ES2252685T3 - Sistema y procedidmiento de inyeccion de un reactivo organico en un gas de ionizacion debil para generar especies quimicamente activas. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para incrementar la concentración de especies químicamente activas generadas por un gas de ionización débil usado en el tratamiento de un objeto, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: generar el gas de ionización débil usando un reactor que comprende un dieléctrico con una abertura definida en el mismo y un electrodo dispuesto en comunicación fluida con dicha abertura; e introducir un reactivo de base orgánica a través de la abertura y el electrodo en presencia de un gas de ionización débil que se encuentra dentro de la abertura para incrementar la producción de las especies químicamente activas, incluyendo el reactivo de base orgánica un aditivo orgánico y un oxidante.

Description

Sistema y procedimiento de inyección de un reactivo orgánico en un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la generación de especies activas, y, particularmente, a un sistema y procedimiento de inyección de un reactivo de base orgánica en un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas, tales como iones y radicales libres.

Antecedentes de la invención

El óxido de etileno (OE) ha sido usado extensamente desde la década de 1950 como esterilizante de baja temperatura para esterilizar dispositivos y suministros médicos sensibles a la temperatura y la humedad. Se piensa que la esterilización se consigue mediante OE a través del mecanismo denominado "alquilación". Durante la alquilación, un grupo etilo sustituye a los átomos de hidrógeno en las moléculas necesarias para el mantenimiento de la vida. Esta sustitución impide las funciones normales de soporte de vida en moléculas tales como proteínas y ADN. Durante la esterilización a baja temperatura se procesa una cantidad de OE suficiente como para interrumpir o impedir la vida microbiana.

Hasta ahora, los esterilizantes de OE típicamente se combinaban con un agente esterilizante de clorofluorocarbono (por ejemplo, CFC-12). En 1995 se suprimió el uso de los agentes esterilizantes de clorofluorocarbono a causa de las normas medioambientales relativas a la destrucción de la capa de ozono de la tierra. No obstante, el uso de OE se mantiene aún para fines de esterilización de instrumental médico debido a su capacidad para interrumpir la vida microbiana en zonas de difícil acceso; a su gran diversidad de compatibilidades con materiales y a su penetrabilidad; y a los problemas económicos asociados con la sustitución de los sistemas existentes. A pesar de estas ventajas, el OE presenta muchos inconvenientes como agente esterilizante, incluyendo: (i) la necesidad de aireación después de exposición al OE para seguridad de pacientes y trabajadores; (ii) unos tiempos de ciclo relativamente largos destinados a garantizar una esterilización de calidad y proporcionar una aireación segura; (iii) una elevada toxicidad y el riesgo de reacciones asociadas al OE; y (iv) una gran inflamabilidad asociada al OE puro.

Las normas medioambientales han dejado un vacío en el sector de la esterilización, exacerbado por un aumento en el uso de materiales e instrumentos que requieren esterilización y que son sensibles al calor y a los procesos químicos asociados a los procedimientos de esterilización alternativos. La atención se ha centrado en proporcionar un agente esterilizante alternativo que elimine el uso de OE y que no obstante brinde unos resultados igualmente eficaces. Se han desarrollado numerosos procedimientos de esterilización alternativos en respuesta a las necesidades de la industria médica, tales como el uso de: (i) OE puro (que es altamente inflamable); (ii) una mezcla no inflamable de OE/HCFC; y/o (iii) un plasma no térmico.

En particular, Johnson & Johnson ha desarrollado un proceso de esterilización de gas a baja temperatura, el Sterrad\registrado, que emplea tecnología de plasma de descarga de barreras. El mecanismo principal consiste en el empleo de un superoxidante, el peróxido de hidrógeno. Aunque los oxidantes son más químicamente reactivos que los esterilizantes alquilantes (por ejemplo, el OE), que los hace más eficaces a bajas temperaturas, los oxidantes presentan el inconveniente de una menor capacidad de penetración en la totalidad de las partes de los objetos que están siendo esterilizados (especialmente áreas tales como cavidades largas y estrechas). Los superoxidantes destruyen las moléculas de soporte de vida sin necesidad de aplicar grandes cantidades. Desde su aprobación como esterilizante por la Food and Drug Administration, ha aumentado la demanda del dispositivo Sterrad\registrado por parte de los organismos médicos. No obstante, el Sterrad\registrado no es apto para ser usado en envases u otros artículos con contenido de celulosa, que absorbe el esterilizante. Otros inconvenientes del dispositivo Sterrad\registrado incluyen: (i) limitaciones de carga debido a que actúan en una cámara de vacío; (ii) incapacidad para penetrar en las cavidades; (iii) costes operativos y de inversión relativamente elevados; y (iv) tiempos de ciclo relativamente lentos.

Por consiguiente, conviene desarrollar un sistema y procedimiento más avanzado que proporcione el mismo nivel de eficacia sin los inconvenientes asociados al OE. Además, conviene desarrollar un sistema y procedimiento para el tratamiento de sólidos, líquidos, gases, vapores y cualquier combinación de los mismos que contenga contaminantes químicos y/o biológicos no deseados. El documento WO 00/67805 describe un sistema en el que se mezcla aire ionizado con un disolvente, tal como n-propil alcohol, que luego se alimenta a un ionizante.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere al procedimiento y al aparato definidos en las reivindicaciones.

Específicamente, la invención se refiere a un sistema y procedimiento de inyección de un reactivo de base orgánica en un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas, tales como iones y radicales libres. El reactivo de base orgánica puede ser una combinación de un aditivo orgánico (por ejemplo, un alcohol (tal como alcohol C_{1}-C_{5}, o preferentemente un alcohol C1-C_{3}) o un alqueno C_{2}-C_{6} (tal como etileno)) mezclado con un oxidante (por ejemplo, oxígeno) antes de introducirlo en un gas de ionización débil. Alternativamente, el reactivo de base orgánica puede ser un aditivo orgánico solo inyectado en el gas de ionización débil en presencia de aire (no en cámara de vacío), que inherentemente contiene oxígeno y que actúa como oxidante. Además, el reactivo de base orgánica puede incluir un aditivo orgánico que incluya, en sí mismo, un componente oxidante, tal como etanol. En tal caso, el componente orgánico inyectado al gas de ionización débil forma radicales hidroxilo, oxígeno atómico u otras especies oxidantes que podrían bastar para eliminar la necesidad de incorporar un oxidante suplementario. Independientemente del reactivo de base orgánica empleado, el aditivo orgánico reacciona con el oxidante en presencia de un gas de ionización débil, iniciándose la producción de especies químicamente activas. Este sistema y procedimiento se puede utilizar para esterilizaciones en las que el aumento de las concentraciones de especies químicamente activas generadas aceleran y mejoran los regímenes generales de destrucción de contaminantes químicos y/o biológicos no deseados en las superficies y/o las corrientes de fluidos.

