{"id":11971,"date":"2018-09-27T08:54:49","date_gmt":"2018-09-27T14:54:49","guid":{"rendered":"http:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=11971"},"modified":"2018-09-27T08:54:49","modified_gmt":"2018-09-27T14:54:49","slug":"papel-de-oficina-para-tratamiento-de-aguas-residuales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/ecologia\/papel-de-oficina-para-tratamiento-de-aguas-residuales\/","title":{"rendered":"Papel de oficina para tratamiento de aguas residuales"},"content":{"rendered":"

De acuerdo con la Organizaci\u00f3n de las Naciones Unidas para la Alimentaci\u00f3n y la Agricultura (FAO, por sus siglas en ingl\u00e9s), a nivel mundial, alrededor de 19 por ciento del agua extra\u00edda se emplea en la industria.<\/p>\n

En M\u00e9xico, en 2016 se trataron 123.6 m3<\/sup>\/s (metros c\u00fabicos por segundo) de aguas residuales en dos mil 536 plantas municipales en todo el pa\u00eds, es decir, 58.3 por ciento de los 212.0 m\u00b3\/s recolectados a trav\u00e9s de los sistemas de alcantarillado, seg\u00fan datos de la Comisi\u00f3n Nacional del Agua (Conagua).<\/p>\n

En el Departamento de Qu\u00edmica Org\u00e1nica de la Facultad de Ciencias Qu\u00edmicas (FCQ) de la Universidad Aut\u00f3noma de Coahuila (Uadec), los cient\u00edficos estudian alternativas para combatir problemas de contaminaci\u00f3n como las aguas residuales, mediante la eliminaci\u00f3n o minimizaci\u00f3n de residuos y el uso de fuentes renovables para la generaci\u00f3n de productos que afronten este tipo de problemas medioambientales.<\/p>\n

En un escenario donde se estima que la demanda global de agua para la industria manufacturera se incrementar\u00e1 400 por ciento de 2000 a 2050, centrada en econom\u00edas emergentes, seg\u00fan la Organizaci\u00f3n de las Naciones Unidas para la Educaci\u00f3n, la Ciencia y la Cultura (Unesco, por sus siglas en ingl\u00e9s), el tratamiento de aguas residuales se convertir\u00e1 en una prioridad para la sociedad y el sector industrial.<\/p>\n

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, cient\u00edficos de la FCQ, a trav\u00e9s de la l\u00ednea de investigaci\u00f3n de qu\u00edmica verde en s\u00edntesis org\u00e1nica, explican el proyecto de nanocristales de celulosa, su importancia e impacto que desean generar para contribuir, con esta alternativa, al tratamiento de aguas residuales de la industria textil de Coahuila.<\/p>\n

Nanocristales de celulosa<\/h4>\n

El proyecto tiene como objetivo ofrecer una alternativa sustentable para realizar el tratamiento de aguas residuales contaminadas con colorantes de una empresa de la industria textil del estado, utilizando nanocristales de celulosa.<\/p>\n

\"1-papel2618.jpg\"<\/p>\n

\u201cLa celulosa es el pol\u00edmero natural m\u00e1s abundante sobre la Tierra y siempre lo hemos utilizado desde el inicio de la historia del hombre, puesto que es el principal componente de la madera. Dependiendo de la fuente, de qu\u00e9 especie vegetal estamos hablando, es el contenido de celulosa, normalmente var\u00eda entre 40 y 50 por ciento de celulosa en la madera\u201d, explic\u00f3 la doctora Catalina Mar\u00eda P\u00e9rez Berumen, profesora investigadora del Departamento de Qu\u00edmica Org\u00e1nica de la Facultad de Ciencias Qu\u00edmicas de la Uadec.<\/p>\n

La cient\u00edfica agreg\u00f3 que para fabricar el papel se quita la lignina y hemicelulosa a la madera, para dejar \u00fanicamente la celulosa. Este pol\u00edmero natural est\u00e1 compuesto por az\u00facares y estructurado en dos diferentes fases: la fase cristalina y una \u201cparte desordenada\u201d que es la fase amorfa.<\/p>\n

