La escasez de agua, la polución y el cambio climático constituyen los principales problemas ambientales actuales. El crecimiento exponencial de la población y el incremento industrial han causado una alta generación de contaminantes ambientales que junto a las emisiones de gases efecto invernadero causan el deterioro de las condiciones de vida en el planeta. Dentro de los sectores contaminantes del agua se encuentra la agricultura por uso de pesticidas que son transportados hacia las corrientes de aguas residuales. Estos contaminantes son altamente tóxicos y se encuentran diluidos en el agua por lo que se dificulta su separación.
Una de las técnicas de remoción más promisorias para plaguicidas es la adsorción en carbón activado. El carbón activado posee un área superficial desarrollada y características superficiales que lo convierten en un material adecuado para este tipo de aplicaciones. Éste puede ser producido a partir de carbón y biomasa sólida. Dentro de esta última el uso de residuos agroindustriales se perfila como una opción ambiental y económicamente viable ya que se da valor agregado a un producto que en la mayoría de los casos estaría causando problemas de contaminación ambiental por disposición inadecuada.
Dentro de los plaguicidas más usados en agricultura se encuentra el Paraquat (nombre comercial del Dicloruro de 1,1'-dimetil-4,4'-bipiridilo). El Paraquat es un herbicida de uso común en gran variedad de cultivos que incluyen palma africana, frutales, verduras y tubérculos. Se clasifica como un compuesto altamente tóxico y aunque se encuentra prohibido en Europa y Estados Unidos es ampliamente comercializado en el resto del mundo.
El presente proyecto busca generar una alternativa para la remoción de contaminantes en aguas residuales por medio de la implementación de sistemas de adsorción usando carbón activado de cuesco de palma de aceite. Como contaminante se ha escogido el Paraquat teniendo en cuenta su uso generalizado en Colombia y alta toxicidad. El cuesco de palma de aceite es un residuo del proceso de extracción de aceite de palma, cuya producción viene en continuo ascenso durante los últimos años en Colombia. Este material presenta características de dureza y estructura porosa inherente que lo hace adecuado para la producción de carbón activado. El 57 % del cuesco de palma generado en Colombia constituye biomasa que puede ser utilizada en procesos de generación de valor agregado.
El desarrollo del proyecto se enmarca en dos ejes fundamentales: 1. Producción de carbón activado a partir de cuesco de palma de aceite y estudio de la influencia de los parámetros del proceso en las características del carbón activado producido y 2. Estudio de la adsorción de Paraquat en carbón activado.
Las actividades incluyen la adecuación de un horno para la realización de la activación física del cuesco de palma, el montaje y puesta a punto de un dispositivo de columna de adsorción, la carbonización y posterior activación del cuesco de palma, la caracterización del carbón activado y la realización de pruebas de adsorción de Paraquat en una columna de adsorción. Estas actividades se realizarán por medio de desarrollo de dos tesis de maestría y tres tesis de pregrado. Se ha logrado conformar un grupo multidisciplinario conformado por estudiantes de la Facultad de Ingeniería de los programas de Ing. Química, Ing. Mecánica y las maestrías en Ing. Mecánica e Ing. de Materiales y Procesos de Manufactura. Esto permitirá aprovechar las fortalezas en cada una de las áreas en el exitoso desarrollo del proyecto.
La información generada permitirá establecer la factibilidad técnica de la producción de carbón activado a partir de cuesco de palma y su aplicación en la adsorción de Paraquat. Esta información sirve como base para el desarrollo de proyectos que permitan el montaje de equipos a nivel de planta piloto y posteriormente lograr una aplicación industrial. |