Electricidad y energía solar para descontaminar aguas industriales en Chile
Un equipo de ingenieros chilenos consigue descontaminar al 100% las aguas residuales de la industria textil y farmacéutica sometiéndolas a procesos electroquímicos sostenibles
Una alternativa más eficiente para eliminar componentes orgánicos en aguas residuales industriales que acaban en muchas ocasiones contaminando ríos y mares: eso es lo que está trabajando un equipo de investigadores chilenos que ha logrado desarrollar un nueva tecnología basada en complejos procesos electroquímicos con el único recurso de electricidad y, en el futuro, energía solar. El equipo de Ricardo Salazar, del departamento de Química de los Materiales de la Universidad de Santiago (USACH), en Chile, ha desarrollado un sistema que permite generar -a partir del paso de corriente eléctrica- poderosos oxidantes en el agua sin necesidad de añadir reactivos químicos, eliminando compuestos orgánicos contaminantes que permiten la reautilización del agua.
«Usamos el mismo medio contaminado para que nos ayude a descontaminar. Utilizamos el agua impurificada y lo que hacemos es oxidarla, para que ella genere radicales libres que reaccionan con los compuestos orgánicos. Así los tranforma en otros que no contaminan o que son biodegradables», explica Salazar. «Para obtener estos agentes oxidantes empleamos un sistema electroquímico muy simple, introduciendo un cátodo (electrodo con carga negativa o polo negativo) y un ánodo (electrodo positivo) en el agua contaminada y luego administrando corriente. Y dependiendo de las características químicas de los electrodos, que son como unas pilas, hay algunos que me permiten generar más o menos oxidantes», señala este experto.
Este método de electrooxidación conduce a la obtención de un agua totalmente decolorada, con baja concentración de compuestos orgánicos contaminantes (como colorantes textiles o fármacos veterinarios o humanos), lo que permite que el agua pueda reciclarse.
«Vemos un cambio físico de un agua que trae muchas cosas, un agua real, por ejemplo, de animales que trae sangre, heces, orina, comida y pelos y nosotros terminamos con un agua incolora y sin olor. Además de lo físico, los análisis demuestran que no es tóxica», agrega. En la actualidad, además, «estamos trabajando en sistemas combinados con procesos biológicos. Es decir, estamos haciendo nuestros tratamientos electroquímicos antes de los procesos biológicos que usa la industria convencional o posterior al proceso biológico para destruir aquellos compuestos que los microorganismos no pueden destruir».
Salazar usó inicialmente este método en el tratamiento de aguas residuales textiles y farmacéuticas «porque los volúmenes de agua que se eliminan diariamente en ambas industrias son muy elevados», para después extenderlo también al sector del vino y desechos de animales.
Compuestos persistentes
Uno de los motivos por los que seleccionó este tipo de industrias es «porque muchos de los compuestos que usan, a pesar de no ser tóxicos, son persistentes en el medio ambiente, lo que significa que prácticamente no se degradan».
Por ejemplo, «en el caso de los colorantes, si llegan a un cauce natural de agua impiden el paso de la luz en ella, lo que provoca que las algas no hagan fotosíntesis. Así, disminuye la cantidad de oxígeno presente, lo que puede afectar a la vida de peces y microorganismos. En el caso de los medicamentos, hacen que virus y bacterias desarrollen resistencia a estos compuestos. Luego vuelven a la cadena, donde van a aguas de regadío, por ejemplo, y pueden llegar al ser humano, en bajas concentraciones, pero se van acumulando con los años». El objetivo de esta tecnología es que la industria pueda reutilizar el agua, que no es potable, y no usar agua nueva todo el tiempo. «Con este método es posible reciclar hasta el 100%», apunta.
La sostenibilidad está en la base del trabajo de los investigadores chilenos que se encuentran en la actualidad trabajando en una línea para utilizar energía solar en el proceso. «Utilizamos el sol como un reactivo más. Formamos un tipo de compuesto que el sol puede romper y provoca más radicales en el medio, un proyecto que hemos llevado al norte del país, al desierto de Atacama junto al Centro de Investigación de Energía Solar o SERC Chile (Chilean Solar Energy Research Center) y la Universidad de Tarapacá (norte de Chile) donde estamos trabajando en instalar una planta que funcione sin electricidad, sin gasto de dinero, solo con paneles fotovoltaicos».
«Se puede descontaminar el agua con radiación solar y, además, se puede usar la misma radiación para hacer el sistema autosustentable. Ahora el desafío está en el diseño de reactores efectivos para tratar los diferentes tipos de aguas», señala, apuntando a su próximo reto.
