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Nuevos materiales nano-estructurados para el tratamiento de aguas contaminadas con gasolinas

Sobre el blog

LEQUIA
El Laboratorio de Ingeniería Química y Ambiental es un grupo de investigación de la Universidad de Girona con más de 20 años de historia.
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  • Gasolinera en Alemania (Wikipedia)

El fenómeno de la contaminación de aguas por derrames de gasolinas tiene una importancia considerable: algunos de los compuestos que contienen son altamente solubles en agua, muy poco biodegradables y pueden tener efectos tóxicos y / o de alteración de las propiedades organolépticas en aguas destinadas al consumo humano.

Este es el caso del metil tert-butil éter (MTBE), que desde los años 70 ha sustituido el plomo como aditivo para ajustar el octanaje y mejorar la combustión. Su presencia en aguas ha crecido significativamente en las últimas décadas, sobre todo en aquellas zonas sensibles a la contaminación por derrames o fugas de gasolinas. Por este motivo, la eliminación del metil tert-butil éter es objeto de estudio de muchos grupos de investigación de todo el mundo.

Descartados los tratamientos biológicos, que no resultan muy efectivos, los procesos físico-químicos, como la adsorción, son la opción que ahora mismo prevalece para hacer frente a esta problemática. En concreto, el carbón activado ha sido utilizado durante mucho tiempo para el tratamiento de aguas contaminadas con MTBE. Esta tecnología, sin embargo, presenta importantes inconvenientes que hacen patente la necesidad de investigar otras alternativas. El precio del carbón es cada vez más alto. Además, una vez agotado, debe ser gestionado como un residuo especial, lo que también conlleva un coste adicional considerable.

El trabajo publicado en la prestigiosa revista Environmental Science & Technology "Hydrophobic Fe-zeolitas for removal of MTBE from water by combination of Adsorption and oxidation" abre una nueva vía para mejorar la eficacia de este tipo de tratamiento a la vez que reduce los costes.

El proceso consiste en utilizar zeolitas como adsorbentes, materiales aluminosilicatos nano-estructurados, modificados con hierro. En una primera etapa las zeolitas actúan como adsorbente del MTBE; se ha observado que aquellas que contienen menos aluminio son mucho más eficientes superando incluso la capacidad de adsorción de los carbones activados comerciales. En una segunda etapa, estas zeolitas presentan la ventaja de que se pueden regenerar in situ fácilmente mediante un lavado con peróxido de hidrógeno, en el que todos los contaminantes orgánicos adsorbidos, incluidos el metil-tert-butil eter, son transformados en CO 2 y agua a través de un proceso de oxidación avanzada. De esta manera el adsorbente queda preparado para ser reutilizado. El estudio presentado en este artículo demuestra que el material se puede reutilizar varias veces sin pérdidas significativas de eficiencia.

Este trabajo de investigación ha sido liderado por el investigador del LEQUIA Dr.. Rafael González Olmos en el marco de los proyectos "Development of materiales tono treat contaminated efluentes by combination of Adsorption and advanced oxidation processes (AdsOxd) (JCI-2.010-07104)" y "Assessment of the Wet Peroxide Oxidation Using Innovative Catalyst for Removal of Fuel Oxygenates from Contaminated Water (PIEF-GA-2009-236.583) ". El estudio de los procesos avanzados de oxidación y adsorción para el tratamiento de efluentes líquidos y gaseosos es una de las líneas de investigación del Laboratorio de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Girona (LEQUIA).

El trabajo fue iniciado en Alemania por el Dr. González-Olmos. En concreto, el UFZ-Environmental Research Centre acogió la investigación postdoctoral del Dr. González-Olmos, que estuvo supervisada por la Dra. Anett Georgi.

Publicación de referencia:

Gonzalez-Olmos, R., Kopinke, F.-D., Mackenzie K., Georgi, A. Hydrophobic Fe-zeolitas for removal of MTBE from water by combination of Adsorption and oxidation , Environmental Science & Technology , 2013, 47, 2353 -2360

dx.doi.org/10.1021/es303885y