Un nuevo proceso podría convertir las aguas residuales en valiosos productos químicos


Resulta que el excremento de un hombre puede ser el tesoro de otro, ya que un equipo de científicos de Stanford puede haber encontrado una manera de tomar subproductos extremadamente tóxicos del tratamiento de aguas residuales y convertirlos en recursos valiosos para la agricultura e incluso la electrónica.

Un nuevo proceso podría convertir las aguas residuales en valiosos productos químicos


Una reutilización mucho más eficiente del agua


El equipo cree que podría permitir una reutilización mucho más eficiente del agua -algo que se necesita desesperadamente en tantos países que carecen de acceso al agua potable-, al tiempo que convierte un producto de desecho tóxico en uno con importantes usos en múltiples industrias.  
"Siempre estamos buscando formas de cerrar el círculo de los procesos de fabricación de productos químicos", dijo el autor principal Will Tarpeh, profesor asistente de ingeniería química en la Universidad de Stanford, en un comunicado.  

"El azufre es un ciclo elemental clave con margen de mejora para convertir eficazmente los contaminantes de azufre en productos como fertilizantes y componentes de baterías". 
Sus resultados se han publicado en la revista ACS ES&T Engineering.


La filtración anaeróbica

Mientras los científicos se afanan por encontrar opciones de tratamiento rentables para la ingente cantidad de aguas residuales que produce la población, hay un método que se ha destacado como un fuerte competidor: la filtración anaeróbica.
Este proceso consiste en hacer pasar las aguas residuales por un filtro lleno de biomasa activa, que atrapa y degrada los sólidos y las partículas no deseadas del agua. Es eficiente, no requiere electricidad y elimina eficazmente los sólidos de las aguas residuales e incluso del agua que ya ha sido tratada.

Sin embargo, como todas las cosas buenas, la filtración anaeróbica tiene un inconveniente: produce grandes cantidades de sulfuro. El sulfuro es tóxico y es muy difícil tratar grandes cantidades de él. Las técnicas actuales de gestión del subproducto producen más sustancias químicas tóxicas, que corroen las tuberías y dificultan la desinfección posterior del agua. 

En busca de una alternativa mejor

Los investigadores se preguntaron cómo convertir los sulfuros en algo utilizable. Uno de esos usos son los fertilizantes que contienen azufre, muy utilizados por los agricultores, ya que el azufre es uno de los principales nutrientes que necesitan las plantas. Sin embargo, convertir estos subproductos en fertilizantes es un proceso que aún no se ha desarrollado del todo. 

Utilizando la oxidación electroquímica del azufre, los investigadores empezaron a convertir los sulfuros de las aguas residuales en productos útiles y analizaron el proceso con microscopía para determinar dónde podía limitarse la reacción, además de cualquier bloqueo que pudiera impedir la recuperación del azufre.

El primer avance

Consiguieron poner a punto el proceso y afirman que podría funcionar con energía renovable y utilizarse a escala para el tratamiento de ciudades enteras. Si se combinara con otras técnicas de recuperación que capturan el nitrógeno, podría incluso producir directamente un fertilizante de sulfato de amonio.  

El equipo espera ahora que el proceso pueda optimizarse aún más e incluso aplicarse como forma de reducir la producción tóxica de las aguas residuales, reducir la contaminación y, por último, utilizar los subproductos de forma positiva, al igual que el proceso de fundición de aluminio que libera oxígeno.
"Esperemos que este estudio ayude a acelerar la adopción de una tecnología que mitigue la contaminación, recupere recursos valiosos y cree agua potable, todo ello al mismo tiempo", afirmó en un comunicado el autor principal, Xiaohan Shao, estudiante de doctorado en ingeniería civil y medioambiental de Stanford.