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Tecnología

La fuerza de la transformación

Una vez reciclados, los residuos de los laboratorios se reutilizan en nuevos experimentos

A comienzos de abril de este año, al menos ocho ciudades del norte del estado de Río de Janeiro sintieron en la práctica los efectos de la desidia de una industria con relación a sus desechos. Durante varios días, alrededor de 600 mil personas se quedaron sin agua potable, debido a que el río Paraíba do Sul, que abastece a esas ciudades, fue contaminado por un derramamiento de productos químicos del reservorio de una industria de papel instalada en Cataguases (estado de Minas Gerais), una localidad ubicada en el límite con Río de Janeiro. La espuma tóxica dejó en su rastro toneladas de peces muertos, y puso en alerta a las entidades ligadas a la salud pública y al medio ambiente.

Accidentes como éste no sucederían si se tomasen los debidos recaudos, y si dicha industria hubiese adoptado principios y metodologías similares a las utilizadas con éxito desde hace seis años por el Centro de Energía Nuclear en Agricultura (Cena), dependiente de la Universidad de São Paulo (USP), con sede en Piracicaba (interior de São Paulo). La constatación en el sentido de que era necesario establecer estándares para el descarte y el reciclaje de los productos químicos utilizados en experimentos fue el punto de partida para el desarrollo de un programa de gerenciamiento de residuos químicos y aguas servidas en dicha unidad. Esto en 1997.

Y los resultados pueden traducirse actualmente en mejoras ambientales y económicas. Solamente el año pasado, cerca de 400 mil litros de residuos químicos, que contenían materiales peligrosos, fueron reciclados. Entre las sustancias que forman parte de ese volumen se encuentran el plomo, la plata, el mercurio, el cobre, zinc, el selenio, el bromo, el amoníaco, los sulfuros, el metanol, la acetona y el cromo. Varias de éstas sustancias se reutilizan en las líneas de investigación desarrolladas en el instituto. De acuerdo con cálculos del ingeniero químico José Albertino Bendassolli, coordinador del Laboratorio de Isótopos Estables y del programa de gerenciamiento de residuos químicos del Cena, el ahorro mensual con el reaprovechamiento de estos productos llega a alrededor de 5 mil reales.

“Por año son 60 mil reales. Pero, si tenemos en cuenta el programa de gerenciamento de agua y energía eléctrica, podremos llegar a una economía anual de 200 mil reales.Estos ejemplos exitosos pueden trasladarse a otras instituciones de investigación y enseñanza”, dice Bendassolli. Tan solo en el sistema de producción de agua desmineralizada implantado por el Cena, la economía anual con gastos de agua y energía eléctrica pueden ascender a 140 mil reales.

Con el proceso de destilación convencional -el más empleado en laboratorios de enseñanza e investigación en el país-, por cada litro producido se consumen entre 15 y 20 litros de agua tratada en el sistema de refrigeración; la mayoría descartada luego del proceso. Según los cálculos del coordinador del programa, como el Cena consume alrededor de 60 mil litros de agua destilada por mes, el derroche mensual sería del orden de los 900 metros cúbicos, lo que representa alrededor de 10,8 millones de litros por año. Y la energía consumida para producir 1 litro de agua destilada gira en torno a 0,7 kilovatio, lo que representa unos 42 mil kilovatios por mes.

Filtros y arena
En el año 2001, con el aporte de recursos de la FAPESP, a través del Programa de Infraestructura V, el instituto dimensionó y construyó una central de producción de agua que utiliza básicamente gravedad y presión. Mediante este proceso, el agua desmineralizada se obtiene por intercambio iónico (resinas que intercambian cargas positivas y negativas). El líquido de la red de abastecimiento público de agua corriente de Piracicaba, del Servicio Municipal de Agua y Desagües (Semae, sigla en portugués), pasa inicialmente por un filtro de carbón activado y granos de arena de varios tamaños, y luego por grandes columnas de acrílico transparente, que contienen las resinas encargadas de retener los cationes (calcio, magnesio, potasio, sodio y algunos metales pesados) y aniones (cloruros, sulfatos, nitratos y carbonatos, entre otros).