\u201cTodas las fases de la celulosa pueden ser utilizadas de diferentes maneras, en este caso nos enfocamos en el estudio de los nanocristales de celulosa. Se llaman nanocristales puesto que es la fracci\u00f3n o la fase con mayor ordenamiento en la estructura de este pol\u00edmero y tienen ciertas caracter\u00edsticas que son muy interesantes. En primer lugar, forman estructuras de tama\u00f1o nanom\u00e9trico, menores a 100 nan\u00f3metros, en forma de aguja y presentan ciertas caracter\u00edsticas que las hacen completamente distintas a cualquier otro material\u201d, detall\u00f3 P\u00e9rez Berumen.<\/p>\n

Una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s importantes de los nanocristales es que, en dispersi\u00f3n acuosa, presentan un comportamiento de cristal l\u00edquido y eso les confiere m\u00faltiples aplicaciones en el \u00e1rea de optoelectr\u00f3nica. Es por ello, dijo, que existe el inter\u00e9s de estudiar este tipo de materiales y sus fuentes distintas de origen vegetal, con la finalidad de buscar alternativas sustentables para obtener celulosa, y ante la escasez de fuentes en la regi\u00f3n, los investigadores contemplaron utilizar papel de desecho de oficina.<\/p>\n

\u201cEl proyecto consta de hacer uso de un residuo que, en este caso, es el papel usado de oficina, y de ah\u00ed poder obtener nanocristales de celulosa y poderlos funcionalizar o modificar para utilizarlos para la remoci\u00f3n de un colorante textil y la obtenci\u00f3n de un nanomaterial compuesto con \u00e1cido poliasp\u00e1rtico\u201d, indic\u00f3 Karen Cecilia de la Cruz Garc\u00eda, egresada de la Facultad de Ciencias Qu\u00edmicas de la Uadec y colaboradora del proyecto.<\/p>\n

Las investigadoras a\u00f1adieron que para poder remover el colorante de las aguas residuales se crearon soluciones sint\u00e9ticas de azul de metileno y, posteriormente, se emple\u00f3 el nanomaterial para el tratamiento de los residuos de las aguas industriales.<\/p>\n

Alternativa con potencial<\/h4>\n

En la regi\u00f3n sureste de Coahuila existen empresas de los diferentes sectores industriales como automotriz, farmac\u00e9utico, fundici\u00f3n, textil, alimentario, entre otros. Todas estas compa\u00f1\u00edas generan grandes cantidades de aguas residuales que requieren tratamiento, principalmente en zonas semides\u00e9rticas como el norte de M\u00e9xico, donde el agua es escasa y es recomendable utilizar materiales de desecho como el papel de oficina.<\/p>\n

\u201cEl papel lo reusamos d\u00e1ndole el tratamiento adecuado para poder obtener pastas de celulosa. Una vez obtenidas las pastas, son sometidas a hidr\u00f3lisis \u00e1cida para as\u00ed obtener los nanocristales de celulosa. Despu\u00e9s se realiza la modificaci\u00f3n de los nanocristales, oxidaci\u00f3n de grupos hidroxilo primarios\u201d, puntualiz\u00f3 De la Cruz Garc\u00eda.<\/p>\n

Posteriormente, los nanocristales oxidados y cloruro de calcio (CaCl2<\/sub>) se centrifugan con las aguas residuales para formar un precipitado, una sustancia gelatinosa, en el cual se queda adsorbido el colorante contaminante.<\/p>\n

