Por Kristel Solera Delgado - Estudiante de la carrera de Ingeniería Química Industrial

Por muy repetitivo que sea, la problemática que envuelve la contaminación del agua es un tema del que hay que hablar constantemente, tanto para la concientización de la población como para la búsqueda de soluciones. En Costa Rica, un país reconocido por la protección que le da a los recursos naturales, el tratamiento del agua sigue siendo un camino por recorrer. Como lo menciona Noemy Quirós, coordinadora del CEQIATEC "a pesar de grandes esfuerzos que se han hecho, todavía sigue llegando agua sin tratar a ríos. Además, ha crecido la contaminación en nacientes y mantos acuíferos" (Mora, 2020). En busca de afrontar este problema, la necesidad de encontrar métodos más eficientes para el tratamiento de aguas y de avaluar los existentes es cada vez mayor. Y de esto, un tema recurrente es el uso del carbón activado en técnicas como la filtración, la mejora de los tratamientos convencionales de lodos activados y la adsorción (Campinas et al, 2016). La adsorción, que consiste en la captación de sustancias solubles en la superficie de un sólido, es uno de los métodos más utilizados para el tratamiento de agua y su medio adsorbente universal es el carbón activo. Sin embargo, se han desarrollado nuevos materiales que superan al carbón activado en ciertas aplicaciones (Tuset, 2014). Debido a esto es necesario evaluar la funcionalidad del carbón activado.

Entre los aspectos favorables que presenta el carbón activado, se encuentra su variedad, ya que se cuenta con el granular (CAG) y el polvo (CAP), dependiendo de las necesidades del tratamiento; por ejemplo, el CAP se utiliza cuando el agua contiene elementos orgánicos que pueden resultar tóxicos (Tuset, 2014). Un rasgo de este material es su estructura porosa y la inmensa superficie resultante, lo que es beneficioso para el proceso de adsorción. Los CAP presenta características como la capacidad de ser dosificados en exceso, en caso de puntas de contaminación, y su cinética de adsorción es rápida, puesto que su superficie es directamente accesible. El carbón activado cuenta con una versatilidad de fines según el tipo de material utilizado para producirlo; por ejemplo, la concha de coco se puede utilizar para la potabilización del agua, mientras que el carbón mineral lignítico es común para el tratamiento de aguas municipales (Julián , 2011).

Por otro lado, aunque en general el uso del carbón activado en la adsorción es visto como un proceso económico y que si bien cuenta con la posibilidad de reactivación (hasta 30 veces o más) sin pérdida apreciable de poder de adsorción, este es un producto relativamente caro (en comparación con otros adsorbentes del mercado) y que dependiendo de la circunstancia la posibilidad de regenerase, característica primordial de un adsorbente, es reducida o eliminado. Por ejemplo, no puede regenerarse cuando se recupera en mezcla con fangos de hidróxidos, por lo que debe preverse la pérdida de este material o cuando solo se utiliza CAP (en ausencia de coagulantes minerales) puede recurrirse a una de las técnicas de regeneración en lechos fluidizados, aunque conducen a pérdidas muy elevadas (Julián, 2011).

Ciertamente el carbón activado presenta características ventajosas para los procesos de adsorción destinados al tratamiento de aguas, que incluso van más allá de las mencionadas. No obstante, en todo proceso la viabilidad económica es un factor de gran relevancia, incluyendo la adsorción, por lo que aspectos como el costo del material adsorbente y su capacidad de regeneración, secciones donde el carbón activado muestra deferencias, ameritan considerar la sustitución del carbón activado por otros materiales adsorbentes más económicos y con mejores tasas de recuperación, como las zeolitas y arcillas siempre que sea posible.

 

MOXIE es el Canal de ULACIT (www.ulacit.ac.cr), producido por y para los estudiantes universitarios, en alianza con el medio periodístico independiente Delfino.cr, con el propósito de brindarles un espacio para generar y difundir sus ideas.  Se llama Moxie - que en inglés urbano significa tener la capacidad de enfrentar las dificultades con inteligencia, audacia y valentía - en honor a nuestros alumnos, cuyo “moxie” los caracteriza.

Referencias bibliográficas:
  • Campinas, M., Mesquita, E., Viegas, R. y Rosa, M. (2016). Using activated carbon based technologies for the removal of emerging contaminants from water/wastewater. Boletín del Grupo Español del Carbón, 40(21726094), 13-17. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5611882
  • Julián Valero, S. (2011, junio). Tratamientos de aguas residuales industriales con materia orgánica no biodegradable. Universidad de Zaragoza Repository. https://zaguan.unizar.es/record/5976/files/TAZ-PFC-2011-294.pdf
  • Mora, K. (2020, 24 de marzo). El agua de Costa Rica aún tiene muchos retos, y oportunidades, por cumplir. Hoy en el TEC. https://www.tec.ac.cr/hoyeneltec/2020/03/20/agua-costa-rica-aun-tiene-muchos-retos-oportunidades-cumplir
  • Tuset, S. (2014, 17 de febrero). Adsorción en carbón activado para el tratamiento de aguas residuales. Condorchem Envitech. https://blog.condorchem.com/adsorcion-en-carbon-activado-para-el-tratamiento-de-aguas-residuales/