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Científicos mexicanos remedian suelos contaminados con calor

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Saltillo, Coahuila. 12 de julio de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- En la Corporación Mexicana de Investigación en Materiales, S.A. de C.V. (Comimsa), la Gerencia de Ingeniería Ambiental trabaja, desde hace 13 años, con el tratamiento de remediación de suelos contaminados por hidrocarburos para eliminar pasivos ambientales en el norte de México.

Para lograr esto, Comimsa cuenta con proyectos para el desarrollo de tecnología especializada y autorizada por la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat) para la remediación de suelos contaminados, como es el caso del equipo de desorción térmica.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el ingeniero Salvador de la Garza González, subgerente de Ingeniería Ambiental Región Centro-Norte, de la Gerencia de Ingeniería Ambiental de Comimsa, explica la importancia de la remediación de suelos, el proyecto del desarrollo del equipo de desorción térmica y su escalamiento desde el nivel piloto hasta el industrial.

 Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Qué es la remediación de suelos contaminados?

Salvador de la Garza González (SGG): La remediación de suelos en sitios contaminados es una serie de acciones o actividades que se requieren precisamente para limpiar o dar tratamiento a suelos contaminados, ya sea contaminados por hidrocarburos, metales pesados o alguna otra sustancia química tóxica que pueda dañar la salud humana o la biodiversidad.

En este caso, hay tres tipos de tratamientos principales para la limpieza de suelo, son tratamientos fisicoquímicos, tratamientos biológicos usando bacterias o microorganismos degradadores de hidrocarburos o lixiviadores de metales pesados y tratamientos térmicos donde aplicamos calor para lograr la separación del contaminante del suelo o agua.

AIC: ¿Cuál es la importancia social y científica del tema?

SGG: Hay dos puntos, el primero y más importante es que hay que prevenir los riesgos a la salud humana. La contaminación si se encuentra en campos agrícolas, ya sea por hidrocarburos, metales pesados, agroquímicos, etcétera, podemos encontrar productos del campo que contengan agentes contaminantes, si hay un suelo o subsuelo contaminado y se llega a contaminar el agua subterránea, esta agua fluye hacia una fuente de extracción de agua donde es utilizada para uso-consumo humano, también podemos tener severos daños y exposición a las sociedades.

1 salvador1207Ing. Salvador De la Garza González frente a planta de desorción térmica.Por ejemplo, la contaminación por arsénico en la región lagunera, también contaminación por hidrocarburos como el benceno, de lo que se trata es de evitar estos peligros y exposición.

El segundo punto trata sobre lo que están haciendo las autoridades ambientales para prevenir estos daños, exposición y contaminación. Hace 30 o 40 años no teníamos normatividad en materia ambiental en cuestión de pasivos ambientales y, poco a poco, con experiencia, las autoridades han estado regulando, se han tratado de integrar mejores prácticas y manejo responsable de agentes contaminantes para disminuir las fuentes de contaminación y así evitar riesgos a la salud.

En el aspecto científico, con la experiencia y conocimiento en el tema, se hacen investigaciones sobre el tratamiento por tipo de contaminantes en suelos y agua, desarrollos tecnológicos bajo condiciones particulares, donde existen factores que indican que un mismo tipo de tratamiento no actuará igual en una zona que en otra.

 AIC: ¿Qué es el equipo de desorción térmica?

SGG: En Comimsa, realizamos un desarrollo tecnológico en un área que estábamos remediando, para la que se indicaba un tratamiento mediante el proceso de biorremediación. Este proceso no funcionó, lo hicimos un tiempo y comenzamos a investigar qué estaba pasando, tipo de suelo, tamaño de partículas, origen, intemperización, etcétera. Hacíamos una remediación por contaminación de hidrocarburos, entonces, por el tipo de suelo y fragmentos de roca arcillosa, el agua y los microorganismos que queríamos meter para limpiar el suelo aplicando la tecnología de biorremediación, no podían entrar y hacer la limpieza en la matriz del suelo y rocas. Esto debido a que la porosidad de las rocas arcillosas es abundante pero el tamaño de los poros es tan pequeño que no permite el flujo e intercambio de agua o fluidos en su interior.

Optamos por cambiar de tecnología y se decidió aplicar la desorción térmica. Lo que hicimos fue desarrollar un prototipo de equipo de desorción térmica para llevarlo a campo y ver si nos daba mejores resultados y funcionó, no había otra manera de remediar el suelo mas que aplicando calor, ya después que vimos que funcionó el prototipo y haciendo varias pruebas, lo pudimos escalar a nivel industrial e hicimos un equipo móvil para transportarlo y con este hemos estado trabajando los últimos años.