Además, la invención se refiere a un procedimiento que incrementa la concentración de especies químicamente activas generadas por un gas de ionización débil empleado en el tratamiento de un objeto. El gas de ionización débil se genera en un reactor. Un reactivo de base orgánica, que incluye un aditivo orgánico y un oxidante, se introduce en presencia del gas de ionización débil para incrementar la producción de especies químicamente activas. El objeto a tratar se expone a las especies químicamente activas generadas para destruir los contaminantes químicos y/o biológicos no deseados.

Además, la presente invención se refiere a un sistema para realizar el procedimiento anteriormente descrito.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras características de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos de la realización ilustrativa de la invención, en la que los números de referencia identifican a elementos similares a través de las diversas vistas, en las que:

la figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema reactor en el que un reactivo de base orgánica es inyectado a un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas según la presente invención;

la figura 2a es una vista en sección transversal de un ejemplo de reactor de descarga capilar en el que un reactivo de base orgánica es inyectado a un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas según la presente invención;

la figura 2b es una vista en sección transversal de un ejemplo de reactor de descarga capilar con canales auxiliares que no están en comunicación fluida con los conductos capilares, y en el que un reactivo de base orgánica es inyectado a un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas según la presente invención;

la figura 2c es una vista en sección transversal de un ejemplo de reactor de descarga capilar con canales auxiliares que están en comunicación fluida con los tubos capilares, y en el que un reactivo de base orgánica es inyectado a un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas según la presente invención;

la figura 3a es una vista parcial en sección transversal longitudinal de un ejemplo de reactor de descarga de ranura, en el que un reactivo de base orgánica es inyectado a un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas según la presente invención;

la figura 3b es una vista superior del reactor de descarga de ranura de la figura 3a;

la figura 4a es una vista en perspectiva de un ejemplo de reactor de descarga de ranura anular con ranuras definidas longitudinalmente en el primer electrodo, y en el que un reactivo de base orgánica es inyectado a un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas según la presente invención;

la figura 4b es una vista en perspectiva de una configuración alternativa del primer dieléctrico interno de la figura 4a, en el que las ranuras se definen radialmente en torno al primer electrodo; y

la figura 4c es una vista en perspectiva, con una parte recortada, de otro ejemplo de realización de un reactor de descarga de ranura, en el que las ranuras están formadas entre barras adyacentes situadas en torno a un tubo interno.

Descripción detallada de la invención

El presente procedimiento de la invención utiliza aditivos orgánicos (por ejemplo, líquidos, gases y/o vapores) que se inyectan en un gas de ionización débil, preferentemente, aunque no necesariamente, a presión atmosférica, para producir especies químicamente activas (tales como iones y radicales libres) que aceleran y mejoran los regímenes generales de destrucción de contaminantes químicos y/o biológicos no deseados en las superficies y/o las corrientes de fluidos (por ejemplo, líquidos, gases, vapores o cualquier combinación de los mismos). Se puede emplear cualquier configuración de reactor que genere un "gas de ionización débil" -definido como un medio de plasma o no plasma de descarga de gas (mezcla de partículas de carga y neutras)- cuya relación de las concentraciones (en volumen) de partículas neutras a partículas cargadas es de aproximadamente 1.000 a 1. El gas de ionización débil puede ser, aunque no necesariamente, "plasma", definido como un gas que contiene partículas positivas, negativas y neutras cuya densidad de número de cargas negativas es aproximadamente igual a la densidad de número de cargas positivas en un determinado volumen. Estos reactores son activados por fuentes de energía tales como suministros de potencia de corriente continua (CC), corriente alterna (CA) o frecuencia de radio (FR). Varios ejemplos de configuraciones de reactor se describen detalladamente, aunque se contemplan otras configuraciones dentro del ámbito previsto de esta invención.

El reactor está configurado de manera que un objeto a tratar (por ejemplo, un sólido o un fluido, tal como líquido, vapor o gas, o cualquier combinación de los mismos), generalmente contaminado con productos químicos no deseados (por ejemplo, un elemento atómico o un compuesto) y/o agentes biológicos (por ejemplo, proteína o ADN), es expuesto a un gas de ionización débil generado en el que diversos procesos -tales como oxidación, reducción, reacciones inducidas por iones y/o reacciones inducidas por electrones- permiten la eficaz realización de procesos químicos o mecanismos de reacción selectivos. Un reactivo con base orgánica se inyecta en el gas de ionización débil para potenciar uno o más de dichos procesos químicos. El reactivo con base orgánica típicamente es una combinación de un aditivo orgánico (por ejemplo, alcohol, alcohol etílico o etileno) mezclado con un oxidante (por ejemplo, oxígeno) antes de ser inyectado en el gas de ionización débil. Alternativamente, el reactivo de base orgánica puede ser un aditivo orgánico introducido en el gas de ionización débil en presencia de aire (no en cámara de vacío), que inherentemente contiene oxígeno. También se sitúa dentro del ámbito previsto de la invención el uso de un reactivo de base orgánica que contenga un aditivo orgánico que incluya, en sí mismo, un componente oxidante, tal como OE o etanol. En tal caso, el componente oxidante del componente orgánico, al ser inyectado al gas de ionización débil, formará radicales hidroxilo, oxígeno atómico u otras especies oxidantes. Estas especies oxidantes podrían bastar para eliminar la necesidad de incorporar un oxidante separado o suplementario. No obstante, si se desea una oxidación adicional, se puede inyectar un oxidante suplementario (por ejemplo, oxígeno) al gas de ionización débil simultáneamente con o después de la inyección del aditivo orgánico que contiene el componente oxidante con el fin de aumentar la concentración de especies oxidantes y consecuentemente incrementar el rendimiento y la eficiencia. En cualquier situación, los vapores orgánicos reaccionan con el oxidante (del aire, como fuente suplementaria y/o como componente del aditivo orgánico) al estar en presencia de gas de ionización débil para iniciar la producción de especies químicamente activas, tales como iones y radicales libres. Se puede seleccionar el aditivo orgánico a inyectar en el gas de ionización débil para propiciar o iniciar unas reacciones químicas con un escaso, o nulo, calentamiento del gas a granel.

