Nanotecnología para limpiar agua

Baños secosHasta hace poco la nanotecnología sólo se concebía dentro del terreno de la ciencia ficción, pero actualmente cada vez son más las aplicaciones presentes en la vida diaria.

Una de las áreas de impacto más sobresalientes es el medioambiente. El ejemplo más común es el de los automóviles, ya que cuentan con un convertidor catalítico que tecnológicamente es un catalizador nanoestructurado. Su función es la de transformar los gases que salen del escape del coche en otros componentes menos dañinos para el ser humano, comenta Gabriela Díaz Guerrero, investigadora del departamento de Física-Química del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Otra muestra del uso de la nanotecnología es el saneamiento del agua, a partir de fotocatálisis, que consiste en el desarrollo de nanopartículas de un óxido semiconductor —fundamentalmente óxido de titanio—, con ciertas propiedades que cuando son iluminadas con luz ultravioleta (UV) tienen lugar reacciones de oxidación, que a su vez degradan compuestos dañinos que pudieran estar en el agua.

TuberíasTambién está la nanofiltración, hecha a través de unas membranas con paredes porosas, que tienen cavidades de tamaño nanométrico. El agua se hace pasar por esos materiales y, debido al tamaño de sus poros, dichas membranas atrapan metales, materia orgánica y cualquier otro residuo que no sea agua.

Las membranas que se utilizan pueden ser zeolitas, una familia de minerales aluminosilicatos cristalinos que se utilizan como absorbentes de diferentes tipos de compuestos, explica la investigadora.

Estas técnicas se utilizan en todo el mundo para la desalación, limpieza y potabilización del agua, así como para la limpieza de derrames de petróleo en el mar; por lo que la nanotecnología representa una alternativa adecuada para atender este tipo de problemas en las comunidades de nuestro país.

Como se sabe, el término nanométrico se refiere a una escala de medición; así, un nanómetro equivale a una millonésima parte de un milímetro. Por poner un ejemplo, el grosor de una hoja de papel mide alrededor de 100 mil nanómetros. En este sentido, Gabriela Díaz explica que la nanotecnología implica el estudio y la aplicación de materiales a escala nanométrica.

“Cuando la materia reduce su tamaño a escalas tan pequeñas, aparecen en ella nuevas propiedades. La nanociencia se encarga del estudio de esas propiedades y la nanotecnología utiliza este conocimiento para aplicarlo en la solución de problemas muy específicos.”

CASO JALISCO

AspersorA principios de 2012 entró en operación la primera planta en nuestro país que emplea la nanotecnología para el procesamiento de los lixiviados o líquidos de la basura y su transformación en agua para riego. Dichas instalaciones se ubican en la zona conurbada de Guadalajara, Jalisco.

“Lo que se busca es el manejo adecuado y aprovechamiento de los lixiviados en el plazo inmediato, así como la utilización del agua para los servicios del propio relleno en riego de caminos, áreas verdes, sanitarios, etcétera”, dice en entrevista José Luis Contreras Becerra, director del relleno sanitario administrado por Hasar’s.

Aunque la planta tiene capacidad para procesar de 13 a 15 litros por segundo, de momento sólo purifica 1.3 litros, volumen que se prevé aumentará en la medida en que el relleno genere más lixiviados. Actualmente el basurero produce 144 mil litros por día.

“Utilizamos productos como nanoarenas, polímeros propios de nuestra empresa y de Blue Gold diseñados para este fi n. Cada lixiviado depende del sitio y condiciones naturales de la zona, por lo que cada producto se diseña para un caso en particular.”

El proceso de limpieza utilizado en esta planta comienza con la aplicación de enzimas en el cárcamo o contenedor de lixiviados, que luego pasan a un tanque de estabilización de potencial de hidrógeno (pH). Posteriormente, los líquidos llegan a un tanque de sedimentación donde se aplican productos químicos y posteriormente entran a un tanque clarificador. Una vez terminado este proceso, los lixiviados pasan por un tratamiento de nanoburbujas y microburbujas, para luego ir al fi ltro blanqueador de nanoarenas y por último a la línea de luz UV.

La tecnología empleada en esta planta, ubicada en el relleno sanitario de Hasar’s, que le brinda servicio al municipio de Tlaquepaque, Jalisco, fue instalada por la canadiense Blue Gold. El monto de inversión fue de 10 millones de pesos (mdp).

Actualmente, está en marcha un proceso de difusión entre otros gobiernos municipales sobre el funcionamiento de este tipo de plantas, que operan con mucho éxito en países como Canadá, Sudáfrica y Australia.

La planta de limpieza de lixiviados también elimina el metano que se produce en el relleno sanitario y que es 21 veces más contaminante que el CO2. “Esto significa que si yo destruyo una tonelada de metano estoy reduciendo el equivalente a 21 Toneladas de CO2”, concluye José Luis Contreras.

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