• Utilizan escorias metalúrgicas
y nanopartículas de óxidos de hierro soportadas en
zeolitas o carbón activado, desarrolladas en el Instituto
de Ingeniería
• Permitirá utilizarlas en zonas semiáridas
del país donde falta agua para riego
Los complejos geotérmicos que en México
generan electricidad también producen aguas residuales que
se pueden limpiar si se les quitan los metaloides tóxicos (como
arsénico y boro). Generalmente ese líquido se reinyecta
al acuífero, pero su aprovechamiento y reutilización
sería benéfico en regiones donde hace falta para riego,
como en zonas semiáridas del país.
En 2011, Rosa María Ramírez
Zamora, del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM, fue distinguida
con el Premio León Bialik por sus innovaciones al proceso de
adsorción con escorias metalúrgicas de hierro, un método
eficiente para la remoción de esos contaminantes en aguas residuales
y subterráneas.
El trabajo con que obtuvo esta distinción
a la innovación tecnológica fue Proceso de remoción
de fosfatos, metales pesados y colorantes presentes en agua empleando
como adsorbentes escorias metalúrgicas de la industria del
hierro.
El año pasado se presentó,
ante el Instituto Mexicano de Propiedad Intelectual, la solicitud
de registro de patente de este proceso desarrollado por Ramírez
Zamora, en coautoría con Rafael Schouwenaars, de la Facultad
de Ingeniería (FI), y Bertha Mercado Borrayo, alumna de doctorado
en Ingeniería Ambiental de esta casa de estudios.
En la siguiente etapa del proyecto, patrocinado
por la Dirección General de Asuntos del Personal Académico
(DGAPA) y el Conacyt, en colaboración con una empresa mexicana
(TICSA) y otra francesa (L’Eau Pure), se evaluarán nanomateriales.
Ariadna Alicia Morales Pérez, estudiante de doctorado, sintetizó
nanopartículas de óxidos de hierro soportadas en zeolita
o en carbón activado, mediante un método “más
económico y sencillo que otros”.
Originalmente, dijo Ramírez Zamora,
estos nanomateriales se desarrollaron con apoyo del Instituto de Ciencia
y Tecnología del Distrito Federal, para la remoción
de contaminantes emergentes, como los compuestos farmacéuticos
de hospitales del DF. Al estudiar las escorias, observó que
aquéllos tienen los mismos compuestos que pueden remover el
arsénico por adsorción, así como los farmacéuticos
por el proceso de fotocatálisis.
Por eso, indicó, para remover y disminuir
la carga contaminante se le da un pretratamiento con escorias metalúrgicas,
que retienen en su superficie el arsénico y el boro. Éstos
forman un compuesto con los hidróxidos de hierro protonados
de la superficie de las partículas, y una vez que se satura,
se tiene que confinar como residuo peligroso.
Resultados de laboratorio muestran que el
uso de esas escorias, como de otros materiales comerciales, pero caros
(una resina de intercambio iónico y dos nanopartículas
de hierro cerovalente), son muy eficientes para reducir las concentraciones
de arsénico, como de otros iones competidores, tanto en aguas
residuales como en subterráneas contaminadas.
Para concentraciones iniciales de arsénico
de 0.3 mg/L se llegaron a niveles menores, por debajo de la concentración
que marca la normatividad de México y de la OMS para líquido
potable. “Resultaron atractivas desde el punto de vista de eficacia
y costo de materiales”. Sin embargo, para concentraciones superiores
no se alcanzó este límite, solamente con la combinación
de escorias y otro adsorbente.
El siguiente paso es probar el método
de adsorción desarrollado en plantas piloto, que se instalarán
en Zimapán, Hidalgo, una de las zonas del país más
representativas de la contaminación por arsénico.
Ahí se evaluarán las escorias
y los nanocatalizadores de óxido de hierro soportados sobre
zeolitas o sobre carbón activado para determinar, desde el
punto de vista técnico y económico, cuál es el
más factible para México. En un año se espera
tener resultados.
Estas innovaciones probadas exitosamente
a nivel laboratorio en la UNAM, eventualmente podrían traer
beneficios a la salud, al ambiente y a la economía del país.
Reutilizar subproductos o escorias metalúrgicas
de la industria del hierro, indicó Ramírez Zamora, permitirá
reducir costos de producción en las plantas de tratamiento
de agua y disminuir el volumen de residuos generados en éstas,
en comparación con otros procesos como el de coagulación-floculación.
Asimismo, contribuirá a disminuir
riesgos a la salud, pues eventualmente podrían aplicarse estas
innovaciones no sólo en el tratamiento de aguas residuales,
sino en plantas potabilizadoras de México, nación de
América Latina con más población expuesta a arsénico
en agua.
En Argentina hay de 1.2 a dos millones de
personas en esa condición; en Chile, 500 mil; en Perú,
250 mil; en Bolivia, 200 mil; en Asia (varios países), 50 millones,
mientras que en nuestro país hay seis millones.
Los mexicanos expuestos viven en la zona
centro-norte. En Baja California Sur, Jalisco, Michoacán, Guerrero,
Puebla y Morelos la contaminación es de origen natural, y en
Sonora, Chihuahua, Coahuila, Durango, San Luis Potosí, Guanajuato
e Hidalgo, es de origen antropogénico.
El consumo de agua contaminada, advirtió
la investigadora, además de daño fetal y al sistema
inmunológico, es causa de diabetes, cáncer (piel, hígado,
pulmón, vejiga) y arsenicismo.
Si no se trata de manera eficiente y económicamente
viable el agua (la residual tiene seis miligramos por litro de arsénico,
mientras que la subterránea, un miligramo por litro; la norma
indica que sea de .025), concluyó, habrá repercusiones
económicas y para la salud en el país.
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