Estudio de la capacidad adsorbente de esferas magnéticas basadas en carbón activado y nanocelulosa a partir de desechos de la producción de goma de tara para la remoción de arsénico en agua

Uno de los problemas que enfrenta la calidad del agua, es la contaminación de ésta con metales pesados, los cuales se pueden presentar de forma natural. Por ello, la propuesta de nuevas alternativas de remoción de estos contaminantes, resulta de gran interés. En razón de ello, se propone la preparación de esferas magnéticas, preparadas a base de los desechos de la producción de goma de Tara, las cuales contienen nanocelulosa, carbón activado y magnetita. Tanto la nanocelulosa como el carbón activado han demostrado ser buenos adsorbentes para diferentes contaminantes, razón por la que se prepararán esferas milimétricas, las cuales se espera que contengan una estructura micro- y nanoporosa. Se espers que la adición de magnetita favorecerá la adsorción del arsénico del agua. Se realizará la caracterización de los materiales preparados, así como también la caracterización de las esferas mediante FTIR, SEM, DRX, ICP-MS, SBET y se realizarán los estudios de adsorción para las esferas preparadas.

El agua es uno de los recursos naturales más afectados debido a la contaminación ambiental. La contaminación debida a la presencia de metales pesados en el agua es uno de los problemas ambientales más recurrentes a nivel mundial. Los metales pesados pueden estar presentes naturalmente (fuentes antropogénicas) o por la presencia de actividades como la minería (Lintern et al., 2016), los cuales pueden ser eliminados al medio ambiente. Estos contaminantes llegan a formar parte de los medios acuáticos y posteriormente pueden contaminar nuestros alimentos, contaminando previamente los cuerpos de agua. En el Perú, aproximadamente el 31.15% de la población ingiere metales pesados a través del agua que bebe (ONU, 2022). Uno de los mayores contaminantes es la presencia de arsénico, lo cual representa un peligro para la salud pública, ya que este se almacena en nuestro cuerpo luego de una larga exposición, pudiendo producir cáncer, problemas en la piel, etc. Los tratamientos convencionales para la remoción de microcontaminantes del agua, razón por lo que es necesario el planteamiento de nuevas tecnologías para la remoción de este tipo de contaminates (Stauffer, 2013). El desarrollo de nuevos métodos para la remoción de este tipo de contaminantes que además utilicen materiales que sea biocompatibles y biodegradables (Crini, G., 2005, Luo, X., 2015), pero que además brinden un valor agregado a los desechos, resultan de gran importancia.
En este proyecto se propone la revalorización de desechos agroindustriales producto de la producción de la goma de Tara, los cuales se utilizarán tanto para la obtención del carbón activado, como para la obtención de la nanocelulosa. El uso de la Tara ha sido estudiado para la obtención de carbón activado (Bedia et al., 2018) obteniéndose un material con muy buena capacidad de adsorción. Asimismo, se ha evaluado la capacidad de adsorción de la nanocelulosa preparada a partir de estos desechos obteniéndose buenos resultados (Gomez-Maldonado, D; Ponce, S.; Peresin, M., 2022). Se espera que el uso de ambos materiales junto con las nanopartículas de magnetita produzcan un compósito con mejor capacidad para la remoción de contaminantes pero que además permitirá revalorar los residuos de la Tara.