Expertos colombianos aprovechan el caucho de los neumáticos para purificar agua potable
Con menos químicos y energía se puede producir carbón activado, material indispensable para purificar el agua potable. Esto es posible al aprovechar neumáticos usados que no tienen buen manejo ambiental. En Colombia se emplearon 4.493.092 llantas en el año 2008, según estimaciones del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS). Una cantidad más que preocupante debido al almacenamiento posterior en depósitos clandestinos o espacios públicos.
En estos materiales se instalan ratas y mosquitos que transmiten diversas enfermedades. "Cuando cumplen su ciclo, son arrojados en botaderos a cielo abierto, contaminan el suelo, los recursos naturales renovables y afectan el paisaje. Adicionalmente, dificultan la operación de los rellenos sanitarios", explica la Resolución 1457 del MADS, que regula la disposición de estos residuos.
Para solucionar el problema del caucho, difícil de degradar sin contaminar, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá desarrollaron una técnica que consume bajas cantidades de químicos y menos energía, para obtener carbón activado, material indispensable para descontaminar el agua.
Este material se puede obtener de productos con alto contenido de carbono; por ejemplo, de residuos de frutas, madera, breas de petróleo o de carbón mineral. En la literatura científica se le conoce como el adsorbente universal, porque con él se pueden descontaminar sistemas gaseosos, líquidos, solventes, aceites y azúcar, entre otras sustancias. Melina Cantillo Castrillón, estudiante de la Maestría en Ciencias Químicas, consiguió carbones activados que adsorben en un 85%, aproximadamente, el fenol y el cobre del agua.
Los fenoles son compuestos químicos que quedan como residuos de procesos industriales, por lo que habitualmente aparecen en fuentes hídricas. Se emplean frecuentemente en la industria química, farmacéutica y clínica como fungicidas, bactericidas, antisépticos y desinfectantes. Para ser considerada potable, el agua debe contener máximo unos 10 microgramos por litro. Por su parte, el cobre es un metal pesado que se aparece en aguas de la región cundiboyacense.
El proceso desarrollado empieza retirando los hilos de metal que refuerzan la estructura de la llanta. Luego, el caucho se muele con cuchillas especiales para triturarlo lo máximo posible y se impregna con soluciones de ácido sulfúrico, ácido fosfórico y cloruro de zinc (compuestos químicos que producen estructuras porosas sobre el material carbonoso). La profesora Liliana Giraldo Gutiérrez, directora de la tesis de maestría de Cantillo, apunta que estos materiales abren huecos en esos materiales. Posteriormente se sacan los químicos y se somete el material a un proceso térmico, con una temperatura de 700 grados.
Una vez producido, el siguiente paso es caracterizarlo; es decir, determinar qué capacidad tiene para retener diferentes contaminantes. La investigadora apuntó que se obtuvo un carbón activado comparable con los comerciales, con diferencias únicamente de composición química superficial.
Este desarrollo es una buena alternativa para solucionar el problema de contaminación que provocan las llantas. Según la resolución del MADS, sus productores deben hacer un manejo ambiental adecuado de los desechos. De hecho, están en la obligación de formular, presentar e implementar sistemas de recolección selectiva y de gestión ambiental, algo que en muchos casos no se cumple.
En estos materiales se instalan ratas y mosquitos que transmiten diversas enfermedades. "Cuando cumplen su ciclo, son arrojados en botaderos a cielo abierto, contaminan el suelo, los recursos naturales renovables y afectan el paisaje. Adicionalmente, dificultan la operación de los rellenos sanitarios", explica la Resolución 1457 del MADS, que regula la disposición de estos residuos.
Para solucionar el problema del caucho, difícil de degradar sin contaminar, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá desarrollaron una técnica que consume bajas cantidades de químicos y menos energía, para obtener carbón activado, material indispensable para descontaminar el agua.
Este material se puede obtener de productos con alto contenido de carbono; por ejemplo, de residuos de frutas, madera, breas de petróleo o de carbón mineral. En la literatura científica se le conoce como el adsorbente universal, porque con él se pueden descontaminar sistemas gaseosos, líquidos, solventes, aceites y azúcar, entre otras sustancias. Melina Cantillo Castrillón, estudiante de la Maestría en Ciencias Químicas, consiguió carbones activados que adsorben en un 85%, aproximadamente, el fenol y el cobre del agua.
Los fenoles son compuestos químicos que quedan como residuos de procesos industriales, por lo que habitualmente aparecen en fuentes hídricas. Se emplean frecuentemente en la industria química, farmacéutica y clínica como fungicidas, bactericidas, antisépticos y desinfectantes. Para ser considerada potable, el agua debe contener máximo unos 10 microgramos por litro. Por su parte, el cobre es un metal pesado que se aparece en aguas de la región cundiboyacense.
El proceso desarrollado empieza retirando los hilos de metal que refuerzan la estructura de la llanta. Luego, el caucho se muele con cuchillas especiales para triturarlo lo máximo posible y se impregna con soluciones de ácido sulfúrico, ácido fosfórico y cloruro de zinc (compuestos químicos que producen estructuras porosas sobre el material carbonoso). La profesora Liliana Giraldo Gutiérrez, directora de la tesis de maestría de Cantillo, apunta que estos materiales abren huecos en esos materiales. Posteriormente se sacan los químicos y se somete el material a un proceso térmico, con una temperatura de 700 grados.
Una vez producido, el siguiente paso es caracterizarlo; es decir, determinar qué capacidad tiene para retener diferentes contaminantes. La investigadora apuntó que se obtuvo un carbón activado comparable con los comerciales, con diferencias únicamente de composición química superficial.
Este desarrollo es una buena alternativa para solucionar el problema de contaminación que provocan las llantas. Según la resolución del MADS, sus productores deben hacer un manejo ambiental adecuado de los desechos. De hecho, están en la obligación de formular, presentar e implementar sistemas de recolección selectiva y de gestión ambiental, algo que en muchos casos no se cumple.
Vía DiCyT
Foto de Milton Jung (cc)
Bogotá, Colombia