A modo de ejemplo, la presente invención se describirá en relación con la aplicación de aditivos orgánicos que se inyectan a un gas de ionización débil para esterilizar superficies, líquidos, gases, vapores y/o corrientes de aire contaminadas. No obstante, está dentro del ámbito previsto de la invención el uso de este sistema y procedimiento para aplicaciones que no sean de esterilización.

En las realizaciones que a continuación se describen se pueden elegir las dimensiones deseadas para el reactor de generación de gas de ionización débil, de manera que la exposición en tiempo de permanencia de los elementos de polución a las especies activas generadas sea suficiente como para garantizar la destrucción de los contaminantes químicos y/o biológicos no deseados hasta el extremo previsto - por ejemplo, hasta un nivel molecular. El aditivo orgánico se puede inyectar directamente al reactor en el que se genera el gas de ionización débil. Se puede seleccionar el tamaño o dimensión del reactor de gas de ionización débil para generar unas reacciones químicas selectivas empleando aditivos orgánicos, de manera que el ciclo vital de las especies activas generadas por el gas de ionización débil sobrepase la región de generación del gas de ionización débil durante un tiempo suficiente como para efectuar un proceso de esterilización u oxidación aguas abajo del reactor (por ejemplo, para que, durante su ciclo vital, las especies activas generadas reaccionen con y destruyan a los contaminantes de la superficie de un filtro dispuesto aguas abajo del reactor).

A continuación se ofrecen cuatro ejemplos de mecanismos de reacción existentes en la química intensificadora de los gases de ionización débil responsables de la formación de las especies químicamente activas. La disociación por impacto de electrones y la ionización son comunes a todos los mecanismos de formación de radicales reactivos. La inyección de un reactivo de base orgánica en el gas de ionización débil propicia una o más de dichas reacciones químicas, aumentando la concentración de algunas de las especies químicamente activas generadas y mejorando así el proceso de esterilización y descontaminación. La inyección de un reactivo de base orgánica en el gas de ionización débil produce una o más de las siguientes cadenas de reacción que generan las especies químicamente activas:

1. Formación de iones y racimos de iones:

\quad

e + N_{2} \rightarrow N_{2}{}^{+} + 2e

\hskip1.5cm

e + O_{2} \rightarrow O_{2}{}^{+} + 2e

\quad

N_{2}{}^{+} + N_{2} \rightarrow N_{4}{}^{+}

\hskip1.87cm

O_{2}{}^{+} + O_{2} \rightarrow O_{4}{}^{+}

\quad

N_{4}{}^{+}, N_{2}{}^{+} + O_{2} \rightarrow O_{2}{}^{+} + productos

\quad

O_{2}{}^{+}, O_{n}{}^{+} + H_{2}O \rightarrow O_{2}{}^{+} (H_{2}O)

\quad

O_{2}{}^{+}(H_{2}O) + H_{2}O \rightarrow O_{2}{}^{+}(H_{2}O)_{2} \rightarrow H_{3}O^{+}(OH) + O_{2}

\quad

H_{3}O^{+}(OH) + H_{2}O \rightarrow H_{3}O^{+}(H_{2}O) + OH

\quad

H_{3}O^{+}(H_{2}O) + nH_{2}O \rightarrow H_{3}O^{+}(H_{2}O)_{2} + (n-1)H_{2}O \rightarrow H_{3}O^{+}(H_{2}O)_{h} + (n-h)H_{2}O

Los racimos de ion hidronio pueden protonar alcohol etílico cuando éste está presente en el reactivo de base orgánica:

H_{3}O^{+}(H_{2}O)_{h} + EtOH \rightarrow EtOH_{2}{}^{+}(H_{2}O)_{b} + (h+1-b)H_{2}O

Unos racimos de iones tales como EtOH_{2}{}^{+}(H_{2}O)_{b} tienen un ciclo de vida relativamente largo, capaz de sobrevivir al traslado a las superficies de un objeto que se pretende esterilizar, y proporcionan un grupo Et que sustituye a un átomo de hidrógeno en el ADN bacteriano y mata así a los microorganismos previstos. Otros iones orgánicos, tales como C_{2}H_{4}OH^{+}, C_{2}H_{3}OH^{+}, C_{2}H_{2}OH^{+}, CHOH^{+}, CH_{3}OH^{+}, C_{2}H_{5}^{+}, pueden formarse y organizarse en racimos. La función de cada uno de estos iones orgánicos en el proceso de esterilización depende de sus tiempos de vida y de su actividad química.

2. Formación de radicales libres

\quad

e^{-} + O_{2} \rightarrow e^{-} + O + O(1D)

\quad

e^{-} + O_{2} \rightarrow e^{-} + O_{2}*

\quad

e^{-} + N_{2} \rightarrow e^{-} + N + N, N + O_{2} \rightarrow NO + O

\quad

e^{-} + N_{2} \rightarrow N_{2}* + e^{-}, N_{2}* + O_{2} \rightarrow N_{2} + O + O

\quad

O + O_{2} + M \rightarrow O_{3} + M, O_{2}* + O_{2} \rightarrow O_{3} + O

\quad

O(1D) + H_{2}O \rightarrow 2OH

Otras muchas reacciones conducentes a la formación de NO_{2}, HO_{2} y otras especies activas, tales como H_{2}O_{2}, son posibles.

