Paso a paso hacia el agua limpia

Eliminación de sustancias traza mediante adsorbentes sostenibles

03.05.2019

© Fraunhofer UMSICHT

BioSorb: Los investigadores de Fraunhofer quieren sustituir el carbón activo por materias primas renovables que contengan proteínas.

La contaminación por drogas, biocidas y productos químicos industriales en las aguas residuales va en aumento. Los investigadores de Fraunhofer están desarrollando un nuevo adsorbente para la eliminación de sustancias traza en las aguas residuales municipales, basado en materias primas renovables y con ventajas adicionales sobre el carbón activo utilizado anteriormente.

No todas las sustancias se degradan en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Los residuos de medicamentos, biocidas y productos químicos industriales se liberan en el medio ambiente. Aunque las plantas de tratamiento de aguas residuales a menudo tienen un sistema de adsorción de carbón activado aguas abajo, estas sustancias traza sólo se pueden retener parcialmente aquí también. Además, el carbón activado es una materia prima fósil que puede ligar principalmente sustancias no polares o poco polares. Las sustancias polares e ionizadas, por otro lado, suelen permanecer en el agua. Aquí es donde entra en juego el proyecto BioSorb.

Junto con Fraunhofer ITWM, Fraunhofer UMSICHT está desarrollando nuevos adsorbentes para la eliminación de sustancias traza en las aguas residuales municipales. Los adsorbentes se basarán en materias primas renovables y serán mucho más respetuosos con los recursos y selectivos que el carbón activo convencional. En particular, los materiales a base de proteínas son bioabsorbentes prometedores, ya que están disponibles a gran escala y sin fin en todo el mundo; a menudo incluso como materiales de desecho.

Paso a paso hacia el agua limpia

Para ello, el Fraunhofer UMSICHT realiza en primer lugar un cribado de diversos materiales que contienen proteínas. Las materias primas naturalmente renovables se examinan cuidadosamente y se comprueba su idoneidad en experimentos iniciales de adsorción a pequeña escala. Las pruebas iniciales han demostrado que un tratamiento químico simple, como una combinación de tratamiento ácido y térmico, puede a menudo mejorar significativamente la capacidad de adsorción.

Posteriormente, se probará la eficacia de los materiales prometedores como adsorbentes frente al ácido perfluorobutano sulfónico (PFBS) en una serie de pruebas a gran escala. El PFBS es representativo del grupo de tensioactivos perfluorados, que comprende 850 sustancias diferentes. Éstos están muy extendidos en casi todas partes, son difícilmente degradables y a menudo perjudiciales para la salud. Se utilizan, por ejemplo, como agentes impregnantes para papel, ropa y muchos otros materiales, en espumas de extinción de incendios y productos de limpieza, y como agentes antiestáticos en la fabricación de virutas. A través de las aguas subterráneas y superficiales llegan a las plantas de tratamiento de aguas residuales, donde no están degradadas.

Fraunhofer ITWM proporciona experiencia en simulación

Paralelamente a la serie de pruebas, se desarrollará un modelo de adsorción numérica. El Fraunhofer ITWM utiliza herramientas de simulación desarrolladas internamente para este fin. Este enfoque, en combinación con la alta capacidad informática y la experiencia en estudios de simulación, permite evaluar virtualmente los adsorbentes y, en particular, los efectos de los tratamientos químicos con una simulación multiescala.

Basándose en los experimentos de laboratorio y en los resultados de las simulaciones, los investigadores optimizan los biosorbentes. En un próximo paso, se probarán en el agua de la planta de tratamiento de aguas residuales de Wuppertal-Buchenhofen.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)

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