Un equipo internacional en el que participa la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha desarrollado una solución sostenible y eficaz para combatir la contaminación del agua, utilizando carbones activos derivados de cáscaras de nuez de macadamia
Un equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), en colaboración con el Laboratorio de Termodinámica Aplicada de la Universidad de Gabes en Túnez, ha llevado a cabo un estudio sobre el potencial de los carbones activos derivados de cáscaras de nueces de macadamia para la eliminación del ácido 2,4-diclorofenoxiacético, un pesticida de uso común, presente en el agua.
Los hallazgos de esta investigación han sido publicados en la revista Environmental Research y revelan que este residuo natural puede ser transformado en un material de gran valor para purificar aguas contaminadas.
Esquema del proceso de activación química y adsorción/ Jorge Bedia
“Por ser un residuo biomásico abundante, este material satisface muchas de las características en cuanto a disponibilidad, coste y sostenibilidad, necesarias para ser un buen adsorbente”, afirman los autores.
“Sin embargo —agregan— carece inicialmente de una elevada porosidad, por lo que para ser usado de forma eficaz en un proceso de tratamiento de aguas por adsorción ha de ser primero activado, para durante este proceso desarrollar su porosidad”.
Adsorción sobre materiales porosos
El rápido avance de la industria y la agricultura ha intensificado la contaminación del agua con diversos agentes, incluidos pesticidas, lo que representa un serio riesgo ambiental. La adsorción sobre materiales porosos emerge como una solución prometedora para este problema, al permitir que las moléculas contaminantes se adhieran a la superficie del adsorbente.
Para mejorar la porosidad de los carbones activos, los científicos experimentaron con cáscaras de nueces de macadamia tratadas con diferentes agentes químicos (H3PO4, ZnCl2, KOH, FeCl3), logrando áreas superficiales notables de casi 2000 m²/g en los ejemplares activados con KOH. Este aumento significativo en la porosidad y el área superficial se traduce en una mayor capacidad para eliminar contaminantes.
La investigación demostró que los carbones activados pueden eliminar hasta 620 mg de pesticida por gramo de carbón, superando las capacidades reportadas en estudios previos. Además, el proceso de adsorción se mostró rápido y eficiente, incluso en condiciones que simulan aplicaciones reales, como los ensayos en columnas de adsorción.
Estos resultados subrayan la viabilidad de emplear residuos naturales como la cáscara de nuez de macadamia para desarrollar soluciones sostenibles y de bajo coste en la purificación de aguas contaminadas, marcando un avance significativo en la lucha contra la contaminación hídrica.
Referencia bibliográfica:
Harabi, S.; Guiza, S.; Álvarez-Montero, A.; Gómez-Avilés, A.; Belver, C.; Rodríguez, J.J.; Bedia, J. (2024). Adsorption of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid on activated carbons from macadamia nut shells. Environmental Research, 247, Article number 118281. doi: 10.1016/j.envres.2024.118281.