En presencia de materias orgánicas, se produce la formación de radicales orgánicos:

\quad

RH + OH \rightarrow R + H_{2}O, R + O_{2} + M \rightarrow RO_{2} + M,

\quad

RO_{2} + NO \rightarrow RO + NO_{2}, RO + NO_{2} + M \rightarrow RONO_{2} + M,

\quad

RO + O_{2} \rightarrow RCHO + HO_{2}

Las materias orgánicas y el oxígeno inyectado en el gas de ionización débil propician, además, la formación de otros radicales orgánicos, tales como peroxi (RO_{2}), alcoxi (RO), acilo peroxiacilo (RC(O)OO), y derivados, tales como hidroperóxidos (ROOH), peroxinitratos (RO_{2}NO_{2}), nitratos orgánicos (RONO_{2}), peroxiácidos (RC(O)OOH), ácidos carboxílicos (RC(O)OH), nitratos peroxiacilos (RC(O)O_{2}NO_{2}) y otros radicales orgánicos que contienen oxígeno. Se produce una concentración predeterminada de cada uno de estos radicales orgánicos, independientemente de los aditivos orgánicos usados, consistiendo la única diferencia en que la concentración de cada uno de los radicales orgánicos difiere según el aditivo orgánico utilizado. Unos resultados experimentales preliminares parecen indicar que la esterilización más eficaz se consigue usando etileno; no obstante, existen otros aditivos orgánicos que se pueden usar para formar productos parcialmente oxidizados, incluyendo los alcoholes. Por lo tanto, los procedimientos de esterilización se pueden potenciar en presencia de un reactivo de base orgánica inyectado al gas de ionización débil.

Hasta ahora, los procedimientos de esterilización de la técnica anterior dependían de especies activas basadas en oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, formadas en el gas de ionización débil o en los efectos directos de campos eléctricos, plasma o radiación. Por el contrario, el procedimiento de esterilización de la presente invención depende de las especies químicamente activas generadas en respuesta al uso de un reactivo de base orgánica inyectado en el gas de ionización débil. Especies activas basadas en átomos de O, H, N (por ejemplo, NO_{2}, H_{2}O_{2}, O_{3} y radicales correspondientes, tales como HO_{2}, OH) son esterilizantes considerablemente menos eficaces que las especies químicamente activas generadas en respuesta al uso de un reactivo de base orgánica inyectado al gas de ionización débil.

La figura 1 es un diagrama esquemático genérico del sistema de reactor con inyección de un reactivo de base orgánica en un gas de ionización débil para generar especies químicamente activas de acuerdo con la presente invención. Un oxidante 1 (por ejemplo, aire u oxígeno) se mezcla con un aditivo orgánico 2 (por ejemplo, etileno, alcohol) para formar un reactivo de base orgánica 9. A modo de ejemplo, el reactivo de base orgánica 9 puede ser etileno mezclado con oxígeno, o etanol en presencia de aire. El lugar de producir el oxidante independientemente respecto al aditivo orgánico, el aditivo orgánico mismo puede incluir un componente de oxígeno. Por ejemplo, se puede usar OE o etanol como aditivo orgánico, inyectándolo al gas de ionización débil para producir radicales hidroxilo, oxígeno atómico u otras especies oxidantes que actúan a modo de oxidante. Estos radicales hidroxilo pueden eliminar la necesidad de introducir independientemente un oxidante. Para potenciar el rendimiento, se puede (aunque no necesariamente) inyectar independientemente un oxidante adicional al gas de ionización débil, incluso si se usa un reactivo de base orgánica que contiene un componente de oxígeno.

El reactivo de base orgánica 9 puede ser un líquido, un gas, un vapor o cualquier combinación de los mismos. Además, el reactivo de base orgánica 9 se introduce en el reactor 3 de gas de ionización débil, preferentemente a través de una abertura definida en un primer electrodo, o electrodo primario, según se describe más detalladamente a continuación, donde se generan las mayores concentraciones de especies esterilizantes, incluyendo las especies químicamente activas.

Una fuente de energía 4, tal como de CC, CA, alta frecuencia, RF, microonda o de impulsos, dependiendo del diseño específico de la fuente de plasma, activa el reactor 3. El objeto a tratar 5, típicamente un fluido a tratar, tal como un líquido, un gas o un vapor, se puede hacer pasar, junto con el reactivo de base orgánica 9, al interior del reactor de plasma 3, o a una región próxima, donde se genera el gas de ionización débil. Esto es conveniente debido a que el objeto a tratar 5 se verá expuesto a la elevada concentración de las especies químicamente activas generadas que se encuentran en la región donde se genera el gas de ionización pobre. Alternativamente, o adicionalmente, un objeto a tratar 5' (generalmente un objeto sólido) puede disponerse en la incandescencia residual en un punto separado (por ejemplo, aguas abajo) de la región donde se genera el gas de ionización pobre y aún ser objeto de exposición a las especies químicamente activas durante su ciclo de vida, las cuales fueron generadas por el gas de ionización débil al que se le inyectó el reactivo de base orgánica. En un ejemplo específico, el objeto a tratar 5' puede ser un filtro de partículas y/o un objeto contaminado (por ejemplo, una superficie sólida contaminada, un líquido contaminado, un gas contaminado, o cualquier combinación de los mismos) alojado dentro de una cámara de esterilización y sometido a la exposición de las especies activas esterilizantes generadas por el gas de ionización débil y el reactivo de base orgánica inyectado. Los objetos a tratar 5, 5' pueden ser iguales, aunque esto no necesariamente deberá ser así. Por ejemplo, un gas a tratar como objeto 5 puede hacerse pasar a través de un conducto capilar donde quedará expuesto a las especies químicamente activas generadas en su interior, mientras que la superficie de un objeto a tratar 5' de tipo sólido puede situarse de manera que sea objeto de exposición directa a la incandescencia residual de las especies químicamente activas generadas.

Las especies esterilizantes generadas por el gas de ionización débil y el reactivo de base orgánica inyectado actúan entre sí con los contaminantes químicos o biológicos (por ejemplo, ADN y otros bloques de creación de microorganismos) depositados sobre el objeto a tratar 5, 5' o contenidos dentro del mismo. Por ejemplo, la sustitución de un átomo de hidrógeno del ADN bacteriano por un grupo alquilo (C_{n}H_{2n+1}) debido a exposición a las especies químicamente activas generadas provoca la inactividad o destrucción de los microorganismos. Se estima que la alquilación es responsable de la esterilización, según el procedimiento de la invención que aquí se describe; no obstante, pueden estar presente otros mecanismos y otras especies químicamente activas. El sistema y procedimiento de esterilización de la presente invención mejora la eficacia general, a la vez que reduce los riesgos a la salud y al medio ambiente asociados a los agentes esterilizantes tóxicos convencionales, al emplear especies biológicamente activas -aunque con una actividad química de una vida relativamente corta- generadas por el gas de ionización débil en presencia de un aditivo orgánico.