Posteriormente el agua pasa por un sistema de desinfección con luz ultravioleta, y por filtros de polipropileno con ranuras de 5 micrones. “El resultado es que actualmente tenemos un 50% de nuestras unidades que utilizan dicha agua”, comenta Bendassolli. Como algunos están lejos de la central de producción, en donde ésta es extraída por los técnicos en recipientes, el coordinador del programa cree que es posible mejorar la distribución, para dotarla de más eficiencia, con cañerías específicas.

El trabajo de gerenciamiento de residuos químicos del Cena empezó en 1997, en el Laboratorio de Isótopos Estables, sitio en donde se produce la mayor cantidad de desechos del instituto. El laboratorio se encarga de toda la producción nacional de compuestos enriquecidos en los isótopos pesados de nitrógeno y azufre, por lo tanto, sin radioactividad, utilizados fundamentalmente en la investigación agronómica como trazadores, en el análisis del ciclo del nitrógeno y del azufre en el sistema suelo-planta.

Como en los últimos años se ha registrado un incremento del consumo de dichos compuestos, la producción tuvo que ampliarse, lo que a su vez generó un mayor volumen de efluentes químicos, y la necesidad de adoptar un programa de gerenciamiento de los residuos. El Cena integra, junto con la Esalq, el campus de la USP de Piracicaba. Son 37 investigadores docentes, alrededor de 100 no docentes y 150 alumnos de posgrado, que trabajan en 19 laboratorios de investigación.Bendassolli recuerda los comienzos del programa, cuando la primera tarea ya brindaba una idea acerca de lo que le esperaba al equipo.

En un depósito abierto, sin ningún tipo de organización, se hallaban 5 toneladas de residuos, precariamente acondicionados, y en gran medida sin ningún tipo de rotulación. El primer paso consistió en clasificar todo aquello que era pasible de identificar. “En total, alrededor de 2,1 toneladas del material fueron incineradas, porque no fueron segregadas en la fuente generadora”, comenta. La incineración fue realizada por Basf en Guaratinguetá, con el seguimiento de la Compañía de Tecnología de Saneamiento Ambiental (Cetesb).

Banco de datos
El depósito original fue entonces remodelado, siguiendo rígidos criterios de almacenamiento de material, y los residuos divididos en 11 clases. Bendassolli recuerda que, como este ambiente es un entrepuesto provisorio, el material descartado debe permanecer como máximo 120 días en el lugar. Posteriormente debe ser recuperado o incinerado. Un banco de datos informatizado, desarrollado por el Laboratorio de Informática del Cena, suministra datos detallados, cuantitativos y cualitativos, de los residuos almacenados y generados en las líneas de investigación y enseñanza de la institución, al margen de informaciones técnicas sobre más de 200 compuestos químicos peligrosos.

El equipo también elaboró un video con los resultados del programa de gerenciamiento, que se les presenta a los grupos que visitan la institución. Un resultado importante que se les muestra a los visitantes es el reciclaje de varios residuos acuosos, que contienen productos peligrosos, como cianuro, amoníaco, sulfuro, bromo y otros. Éstos son reciclados y reaprovechados en otras líneas de investigación del Cena, mientras que los sólidos, tales como las lámparas fluorescentes, son enviados a una empresa que realiza el reciclaje del mercurio. Los residuos de plata, por ejemplo, son recuperados y utilizados como óxido de plata en otros procesos analíticos. “Este material es un reactivo caro, que usamos para determinar la cantidad de azufre en la plantas, por ejemplo”, comenta Bendassolli. El cromo, entretanto, es utilizado como dicromato de potasio en varios procesos analíticos.

