El biocarbón, una sustancia similar al carbón vegetal elaborada principalmente a partir de productos de desecho agrícolas, es prometedora para eliminar los contaminantes emergentes, como los productos farmacéuticos, de las aguas residuales tratadas.
Esa es la conclusión de un equipo de investigadores que llevó a cabo un estudio novedoso que evaluó y comparó la capacidad del biocarbón derivado de dos materiales agrícolas sobrantes comunes, los desechos de la desmotadora de algodón y el bagazo de guayule, para adsorber tres compuestos farmacéuticos comunes de una solución acuosa.. En la adsorción, un material, como un compuesto farmacéutico, se adhiere a la superficie de otro, como la partícula de biocarbón sólido. Por el contrario, en la absorción, un material pasa internamente a otro; por ejemplo, una esponja absorbe agua.
El guayule, un arbusto que crece en el árido suroeste, proporcionó los desechos para uno de los biocarros evaluados en la investigación. Más propiamente llamado Parthenium argentatum, se ha cultivado como fuente de caucho y látex. La planta se corta almolido y sus ramas machacadas para extraer el látex. El residuo seco, pulposo y fibroso que queda después de triturar los tallos para extraer el látex se llama bagazo.
Los resultados son importantes, según el investigador Herschel Elliott, profesor de ingeniería agrícola y biológica en Penn State, Facultad de Ciencias Agrícolas, porque demuestran el potencial del biocarbón elaborado a partir de abundantes desechos agrícolas, que de otro modo deben eliminarse, parasirven como un tratamiento adicional de bajo costo para reducir los contaminantes en las aguas residuales tratadas que se utilizan para el riego.
"La mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales actualmente no están equipadas para eliminar los contaminantes emergentes, como los productos farmacéuticos, y si esos compuestos tóxicos pueden eliminarse mediante biocarros, las aguas residuales pueden reciclarse en los sistemas de riego", dijo. "Esa reutilización beneficiosa es fundamental enregiones como el suroeste de EE. UU., donde la falta de agua obstaculiza la producción de cultivos ".
Los compuestos farmacéuticos utilizados en el estudio para probar si los biocarros los absorberían de la solución acuosa fueron: sulfapiridina, un medicamento antibacteriano que ya no se prescribe para el tratamiento de infecciones en humanos pero que se usa comúnmente en medicina veterinaria; docusato, ampliamente usado en medicamentos comoun laxante y ablandador de heces; y eritromicina, un antibiótico que se usa para tratar infecciones y acné.
Los resultados, publicados hoy 16 de noviembre en biocarbón, sugiera que los biocarbón hechos a partir de materiales de desecho agrícola podrían actuar como adsorbentes efectivos para eliminar los productos farmacéuticos del agua recuperada antes del riego. Sin embargo, el biocarbón derivado de los desechos de la desmotadora de algodón fue mucho más eficiente.
En la investigación, adsorbió el 98% del docusato, el 74% de la eritromicina y el 70% de la sulfapiridina en solución acuosa. En comparación, el biocarbón derivado del bagazo de guayule adsorbió el 50% del docusato, el 50% de la eritromicinay solo el 5% de la sulfapiridina.
La investigación reveló que un aumento de temperatura, de aproximadamente 650 a aproximadamente 1300 grados F en el proceso de pirólisis sin oxígeno utilizado para convertir los materiales de desecho agrícolas en biocarros, resultó en una capacidad muy mejorada para adsorber los compuestos farmacéuticos.
"La parte más innovadora de la investigación fue el uso del bagazo de guayule porque no ha habido estudios previos sobre el uso de ese material para producir biocarbón para la remoción de contaminantes emergentes", dijo la investigadora principal Marlene Ndoun, estudiante de doctorado en PennDepartamento de Ingeniería Agrícola y Biológica del Estado. "Lo mismo ocurre con los desechos de la desmotadora de algodón: se han realizado investigaciones sobre posibles formas de eliminar otros contaminantes, pero este es el primer estudio que utiliza los desechos de la desmotadora de algodón específicamente para eliminar productos farmacéuticos del agua".
Para Ndoun, la investigación es más que teórica. Dijo que quiere ampliar la tecnología y marcar una diferencia en el mundo. Dado que los desechos de la desmotadora de algodón están ampliamente disponibles, incluso en las regiones más pobres, cree que es prometedor comofuente de biocarbón para descontaminar el agua.
"Soy originaria de Camerún, y la razón por la que estoy aquí es porque estoy buscando formas de filtrar el agua en comunidades con recursos limitados, como donde crecí", dijo. "Pensamos que si estopodría ampliarse, sería ideal para su uso en países del África subsahariana, donde las personas no tienen acceso a equipos sofisticados para purificar el agua ".
El siguiente paso, explicó Ndoun, sería desarrollar una mezcla de biocarbón capaz de adsorber una amplia gama de contaminantes del agua.
"Más allá de eliminar los contaminantes emergentes como los productos farmacéuticos, estoy interesado en mezclar materiales de biocarbón para que tengamos filtros de bajo costo capaces de eliminar los contaminantes típicos que encontramos en el agua, como bacterias y materia orgánica", dijo Ndoun.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Penn State . Original escrito por Jeff Mulhollem. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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