Catalizadores para descontaminar agua de pozo

09.09.2013
Buscan reducir el riesgo para la salud que implica beber agua de pozo de sitios contaminados con nitratos, especialmente los ligados a actividades agrícolas. Lxs investigadorxs apostaron a un diseño innovador que muestra alta selectividad. La ingesta de agua con altos niveles de nitratos está asociada con cáncer de ovarios y de próstata en adultos, aunque el mayor riesgo lo corren lxs niñxs.

No se puede percibir en el sabor, ni se distingue a simple vista, pero el agua de pozo de zonas agrícolas puede estar contaminada con nitratos. Esto ocurre, principalmente, por el uso de fertilizantes, ya que no todo el producto que se aplica es absorbido por las plantas, por lo que una parte se filtra por el suelo hasta llegar a las aguas subterráneas. Esto representa un riesgo para la salud, especialmente en lxs niñxs.

Para eliminar los nitratos y potabilizar el agua, científicxs de la Universidad y el Conicet investigan un innovador proceso catalítico. “Así como el nitrógeno se oxida a nitrato, nosotros hacemos el camino inverso. Transformamos el nitrato en nitrógeno, reduciéndolo con hidrógeno”, explicó a Argentina Investiga Gustavo Mendow, científico del Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica (INCAPE).

Cómo funciona

A diferencia de la mayoría de los catalizadores desarrollados para estos fines, “éste en particular está soportado sobre resinas de intercambio que son soportes totalmente distintos a los que se utilizan normalmente. Estos polímeros tienen la capacidad de atrapar a los aniones -como los nitratos- y tenerlos retenidos”, señaló Mendow.

“Si la resina fuera normal, es decir, si no se le hubiera agregado paladio ni cobre, sólo retendría los nitratos y evitaría que se vayan con el agua. Pero en algún momento la resina se saturaría”, explicó Agustina Sánchez, miembro también del grupo de investigación que dirige Carlos Querini, de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ).

El proceso se completa al pasar hidrógeno que reacciona con los nitratos por la acción catalítica del paladio y cobre presentes en la resina. De esta manera los nitratos se reducen a nitrógeno, que es un elemento inocuo presente naturalmente en el aire. 

Del laboratorio a la planta

El catalizador diseñado utiliza paladio, un metal de alto costo, similar al platino. “La formulación se fue ajustando de manera de obtener un catalizador con capacidad de eliminación de nitratos, pero de bajo costo. Así, durante el desarrollo logró disminuirse la concentración inicialmente usada a la quinta parte”, detalló Mendow.

Estas alternativas se ensayaron a escala de laboratorio, en un reactor que permite procesar volúmenes de unas pocas decenas de litros. Luego de identificar el catalizador que resulta más adecuado y las condiciones de trabajo, el equipo avanzó en la construcción de un reactor a escala piloto. “Obtuvimos buenos resultados en el laboratorio y ya se han realizado ensayos en escala piloto, replicando lo obtenido en baja escala”, adelantó.

Las poblaciones de zonas rurales que no disponen de red de agua potable son las más vulnerables. Los nitratos pueden, en determinadas condiciones, transformarse en nitritos y originar el “síndrome del bebé azul”. Esto ocurre porque los nitritos oxidan la hemoglobina de la sangre impidiendo que cumpla su tarea de oxigenación de los tejidos, lo que puede ser fatal en niñxs pequeñxs, ya que la ingesta de agua en relación al peso corporal es muy superior a la de un adulto, lo que deriva en una incorporación relativa de nitratos muy superior.

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