Desarrollan en Coahuila materiales que remueven hasta 93% del plomo en agua
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Investigación aprovecha minerales de hierro de la Región Desierto para crear adsorbentes magnéticos que también retiran cadmio
Investigadores desarrollan materiales a partir de minerales de hierro de Coahuila con capacidad para remover hasta 93 por ciento del plomo y cerca de 45 por ciento del cadmio presentes simultáneamente en soluciones acuosas, una línea de investigación que busca contribuir a la atención de la contaminación del agua extraída de pozos profundos en la Región Laguna.
El proyecto se centra en la síntesis de óxidos de hierro con propiedades magnéticas que permitan capturar metales pesados y recuperar posteriormente el material mediante la aplicación de un imán, con la posibilidad de reducir los residuos generados durante el tratamiento.
Los resultados obtenidos en pruebas de laboratorio también muestran que los compósitos, elaborados mediante la combinación de estos óxidos con materiales carbonosos, alcanzaron porcentajes de remoción de hasta 91 por ciento de plomo y 76 por ciento de cadmio en soluciones acuosas.
La investigación parte de una problemática ambiental y de salud pública: la presencia de metales pesados y otros elementos tóxicos en el agua de algunas comunidades de la Región Laguna, en concentraciones que pueden superar los límites establecidos en la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-2021.
La exposición prolongada a contaminantes como el plomo y el cadmio representa un riesgo para la salud, debido a su potencial para acumularse en el organismo y provocar daños en distintos órganos y tejidos.
APROVECHAN MINERALES DE HIERRO DE COAHUILA
La propuesta busca utilizar recursos minerales disponibles en la Región Desierto del Estado para desarrollar materiales que puedan aplicarse en la remoción de contaminantes presentes en el agua.
Para ello, se diseñó una ruta de síntesis de óxidos de fórmula MFe₂O₄, en la que se incorporan distintos elementos metálicos, entre ellos níquel, zinc y gadolinio, con el propósito de obtener propiedades magnéticas adecuadas para su recuperación después del tratamiento.
De acuerdo con los resultados de la investigación, algunos de los compuestos evaluados presentaron una respuesta magnética favorable para su estudio como adsorbentes. Esta característica permitiría separarlos del agua mediante un campo magnético, sin depender exclusivamente de procesos convencionales de filtración.
La investigación también contempla la combinación de estos óxidos con materiales carbonosos, una alternativa que busca mejorar la capacidad de captura de los contaminantes y facilitar la recuperación del material utilizado.
El desarrollo de adsorbentes constituye una de las líneas de investigación para tratar aguas contaminadas. Entre los materiales estudiados en este campo se encuentran el grafeno, las estructuras metal-orgánicas conocidas como MOF y las zeolitas, debido a sus propiedades para retener sustancias disueltas.
RESULTADOS DE LABORATORIO, AÚN CON RETOS POR RESOLVER
En las pruebas realizadas bajo condiciones controladas, los óxidos de hierro con combinaciones de níquel, zinc y gadolinio alcanzaron una remoción de hasta 93 por ciento de plomo y alrededor de 45 por ciento de cadmio cuando ambos contaminantes estaban presentes en las soluciones.
En tanto, los materiales compuestos por estos óxidos y componentes carbonosos lograron retirar hasta 91 por ciento del plomo y 76 por ciento del cadmio.
Los ensayos se realizaron con soluciones modelo preparadas con agua destilada y desionizada, así como con agua potable, a las que se incorporaron reactivos de alta pureza para obtener concentraciones conocidas de ambos metales. Las pruebas se efectuaron por triplicado para obtener resultados cuantitativos.
Sin embargo, los porcentajes de remoción registrados en el laboratorio no significan, por sí solos, que el método ya garantice agua apta para el consumo humano. Para determinar su viabilidad será necesario evaluar su desempeño con agua de pozos de la región, conocer las concentraciones iniciales de los contaminantes y verificar que el tratamiento permita cumplir con los límites sanitarios establecidos.
El siguiente paso de la investigación consiste en analizar la estabilidad de los adsorbentes durante el proceso, con el objetivo de comprobar que no liberen componentes potencialmente dañinos al agua y que puedan recuperarse de manera segura.
BUSCAN UNA ALTERNATIVA SOSTENIBLE PARA LA REGIÓN LAGUNA
La selección de un material para tratar agua contaminada depende de factores como la naturaleza y concentración de los elementos presentes, la acidez, la salinidad y las variaciones en las condiciones del agua subterránea.
Por ello, además de su capacidad de remoción, los investigadores deben comprobar que los materiales mantengan su estabilidad, puedan separarse del agua y, de ser posible, reutilizarse sin perder eficacia.
El aprovechamiento de minerales disponibles en Coahuila también podría reducir la necesidad de importar ciertos insumos y disminuir los costos asociados con el traslado de materiales desde otras regiones o países.
La meta de esta línea de investigación es desarrollar una alternativa potencialmente económica y ambientalmente sostenible para tratar agua de comunidades vulnerables, particularmente en la Región Laguna, donde la calidad del recurso hídrico representa un desafío.
Aunque los resultados iniciales muestran posibilidades para remover plomo y cadmio, todavía será necesario avanzar en las pruebas de estabilidad, recuperación y reutilización, así como en la evaluación del proceso con muestras reales, antes de considerar su aplicación a mayor escala.
