Cómo el platino puede ayudar a limpiar las aguas residuales y hacerlas potables

A medida que el tratamiento de aguas residuales para su reutilización potable se convierte en una opción más viable y popular para abordar la escasez de agua, los científicos comenzaron a pensar en cómo abordar la presencia de aldehídos, que son sustancias químicas que persisten obstinadamente durante el tratamiento y que son tóxicas para los humanos. 

En un artículo publicado en la revista Environmental Science & Technology, los investigadores presentan la idea de usar platino para limpiar las toxinas en el agua de la misma manera que el metal se usa en los convertidores catalíticos para limpiar los contaminantes del aire en los gases de escape de los automóviles. En su opinión, el metal precioso se puede emplear para acelerar la oxidación y transformar los aldehídos que alguna vez fueron tóxicos en ácidos carboxílicos inofensivos.

“Cuando las aguas residuales se reciclan, el agua resultante es muy pura, pero no 100% pura”, dijo Dan McCurry, uno de los coautores del estudio, en un comunicado de prensa. “Todavía hay una pequeña cantidad de carbono orgánico detectable y estos átomos de carbono podrían estar unidos a moléculas que son muy tóxicas o completamente inocentes. Esto ha dejado perpleja a la gente durante años, particularmente porque el carbono puede atravesar tantas capas de tratamiento y barreras”.

Según McCurry, un estudio realizado en UC Berkeley reveló que entre un tercio y la mitad de estas moléculas están presentes en forma de aldehídos. 

Los aldehídos son compuestos químicos caracterizados por un átomo de carbono que comparte un enlace doble con un átomo de oxígeno, un enlace simple con un átomo de hidrógeno y un enlace simple con otro átomo o grupo de átomos. También son generalmente tóxicos para los humanos, lo que significa que su consumo a largo plazo podría provocar una variedad de enfermedades crónicas y potencialmente mortales, como el cáncer.

Sin embargo, hasta ahora, la oxidación catalítica de contaminantes orgánicos en agua sin electroquímica, la adición de químicos oxidantes aceptores de electrones o fotoquímica, no se había demostrado de manera sostenible.

Ingrese el platino, uno de los pocos oxidantes que no es tóxico y puede utilizar el oxígeno en el agua para catalizar una reacción de forma abiótica, es decir, sin el uso de microbios.

McCurry explicó que hay alrededor de ocho miligramos por litro de oxígeno disuelto en el agua. Si bien el O2 es un potente oxidante desde una perspectiva termodinámica, la reacción es lenta. Con platino, el proceso se acelera. Durante un tiempo, McCurry y su equipo de investigadores utilizaron platino para oxidar diferentes productos farmacéuticos como cuestión de experimentación. Después de un año de prueba y error, surgió la idea de usar platino en el tratamiento del agua para oxidar los contaminantes. 

“Ocurriría esencialmente de forma gratuita, y debido a que el oxígeno ya está en el agua, es lo más cercano que podría estar a una oxidación libre de químicos”, dijo el investigador.

El precio del platino

McCurry reconoció que el platino es costoso, pero también señaló que el costo, como el del convertidor catalítico de un automóvil, es relativo. “Tu auto probablemente tenga entre uno y 10 gramos de platino. La cantidad no es baladí. Si es lo suficientemente barato para instalar un Honda Civic, probablemente sea lo suficientemente barato para instalar una planta de tratamiento de agua”, dijo.

El científico aclaró que su avance no es tan relevante para la mayoría de las plantas de reúso de agua existentes, ya que muchas de ellas favorecen el reúso potable indirecto. Aquí es donde, una vez que se completan todos los procesos de tratamiento y reciclaje de agua, el agua se bombea de nuevo al suelo, por lo que esencialmente están creando agua subterránea nueva cuyos aldehídos probablemente sean consumidos por algún microbio.

“Pero cada vez más personas hablan de la reutilización potable directa”, dijo McCurry. “Donde estamos hablando de un circuito de agua cerrado donde el agua va de la planta de tratamiento de aguas residuales a la planta de reutilización y luego a una planta de agua potable o directamente al sistema de distribución a hogares y negocios”.

En estos casos, los aldehídos podrían llegar potencialmente a los consumidores. Si bien actualmente no están regulados, McCurry sospecha que la presencia de aldehídos en las aguas residuales recicladas pronto atraerá la atención de los reguladores. 

“Este es el problema para el que no sabíamos que teníamos una solución, pero ahora sabemos que este catalizador, que habíamos estado usando para oxidar productos farmacéuticos al azar por diversión, funciona muy bien en la oxidación de aldehídos y permitiría la reutilización directa de agua potable. para cumplir con las futuras pautas regulatorias y estándares de seguridad”, dijo el investigador.

Fuente: Mining