 y H2 . Bajo las condiciones adecuadas, el oxígeno también se desarrolló como el ozono. La evolución del ozono O3 puede representarse como: 3H 2 O = O 3 + 3H 2 ? H ° 298 = 207,5 kcal

Hay que valorar que cuando el ozono se mezcla con oxígeno generado en el lado del ánodo cuando el agua se somete a proceso electrolítico, el ozono se disuelve en el agua de aproximadamente 10 veces más rápido que el oxígeno.

Se observará que el hidrógeno, en el proceso electrolítico, es muchas veces mayor que para el proceso de descarga eléctrica. Por lo tanto, el proceso electrolítico parece tener aproximadamente una ventaja de seis veces con respecto al método de descarga silenciosa por corona sin residuos indeseables como el oxido de nitrogeno.

La evolución de producción de ozono O3 por electrólísis de varios electrolitos se conoce desde hace más de 100 años. Los altos rendimientos aumentan hasta un 35% en volumen.

Produce O3 con muy altos rendimientos de corriente, en algunos casos tan altas como 52%. Tales rendimientos de corriente se logran mediante el empleo de componentes de aniones muy altamente electronegativos en el electrolito. El ozono se produce en una celdas electrolíticas utilizando un electrolito.

Las células electrolíticas emplean técnicas convencionales en su construcción teniendo en cuenta la naturaleza corrosiva de los electrolitos. Los más preferidos son los ánodos de platino o dióxido de plomo. Los cátodos de platino, níquel, carbono o materiales recubiertos con los metales de platino, es decir, se prefieren aquellos materiales que presentan sobretensiones de bajo hidrógeno si el hidrógeno ha de ser evolucionado como el proceso catódico. Alternativamente, el oxígeno puede reducirse a un cátodo de aire u oxígeno despolarizado. (Dará lugar ahorros sustanciales en la tensión de la célula).