Se contemplan numerosas configuraciones del reactor de generación de gas de ionización débil. Se mostrarán y describirán detalladamente varias configuraciones de ejemplo del reactor de plasma no térmico a presión atmosférica, aunque se pueden usar otras configuraciones, según se desee. La figura 2a es una vista en sección transversal de un ejemplo de reactor de descarga capilar, según se describe en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos Serie Nº 09/738.923, presentada el 15 de diciembre de 2000 por los mismos cesionarios de la presente invención. Sólo para fines ilustrativos, el reactor 200 se presenta con un primer dieléctrico 205 con dos conductos capilares 210 definidos a través del mismo y un segundo dieléctrico 215 separado del primer dieléctrico 205 para formar un canal 235 en conexión fluida con los conductos capilares 210. Una segunda placa electrodo 225 se asocia al segundo dieléctrico 215. Aunque en la figura 2a aparecen dos conductos capilares 210, el reactor 200 se puede diseñar, si se desea, de manera que el primer dieléctrico 205 incluya uno o más conductos capilares. El primer y segundo dieléctricos 205, 215 pueden ser iguales o diferentes. Según se aprecia en la figura 2a, el segundo electrodo 225 es una placa; no obstante, se puede emplear cualquier otra forma, incluyendo la de un electrodo segmentado similar al primer electrodo 220. Además, el segundo electrodo y el segundo dieléctrico pueden eliminarse totalmente.

Un primer electrodo 220 está asociado al primer dieléctrico 205. En una realización preferente, el electrodo 220 consiste en una pluralidad de segmentos de electrodo en comunicación fluida respecto a los conductos capilares 210. En el ejemplo mostrado en la figura 2a, los elementos de electrodo tienen la forma de un cilindro hueco, un aro o una arandela, y van insertados parcialmente en el respectivo conducto capilar 210. En una realización alternativa, el primer electrodo 220 puede disponerse encima del primer dieléctrico 205, parcialmente al ras con el mismo, o puede prolongarse hasta una profundidad deseada hacia el interior del conducto capilar 210. Una fuente de energía 230 está conectada al primer y al segundo electrodos 220, 225.

Debido a que los segmentos de electrodo del primer electrodo 220 mostrado en la figura 2a son huecos, se puede hacer pasar o se puede inyectar un reactivo de base orgánica a través de dichos segmentos y hacia el interior de los conductos capilares 210 definidos en el primer dieléctrico 205. Se crea un gas de ionización débil en los conductos capilares 210 y en el canal 235 al aplicarse una tensión proveniente de la fuente de energía 230 al primer y segundo electrodos 220, 225, respectivamente. Al introducir el reactivo de base orgánica en el gas de ionización débil se producen especies químicamente activas en los conductos capilares 210 y/o el canal 235, las cuales propician unas reacciones químicas que facilitan unos procesos tales como la destrucción de contaminantes y la esterilización.

En la práctica, el objeto a tratar 5 (típicamente un contaminante fluido a esterilizar) preferentemente se hace pasar junto con el reactivo de base orgánica a través de las aberturas de los segmentos de electrodo del primer electrodo 220 y hacia el interior de los respectivos conductos capilares 210, donde se genera el gas de ionización débil. El reactivo de base orgánica en presencia del gas de ionización débil incrementa la concentración de las especies químicamente activas que se están produciendo. Es en los conductos capilares 210 mismos donde se genera la mayor concentración de especies químicamente activas. En consecuencia, la esterilización más eficaz se realiza como resultado del paso del objeto contaminado a tratar a través de esta región de máxima concentración de iones, radicales libres y especies activas generadas (por ejemplo, en los conductos capilares mismos). Además, o alternativamente, el objeto a tratar 5' (típicamente un objeto sólido contaminado) se puede hacer pasar a través del canal 235 o se puede situar en la proximidad del extremo de los conductos capilares desde los que se emite la incandescencia residual del gas de ionización débil que contiene las especies químicamente activas generadas (en un punto opuesta al primer electrodo). Debido al tiempo de vida relativamente corto de las especies activas esterilizantes una vez generadas (por ejemplo, especies activas esterilizantes con tiempos de vida en el intervalo de varios microsegundos podrán consecuentemente desplazarse sólo algunos milímetros antes de desactivarse), la descontaminación del objeto a tratar 5, 5' es considerablemente menos eficaz si el objeto a tratar se sitúa en el canal 235 en lugar de hacerlo pasar a través de la abertura de los primeros electrodos 220 y los conductos capilares 210, donde se encuentra la mayor concentración de especies químicamente activas.

El reactor de descarga capilar mostrado en la figura 2a se puede modificar de manera que incluya unos canales auxiliares definidos en el primer dieléctrico 205. Esta configuración resulta especialmente apropiada para aquellas aplicaciones que usan un primer electrodo 220 sólido o no poroso, aunque no se descarta su uso con un primer electrodo hueco o poroso. La figura 2b muestra un reactor de descarga capilar con un único conducto capilar 210 en el que se inserta parcialmente un electrodo 220 sólido, anular y con forma de pasador acabado en punta. Un canal auxiliar 215 se define a través del primer dieléctrico 205 a cada lado del conducto capilar 210. En la realización mostrada en la figura 2b, los canales auxiliares 215 no se encuentran en comunicación fluida con el conducto capilar 210. En la figura 2c se muestra una configuración alternativa, donde un electrodo 220 sólido, anular y con forma de pasador acabado en un extremo despuntado, se inserta parcialmente en un conducto capilar 210 que se encuentra en comunicación fluida con los canales auxiliares 215. En estas dos configuraciones, el número, la forma, la dimensión o el ángulo de orientación de cada conducto capilar y/o canal auxiliar pueden modificarse en la forma deseada. En las dos realizaciones mostradas en las figuras 2b y 2c, el reactivo de base orgánica se puede introducir en los canales auxiliares 215 para estabilizar el gas de ionización débil o para incrementar la concentración de las especies químicamente activas generadas y mejorar así las reacciones químicas. Si se usa un primer electrodo hueco o poroso, el reactivo de base orgánica se puede inyectar a través del mismo y/o hacia el interior del conducto capilar 210 además de, o en lugar de, inyectarlo al interior de los canales auxiliares 215. El objeto a tratar 5 (típicamente un fluido contaminado) se puede introducir junto con el reactivo de base orgánica a través del primer electrodo 220 (si es hueco o poroso) y del conducto capilar 210 y/o del canal auxiliar 215 definido en el primer dieléctrico.

