Científicos del Instituto de Química del Noroeste Argentino (INQUINOA) demuestran la posibilidad de potabilizar el agua a partir de materiales reutilizados.
Nuestra sociedad toma cada vez más conciencia de la importancia de los recursos naturales y de su conservación; y de su mano, de que el reciclaje es clave y tiene muchas ventajas ambientales y económicas. En ese marco, el uso racional del agua es una demanda central, e implica manejar y proveer este recurso en forma segura y sustentable para la población, para la industria y para el ambiente.
La trascendencia del agua queda de manifiesto en este dato: desde diciembre de 2020 se comercializa en el mercado de commodities de Wall Street, y alcanza valores cercanos a los 400 USD por 1.000 metros cúbicos. Por este motivo (entre otros) los desarrollos que puedan recuperar agua de diversas fuentes residuales, efluentes líquidos o aguas contaminadas resultan de gran valor económico y ecológico.
A esta tarea se abocan investigadores del Laboratorio de Separaciones Químicas Sustentables, del Instituto de Química del Noroeste Argentino (INQUINOA). Partieron, como hipótesis de trabajo, de la posibilidad de desalinizar salmueras usando biomasa de alta disponibilidad en el NOA.
La biomasa residual es la materia orgánica de desecho que generan las actividades agrícola-ganadera, forestal y urbana; en este caso, están trabajando con los restos que quedan luego de la cosecha de cosecha de caña de azúcar, de soja o de arroz.
“Demostramos que tubos de carbón fabricados a partir de residuos de la cosecha de caña de azúcar pueden funcionar como lo que llamamos ‘contactores de membrana electrotérmicos’; son dispositivos que permiten poner en contacto dos fases, por ejemplo, una liquida y una gaseosa, con el objetivo de transferir selectivamente un componente de interés, desde una fase a la otra”, explica el doctor Adolfo Ávila, investigador independiente del CONICET y responsable del Laboratorio.
El investigador continúa: “el proceso funciona básicamente así: al aumentar la temperatura de los tubos electrotérmicos, el agua se evapora a través de la pared de estos tubos quedando retenido el cloruro de sodio cristalizado. El proceso se llama destilación por membrana por calentamiento directo, y de esta misma manera pueden tratarse aguas de uso industrial y doméstico”.
La experimentación demostró que los sólidos disueltos se redujeron el 99,4 %, por lo cual “una de las ventajas de estos tubos es que, por la materia prima con la que fueron construidos, se pueden renovar; y también son fácilmente escalables hacia dimensiones de interés industrial, lo que permite pensar en prototipos con buenas chances para aplicaciones tecnológicas”, remarca el científico.
Las ventajas de este tipo de tubos
El investigador explica que estos tubos de bio-carbón son aptos para calentamiento directo, ya que tienen propiedades conductoras de electricidad, con lo cual la temperatura necesaria puede obtenerse mediante efecto electrotérmico. Además, el material tiene alta potencialidad para resistir y tolerar fuentes de aguas salinas y corrosivas, y su costo es relativamente bajo (dada la alta disponibilidad de materia prima). “También son compatibles para aprovechar la radiación solar como fuente de calentamiento, lo cual permitiría mejorar la ecuación energética”, destaca y cuenta que planean trabajar en un prototipo experimental de mayor escala, investigando el diseño que permita optimizar tanto el consumo de energía como la producción de agua, según variables como caudales, voltajes y frecuencias; y también en el largo y el espesor de los contactores.
Información adicional:
Más detalles pueden encontrarse en el artículo recientemente publicado en la revista Industrial & Engineering Chemistry Research, ACS titulado “Scalable and Renewable Electromembrane Contactors for Freshwater Recovery through Membrane Distillation” (doi.org/10.1021/acs.iecr.1c05003), cuyos autores son: doctor José Trejo González quien fue becario posdoctoral en INQUINOA, ingeniera Emilse Araoz, actualmente Becaria doctoral de CONICET, ingeniero Juan Pablo Herrera, profesional de apoyo de CONICET y doctor Adolfo Ávila, investigador independiente. Todos pertenecientes a INQUINOA.
Datos de contacto: [email protected], inquinoa.org.ar/grupo-adolfo-avila/