Mejora de la distribución de ozono mediante la implementación de un nuevo reactor de plasma SDBD

El ozono es el producto químico más perceptible del plasma frío en el aire. A través de un mecanismo de oxidación, es capaz de destruir la membrana celular protectora de microorganismos dañinos y reaccionar con contaminantes y descomponerlos sin dejar residuos dañinos. Uno de los métodos más comunes de generación de ozono es el reactor de plasma de barrera dieléctrica superficial (SDBD). Este tipo de reactores no sólo producen ozono, sino que poseen la propiedad de modificar el flujo de aire mediante la inducción de una fuerza electrohidrodinámica (EHD). Esta característica podría tener una influencia significativa en los sistemas de purificación y desinfección del aire ozonizado, ya que podría determinar la velocidad y la manera en que se distribuye el ozono. Al presente, no hay muchas referencias sobre este tema, ya que la mayoría de los estudios sobre los efectos aerodinámicos de los reactores de plasma DBD están orientados más bien hacia la búsqueda de una estrategia para reducir la resistencia en aviones y vehículos en movimiento. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es determinar si la distribución espacial y temporal del ozono en el entorno de esterilización podría mejorarse y/o controlarse a través de la disposición geométrica de los electrodos de un reactor SDBD. Esta información es importante, ya que algunas aplicaciones pueden requerir desinfección/esterilización en todos los puntos de un recinto en un corto período de tiempo. Además, una distribución más efectiva del ozono reduciría el tiempo de operación de los circuitos eléctricos y los reactores de plasma, extendiendo su vida útil.

Este estudio introduce un nuevo reactor de plasma, llamado Reactor-Abanico, con el propósito de mejorar la distribución espacio-temporal del ozono en espacio cerrado. La efectividad de este diseño se analiza a través de la velocimetría estereoscópica por imagenes de partículas y se demuestra su mejora con respecto a un reactor convencional con forma de peineta. Para verificar que la distribución de ozono está de acuerdo con el patrón de flujo, las muestras de ozono se toman en diferentes puntos de un espacio volumétrico para ambos reactores.