Como alternativa a la configuración del reactor de descarga capilar, se puede usar el reactor de descarga de ranura descrito en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos Serie Nº 10/371.243, presentada el 19 de febrero de 2003, cuyo cesionario coincide con el de la presente invención. Una vista parcial en sección transversal longitudinal de un ejemplo de reactor de descarga de ranura se muestra en la figura 3a, en tanto que una vista superior aparece en la figura 3b. Una o más ranuras 310 están definidas en el primer dieléctrico 305. Una "ranura" se define como una abertura o separación cuya longitud es mayor que su anchura, y cuya longitud máxima está limitada sólo por las dimensiones del dieléctrico en el que está definida. Por ejemplo, la ranura puede tener una anchura de aproximadamente 0,079 cm y una longitud de aproximadamente 40,64 cm (es decir, una relación de longitud a anchura de 512:1) en la primera placa dieléctrica. Se puede conservar un margen de 2,54 cm entre el extremo de la ranura y el extremo de la placa dieléctrica. Las ranuras se pueden disponer de manera que ranuras adyacentes tengan una separación entre sí de aproximadamente 0,317 cm. Este ejemplo y sus dimensiones no pretenden limitar el alcance de la presente invención. En una realización preferente, la relación de longitud a anchura es de al menos aproximadamente 10:1. Son posibles unas relaciones de longitud a anchura mayores, tales como al menos aproximadamente 100:1 o al menos aproximadamente 1.000:1. En otra realización, la relación de longitud a anchura es de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 100:1, 1.000:1 ó 10.000:1, o de aproximadamente 100:1 a aproximadamente 1.000:1 ó 10.000:1. Éstos no son más que unos cuantos ejemplos, y se contemplan otras relaciones de longitud a anchura de las ranuras dentro del ámbito previsto de la invención.

En el reactor de descarga capilar mostrado en las figuras 2a-2c, las dimensiones de los conductos capilares son sustancialmente iguales entre sí en el plano x-y, definido como un plano lateral sustancialmente transversal a la dirección longitudinal o axial del conducto capilar. Por consiguiente, existe poca diferencia, en caso de haberla, acerca de la dirección en la que deriva el electrón a medida que se desplaza por el conducto capilar, ya que la posibilidad de una detención abrupta (colisión con una pared) antes de emerger del conducto capilar es sustancialmente equivalente tanto en la dirección x como en la y. En el caso de una ranura, su longitud (por ejemplo, la dirección y) es considerablemente mayor que su anchura (por ejemplo, la dirección x). Preferentemente, la relación de longitud a anchura de la ranura será de al menos aproximadamente 10:1. Como resultado de esta relación de longitud a anchura considerablemente mayor, se reduce considerablemente la posibilidad de que un electrón que deriva en dirección z por la ranura y a través del dieléctrico pueda chocar o actuar mutuamente con la pared antes de emerger de la ranura. Esta menor posibilidad de colisión con la pared supone un menor número de detenciones abruptas y por consiguiente una mayor densidad del plasma por área unitaria de sección transversal de la ranura comparada con la densidad del plasma por área unitaria de una configuración de descarga capilar. A pesar del menor grado de detención abrupta, la ranura permite una supresión adecuada de las transiciones incandescencia-arco.

Independientemente del número de conductos capilares dispuestos en series sucesiva agrupadas entre sí, la configuración de ranura según la presente invención puede generar un mayor volumen de gas de ionización débil que la del diseño de descarga capilar. Por consiguiente, se puede obtener un área y volumen de gas de ionización débil considerablemente mayor con la configuración de ranura que con la configuración capilar. Como resultado del mayor volumen de gas de ionización débil generado, se puede exponer un volumen relativamente grande de fluido/gas a tratar a dicho gas de ionización débil. Además, esta configuración de ranura se puede fabricar fácilmente y con un bajo coste.

Las figuras 3a y 3b muestran una vista parcial en sección transversal longitudinal y una vista parcial superior, respectivamente, de un ejemplo de segmento de electrodo único 320 y de una ranura asociada 310 del primer dieléctrico 305. Aunque se muestra solamente una ranura y un segmento de electrodo asociado, se puede emplear la misma estructura y disposición de segmento de electrodo para un reactor con múltiples ranuras. La figura 3a es una vista parcial en sección transversal de un ejemplo de segmento de electrodo 320 provisto de reborde, con forma rectangular y con una sección transversal en forma de T y una parte 320' insertada parcialmente en una respectiva ranura 310 definida en un primer dieléctrico 305. Los componentes del reborde garantizan que el primer electrodo 320 quede insertado de forma sustancialmente uniforme y segura en la ranura 310; no obstante, las regiones del reborde 325 no son esenciales, por lo que el primer electrodo puede tener la forma cilíndrica de un tubo hueco. Unas configuraciones alternativas pueden modificar la forma del primer electrodo 320 y su relación respecto a la ranura 310. Debido a que el segmento de electrodo 320 provisto de reborde y con forma rectangular es abierto o hueco, un reactivo de base orgánica y/o el objeto a tratar 5 puede(n) hacerse pasar a través de la abertura 340 del primer electrodo 320 y hacia el interior de la ranura 310 del primer dieléctrico 305. En tal caso, el tratamiento del objeto a tratar 5 por exposición al plasma se puede realizar en la ranura 310, donde se produce la mayor concentración de especies químicamente activas. Alternativamente, o adicionalmente, el reactivo de base orgánica y/o el objeto a tratar 5' puede(n) hacerse pasar a través de, o situarse en, el canal 335, entre el primer y segundo dieléctricos 305, 315, respectivamente.

