Un nuevo modelo de intercambio iónico mejora la eliminación de sustancias PFAS. Os presentamos el trabajo que ha desarrollado un equipo investigador perteneciente al Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de Colorado. Los investigadores han desarrollado un sistema de intercambio iónico que extrae las sustancias perfluoroalquiladas y sustancias polifluoroalquiladas (PFAS).
INDICE
Sustancias PFAS y su eliminación con intercambio iónico
La forma más habitual de ingerir sustancias PFAS es a través de agua contaminada. La exposición a este tipo de químico, puede derivar en perjuicios al sistema inmunológico, daños en el hígado, entre otros. La concentración de este contaminante, es considerablemente baja, apunta Kurban Sitterley, miembro del estudio. Sin embargo, a pesar de la escasa concentración que presentan, pueden resultar cancerígenos.
La normativa está próxima a exigir niveles de PFAS en el agua potable de cuasi cero. En junio del presente año, la Agencia de Protección Ambiental de EEUU, anunció un plan para que las empresas reduzcan los niveles en el agua de consumo a prácticamente cero. Por lo tanto, será necesario que, llegada ese marco legal, numerosas plantas de tratamiento dispongan de tecnología eficaz ante las sustancias PFAS.
La normativa prevé endurecerse en relación a los niveles de PFAS exigibles
En la actualidad, el proceso de intercambio iónico permite una separación selectiva. Es decir, esta tecnología es de las pocas que pueden ser efectivas ante estos químicos habitualmente conocidos como “eternos”. Para la investigación, Sitterley, miembro de Alianza Nacional para la Innovación del Agua, unió sus esfuerzos con Alexander Dudchenko, del Centro del Acelerador Lineal de Stanford.
Innovación del modelo diseñado
El modelo diseñado puede beneficiar tanto a investigadores como empresas y servicios. A través del método creado, empresas e investigadores podrán realizar simulaciones y llevar a cabo estudios sobre distintos diseños de tecnologías. Entre otras labores, podrán, por ejemplo, analizar qué tecnología es la más económica para eliminar un tipo de contaminante en concreto, como pueden ser las sustancias PFAS. De igual manera, los investigadores podrán beneficiarse de aspectos como la modificación de tecnologías existentes para optimizar su funcionamiento.
El intercambio iónico permite sustituir iones no deseados por unos que son inofensivos. En la actualidad, esta tecnología es la más frecuente cuando se trata de ablandar el agua, o suprimir la presencia de ciertos minerales. A pesar de que el agua dura no es un riesgo, sí que puede causar daño a las tuberías, provocando atascos. Además, los sistemas de intercambio iónico ofrecen una gran versatilidad ante diversos contaminantes.
El agua dura puede representar daños para las tuberías, dando lugar a atascos
El estreno del modelo diseñado, tuvo como protagonista la filtración del calcio del agua. Además, en la demostración, los investigadores contemplaron distintos diseños de sistemas y exponer, de esta forma, la incidencia que representan para los costes de operación.
El futuro de la investigación apunta hacia un análisis de múltiples contaminantes. Sitterley apunta a que se avanzará en el perfeccionamiento del modelo para que pueda realizar un análisis más complejo. Es decir, en el caso del agua dura, hay más sustancias que el calcio, por ello, es necesario poder analizar los distintos minerales que puedan encontrarse presentes. De esta forma, la estimación resultado del proceso, ofrecerá una mayor precisión a la hora de estimar tanto el rendimiento de un sistema determinado, como su coste de operación.
La investigación abre la vía hacia el análisis de múltiples contaminantes
Factores evaluados por el sistema
El modelo propuesto por los investigadores podría tener en cuenta más factores. Al respecto del futuro del diseño, se aprecia que, en el futuro, podrían también ser valorados los costes asociados a la eliminación de residuos. Por lo tanto, sería posible que, en una próxima innovación, el modelo sea capaz de estimar este coste.
Existe una gran importancia en estimar el flujo de residuos. En palabras de Sitterley, sería muy ventajoso conocer, por lo menos, el contenido del flujo de residuos y su volumen. Como señala la investigadora, la mayor parte de los costes derivados del intercambio iónico son asimilados como parte de la propia gestión del flujo de desechos, con independencia de que estos representen, o no, un riesgo.
Conocer el contenido del flujo de residuos y su volumen es de gran importancia para los investigadores
Conclusión
El modelo diseñado ofrece amplias posibilidades para el modelado de tratamiento de agua. Las ventajas que ofrece el trabajo de los investigadores, son dos aspectos fundamentales para la ingeniería en el tratamiento de agua: ahorro de costes de operación y reducción del consumo de recursos. Por lo tanto, estamos ante una herramienta que puede representar un notable apoyo para el estudio y la mejora de sistemas de tratamiento de agua.
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