Con el uso del quitosano, el segundo polímero más
abundante en la naturaleza, que forma parte del recubrimiento de
camarones, cangrejos, arañas e insectos, José Luz
González Chávez, profesor e investigador de la Facultad
de Química (FQ) de la UNAM, desarrolla un método eficiente,
biodegradable y no tóxico para tratar aguas contaminadas
y efluentes industriales.
El quitosano es sorbente, es decir, tiene la capacidad de captar
contaminantes, especialmente iones metálicos, por lo que
es adecuado para retirar metales pesados del agua, como plomo y
cobre, explicó.
En la conferencia Remoción de contaminantes metálicos
utilizando biosorbentes a base de quitosano, en el auditorio
del Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA), el doctor en
química analítica explicó que, a nivel experimental,
ha probado con éxito el uso de hidrogeles y criogeles de
ese polímero para tratar aguas residuales.
Los sorbentes –entre los que se incluyen los hidrogeles y
criogeles que son polímeros entrecruzados– son elementos
con capacidad para captar contaminantes y, con base en ellos, se
desarrollan técnicas en colaboración con el Instituto
Tecnológico de Toluca, a fin de tratar distintos elementos
presentes en el agua.
Con resultados competitivos respecto a resinas de intercambio comerciales
que se utilizan actualmente, los productos de quitosano tienen la
ventaja de ser biodegradables y también reutilizables, señaló
el investigador adscrito al Departamento de Química Analítica
de la FQ.
Tratamiento biodegradable
El tratamiento de aguas residuales es un reto que aumenta
de forma gradual en complejidad, pues el líquido se contamina
con agentes tóxicos de diversos orígenes como hidrocarburos,
colorantes, metales pesados, plaguicidas, materia orgánica,
productos químicos domésticos y desechos radiactivos.
Por ello, el uso de materiales biodegradables y de bajo costo representa
una alternativa para atender esta problemática, apuntó.
Para construir los hidrogeles y criogeles, ese polímero se
obtiene del exoesqueleto del camarón, residuo de la industria
del crustáceo.
“Uno de los procesos que probamos para eliminar metales es
la biosorción, donde esos materiales poliméricos de
origen natural son empleados como adsorbentes para remover algunos
iones metálicos en agua y efluentes industriales”,
detalló.
González Chávez estudia la biosorción desde
1997 y ha colaborado con las universidades Complutense de Madrid
y Autónoma del Estado de México, además de
su actual trabajo con el Instituto Tecnológico de Toluca.
“Para la síntesis de biosorbentes hemos utilizado diferentes
biomasas, de desechos agrícolas y lodos activados, entre
otras. El quitosano se ha convertido en un material ampliamente
estudiado para ese fin”, detalló.
Solo o combinado con otros polímeros naturales o sintéticos,
ya ha sido utilizado como materia prima para la síntesis
de hidrogeles en forma de esferas, polvos y películas, y
su uso como sorbente de metales ha mostrado ser eficiente.
El grupo de trabajo ha realizado investigaciones con éste
y otros materiales a fin de sintetizar hidrogeles en forma de esferas
para la sorción de iones metálicos como el cobre y
el cadmio, con buenos resultados. Avances similares se han obtenido
con estos materiales sorbentes, pero en forma de criogeles.
González Chávez refirió que los métodos
convencionales para el tratamiento de efluentes incluyen procedimientos
como precipitación, electrodepositación, intercambio
iónico, ósmosis inversa, filtración, sedimentación,
flotación iónica y, en los últimos años,
la sorción.
Esta última, abundó, es una propiedad mediante la
cual ciertos sólidos captan determinados contaminantes de
una disolución y los concentra en su superficie. Incluye
procesos como adsorción, absorción, intercambio iónico,
microprecipitación, interacción electrostática,
formación de complejos y atrapamiento mecánico.
Hay diferentes tipos de sorbentes (elementos con capacidad para
la sorción) como carbón activado, minerales, zeolitas,
resinas de intercambio iónico, biosorbentes (biomasas) y
polímeros entrecruzados, entre otros.
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