Otra configuración para un reactor de gas de ionización débil es el reactor de descarga de ranura descrito en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos Serie Nº 10/287.772, presentada el 2 de noviembre de 2002 y cedida a los cesionarios de la presente invención. La figura 4a es una vista en perspectiva de una primera realización de un reactor de descarga de ranura anular. El primer tubo anular dieléctrico 405, o tubo primario, se divide longitudinalmente en cuatro secciones radiales con secciones adyacentes separadas entre sí a través de una distancia predeterminada, formando una ranura 410 intermedia dispuesta en dirección axial longitudinal. El electrodo primario o primer electrodo 420 comprende cuatro aletas dispuestas en forma de estrella, extendiéndose cada aleta longitudinalmente a través del primer tubo anular dieléctrico 405 y quedando dispuesta en la proximidad de, y en conexión fluida con, una correspondiente ranura 410. Un electrodo receptor o segundo electrodo anular 425 envuelve al primer dieléctrico 405 con un segundo dieléctrico anular 415 dispuesto entre el primer dieléctrico 405 y el segundo electrodo anular 425. El primer electrodo 420 y el segundo electrodo anular 425 están conectados a una fuente de energía 440. Un canal 435 se forma entre el primer y segundo dieléctricos 405, 415, respectivamente, y recibe al reactivo de base orgánica y/o al objeto a tratar. Alternativamente, o adicionalmente, un reactivo de base orgánica y/o un objeto a tratar puede ser recibido a través de un conducto 445 situado entre el primer electrodo 420 y el primer dieléctrico interno 405. La figura 4a muestra el primer dieléctrico 405 dividido longitudinalmente en cuatro secciones radiales; no obstante, y dentro del alcance previsto de la invención, se contempla dividir el primer dieléctrico en un número cualquiera de dos o más secciones, que pueden ser, aunque no necesariamente, de igual tamaño, con el primer electrodo 420 preferentemente configurado de manera que tenga igual número de aletas y de ranuras 410 en el primer dieléctrico.

La figura 4b muestra una modificación de la configuración del primer dieléctrico interno de la figura 4a. En vez de dividirse y formar ranuras longitudinales (figura 4a), el primer dieléctrico 405 se puede dividir lateralmente en secciones, con lo cual el tubo cilíndrico dieléctrico interno se separa formado una serie de aros 405. Según muestra la figura 4b, el primer dieléctrico 405 se divide lateralmente en cuatro secciones o aros, con secciones adyacentes separadas a una distancia predeterminada para formar una ranura intermedia 410. Según la invención, el primer dieléctrico interno 405 se puede dividir radialmente en cualquier número de aros de un tamaño igual o diferente. Incluso en otra realización, la ranura 410 se puede definir como una espiral que discurre a través del primer dieléctrico interno 405 cilíndrico, con un cable que actúa como primer electrodo dispuesto sustancialmente en línea con la ranura en espiral, o cruzándose sobre la misma.

La figura 4c muestra otra realización de un reactor de descarga de ranura que presenta una pluralidad de primeras barras dieléctricas 450 dispuestas radialmente en torno al perímetro externo de un tubo cilíndrico interno 455, preferentemente provisto de un centro hueco que permite el paso de un reactivo de base orgánica y/o de un objeto a tratar. Hay doce barras dispuestas en torno al perímetro del tubo cilíndrico interno 455 de la figura 4c, aunque el número de barras puede variar, según se desee. El tubo cilíndrico interno 455 se puede fabricar de un material conductor o dieléctrico. Las barras dieléctricas 450 están dispuestas con unas separaciones entre barras adyacentes que forman ranuras que permiten que el flujo del reactivo de base orgánica y/o del objeto a tratar se disperse(n) radialmente hacia el exterior de las barras. En una realización preferente, las ranuras formadas entre barras dieléctricas adyacentes tienen una anchura inferior o igual a aproximadamente 1 mm con el fin de lograr el deseado efecto de obstrucción que reduce sustancialmente, o elimina en su totalidad, las transiciones incandescencia-arco. Si el tubo cilíndrico interno 455 se fabrica de material dieléctrico, los cables o barras conductoras 460 se pueden insertar en las ranuras entre barras dieléctricas 450 adyacentes, actuando a modo de electrodo. Un electrodo receptor o segundo electrodo anular cilíndrico 465, preferentemente rodeado por un dieléctrico receptor o segundo dieléctrico anular 470, está dispuesto en la proximidad de las barras dieléctricas 450, aplicándose un diferencial de tensión al tubo electrodo cilíndrico interno y a los electrodos receptores 455, 465. Si se usa una fuente de energía de CA o RF, el electrodo receptor o segundo electrodo 465 deberá estar rodeado por una capa dieléctrica secundaria 470 o sumergido en un líquido no conductor. Por el contrario, si se usa una fuente de energía de CC, no se requiere el segundo dieléctrico, y el electrodo receptor o segundo electrodo 465 puede sumergirse en un líquido conductor. Las aberturas 475, en la cantidad y con la forma y disposición que se desee, se definen en el primer electrodo 455 para permitir el paso del reactivo de base orgánica y/o el objeto a tratar recibido(s) en el canal hueco interno del primer electrodo 455.

Todas las configuraciones del reactor generador de gas de ionización débil anteriormente descritas disponen de unas perforaciones definidas en o formadas entre los componentes del dieléctrico. No obstante, se contempla, y está dentro del ámbito previsto de la invención, el uso de un reactivo de base orgánica en reactores carentes de perforaciones en el dieléctrico, tales como los reactores de descarga convencionales de efecto corona o barrera.

Además, el reactor no necesariamente utilizará un dieléctrico, en cuyo caso el reactivo de base orgánica podrá pasar a través de unas perforaciones definidas en o formadas entre los segmentos del electrodo. En pocas palabras, el reactivo de base orgánica según la presente invención es activado por el gas de ionización débil. Tal es el caso cuando el reactivo de base orgánica es inyectado, recibido y pasado a través del dieléctrico y las perforaciones del electrodo. También es el caso cuando el reactivo de base orgánica es inyectado o mezclado en la proximidad de la incandescencia residual del gas de ionización débil. Simplemente, esto significa que el reactivo de base orgánica deberá estar en presencia del gas de ionización débil generado para participar en la formación de las especies químicamente activas.

