En Tumaco la falta de infraestructura para el tratamiento de agua potable y aguas residuales dificulta el acceso a agua bebible. Foto: archivo Unimedios.
En este municipio del Pacífico nariñense el agua no es potable. A los cauces de los ríos se arrojan residuos sólidos y vertimientos directos de aguas residuales, industriales y domésticas, dejando como consecuencia la disminución de los caudales y la contaminación de los cuerpos de agua, según el informe “Caracterización y diagnóstico socioeconómico y ambiental de la Costa Pacífica de Nariño 2020”.
Solucionar la crisis del acceso al agua en este municipio requiere de múltiples esfuerzos, entre ellos el de la academia, que ha encontrado en la combinación de cáscara de coco y nanotecnología una posible alternativa para remover los contaminantes que llegan a las fuentes hídricas por acción humana, arrastrados por las lluvias, o a causa de pozos sépticos sin técnicas adecuadas de diseño.
En el Distrito de San Andrés de Tumaco el alcantarillado cubre solo el 12% de la demanda, por lo que más del 61 % de las viviendas usan pozos sépticos hechos por maestros de obra, y un 29 % disponen las aguas residuales a campo abierto. Aunque se presenta un bajo nivel de riesgo de calidad del agua, esta no es apta para el consumo debido a que la planta de tratamiento de agua potable es deficiente por todos estos factores; además el 58% de la población no tiene acceso a estas fuentes.
En los cuerpos hídricos se ha encontrado gran variedad de aceites y bacterias, entre otros contaminantes emergentes, también se identificaron metales pesados como el mercurio usado en la minería ilegal (aquí se incluirían sustancias como el petróleo, la gasolina, plásticos, disolventes, detergentes, etc.). Estos compuestos presentan estructuras moleculares complejas que se filtran en el subsuelo y contaminan las aguas subterráneas, dificultando su proceso de limpieza.
A esta situación se atribuyen casos de enfermedad diarreica aguda (EDA) y afectaciones en la piel. Según el Análisis Situacional de Salud (ASIS) realizado en 2020, en Tumaco la tasa de mortalidad por EDA en menores de 5 años muestra un comportamiento variable con tendencia a crecer entre 2016 y 2020. El mayor número de casos se registró en 2006 con 25,3 muertes por cada 100.000 niños. En 2012 fue de cero muertes, y entre 2013 y 2014 se presentaron 8,01 muertes, 3,95 en 2015 y aumentó entre 2016 hasta el cierre de 2020 con 7,76 muertes por cada 100.000 menores de 5 años.
Por lo anterior, Elisabeth Restrepo Parra, ingeniera electricista y profesora titular de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, junto a su equipo de investigadores, analizaron esta problemática y decidieron tomar cartas en el asunto para contribuir a mejorar la situación del agua de los habitantes no solo de Tumaco, sino de las subregiones del Pacífico Sur (Tumaco y Salahonda), Sanquianga (El Charco, Mosquera, Olaya Herrera) y de Telembi (Barbacoas, Magüí Payán y Roberto Payán).
La cáscara de coco posee propiedades adsorbentes naturales para atrapar contaminantes presentes en el agua, como metales pesados y otros compuestos tóxicos. Foto: Kevin Castillo, estudiante de Ingeniería Física UNAL Sede Manizales.Usando el coco
Tumaco es líder en producción de coco; cada año se producen más de 40.000 toneladas de cáscara, de la que se obtienen algunos productos como insumos agrícolas y fibras textiles. Además, los residuos del fruto poseen propiedades adsorbentes naturales, lo que la convierte en un material ideal para atrapar contaminantes presentes en el agua, como metales pesados y otros compuestos tóxicos.
Kevin Jair Castillo Delgado, oriundo de Barbacoas (Nariño), estudiante de Ingeniera Física a través de la modalidad PEAMA de la UNAL Sede Manizales, e integrante del equipo de investigadores, lideró esta propuesta que permite elaborar filtros con cáscara de coco, que pueden remover contaminantes en el agua.
Kevin Castillo fue uno de los investigadores que participó en el estudio. Foto: Kevin Castillo, estudiante Ingeniería Física UNAL Sede Manizales.El proceso comienza con la carbonización de la cáscara de coco, transformándola en carbón activado, el cual tiene una gran superficie porosa capaz de retener partículas contaminantes, mejorando significativamente la calidad del agua.
Para potenciar aún más la capacidad del carbón activado, Kevin Castillo y los investigadores del semillero UNAL, basados en estudios previos, le incorporaron a este diseño la nanotecnología, que permite manipular materiales a escalas casi atómicas para generar nuevas estructuras o dispositivos.
En la investigación emplearon la nanotecnología para mejorar la función del carbón activado con nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2), un compuesto conocido por sus propiedades fotocatalíticas, es decir que es capaz de mineralizar los contaminantes y no generar sustancias nocivas. En el estudio se evidenció que con esta metodología se pueden inhabilitar metales pesados como plomo, cromo y mercurio, principal contaminante en la minería ilegal.
El carbón activado de cáscara de coco se obtuvo mediante activación física que permite transformar el material carbonáceo en uno altamente adsorbente. Foto: Kevin Castillo, estudiante Ingeniería Física UNAL Sede Manizales.Con las nanopartículas de TiO2 se realizó la reducción de titanio por medio de ruta verde no contaminante, si se hubiera hecho la sinterización por una ruta química se continuaría contaminando. Estas nanopartículas son capaces de descomponer contaminantes orgánicos y eliminar bacterias cuando se exponen a la luz, un proceso conocido como fotocatálisis que, al combinarlas con el carbón activado, se crea un filtro que no solo atrapa los contaminantes, sino que también los descompone, resultando un agua más limpia y segura para el consumo.
Aunque el propósito de este proyecto era la purificar el agua y eliminar la presencia del mercurio, en el desarrollo de la investigación el equipo se percató de que al usar el carbón activado de la cáscara de coco también se podían filtrar otros elementos como el cromo.
Las pruebas realizadas, tanto en laboratorio como en campo, demostraron que este filtro es capaz de eliminar efectivamente una amplia gama de contaminantes, incluidos metales pesados como mercurio y plomo, así como contaminantes emergentes, como pesticidas y fármacos presentes en las aguas residuales.
El carbón tiene una gran superficie porosa que es capaz de retener partículas contaminantes, con las nanopartículas de titanio se mejora esta función. Foto: Kevin Castillo, estudiante Ingeniería Física UNAL Sede Manizales.El uso de materiales locales como la cáscara de coco también reduce los costos de producción haciendo esta tecnología asequible para las comunidades rurales de Tumaco, que son las más afectadas por la contaminación del agua.
Este estudio es un avance en las iniciativas para descontaminar el agua, ya que, al reutilizar esta materia orgánica con ayuda de la nanotecnología, se podría desarrollar un dispositivo que les permita a las comunidades resolver la problemática del acceso al agua potable en estos territorios sin afectar su seguridad y soberanía alimentaria, además de disminuir afecciones dermatológicas y epidemias.
*Tomado de: https://periodico.unal.edu.co/articulos/la-cascara-de-coco-alberga-potencial-para-resolver-la-sed-de-tumaco
