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Hasta ahora las pruebas han permitido determinar que la arcilla "material que además de ser natural posee unas características descontaminantes muy especiales" es efectiva para retener cantidades importantes de cromo, zinc, hierro, níquel y cobre, y que también funciona eficazmente como catalizador.
"En este proceso usamos bases activas que generalmente son metales en transición para hacer procesos de oxidación a moléculas que no son biodegradables, es decir que son altamente contaminantes para el medioambiente porque perduran en el tiempo".
Así lo explican dos estudiantes de la Especialización y la Maestría en Ingeniería Ambiental y uno del Doctorado en Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, quienes diseñaron dos prototipos: un filtro de lecho mixto cargado de grava, arena, carbón y cascarilla de café que se instala al inicio de los vertimientos de agua, y un reactor para oxidar moléculas, con el fin de descontaminar el agua en aquellos vertimientos con presencia de cromo, zinc, hierro, níquel y cobre.
La columna con filtros busca retener los contaminantes durante el proceso de adsorción, mientras que para el proceso de oxidación se trabaja en el diseño de un reactor en lotes en el cual se oxiden las moléculas contaminantes llevando su concentración a límites permitidos.
En cuanto a la adsorción, la arcilla funciona de dos formas: como parte de su proceso natural, retiene algunos iones de metales pesados que estén cargados positivamente y los almacena en un espacio que se denomina interlaminar. "Otra forma de absorción se da cuando sometemos la arcilla a una modificación y hacemos una organoarcilla que también retiene iones en el espacio interlaminar e impide que se liberen al medioambiente", explica Iván Fernando Macías Quiroga, estudiante del Doctorado en Ingeniería Química.
Agrega que la arcilla como componente descontaminante cumple dos funciones: como adsorbente para procesos de remoción de metales y como catalizador para la oxidación de colorantes presentes en el agua.
Con esta investigación, los estudiantes "quienes forman parte del Grupo de Investigación en Procesos Químicos, Catalíticos y Biotecnológicos de la UNAL Sede Manizales" pretenden intervenir los vertimientos en los que se origina la contaminación por desechos de la industria metalmecánica de Manizales, para lo cual han definido un proceso de dos fases.
En la primera fase, que es de diagnóstico, se identifica la fuente y se determina el caudal para calcular la cantidad de materia que se requiere y la concentración de contaminante que se está vertiendo.
En la segunda fase se desarrollan los prototipos de intervención, en la que las pruebas se harán a una escala mayor con el fin de hacer la tecnología mucho más aplicada en procesos reales de la industria manizaleña.
Solución a la contaminación en Manizales
Según un informe publicado por el Servicio Geológico Colombiano (Ingeominas), en 2014 Colombia registraba un gran potencial en la producción de arcilla, más concretamente en la zona norte del Tolima.
Por otra parte, la Corporación Autónoma de Manizales evidenció en 2014 los problemas de contaminación que sufre la ciudad a causa de los residuos provenientes de las empresas del sector metalmecánico.
Según datos recopilados por la institución, en la quebrada Manizales se ha detectado la presencia de metales pesados, entre ellos el cromo hexavalente, en concentraciones mayores al límite establecido por la resolución 0631 de 2015 para vertimientos industriales, que es de 0,5 miligramos/litro.
Al respecto, el investigador Macías Quiroga argumenta que las industrias pequeñas de la ciudad, de la región e incluso del país no cuentan con la infraestructura ni el dinero suficientes para construir una planta de tratamiento de aguas residuales que les permita remover los residuos contaminantes que generan sus actividades, por lo cual requieren sistemas sencillos, económicos y eficaces que ayuden a la descontaminación de los ríos y quebradas.