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Química

Sin residuos tóxicos

Patentes derivan en productos para el tratamiento de efluentes industriales

La arcilla sintética elimina los residuos líquidos de la tintura con colorante textil azul

Eduardo Cesar La arcilla sintética elimina los residuos líquidos de la tintura con colorante textil azulEduardo Cesar

Dos tecnologías para la purificación ambiental, una para el tratamiento de efluentes industriales y otra para la eliminación de compuestos tóxicos en suelos, desarrolladas por investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y licenciadas para la empresa Contech Productos Biodegradables, de Valinhos, interior paulista, están listas para salir al mercado. Comenzamos con una botellita de 50 mililitros dentro del laboratorio y actualmente producimos carradas de 500 kilogramos, dice el químico Odair Ferreira, quien comenzó a trabajar en el desarrollo de una sustancia destinada al tratamiento de efluentes textiles en 1999, en su tesina de maestría, y actualmente continúa su investigación, como contratado por la empresa.

La base del producto para limpiar efluentes creado en el laboratorio del Instituto de Química de la universidad son nanopartículas de arcilla sintética que, al entrar en contacto con los residuos líquidos de procesos de teñido de tejidos o papel, funcionan como una esponja que absorbe las tinturas. Al final del proceso, el agua quedaba nuevamente limpia y podía ser descartada sin riesgo de contaminar napas freáticas y los ríos, y podía también reutilizarse en el proceso industrial. A partir de la arcilla mineral se fabrica una arcilla sintética nanoestructurada con propiedades específicas, explica Ferreira. El tamaño reducido de las partículas, con alrededor de 100 nanómetros a efectos de comparación, la molécula de ADN, que almacena el material genético de las células, mide dos nanómetros de espesor-, aumenta el área de contacto del producto con el efluente y, consecuentemente, su eficiencia como purificador.

La arcilla sintética, en forma de polvo, se coloca en contacto con el efluente colorido en un sistema de agitación. La dosis varía de acuerdo con la naturaleza y la concentración de las sustancias químicas presentes en cada efluente. Durante los procesos de teñido, para que los tejidos resulten con un color acentuado, los fabricantes muchas veces utilizan cantidades de colorante superiores a las que la fibra logra adsorber, observa Ferreira. Adsorber y absorber son procesos muy diferentes. Una esponja absorbe agua, pero el líquido se escurre fácilmente cuando se la exprime, mientras que en la adsorción, las moléculas o iones quedan retenidos en la superficie de sólidos debido a interacciones químicas o físicas. Los propios fabricantes de anilinas están creando sustancias cada vez más resistentes. El colorante azul reactivo 19, muy utilizado en la industria textil, cuando es descartado en un río permanece allí hasta 50 años,  ejemplifica.

El producto también puede ser utilizado en el tratamiento de residuos resultantes de la producción de papeles de color y de celulosa, en efluentes de la industria petroquímica y metalmecánica. El carbón activado, empleado en las mismas condiciones, logra eliminar tan sólo el 50% del colorante de los efluentes, comparado con el 95% alcanzado por la arcilla sintética, dice el profesor Oswaldo Luiz Alves, coordinador del Laboratorio de Química de Estado Sólido del Instituto de Química de la Unicamp, director de tesis de Ferreira y de la investigación, que en el año 2002 recibió el Premio Unesco-Orcyt de Tesis de Maestría defendidas en Instituciones Académicas del Mercosur Ampliado, en la modalidad Química. Otra ventaja del material desarrollado en la universidad es la que hace que al final del proceso pueda ser reciclado y reutilizado en una nueva decoloración de efluentes. Ese reprocesamiento puede hacerse de mínima cinco veces, lo que significa un menor consumo de materias primas. Al final del ciclo útil de la arcilla como adsorbente, todavía podrá reutilizársela como materia prima en otros procesos industriales, en sustitución de pigmentos y aditivos minerales.

Efluentes industriales
Desde marzo de 2005, cuando el Consejo Nacional de Medio Ambiente (Conama) promulgó la resolución 357, que establece patrones de emisión para efluentes, entre los cuales se hallan límites para la emisión de colorantes en los ríos, las empresas comenzaron a proponer soluciones para adecuarse a las nuevas directrices ambientales. En esa época fue que Contech tuvo una consulta de un cliente que buscaba un tratamiento eficiente para sus efluentes industriales. El coordinador de investigación del Centro de Desarrollo y Tecnología de la empresa, Ricardo de Lima Barreto, quien hizo maestría en la Unicamp, sabía que una patente de la cartera de la Inova, la Agencia de Innovación de la universidad, podría resolver el problema de su cliente y ampliar el área de actuación de Contech. La empresa creada en Brasil en la década de 1990, con actuación en Europa y América del Sur, tiene como interés principal la provisión de sistemas y productos químicos aplicados principalmente en el sector del papel y la celulosa.

La licencia de la tecnología fue acordada en septiembre de 2007, dos años después de haber iniciado el proceso de negociación con la Unicamp. La fase piloto del proyecto cuenta con apoyo de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) en el marco del Programa de Subvención a la Innovación de 2007 en el área de nanotecnología. Culminada la fase piloto, la empresa comenzará a producir en escala preindustrial con algunos clientes, y actualmente se encuentra lanzando la tecnología al mercado bajo el nombre de la marca registrada Dept. Tres meses después de esa licencia, en diciembre del mismo año, Contech y la Unicamp firmaron otro acuerdo de transferencia de tecnología, desarrollada en el Laboratorio de Química Ambiental del Instituto de Química por el profesor Wilson Jardim y con la participación del investigador Juliano de Almeida Andrade. Así, además de un reactivo químico destinado al reacondicionamiento de áreas contaminadas, también fueron licenciadas las marcas registradas Fentox y Fentox TPH.

La diferencia entre ambos productos es que el Fentox se encuentra indicado para la purificación de sustancias líquidas, mientras que el Fentox TPH actúa principalmente en suelos. El producto aumenta el poder destructivo del peróxido de hidrógeno, conocido popularmente como agua oxigenada, sustancia utilizada para la destrucción de compuestos tóxicos, dice Barreto. La técnica denominada proceso oxidativo avanzado consiste en poner en contacto el producto reactivo formado por el agente químico y el peróxido de hidrógeno con los contaminantes del agua y del suelo, que son destruidos y transformados en agua y gas carbónico. Entre estos contaminantes se encuentran los residuos orgánicos persistentes, categoría en la que se encuadran los pesticidas como el DDT, compuestos aromáticos tales como el benceno y algunos tipos de colorantes.

El relevamiento más reciente de la Compañía de Tecnología de Saneamiento Ambiental (Cetesb) apuntó casi 2.500 áreas contaminadas en el estado de São Paulo, dice Barreto. Principalmente se trata de derrames de gasolineras y de industrias abandonadas, que se infiltran en la napa freática, desembocando luego en los cursos de agua y perjudicando a las poblaciones que residen en zonas aledañas. En el caso de las contaminaciones por derivados del petróleo, el principal problema se halla en los derrames de los tanques subterráneos de las gasolineras. Cuando son muy antiguos, dichos tanques sufren la corrosión y acaban contaminando los acuíferos. La idea de denominar al producto con el nombre de Fentox surgió durante las investigaciones en laboratorio como una forma de homenajear al químico Henry John Horstman Fenton, autor de los primeros trabajos con tecnologías oxidantes en 1894 mediante la utilización de peróxido de hidrógeno y catalizadas por hierro. Casi 90 años más tarde, en la década de 1980, sus fórmulas fueron utilizadas para la eliminación de compuestos tóxicos en Europa, Estados Unidos y Canadá.

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