La propuesta del proyecto SPOTLIGHT que pretende la prueba de concepto del reactor fotocatalítico basado en semiconductores inmovilizados en nanopartículas magnéticas se basa en los prometedores resultados obtenidos en el marco del proyecto MODENA (CTQ2016-79461-R). En dicho proyecto se sintetizaron y evaluaron catalizadores para diferentes procesos de oxidación avanzada (biocatálisis, foto-Fenton, fotocatálisis) para la eliminación de microcontaminantes en aguas residuales, así como su optimización realizando modificaciones sobre su estructura. Los fotocatalizadores basados en nanopartículas de óxido de zinc soportadas sobre magnetita obtuvieron unos resultados tanto de degradación como de impacto ambiental muy prometedores en relación con el resto de las alternativas estudiadas. Además, al estar soportados sobre magnetita, sus propiedades paramagnéticas suponen una ventaja de cara a la recuperación del catalizador mediante sistemas magnéticos, permitiendo su reutilización en sucesivos ciclos de reacción. La evaluación de su rendimiento y capacidad de reúso se llevaron a cabo en un reactor fotocatalítico a escala laboratorio equipado con un sistema de separación interno, en régimen de operación secuencial.

Se desarrollará e implementará un reactor fotocatalítico a escala piloto para la eliminación de microcontaminantes orgánicos en aguas residuales en un sistema de tratamiento descentralizado ubicado en el edificio de la oficina central de Porto do Molle (Nigrán - Pontevedra), que cuenta con segregación de aguas residuales grises y negras. La validación del reactor a escala piloto se efectuará sobre los diferentes efluentes de la planta: el efluente de un tratamiento anaerobio de aguas negras y el de un reactor biológico anóxico/aerobio para el tratamiento conjunto de aguas grises y negras. Junto con el escalado del reactor, también se realizará el escalado de la producción de las nanopartículas de óxido de zinc soportadas para permitir su uso a escala piloto. Así mismo, se considerará la deposición de clústeres atómicos sobre los nanocatalizadores desarrollados para mejorar la eficiencia fotónica y, en consecuencia, reducir los costes operacionales derivados del consumo eléctrico.