Investigadores del CONICET desarrollaron un método simple y económico para eliminar arsénico y nitratos del agua. La técnica permite reducir en más de la mitad las concentraciones de estos contaminantes y podría ofrecer una solución accesible para comunidades con poco acceso al agua potable, además de brindar una alternativa sostenible para aprovechar subproductos de diversas actividades industriales.
¿Cuál es el elemento clave? El uso de carbón vegetal producido a partir de materia orgánica.
El estudio fue realizado por un equipo del Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC, CONICET-UNLP-CICPBA) y publicado en la revista científica Waste and Biomass Valorization. El trabajo describe el desarrollo de un método sencillo, barato y escalable que utiliza carbón vegetal tratado química y térmicamente para remover del agua contaminantes como el arsénico o los nitratos. Aunque aún requiere pruebas a mayor escala, el avance podría aplicarse en filtros domésticos o comunitarios equipados con pastillas de carbón tratado, lo que representaría una herramienta eficaz y accesible para mejorar la calidad del agua.
El grupo, liderado por el investigador del CONICET Pablo Arnal, ya había demostrado la capacidad del carbón vegetal para remover contaminantes catiónicos -iones con carga positiva- como los derivados de metales pesados o agroquímicos.
“El carbón es un material sólido, cuyo comportamiento químico depende de cómo se ordenan los átomos en su superficie y de las uniones químicas que se establecen en ella. Demostrada su capacidad de remover contaminantes de carga positiva, lo que quisimos ver fue si modificando las propiedades de esa superficie era también capaz de filtrar los contaminantes aniónicos, es decir los de carga negativa, como el arsénico o los nitratos”, explica Arnal.
Cómo probaron este método
Para la investigación, los científicos utilizaron un reactor químico sencillo y de bajo costo, ideado por ellos mismos en 2021. “Es un hornito que básicamente consiste en dos latas de alimentos en conserva, una chapa mediana y tubos para chimeneas, que permite producir el carbón en tiempo récord, con igual composición y comportamiento químico, a mayor escala y de forma mucho más económica, si lo comparamos con los métodos convencionales”, detalla Arnal.
Una vez obtenido el carbón, el equipo trató su superficie aplicando ácido nítrico y luego sometiéndolo a un procedimiento térmico a 800 grados centígrados, lo que permitió reordenar los átomos y formar nuevos enlaces químicos. “A través de esta nueva composición química, logramos crear puntos de anclaje o fijación superficiales, es decir, le dimos al carbón la capacidad de unirse a los contaminantes de carga negativa para capturarlos y retenerlos eficazmente, facilitando así su remoción”, señala el investigador. Los resultados mostraron que el material logró reducir la concentración de aniones nitrato en el agua hasta en un 55 por ciento.
“El método es rentable, porque implica el uso de materiales de bajo costo, es sencillo, y demostramos que es eficaz. Además, redunda en un impacto ambiental positivo, porque se basa en reutilizar residuos industriales o urbanos como materia prima”, destaca Arnal en un comunicado del CONICET.
Y suma: “A la sociedad le aporta una solución, en parte, al problema de la contaminación del agua. A la comunidad científica, tanto de áreas básicas como aplicadas, este avance le abre las puertas para pensar el desarrollo de materiales a base de carbón vegetal no solo como descontaminantes, sino también para el almacenamiento de energía, por ejemplo, entre otros temas clave. Por último, la industria puede estar muy interesada en esto porque hoy en día el descarte de los subproductos derivados de distintas actividades supone un costo. Con esto, se le agrega valor como biomasa, lo que lo vuelve redituable”.