Sin oxígeno
El cobre metálico, utilizado para retirar el exceso de oxígeno de muestras de suelo, sedimentos y plantas, antes de pasar por el espectrómetro de masas, es reciclado en su forma original. Al retener el exceso de oxígeno de las muestras, el cobre se oxida y pierde su función, y además es tóxico. Para retornar al cobre metálico, ésta pasa por un proceso conocido como óxido-reducción, que consiste en emplear el hidrógeno a 450° C para retirar el oxígeno. El reciclaje del cobre proveniente de tres equipamientos del Cena representa un ahorro anual en la importación de esta materia prima del orden de los 12 mil dólares.

Aunque muchos de estos procesos sean convencionales, no siempre son empleados por las universidades, o incluso por las industrias. “Las empresas producen una gran cantidad de residuos, pero en menor variedad. La universidad produce en menor cantidad, pero la diversidad es mucho mayor. Nuestro objetivo es que los procesos desarrollados acá puedan transmitirse”, dice el coordinador del programa.

De acuerdo con su evaluación, una manera de transmitir ese conocimiento es por medio del curso de grado de Gestión Ambiental de la Esalq, que tiene como finalidad formar administradores del ambiente. Bendassolli es responsable de una asignatura -que consta en el cuadro curricular de 2005, cuando los primeros alumnos de esta nueva carrera estén en el último año- que aborda la cuestión de la seguridad y el tratamiento de residuos químicos en laboratorios. Otra forma de transmisión consiste en recibir a alumnos de colegios y facultades enlos laboratorios del Cena.

Programa en el shopping
Una de estas visitas ya ha rendido sus frutos. Dos alumnos que trabajan en una industria de Piracicaba notaron que algunos procedimientos adoptados por la empresa podrían ser modificados, y pusieron en práctica técnicas aprendidas en el Cena. Bendassolli también considera importante mostrar la comunidad el trabajo de la universidad. Por tal motivo, a comienzos de junio, Glauco Tavares, Gleison de Souza y Felipe Rufino Nolasco, integrantes del equipo, presentaron el programa de residuos en un shopping de Piracicaba, como parte de las actividades relativas a la Semana del Medio Ambiente.

Dentro de un mes, el Cena concluirá su participación en el Infraestructura V. Ese programa fue lanzado por la FAPESP en 1999, para dar continuidad al Programa de Infraestructura creado en 1995, con el objetivo de recuperar y modernizar los laboratorios y demás instalaciones de investigación de las instituciones paulistas, que se encontraban bastante deterioradas, lo que hacía imposible incluso la propia actividad de investigación. El Infra V fue dividido en dos grandes módulos: el de tratamiento de residuos químicos y el de centros de informaciones, incluidas allí bibliotecas, museos y archivos.

Participan del módulo de residuos químicos diez laboratorios de la USP, tres de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), uno de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), uno de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) y uno de la Universidad de Ribeirão Preto (Unaerp), al margen del Centro de Control de Zoonosis de la Municipalidad de São Paulo, el Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (Ipen, sigla en portugués) y el Centro de Investigación Ganadera Sudeste de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa, sigla en portugués), que percibieron un total de 4,2 millones de reales.

De acuerdo con Bendassolli, para que el programa del Cena tenga continuidad se necesitarán alrededor de 60 mil reales anuales para material de consumo, mantenimiento de equipos y desarrollo de nuevos métodos, al margen de la contratación de personal técnico (empleados exclusivos para el programa).

“Como la investigación es dinámica, con experimentos diversos, debemos pensar siempre en nuevas metodologías de tratamiento de los otros compuestos que surgen”, relata el coordinador del programa. Este valor representa un monto pequeño, si se lo compara con lo que ya se ha invertido hasta ahora: alrededor de un millón de reales, entre fondos aportados por la FAPESP, el Programa de Apoyo a Núcleos de Excelencia (Pronex, solventado por el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico – CNPq), la USP y el propio Cena. No tendría sentido, como dice Bendassolli, que después de tanto esfuerzo y de los resultados mostrados, se abandonara lo que se ha hecho.

El Proyecto
Tratamiento de Residuos Químicos
Modalidad
Programa de Infraestructura V
Coordinador
José Albertino Bendassolli – Centro de Energia Nuclear en Agricultura/ USP
Inversión
R$ 497.960,00 y US$ 22.940,00

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