AIC: ¿Qué resultados han obtenido con la aplicación de este equipo?

SGG: Precisamente, el equipo se diseñó de acuerdo a la necesidad que había en ese sitio, donde existían ciertas particularidades del suelo y no con cualquier tecnología o proceso podíamos limpiarlo.

Por esta razón, fue seleccionado un tratamiento mediante la aplicación de calor, que fue lo que nos motivó para desarrollar el prototipo de desorción térmica, hacer pruebas necesarias y confirmar el funcionamiento de la tecnología aplicada. Una de las características importantes de la desorción térmica es llegar a calentar el suelo sin calcinarlo, el equipo desarrollado puede trabajar con temperaturas entre 100 y 400 grados Celsius y así lograr la separación del carburo por medio de volatilización.

Al hacer pruebas en campo, ajuste de variables y más pruebas con el prototipo, se pudieron traer muestras del suelo tratado al laboratorio, pudimos ver que, si tenemos una concentración de 15 mil partes por millón (ppm) de hidrocarburos en el suelo, al aplicar el tratamiento logramos bajar la concentración a dos mil ppm, comprobando su funcionamiento y efectividad.

Escalamos nuestro equipo una vez que comprobamos el funcionamiento de la tecnología y de un prototipo que nos daba 1.25 m3/hora de suelo tratado, el equipo en escala industrial nos da hasta 17 m3/hora, dependiendo de varios factores, sobre todo la humedad.

1 suelo1207Este equipo lo utilizamos en suelos con características similares a las que comenté, así como en zonas geográficas donde el agua es escasa y solo se tiene para consumo humano, zonas áridas y en áreas naturales protegidas.

AIC: ¿Qué otros proyectos relacionados con la remediación de suelos contaminados desarrollan actualmente en Comimsa?

SGG: Aparte de la desorción térmica también nos estamos desarrollando en biorremediación, tenemos un laboratorio de biotecnología, que desde el 2000 estamos trabajando con microorganismos degradadores de hidrocarburos. Estos microorganismos los hemos seleccionado de diversas partes de México con diferentes climas, salinidad, tipos de suelo, etcétera. Hemos traído muestras al laboratorio, hemos separado microorganismos y los hemos clasificado viendo los que han sido más efectivos para la degradación de hidrocarburos. Entonces, formulamos un producto que se llama COBE-10 y este producto lo tenemos en paquetes de cinco y 10 kilogramos y lo llevamos al campo para aplicarlo en el proceso de biorremediación. Actualmente estamos desarrollando una nueva formulación de producto, estamos aún en la etapa de investigación.

AIC: ¿Cuál es el futuro en el tema de tecnología para la remediación de suelos contaminados?

SGG: La contaminación de suelos es algo que no termina, mientras haya transporte, almacenamiento y exposición de hidrocarburos en todo el territorio mexicano va a haber siempre fugas, derrames o contingencias por diversas causas, que originen fuentes de contaminación de suelos, aguas superficiales y aguas subterráneas.

Si lo vemos por el lado de metales pesados, la contaminación puede ser inducida por acciones del hombre (causas antropogénicas) o de manera natural, afectando igualmente suelos y aguas superficiales y/o subterráneas dañando ecosistemas enteros y provocando riesgos a la salud humana. Esto es algo que no decae, sino que es creciente, la remediación de suelos en México y la investigación y desarrollos tecnológicos en la remediación de suelos van encaminados a tratar un mayor volumen de diferentes tipos de suelo con diferentes características, bajo un menor costo, entonces lo principal es el desarrollo de nuevas tecnologías con mejores rendimientos y costos más eficientes. Esto es lo que se encuentra en desarrollo en nuestro país y es la tendencia a futuro.

Hay muchas tecnologías o tratamientos de suelos, hay que poner también especial importancia al tratamiento de aguas subterráneas contaminadas, porque en México se habla mucho de suelos, pero no de acuíferos, no hay una normatividad específica que nos diga cómo tenemos que actuar con los acuíferos, sí hay por ahí en algunas normas sobre hidrocarburos y metales pesados pero no sobre su tratamiento, por lo tanto la investigación y tecnologías sobre acuíferos contaminados también son de gran importancia.

 

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