Materia orgánica para la purificación de los ríos

El biochar filtra las aguas contaminadas por fertilizantes.

Redacción Tendencias (I) 17 Octubre 2015

Los vegetales sobrantes de una cena familiar o los residuos de las industrias agrícolas ayudan a resolver uno de los problemas de contaminación más grave que afecta a los ríos y lagunas por fertilizantes.

El  ecuatoriano Juan Sebastián Proaño, junto a su equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Iowa (localizada en el cinturón productor de maíz de Estados Unidos), desarrolla un mecanismo multietapa, con residuos orgánicos para purificar aguas contaminadas debido al  uso excesivo de fertilizantes.  

Los abonos que se utilizan para los sembríos contienen un componente vital para las plantas: el nitrógeno. Sin embargo, este elemento es una de las fuentes más contaminantes para los ecosistemas acuáticos, según un estudio de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (Espol).

El exceso de este nutriente en los cuerpos de agua dulce origina el crecimiento de algas en la superficie, impidiendo que las plantas que habitan en la profundidad puedan realizar el proceso de fotosíntesis. Cuando estas mueren, los microorganismos las descomponen y reducen la cantidad de oxígeno presente en el agua. Esto conlleva a la subsecuente muerte de  otros seres vivos.

Infografía
Infografía
Purificación del agua con biochar.

Las plantas aprovechan únicamente el 50% del nitrato aportado en el abono, lo que conlleva a que se pierda el exceso y termine en ríos o lagunas.

Los investigadores de la Universidad de Iowa utilizan un reactor, donde depositan material  vegetal; después de aplicar calor a esta materia orgánica obtienen como resultado el  biochar: un sólido con alta concentración de carbono que se parece al carbón utilizado en la parrilla. La composición porosa de este material actúa como un filtro de los contaminantes presentes en el agua.

Al tener un control sobre la temperatura y la presión, Proaño explica que se pueden cambiar las características del biochar de acuerdo con los componentes tóxicos que se quieren eliminar. Por ejemplo, puede variar de acuerdo con la porosidad o con la composición química. Tomando en cuenta esta variación, el equipo de investigadores crea un sistema de multietapas.

Biochar
Biochar
A la izquierda está la cáscara de arroz, en el centro el Biochar y a la derecha está el Biochar Triturado

La primera etapa consiste en separar las partículas más grandes, como piedras o arena. Después el agua pasa por un biochar más poroso que filtra los metales pesados y los atrapa en su interior. Para finalizar, las moléculas de componentes contaminantes -como los nitratos- son separadas en átomos con carga positiva o negativa (iones) mediante un proceso  de electrólisis (en el que se utiliza la electricidad). Los electrodos son recubiertos con biochar, el cual atrapa los iones de los contaminantes. El resultado final es agua limpia que regresa a  los ríos.
La creciente actividad agropecuaria en el país -alrededor de 12 millones de hectáreas según la FAO- demanda un elevado uso de agroquímicos, que sumado a las malas prácticas agrícolas resulta una de las principales fuentes de contaminación, asegura el estudio de la Espol. Este mecanismo puede ser una manera económica y ambientalmente amigable para purificar los ríos contaminados del Ecuador, dice Proaño.

Los investigadores
Los investigadores
Junto a un prototipo de su emprendimiento.

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