Un innovador avance científico desde la Universidad de Concepción promete revolucionar el tratamiento de aguas contaminadas en Chile. Un fino polvo negro, hasta ahora considerado un desecho sin valor, emerge como una herramienta clave: el Carbon Black. Este subproducto del tratamiento térmico (pirólisis) de neumáticos en desuso está siendo transformado en materiales absorbentes carbonosos con una asombrosa capacidad para retener metales pesados y contaminantes emergentes.
La iniciativa es liderada por las Dras. Claudia Ulloa Tesser, de la Facultad de Ciencias Ambientales, y Ximena García Carmona, de la Facultad de Ingeniería. Ambas han desarrollado conjuntamente una metodología de activación térmica y química que convierte este residuo en un material poroso de alta eficiencia para la purificación de aguas.
Este prometedor proyecto, titulado “Carbón activado para remoción eficiente de nanoplásticos en agua, elaborado a partir de residuos de neumáticos fuera de uso”, fue adjudicado en el programa IdeA de ANID (Ex Fondef) y es el más reciente de una serie de investigaciones financiadas por ANID. Su objetivo es el desarrollo de un material adsorbente de alta eficiencia para el tratamiento avanzado de aguas residuales. Este material ha sido diseñado y validado para la remoción de metales pesados, arsénico y contaminantes emergentes, y se elabora a partir de residuos del proceso de pirólisis de neumáticos desechados, especialmente aquellos provenientes de actividades mineras.
La Dra. Ulloa destaca la doble contribución de esta tecnología: “Aporta a la solución de dos problemas ambientales gravitantes: la revalorización de un residuo prioritario en Chile de acuerdo con la Ley de Responsabilidad Extendida del Productor (Ley REP), y el abatimiento efectivo de contaminantes de alto interés en materia de riesgo para la salud humana y los ecosistemas”.
Resultados Prometedores y Proyecciones a Futuro
Las tecnologías de depuración de aguas basadas en adsorción en carbón activado son utilizadas e implementadas globalmente desde hace décadas, siendo incluso sugeridas por agencias internacionales como la US EPA y la Agencia Europea del Medio Ambiente como las mejores tecnologías disponibles.
Sin embargo, la innovación del equipo de Concepción radica en la materia prima. «La innovación introducida por nuestro grupo de investigación está en el origen de la materia prima a la base de la elaboración del carbón activado», detalló la Dra. Ulloa. Las investigadoras proyectan que «en un plazo de 3 o 4 años estaríamos en condiciones de transferir la tecnología a empresas con capacidades para producir este material, comenzando con una etapa piloto”.
Los resultados obtenidos son notables. El absorbente carbonoso ha demostrado una capacidad de retención de hasta un 90% para metales pesados como plomo, cobre y cadmio , y sobre el 80% para arsénico, un elemento particularmente difícil de absorber. «Hemos logrado preparar este material en el laboratorio de manera reproducible; es decir, cada vez que queremos que tenga ciertas características las obtenemos en el laboratorio de Ingeniería Química”, afirmó la Dra. García. Este éxito en la reproducibilidad se extiende a los laboratorios de la Facultad de Ciencias Ambientales UdeC, con algunas caracterizaciones realizadas en el laboratorio Carbocat del Departamento de Ingeniería Química.
Los absorbentes carbonosos son materiales sólidos de alta porosidad, diseñados para retener sustancias específicas en líquidos o gases. Su principal aplicación es en la purificación de agua y aire. En este caso, el equipo ha logrado generar estos materiales a partir del Carbon Black residual de la industria de pirólisis, ofreciendo una solución que no solo valoriza un desecho industrial, sino que también contribuye activamente a la descontaminación del agua.
El proyecto es visto como una doble contribución: «por un lado le da un uso más noble a un residuo que hoy día es un pasivo ambiental, y ese recurso lo aprovechamos para descontaminar el agua, lo que por supuesto genera un beneficio a la salud. Pero al mismo tiempo, si lo hacemos bien y podemos usar esas aguas, en el futuro esta tecnología podría escalar para utilizar el agua en el riesgo de cultivos”, explicó la Dra. Ulloa.
Actualmente, la investigación se encuentra en una fase avanzada de validación tecnológica, con dos líneas de trabajo paralelas. La primera se centra en el avance y la validación del material para aplicaciones ya desarrolladas, como la adsorción de metales pesados y contaminantes emergentes en aguas residuales industriales y urbanas. La segunda línea se enfoca en ajustar el adsorbente para la remoción de nanoplásticos en aguas residuales urbanas. Ambas líneas incluyen una robusta componente de investigación científica, con el desarrollo de cuatro tesis de doctorado y la formación de futuros ingenieros ambientales y químicos, además del fortalecimiento de capacidades en equipamiento y técnicas analíticas especializadas.
SOJ
