miércoles, 08 de febrero de 2023
Medioambiente

Residuos agrícolas para potabilizar el agua

Investigadores del CONICET y la Universidad Nacional de Tucumán trabajan en el desarrollo de filtros para desalinizar agua elaborados con restos de la cosecha de caña de azúcar. Buscan obtener un método que reemplace a los productos importados y que tenga un efecto positivo en el ambiente.

Por Nadia Luna

 

 

Agencia TSS – Las actividades agrícolas, ganaderas y forestales que se producen en el noroeste argentino generan una importante cantidad de residuos. En el caso de Tucumán, por ejemplo, uno de los desechos más característicos y abundantes es el proveniente de la cosecha de caña de azúcar. Algunos ingenios azucareros usan esa biomasa para producir energía o quemarla en las calderas pero esto produce otro problema: una mayor emisión de dióxido de carbono.

Por eso, con la idea de aprovechar este residuo y transformarlo en un producto de uso amigable con el ambiente, investigadores del Laboratorio de Separaciones Químicas Sustentables del Instituto de Química del Noroeste Argentino (INQUINOA), del CONICET y la Universidad Nacional de Tucumán (UNT), trabajan en el desarrollo de filtros para potabilizar agua elaborados a partir de residuos agrícolas. El objetivo final es convertir un insumo renovable y abundante en un producto que reemplace a los filtros importados que se usan actualmente.

“En nuestra región tenemos, por  un lado, una enorme disponibilidad de residuos asociados a los cultivos, como los de la caña de azúcar, el limón y la soja, y una tendencia a reciclar elementos en sintonía con el desarrollo de una economía circular. Por el otro, hay una gran necesidad de recuperar agua desde una variedad de efluentes residuales para uso doméstico e industrial. Ver esa necesidad de obtener agua limpia y la disponibilidad de residuos agrícolas fue lo que nos motivó a encarar este desarrollo”, cuenta a TSS el doctor en Ingeniería Química Adolfo Ávila, investigador del CONICET en el INQUINOA y líder del proyecto.

Los doctores en Química Adolfo Ávila y José Trejo González, parte del equipo del INQUINOA a cargo de este desarrollo. Foto: CONICET.

 

El equipo se completa con el doctor en Química José Trejo González y los ingenieros Emilse Aráoz y Juan Pablo Herrera. Los filtros desarrollados por los investigadores están en una etapa de escala de laboratorio y consisten en tubos de carbón elaborados a partir de desechos de la cosecha de caña de azúcar. Algunas ventajas de estos tubos son que están hechos con materia primera renovable, son sencillos de escalar hacia dimensiones de interés industrial y serían más económicos que los métodos importados. Además, el material tiene potencialidad para resistir y tolerar fuentes de aguas salinas y corrosivas.

“Un proceso que suele usarse para descontaminar agua es el de ósmosis inversa. Esta tecnología es costosa y utiliza una membrana de tipo polimérico que requiere de alto mantenimiento y del uso de productos químicos, por lo que no es sustentable para el ambiente. Además, este método trabaja con aguas salinas que tengan una concentración menor a 35 gramos por litro. En cambio, nuestro proceso permitiría trabajar con salmueras de hasta 200 gramos por litro”, explica Ávila.

El proceso que se usa para convertir la materia prima residual en filtros para potabilizar agua se llama destilación por membrana por calentamiento directo. Al aumentar la temperatura de los tubos de carbón (que tienen propiedades electroactivas), esto permite evaporar el agua a través de la pared de los tubos y retener el cloruro de sodio cristalizado. De esta manera, se pueden obtener aguas tanto para uso industrial como doméstico, cuya concentración de sólidos disueltos debe ser menor a un gramo por litro.

Los filtros desarrollados por los investigadores están en una etapa de escala de laboratorio y consisten en tubos de carbón elaborados a partir de desechos de la cosecha de caña de azúcar. Imagen: CONICET.

 

En las pruebas realizadas hasta el momento, los investigadores obtuvieron una recuperación de sólidos del 99,4% y una producción de siete kilos de agua limpia por metro cuadrado por hora. “Este rendimiento se puede optimizar en la medida en que mejoremos el diseño y pasamos de una escala de laboratorio a una mayor. Para eso, trabajaremos en optimizar diversas variables vinculadas a distintos caudales, voltajes y frecuencias”, señala el investigador.

El financiamiento utilizado para estas etapas iniciales provino de la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (Agencia I+D+i), de la UNT y del Gobierno de la provincia de Tucumán. Para lo que sería la transferencia final del producto, están evaluando distintas posibilidades. Una opción podría ser trabajar en conjunto con una empresa y otra tiene que ver con la posibilidad de desarrollar una empresa de base tecnológica dentro de las instalaciones del CONICET o la universidad.

“Ahora estamos trabajando para llegar a un prototipo experimental de mayor escala, buscando el diseño más conveniente que nos permita optimizar el consumo de energía y la producción de agua. Esto requerirá mayor financiamiento, por lo que trataremos de encontrar aliados estratégicos que puedan contribuir a que este desarrollo continúe”, finalizó Ávila.

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