Conversión de residuos agrícolas en materiales adsorbentes
La valorización de residuos agrícolas gana protagonismo en la gestión hídrica
La contaminación de las aguas por fármacos, pesticidas y otros compuestos orgánicos emergentes constituye uno de los principales desafíos ambientales para los sistemas de saneamiento, especialmente en regiones con infraestructuras de tratamiento limitadas. En este contexto, una tesis doctoral desarrollada en la Umeå University propone una solución basada en la valorización de residuos agrícolas para producir materiales capaces de retener y eliminar contaminantes presentes en efluentes urbanos y hospitalarios.
La investigación, liderada por la química Brigitte Mukarunyana, se centra en la producción de biocarbones (biochars) e hidrocarbones (hydrochars) obtenidos mediante procesos termoquímicos aplicados a biomasa residual procedente de actividades agrícolas.
Biochar e hidrochar como adsorbentes de contaminantes emergentes
Los materiales desarrollados se obtienen a partir de residuos como cáscaras de café, pulpa de café, restos de madera y subproductos de caña de azúcar mediante técnicas de pirólisis y carbonización hidrotermal. El resultado son estructuras carbonosas con elevada superficie específica y porosidad, capaces de adsorber moléculas contaminantes presentes en el agua.
Las pruebas realizadas con aguas residuales reales mostraron eficiencias de eliminación de entre el 14 % y el 66 % para compuestos farmacéuticos, alrededor del 75 % para pesticidas y, en determinados casos, una eliminación completa de sustancias específicas como algunos polifenoles. Bajo condiciones optimizadas, algunos materiales alcanzaron rendimientos superiores al 90 %.
Rwanda como laboratorio para soluciones de bajo coste
El trabajo tomó como referencia sistemas hídricos de Rwanda, donde la rápida urbanización, la intensificación agrícola y las limitaciones en el tratamiento de aguas residuales han generado importantes problemas de contaminación. Los análisis de campo detectaron concentraciones elevadas de residuos farmacéuticos en efluentes hospitalarios y la presencia simultánea de medicamentos, pesticidas y compuestos orgánicos naturales en ecosistemas fluviales.
Los resultados revelan además patrones diferenciados de contaminación: mientras las áreas urbanas presentan una mayor carga de compuestos farmacéuticos, los entornos rurales muestran una incidencia más elevada de pesticidas y sustancias derivadas de la actividad agrícola.
Economía circular y tratamiento descentralizado
Más allá de su capacidad depuradora, la investigación destaca el valor estratégico de convertir residuos agrícolas en recursos para la gestión ambiental. Este enfoque permite reducir los costes asociados al tratamiento de aguas, minimizar la generación de residuos orgánicos y fomentar cadenas de valor locales vinculadas a la producción de materiales adsorbentes.
Según los investigadores, estas soluciones pueden resultar especialmente relevantes en regiones donde los sistemas centralizados de depuración son técnica o económicamente inviables, facilitando modelos descentralizados de tratamiento adaptados a pequeñas comunidades o instalaciones aisladas.
Próximos retos para la transferencia tecnológica
Los resultados obtenidos proporcionan una base científica sólida para el desarrollo de nuevas tecnologías de depuración basadas en biomasa residual. Las siguientes fases de investigación se centrarán en la escalabilidad de los procesos de producción, la validación en condiciones operativas reales y la integración de estos materiales con sistemas convencionales de tratamiento de aguas.
La investigación se alinea con los principios de la economía circular y la bioeconomía sostenible, al demostrar que residuos agrícolas de bajo valor pueden convertirse en herramientas eficaces para afrontar uno de los desafíos ambientales más relevantes: la eliminación de contaminantes emergentes en los recursos hídricos.
