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Hispagua (Espanha)

El bagazo de la caña de azúcar nanomodificado puede limpiar el agua contaminada con cobre o cromo

Publicado em 07 junho 2021

El bagazo de la caña de azúcar, uno de los principales residuos de la agroindustria brasileña, ha mostrado una acción prometedora para su empleo en el proceso de descontaminación del agua con concentración de iones metálicos potencialmente tóxicos. Un material compuesto –un híbrido con características distintas a las de sus precursores– elaborado a partir del bagazo y de nanopartículas magnéticas removió cobre y cromo en un medio acuoso. Un grupo de investigadores brasileños obtuvo estos resultados y los publicó en el periódico científico Environmental Science and Pollution Research.

El cobre es un metal maleable y un buen conductor de la electricidad, por eso se emplea ampliamente en la industria, en la construcción civil y en actividades agrícolas. Es muy utilizado en el control de la proliferación de cianobacterias en reservorios de agua destinada al consumo humano. En pequeñas cantidades constituye un elemento esencial para los organismos vivos, pero en altas concentraciones en el agua puede provocar náuseas, vómitos y diarrea, según los análisis de la Compañía Ambiental del Estado de São Paulo (Cetesb).

En tanto, la mayor parte de las emisiones de cromo (Cr) hacia el ambiente tienen su origen en la actividad humana, con relieve para su aplicación en procesos industriales tales como el curtido de cuero y el teñido textil. Su toxicidad depende de su estado de oxidación: el Cr(VI) es la forma más tóxica, considerada cancerígena, en tanto que el Cr(III) es un micronutriente esencial para el mantenimiento del metabolismo humano. Debido a sus efectos adversos y a la gran cantidad de residuos industriales con Cr(VI), se han propuesto nuevas técnicas con empleo de biosorbentes para su remoción de aguas y efluentes.

En la referida investigación, el grupo brasileño desarrolló un compuesto de bagazo (un residuo de biomasa proveniente del procesamiento de la caña en las centrales de etanol y de azúcar) y nanopartículas de magnetita sintética, pero que se encuentran presentes en la naturaleza. El compuesto exhibe propiedades adsorbentes y magnéticas, y es eficiente en la remoción de diferentes especies químicas contaminantes presentes en el medio acuoso.

Tras la remoción del contaminante a cargo del material compuesto mediante el proceso de adsorción (cuando especies químicas quedan retenidas en las superficies sólidas del adsorbente), el material es retirado del medio acuoso por la acción de un imán, y el agua queda limpia.

“Su naturaleza híbrida, que une las propiedades de la matriz biológica [el bagazo de caña] con las magnéticas de las nanopartículas de magnetita, permite que los materiales propuestos en el trabajo sean versátiles. Es decir que el material también puede aplicarse en la remoción de moléculas orgánicas [colorantes sintéticos, fármacos, hormonas y pesticidas], lo que refuerza su potencial para el tratamiento de aguas y efluentes”, escribió el grupo en los artículos intitulados Nanomodified sugarcane bagasse biosorbent: synthesis, characterization, and application for Cu(II) removal from aqueous medium y Hexavalent chromium removal from water: adsorption properties of in natura and magnetic nanomodified sugarcane bagasse.

Las primeras autoras de los articulos fueron las alumnas Juliana Tosta Theodoro Carvalho y Thais Eduarda Abílio, respectivamente, bajo la supervisión de Elma Neide Vasconcelos Martins Carrilho, investigadora del Laboratorio de Materiales Poliméricos y Biosorbentes (Lab-MPB) de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), en su campus de la localidad de Araras (en el estado de São Paulo, Brasil), en colaboración con Geórgia Labuto, del Laboratory of Integrated Sciences (LabInSciences) del Departamento de Química de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) en la ciudad de Diadema. Esta línea de investigación cuenta con el apoyo de la FAPESP y del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) de Brasil.