El sistema y procedimiento de la presente invención que aquí se describe se puede utilizar para procesar, matar, eliminar, purificar o descontaminar agentes químicos y/o biológicos no deseados en cualquier objeto a tratar, independientemente de que sea un objeto sólido, líquido, gaseoso, en forma de vapor o cualquier combinación de estos estados. La esterilización no es más que una aplicación específica del sistema y procedimiento de la presente invención para destruir agentes microbiológicos. Se muestran varias aplicaciones específicas del sistema y procedimiento de esterilización según la presente invención, las cuales no son exhaustivas ni pretenden limitar el ámbito de aplicación. Una aplicación digna de mención es el empleo del sistema y procedimiento de la presente invención para limpieza o tratamiento de medios de filtro después de ser usados. Un reactor generador de gas de ionización débil se instala aguas arriba de un filtro para capturar y destruir materias biológicas en partículas, tales como esporas y bacterias, de forma simultánea. El sistema es igualmente apropiado para captar y destruir agentes químicos en forma gaseosa y de aerosol. El flujo de aire cargado de esporas/bacterias se filtra a través de un filtro destinado a captar esporas y bacterias en su superficie. A su vez, el filtro es tratado al menos una vez, preferentemente de forma continua o periódica, mediante exposición a la incandescencia residual de las especies químicamente activas generadas para destruir las esporas. Debido a que se pueden producir unos tiempos de residencia relativamente largos de las esporas sobre la superficie, se garantiza un régimen de eliminación relativamente elevado sin necesidad de reducir el régimen de flujo del aire. Preferentemente, se usa un filtro HEPA, que tiene una eficacia de aproximadamente 99,97% en partículas de un tamaño aproximado de hasta 0,3 micrómetros. Las esporas de ántrax, por ejemplo, tienen un diámetro aproximado de 3 micrómetros. Las partículas de ántrax impulsadas por medios mecánicos tienen aproximadamente 1-3 micrómetros. Por consiguiente, sustancialmente todas estas partículas quedan atrapadas en la superficie externa del filtro, donde las reacciones químicas deseadas provenientes de las especies químicamente activas generadas por el reactivo de base orgánica y el gas de ionización débil tienen un efecto considerable.

Claims (22)

1. Un procedimiento para incrementar la concentración de especies químicamente activas generadas por un gas de ionización débil usado en el tratamiento de un objeto, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

generar el gas de ionización débil usando un reactor que comprende un dieléctrico con una abertura definida en el mismo y un electrodo dispuesto en comunicación fluida con dicha abertura; e

introducir un reactivo de base orgánica a través de la abertura y el electrodo en presencia de un gas de ionización débil que se encuentra dentro de la abertura para incrementar la producción de las especies químicamente activas, incluyendo el reactivo de base orgánica un aditivo orgánico y un oxidante.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el aditivo orgánico y el oxidante se mezclan entre sí para formar el reactivo de base orgánica.

3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que el aditivo orgánico es alcohol etílico o etileno, y el oxidante es oxígeno o aire.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa introductora incluye inyectar el aditivo orgánico en el gas de ionización débil en presencia de aire, que actúa como oxidante.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el aditivo de base orgánica es un aditivo orgánico que contiene un componente de oxígeno que actúa como oxidante.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa introductora incluye, además, inyectar un oxidante suplementario en el gas de ionización débil.

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que las especies químicamente activas incluyen peroxi (RO_{2}), alcoxi (RO), acilo peroxiacilo (RC(O)OO), hidroperóxidos (ROOH), peroxinitratos (RO_{2}NO_{2}), nitratos orgánicos (RONO_{2}), peroxiácidos (RC(O)OOH), ácidos carboxílicos (RC(O)OH) y nitratos peroxiacilos (RC(O)O_{2}NO).

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de exposición incluye hacer pasar el objeto a tratar a través de la abertura y el electrodo para someterlo a las especies químicamente activas que ahí se generan.

9. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el objeto a tratar es un sólido o un líquido o un gas.

10. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho procedimiento se usa para esterilizar el objeto a tratar con el fin de destruir al menos los contaminantes químicos o los contaminantes biológicos.

11. El procedimiento según la reivindicación 1, que además comprende exponer el objeto a tratar a las especies químicamente activas generadas.

12. Un sistema para incrementar la concentración de especies químicamente activas generadas por un gas de ionización débil usado en el tratamiento de un objeto, comprendiendo dicho sistema:

un reactor para generar el gas de ionización débil, comprendiendo el reactor un dieléctrico con una abertura definida en el mismo y un electrodo dispuesto en comunicación fluida con dicha abertura, y recibiendo el reactor un reactivo de base orgánica; y

una fuente de reactivo de base orgánica, estando el reactor adaptado para recibir el reactivo de base orgánica a través de la abertura y el electrodo en presencia del gas de ionización débil que se encuentra dentro de la abertura para incrementar la producción de las especies químicamente activas, incluyendo el reactivo de base orgánica un aditivo orgánico y un oxidante.

13. El sistema según la reivindicación 12, en el que el reactivo de base orgánica es una mezcla del aditivo orgánico y del oxidante.

14. El sistema según la reivindicación 13, en el que el aditivo orgánico es alcohol etílico o etileno, en tanto que el oxidante es oxígeno o aire.

15. El sistema según la reivindicación 12, adaptado para recibir el aditivo orgánico en el gas de ionización débil en presencia de aire, que actúa como oxidante.

16. El sistema según la reivindicación 12, en el que el reactivo de base orgánica es un aditivo orgánico que contiene un componente de oxígeno que actúa como oxidante.

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17. El sistema según la reivindicación 16, en el que el reactivo de base orgánica incluye, además, un oxidante suplementario dispuesto para ser recibido en el gas de ionización débil.

18. El sistema según la reivindicación 12, en el que las especies químicamente activas incluyen peroxi (RO_{2}), alcoxi (RO), acilo peroxiacilo (RC(O)OO), hidroperóxidos (ROOH), peroxinitratos (RO_{2}NO_{2}), nitratos orgánicos (RONO_{2}), peroxiácidos (RC(O)OOH), ácidos carboxílicos (RC(O)OH) y nitratos peroxiacilos (RC(O)O_{2}NO_{2}).

19. El sistema según la reivindicación 12, en el que la abertura y el electrodo están adaptados para recibir al objeto a tratar a través de los mismos para ser sometido a las especies químicamente activas generadas en su interior.

20. El sistema según la reivindicación 12, adaptado para tratar al objeto, que puede ser un sólido o un líquido o un gas.

21. El sistema según la reivindicación 12, adaptado para usarse en la esterilización del objeto a tratar con el fin de destruir al menos los contaminantes químicos o los contaminantes biológicos.

22. El sistema según la reivindicación 12, en el que el reactor está adaptado para ser dispuesto en relación con el objeto a tratar de manera que las especies químicamente activas generadas actúen entre sí con el objeto a tratar.