Académica USM desarrolla tecnología para potabilizar aguas residuales

16 · diciembre · 2019

La Dra. Carolyn Palma, académica del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Casa de Estudios, lidera un equipo de investigación que busca potabilizar aguas residuales para su reutilización de manera eficiente y amigable con el medio ambiente.

Desde que se declaró el problema del calentamiento global, la escasez del recurso hídrico se ha convertido en una de las preocupaciones a nivel mundial. Según un estudio del World Resources Institute, para el año 2040 habrá 33 países, entre ellos Chile, que experimentarán un estrés hídrico extremo por motivos de sequía y aumento de demanda. Situación que a nivel país ya se está vislumbrando, con altos porcentajes de sequía en la zona centro-sur del país.

El cambio climático, el desarrollo económico, la urbanización y el crecimiento poblacional están impactando directamente en la disponibilidad de agua. Incluso se ha cuantificado que para el 2030 existirá un 40% de déficit de agua dulce a nivel mundial.

Ante este escenario, buscar nuevas fuentes de agua dulce se convierte en una prioridad. Dentro de las opciones que se contempla está la desalinización de aguas marinas, cuyos costos energéticos asociados son muy elevados, y la reutilización de aguas residuales urbanas, que han sido denominadas por la UNESCO como “el nuevo oro negro”, debido a su potencial como fuente de agua dulce.

Reutilización de aguas residuales

¿Qué son las aguas residuales? Se trata de cualquier tipo de agua cuya calidad se vio afectada por las actividades del ser humano, ya sea a nivel doméstico, urbano o industrial.

Actualmente, Chile cuenta con 294 Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales. Sin embargo, la incorporación de nuevas tecnologías y el uso de diversos compuestos químicos en actividades industriales y domésticas han dado paso a la liberación de sustancias químicas orgánicas a nuestras aguas, denominadas contaminantes emergentes, los que no son eliminados en los actuales procesos de tratamiento de aguas.

Estos contaminantes no permiten la reutilización de las aguas residuales como fuentes de agua potable y de riego, debido a que presentan características que pueden producir efectos sobre la salud y el medioambiente. 

En este contexto, un equipo de investigación, liderado por la académica del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental y Directora General de Campus San Joaquín de la Universidad Técnica Federico Santa María, Dra. Carolyn Palma, se encuentra trabajando en el desarrollo de una nueva tecnología que permita remover estos compuestos para valorizar el recurso hídrico y asegurar un uso seguro por parte del ser humano.

“Lamentablemente, la incorporación masiva de compuestos y su uso en los diversos procesos industriales ha sido un fenómeno más rápido que la implementación de regulaciones y tratamientos para algunos de esos compuestos que pasan a ser contaminantes y que posteriormente son descargados en el entorno. Actualmente, el proceso convencional de tratamiento de agua está diseñado, en términos generales,  para la remoción de sólidos, materia orgánica y microorganismos, algunos adicionalmente para la remoción de nitrógeno y fósforo, otros para la remoción de cloruros, pero ninguno contempla la degradación de contaminantes químicos orgánicos activos, por lo que se hace necesario mejorar el diseño de las actuales plantas de tratamiento de aguas residuales, incorporando una fase que permita la remoción o biodegradación de los contaminantes emergentes”, afirma la Dra. Palma.

Según explica la académica de la USM, los procesos convencionales de tratamiento de agua “no son capaces de eliminar en un 100% los contaminantes emergentes, porque no están diseñados para ello”, siendo necesario introducir tecnologías de tratamiento avanzado. “Lo que proponemos es, desarrollar una tecnología híbrida de adsorción y biodegradación simultánea, constituido por carbón activado granular y enzimas oxidantes, los que podrían ser obtenidos a partir de residuos agroforestales de la industria nacional, aumentando la compatibilidad ambiental del proceso y reduciendo los costos asociados a su producción”.

El escenario en Chile

¿En qué situación se encuentra nuestro país en materia de tratamiento de aguas residuales?

Chile ya está posicionado como un país pionero en tratamiento de aguas residuales en Latinoamérica, ya que cuenta con una gran capacidad instalada en materia de plantas de tratamiento.  Por lo tanto, nuestro país debería ser el primero del sector en actualizar su normativa y tecnología e incluir la remoción de los contaminantes emergentes en sus plantas de tratamiento de agua. Sin embargo, al no tener los mismos ingresos que los países desarrollados de Europa, requiere generar procesos menos intensivos, tanto en costos de implementación como de operación.

En este contexto, ¿cómo se incorpora el proyecto en el que se encuentra trabajando?

El proyecto propone ser pionero en el desarrollo de tecnología de tratamiento de contaminantes emergentes, la cual sería aplicable en un futuro cercano y permitiría tratar aguas residuales urbanas alcanzando altísimas calidades, siendo posible su reutilización como agua dulce de riego segura o incluso potable, proporcionando seguridad alimentaria en el sector agrícola, así como para consumo humano, y de una forma compatible con el medio ambiente.

¿Cuáles creen que son los principales desafíos para el país en esta materia?

Chile es un país que presenta un nivel de tratamientos de sus aguas cercano al 99%, con acceso a agua potable de un 100% en zonas urbanas, según datos de la Superintendencia de Servicios Sanitarios, y que además se posiciona en el puesto 174 del ranking de países con escasez hídrica a nivel mundial, publicado en 2018. Sin embargo, debido a la singularidad de su geografía y por otra gran variedad de factores como el cambio climático, hoy 2/3 del país se ve afectado por escasez hídrica. La disminución de fuentes de agua dulce para cubrir las necesidades en agricultura, ganadería, procesos industriales, con fines recreativos y domésticos, se ven gravemente afectados, no en el mismo nivel, pero todos necesariamente afectados.

Según datos entregados por Aguas Andinas, durante 2018 se trataron 605 millones de m3, de los cuales 274,9 millones de m3 corresponden a la planta La Farfana y 229 millones de m3 a Trebal-Mapocho. Este caudal es vertido a los ríos, pudiendo efectivamente retornarlos al sistema de distribución de agua potable, o re inyectar a las napas subterráneas, entre otras opciones. ¿Cuál es la principal limitación para ello? el costo de los tratamientos para eliminar contaminantes orgánicos solubles recalcitrantes a los tratamientos convencionales, que están en bajas concentraciones, que presentan diversidad de estructuras químicas, diversidad de propiedades físico químicas, entre otros aspectos. La adsorción es un proceso que ya es parte de los sistemas de potabilización, pero no es suficiente, por lo que nosotros hemos generado un biocatalizador que permite además la biodegradación. Faltan estudios que consoliden la propuesta de tecnología, pero sin duda debemos caminar hacia una cuarta fase de tratamiento para recuperar este valioso recurso.

 

No hay comentarios en esta noticia

Ingresa tu comentario

Valoramos su opinión siempre que esta sea emitida con respeto y responsabilidad. Nos reservamos el derecho a no publicar comentarios que resulten ofensivos o fuera del contexto de la noticia.

(*) Son datos necesario para enviar.

USM Transparente Universidad Acreditada 6 Años G9 Universidades Públicas No Estatales
Mecesup Reuna Universia Estudia en Valparaíso Agrupación de Universidades Regionales de Chile