Por esto es que hago ciencia-El reto de remover arsénico en agua

Autora: M. en C. Ana Cecilia Reynosa Martínez

Mi principal objetivo para estudiar un doctorado en el Cinvestav es poder ofrecer soluciones a los problemas de la comunidad en la que vivo. Uno de ellos y que afecta a los más pobres en comunidades rurales, es la contaminación del agua por el elemento arsénico. Este elemento, que se encuentra de forma natural en las piedras es disuelto en el agua después de mucho tiempo de estar en contacto con ella. De esta forma, cuando se extra agua a través de pozos, este elemento se encuentra en el agua que se extrae de forma natural. El gran problema es que a medida que más se consume el agua, más profundo se tiene que cavar un pozo, lo que significa que esa agua ha pasado más tiempo en contacto con las piedras y por lo tanto la concentración de arsénico es más alta. El problema de la contaminación de arsénico en nuestra agua, se acentúa si consideramos que en zonas desérticas y semi-desérticas estos pozos son las únicas fuentes de agua disponibles, por lo que no queda otra opción que consumir esa agua contaminada.

Debido a la elevada toxicidad del arsénico es que existe la necesidad de removerlo del agua. En la actualidad, se usan diferentes técnicas de remoción como son la coprecipitación; sin embargo, la mayoría tienen baja eficiencia o generan una gran cantidad de residuos, que se convierten en un problema más, ya que estos residuos son peligrosos al contener arsénico y requieren un manejo adecuado.

Una de las técnicas que tiene buena eficiencia es la adsorción, la cual consiste en el uso de un material sólido en cuya superficie se adhieren los contaminantes; en este caso el arsénico. No obstante, un reto al que nos enfrentamos al usar materiales adsorbentes en zonas desérticas y semi-desérticas es que el agua en estas regiones es muy dura, es decir, tiene una alta concentración de carbonatos, y otras sales, que generalmente se adhieren primero o más rápido a la superficie de nuestro material antes que el arsénico, evitando su remoción.

Se ha observado que las plantas tienen un mecanismo para atrapar al arsénico y así evitar sus efectos tóxicos, el cual involucra el uso de moléculas en cuya estructura se encuentra el azufre. Es por esto que en el Laboratorio de Investigación en Energía y Agua (GINAER-LAB) del Cinvestav-Saltillo, se decidió estudiar la producción de materiales adsorbentes que sin importar la presencia de otras sales en el agua, pueda adsorber preferentemente arsénico. Para ello, se seleccionó al óxido de grafeno como material base para nuestro estudio, ya que cuenta con grupos funcionales con oxígeno, los cuales pueden ser intercambiados por otros elementos, por ejemplo azufre.

Actualmente, se ha funcionalizado nuestro óxido de grafeno con diferentes moléculas, entre ellas ácido sulfanílico.  Las pruebas de adsorción realizadas con el nuevo material muestran que tiene buena capacidad para adsorber arsénico aun en presencia de carbonatos y sulfatos, sales que predominan en los pozos de agua en el estado de Coahuila en concentraciones mayores a 1000 mg/L. Con el uso de este material podría mejoraría considerablemente la calidad de agua que actualmente se suministra en las regiones más vulnerables del país. Esperamos poder continuar con nuestro trabajo de investigación, para poder obtener un material adsorbente que sea efectivo para remover arsénico, considerando el tipo de agua que tenemos en México.

Cecilia y arsénico
Cecilia realizando pruebas de adsorción con arsénico

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