22 September, 2021 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Con desechos de tuna, brócoli y agave investigadores limpian 100% aguas residuales

La científica miembro de la Academia de Ingeniería de México creó carbón activado que elimina los colorantes. El proceso generó dos solicitudes de patente 
A partir de residuos de alimentos como la cáscara de tuna, el tallo de brócoli y la fibra de agave, investigadores de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) crearon carbón activado que remueve colorantes textiles de aguas residuales.

“Al comer la tuna desechamos la cáscara; en lugar de generar residuos sólidos los utilizamos y mediante activación química producimos carbón activado con el cual se ha alcanzado una eficiencia de remoción de hasta el cien por ciento de colorantes textiles”, mencionó Alejandra Alicia Peláez Cid, doctora en química de la Facultad de Ingeniería de la BUAP.

En México existe una gran producción de estos alimentos, por lo cual resulta económico conseguir la materia prima; por ejemplo, Puebla es la entidad número dos en la producción de brócoli y siete de tuna. Además, el producto final que se obtiene en polvo o gránulos remueve los colorantes y atrapa contaminantes textiles, como sales inorgánicas, detergentes, agentes de teñido, entre otros.

La doctora Peláez Cid precisó que la calidad de agua se mide con un parámetro llamado Demanda Química de Oxígeno (DQO) que determina los niveles de concentración de contaminantes orgánicos. “Después del tratamiento del agua residual con los carbones activados, la DQO se reducen a tal grado que cumple con los niveles establecidos por la norma oficial mexicana que es de 200 a 240 partes por millón (ppm) para que pueda descargarse en una corriente”.

La investigadora, miembro de la Academia de Ingeniería de México (AIM), dijo que también usa el tallo del brócoli, alimento del cual sólo se come la inflorescencia pero el resto queda en las montoneras en el campo.

De igual forma se usa la fibra de agave. “En la producción de tequila, a partir del agave azul, sólo se utiliza el corazón o “piña”, las pencas se cortan y tiran. Nosotros le extraemos la fibra y utilizamos como materia prima para la preparación de carbones fibrosos”.

A nivel comercial, el carbón activado se produce a partir de la madera, con un rendimiento aproximado del 40 por ciento, lo que genera tala inmoderada de los bosques, y con esta innovación puede reducirse el corte de árboles. Además, la cáscara de tuna tiene un rendimiento del 35 por ciento y el tallo de brócoli del 30.

¿Cómo elimina los contaminantes?

La investigación ha generado dos solicitudes de patente ante el IMPI y el proceso de fabricación a nivel laboratorio del carbón activado tarda de una semana a 10 días, desde la recolección de materia prima hasta obtener un producto final; sin embargo, el proceso de carbonización para producirlo tan sólo requiere tres horas.

Una vez conseguido el polvo o gránulos puede implementarse para limpiar aguas residuales textiles mediante procesos continuos o estáticos (batch). En el primero “se empacan columnas con el carbón y hacemos pasar el agua a una determinada velocidad de flujo, así conseguimos separar los colorantes”. En el segundo “se pone el carbón activado, agregamos el líquido contaminado y lo dejamos en contacto hasta obtenerlo clarificado”, describió la investigadora.

De esta forma se eliminan completamente los colorantes y dejan en calidad óptima el agua tratada para poder reutilizarse en los procesos productivos de una industria textil y hacer un circuito cerrado de consumo de agua.

Aunque en un inició el carbón activado de la BUAP se diseñó para la remoción colorantes, los investigadores, en colaboración con la doctora Ana María Herrera González de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo han comprobado que también sirve para retirar metales pesados.

En cuanto a la Academia de Ingeniería de México, la doctora Alejandra Alicia Peláez Cid mencionó que “es un honor ser Académica Titular de la AIM, el pertenecer a esta institución es un reconocimiento a la labor que uno realiza como investigadora y docente, se nos reconoce el trabajo que desarrollamos para mejorar los aspectos de ingeniería a nivel nacional. Al ser docente de la Facultad de Ingeniería de la BUAP el trabajo de investigación no se queda en una persona, se difunde con los alumnos”. (Agencia ID)

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