Cerámica para eliminar herbicidas y pesticidas del agua

La investigadora del IRNAS Beatriz Gámiz, responsable del estudio.

Investigadores del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC) han modificado un tipo de arcilla procedente de la industria del ladrillo y cerámica, una bentonita, para desarrollar un lecho filtrador con propiedades de limpieza del agua de riego agrícola.

 

Investigadores del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC) han desarrollado un filtro basado en un residuo de la industria cerámica para eliminar herbicidas y pesticidas del agua. En concreto, los expertos han logrado eliminar tres pesticidas comunes aplicando en su nueva técnica bentonita, una arcilla de grano fino que mejora el proceso de filtración y reduce sus costes.

Han logrado eliminar tres pesticidas comunes aplicando en su nueva técnica bentonita, una arcilla de grano fino que mejora el proceso de filtración y reduce sus costes

Para ello, los expertos han modificado las propiedades de la bentonita. Mediante la eliminación previa de carbonatos, y asimismo añadiendo, bien una disolución de hierro, o bien una de un catión orgánico. “Este material presenta cualidades adecuadas de filtrado de pesticidas cuando sufre una doble modificación. Por un lado, la alteración orgánica transforma su naturaleza de hidrofílica a hidrofóbica para adsorber, es decir, de adherir a su superficie, compuestos orgánicos. Por otro, la inorgánica eleva la acidez superficial, lo que genera mayor capacidad de adsorción de ciertos plaguicidas”, explica a la Fundación Descubre la investigadora del IRNAS Beatriz Gámiz.

Plantación de olivos. Foto: Pixabay.

El trabajo previo del IRNAS con este tipo de arcilla ha facilitado conseguir un buen resultado en el encargo que recibieron de la Fundación Innovarcilla, de Jaén. “Es la primera vez que se utiliza esa arcilla con tal fin, nuestra hipótesis partía de que la modificación de una bentonita de bajo valor puede mostrar una alta afinidad por los pesticidas, y usarse como material adsorbente”, apunta la responsable del estudio.

La bentonita mantuvo su capacidad de adsorción tras compactarse. La adsorción estuvo en un porcentaje entre el 30 y el 100%

El segundo paso debía resolver el problema del pequeño tamaño de los gránulos de esta arcilla para cumplir su nueva misión. Los investigadores lo han solventado después de probar a compactarlos con una resina y dos tipos de cera.

Tras los ensayos, fue la cera la que mejor funcionó. “La bentonita mantuvo su capacidad de adsorción tras compactarse. La adsorción estuvo en un porcentaje entre el 30 y el 100%, incluso superior al de una bentonita comercial con la que se le comparó, cuyo rendimiento se sitúa entre el 30 y el 90%”, añade Gámiz. Al aumento de las ventajas funcionales se suma la disminución del coste.

De esta forma, un residuo en la fabricación de ladrillo y cerámica, por su baja calidad, se convierte en el material para que el agua proveniente del olivar fluya sobre él y pierda los restos de herbicidas y plaguicidas que contiene, en particular los tres más usados. El ensayo realizado con esta solución ha demostrado su funcionalidad en el entorno de la industria ladrillera y el cultivo de olivar en Jaén. El tercer paso está por desarrollar. “Hay que averiguar la forma específica que tendrá el filtro, cómo estructurar esos gránulos”, explica la experta.

Laboratorio de caracterización físico-químico de la Fundación Innovarcilla. Foto: Fundación Innovarcilla.

El ensayo realizado con esta solución ha demostrado su funcionalidad en el entorno de la industria ladrillera y el cultivo de olivar en Jaén

El resultado de la investigación –publicada en la revista Science of the Total Environment con el título ‘Optimizing a low added value bentonite as adsorbent material to remove pesticides from water’– se ha prolongado durante cinco años. Además de ofrecer una alternativa a un producto que hasta ahora sólo se apilaba, también abre otras ventajas comerciales. Es el caso de una factoría de preparación, empaquetamiento y distribución del material de desecho ya preparado para establecer los lechos de filtrado. “Esta opción resulta una alternativa en la zona rural de Jaén, pero también en Almería con sus bentonitas del Cabo de Gata”, explica Gámiz.

 

Dos puntales económicos

La investigación permite, pues, unir dos grandes sectores económicos de Jaén: ladrillo y olivar. Pero va más allá, ya que otro de los aspectos positivos es el de solucionar un problema medioambiental. El cultivo de olivos conlleva un uso de herbicidas que acaban con frecuencia en cursos de agua. Las lluvias, escasas pero torrenciales, unido a la fuerte pendiente del olivar, arrastran suelo contaminado por las escorrentías.

La investigación permite, pues, unir dos grandes sectores económicos de Jaén: ladrillo y olivar

Para llegar a estos resultados, los expertos tuvieron el apoyo de la Fundación Innovarcilla y la empresa Zoitech. Además contaban con el bagaje de sus estudios en la arcilla para adsorber plaguicidas y pesticidas.

El trabajo se enmarca en el Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía P11-7400, financiado por la Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad; y Contract RECUPERA 2020 MINECO-CSIC.

Referencia bibliográfica: 
Durán, E.Bueno, S.Hermosín, M.C.Cox, L.Gámiz, B. ‘Optimizing a low added value bentonite as adsorbent material to remove pesticides from water’.  Science of the Total Environment, 672, 743-751.

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