Redacción iAgua
Connecting Waterpeople
Prefabricados Delta
Fundación Biodiversidad
Molecor
Gestagua
Confederación Hidrográfica del Segura
Grupo Mejoras
Idrica
Autodesk Water
Almar Water Solutions
Sacyr Agua
Hidroglobal
Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico
ISMedioambiente
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento del Perú
FLOVAC
Cajamar Innova
MonoM by Grupo Álava
Kamstrup
Barmatec
AGENDA 21500
Smagua
J. Huesa Water Technology
Vector Energy
TFS Grupo Amper
Terranova
Amiblu
Laboratorios Tecnológicos de Levante
Global Omnium
Siemens
Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia
FENACORE
NTT DATA
Rädlinger primus line GmbH
GS Inima Environment
CAF
Fundación Botín
DATAKORUM
Ens d'Abastament d'Aigua Ter-Llobregat (ATL)
Red Control
ADASA
IAPsolutions
Catalan Water Partnership
Ingeteam
ONGAWA
SDG Group
RENOLIT ALKORPLAN
Fundación CONAMA
ANFAGUA
KISTERS
Centro Nacional de Tecnología de Regadíos (CENTER)
Aqualia
AECID
Consorcio de Aguas de Asturias
ACCIONA
ADECAGUA
EPG Salinas
ESAMUR
Baseform
EMALSA
Filtralite
AMPHOS 21
Aganova
Hach
Agencia Vasca del Agua
Esri
Xylem Water Solutions España
TEDAGUA
MOLEAER
Minsait
Saint Gobain PAM
LABFERRER
Sivortex Sistemes Integrals
Asociación de Ciencias Ambientales
Likitech
AGS Water Solutions
Hidroconta
SCRATS
Arup
TecnoConverting
s::can Iberia Sistemas de Medición
LACROIX
ICEX España Exportación e Inversiones
Lama Sistemas de Filtrado
TRANSWATER
IRTA
Schneider Electric
HRS Heat Exchangers

Se encuentra usted aquí

La UNAL desarrolla un material “inteligente” para limpiar aguas contaminadas

  • UNAL desarrolla material “inteligente” limpiar aguas contaminadas
  • En pruebas de laboratorio, la membrana desarrollada, similar a una delgada tela de color café claro, tuvo una capacidad de remoción de contaminantes orgánicos superior al 70 %, incluyendo hidrocarburos y grasas derivadas de la extracción del petróleo. Cuando está saturada se expone a una luz ultravioleta y libera los contaminantes adsorbidos.

Su creador, Juan Sebastián Flórez Varón, magíster en Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que “la ‘membrana’ fue diseñada de tal manera que fuera flexible y adsorbente”. 

Está compuesta por dos partes: un grupo funcional que permite que el material tenga características inteligentes, y una estructura de soporte elaborada en un material carbonoso residual de los procesos de refinación de petróleo, de ahí su color ocre.

“Material inteligente” fue la denominación que le atribuyó el investigador, dado que este material puede cambiar sus propiedades fisicoquímicas en respuesta a la luz ultravioleta. Inicialmente actúa como una trampa para contaminantes orgánicos como hidrocarburos y grasas, mezcla compleja que se genera durante la extracción de petróleo y gas natural, conocidas como aguas de producción.

Los contaminantes se adhieren a su superficie, como en un proceso de filtración. Cuando se satura se expone a luz ultravioleta, lo que provoca un cambio en sus propiedades y libera los contaminantes adsorbidos. “Esto permite limpiar y reutilizar el material en ciclos sucesivos de tratamiento de agua”, explica el magíster.

El estudio se hizo a escala de laboratorio. Foto: Juan Sebastián Flórez Varón, magíster en Ingeniería Química de la UNAL.

En la actualidad, las aguas de producción pasan por tratamientos largos y costosos que incluyen procesos físicos y químicos para separar el agua del crudo y reducir los contaminantes a niveles aceptables según las normativas ambientales, entre ellas la Resolución 631 de 2015 en Colombia. Sin embargo, estos procesos no siempre logran una calidad del agua suficiente para otros usos como el riego de cultivos, de ahí la relevancia de este estudio.

¿Cómo se creó?

Se realizaron varios procesos meticulosos. El investigador tomó el material carbonoso residual (granulado) y lo hizo funcional desde la química para lograr propiedades oleofílicas para retener las grasas y luego convertirse en oleofóbico, es decir capaz de repeler aceites y grasas cuando se expone a luz ultravioleta; así se remueven del agua.

Para eso utilizó un proceso llamado electrospinning (o electrohilado) que convierte el material carbonoso en membrana. “Se toma una dispersión polimérica del material y la inyecta a tasas muy bajas a través de un campo electromagnético. Imaginemos un rodillo girando y estos hilitos se van depositando y entrelazando sobre su superficie para formar la membrana”, describe el investigador. 

Esta estructura de fibras imperceptibles al ojo humano (nanofibras) entrelazadas no solo brindan una enorme área de superficie para una mayor eficiencia en la captura de contaminantes, sino que también le confiere resistencia mecánica a la membrana, es decir que no se rompe fácilmente.

Pruebas de descontaminación

La evaluación del material involucró pruebas en el laboratorio, incluyendo análisis fisicoquímicos, microscopía electrónica y pruebas de filtración con muestras de agua de producción sintética. En este último incluyó la membrana en un filtro pequeño con capacidad de 500 mililitros (mL) que contenía agua artificial creada para imitar a las aguas contaminadas por la extracción de petróleo o gas natural.

Luego del montaje, la membrana se probó como material filtrante y demostró una capacidad de remoción superior al 70 % para los contaminantes orgánicos. 

Dentro de sus componentes interesantes está el mecanismo de regeneración cíclica. Cuando la membrana se satura de contaminantes, simplemente se expone a luz ultravioleta y esto activa su propiedad oleofóbica liberando los contaminantes retenidos. Luego, con un simple lavado, queda lista para utilizar de nuevo.

Aunque aún queda el interrogante sobre cuánto tiempo tendría de vida útil, el experto menciona que “la idea con estos resultados es que se dé un proceso de maduración de la tecnología para conocer los limitantes y su funcionalidad completa”. 

El estudio contó con la colaboración del profesor Julio César Vargas Sáenz, de la Facultad de Ingeniería de la UNAL, y de Diego Rolando Merchán Arenas, profesional de Innovación y Tecnología del Instituto Colombiano de Petróleo (ICP).

Suscríbete al newsletter

Newsletters temáticos que recibirás

Los datos proporcionados serán tratados por iAgua Conocimiento, SL con la finalidad del envío de emails con información actualizada y ocasionalmente sobre productos y/o servicios de interés. Para ello necesitamos que marques la siguiente casilla para otorgar tu consentimiento. Recuerda que en cualquier momento puedes ejercer tus derechos de acceso, rectificación y eliminación de estos datos. Puedes consultar toda la información adicional y detallada sobre Protección de Datos.

La redacción recomienda