\"1-catamaria2618.jpg\"<\/span><\/p>\n

Doctora Catalina Mar\u00eda P\u00e9rez Berumen y Qu\u00edmica Karen Cecilia De la Cruz Garc\u00eda.<\/span>\u201cEn el proyecto estudiamos dos variables: una fue tiempo de centrifugado y la otra fue la concentraci\u00f3n de los nanocristales y el cloruro de calcio. Se estudiaron las dos variables para saber en cu\u00e1l se obten\u00eda mayor porcentaje de remoci\u00f3n. Observamos que al centrifugar durante m\u00e1s tiempo, el m\u00e1ximo fue una hora, se lograba remover hasta 40 por ciento de colorante de las aguas residuales. En el caso de la concentraci\u00f3n de nanocristales y CaCl2<\/sub>, hubo remoci\u00f3n cerca de 15 por ciento\u201d, aclar\u00f3 la investigadora.<\/p>\n

Respecto a la posibilidad de combinar el uso de nanocristales para tratamiento de aguas junto a otras metodolog\u00edas de remoci\u00f3n y aumentar los porcentajes de absorci\u00f3n en aguas contaminadas, De la Cruz Garc\u00eda coment\u00f3: \u201cQuiz\u00e1s podr\u00eda combinarse con otras metodolog\u00edas de remoci\u00f3n; sin embargo, no sabemos a\u00fan qu\u00e9 tanto mejorar\u00eda la efectividad de la remoci\u00f3n (\u2026) No sabemos si con ayuda de otro tipo de t\u00e9cnicas pueda realizarse la mejora de la remoci\u00f3n, habr\u00eda que probar la implementaci\u00f3n de otras t\u00e9cnicas para poder ver si se optimiza el proceso o no\u201d.<\/p>\n

Las investigadoras agregaron que la metodolog\u00eda de oxidaci\u00f3n de nanocristales para su funcionalizaci\u00f3n es una opci\u00f3n que demanda gran cantidad de tiempo para obtener el producto.<\/p>\n

\u201cDe antemano, buscar\u00edamos otra metodolog\u00eda para poder realizar esta funcionalizaci\u00f3n y, aparte, comparar la metodolog\u00eda de remoci\u00f3n de colorante frente a otras. No solo el porcentaje de remoci\u00f3n, sino tambi\u00e9n el desecho que genera y de qu\u00e9 manera se va a tratar el desecho\u201d, se\u00f1al\u00f3 P\u00e9rez Berumen.<\/p>\n

La doctora a\u00f1adi\u00f3 que dependiendo de las funcionalidades injertadas en la estructura de los nanocristales, puede ampliarse su uso para eliminar la contaminaci\u00f3n de afluentes industriales y no limitarse al sector textil.<\/p>\n

\u201cNuestra contribuci\u00f3n al conocimiento es que estamos utilizando una fuente de celulosa completamente distinta a otras, estamos dando mayor valor agregado a los residuos para hacer el material y luego para tratar otros residuos, es decir, un re\u00faso, minimizaci\u00f3n o eliminaci\u00f3n del residuo\u201d, subray\u00f3 P\u00e9rez Berumen.<\/p>\n

Las cient\u00edficas reiteraron la necesidad de explorar alternativas metodol\u00f3gicas que demanden menor tiempo para generar resultados, eficiencia y el escalamiento de procesos para continuar la optimizaci\u00f3n en la aplicaci\u00f3n de nanocristales de celulosa.<\/p>\n

\u201cSiempre buscamos la eliminaci\u00f3n o minimizaci\u00f3n de residuos, en este caso, en lugar de utilizar fuentes naturales renovables, que son escasas en la regi\u00f3n, estamos utilizando residuos, generar un producto de mayor valor agregado para tratar problemas de contaminaci\u00f3n. Tenemos muchas cosas por hacer, hay muchos aspectos como el escalamiento de estos procesos, nuevas funcionalizaciones, entre otras propiedades en relaci\u00f3n con nanocristales\u201d, enfatiz\u00f3 P\u00e9rez Berumen.<\/p>\n

Fuente: Conacyt<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

De acuerdo con la Organizaci\u00f3n de las Naciones Unidas para la Alimentaci\u00f3n y la Agricultura (FAO, por sus siglas en ingl\u00e9s), a nivel mundial, alrededor de 19 por ciento del agua extra\u00edda se emplea en la industria. 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