Biocarbón magnético: estudio de desorción y regeneración para aplicaciones en aguas subterráneas en zonas áridas

Abstract

"Los acuíferos, son un tipo de formación geológica perteneciente al subsuelo; la importancia de estas formaciones geológicas la podemos ver en nuestra vida diaria, ya que desempeñan la tarea vital de fungir como reservorios del agua; lo cual tiene aplicaciones no solo en el consumo humano, sino también en nuestras actividades de subsistencia como los usos dentro del sector agropecuario e industrial; sin mencionar su gran aportacion al mantenimiento de los ecosistemas y por consecuencia, la diversidad de nuestro país (Semarnat, 2021). Específicamente en zonas áridas y semiáridas del norte de México, las aguas subterráneas son la única fuente permanente y disponible que provee de agua; si lo ponemos en perspectiva podemos encontrar que los acuíferos proveen a casi la mitad del territorio nacional, ya que estas condiciones climáticas áridas representan una gran extensión, esto nos ayuda a contextualizar la problemática que están enfrentando los acuíferos de la zona. No obstante, esta problemática es solo una de las que existen, por ejemplo la presencia de cantidades alarmantes de Arsénico (As) que la Comisión Nacional de Agua (CONAGUA) ha reportado; donde los estados que más se ven afectados por esta problemática son: Coahuila y Durango principalmente, pero estados como Chihuahua, Sonora y San Luis Potosí también son afectados, presentando límites que duplican o incluso triplican los niveles permisibles para considerar que su uso sea potable (Arreguín-Cortés et al., 2010). La contaminación del agua con este metal pesado en específico puede ser causado de manera natural o por cuestiones de tipo antropogénico; de este modo, cuando existe este compuesto en las aguas subterráneas es necesario que se conozcan las implicaciones y consecuencias que se pueden llegar a tener, en la integridad física de la población, así como también se vulnera la seguridad e inocuidad alimentaria; por esta razón es que los estudios recientes han demostrado la presencia de As en algunas hortalizas como la calabaza, repollo, papa, brócoli o lechuga, resultado del uso del recurso hídrico contaminado para el riego agrícola, lo que hace que los frutos se vean afectados; por otro lado cuando se ha encontrado As en productos como carnes, leche, granos o pescados, se debe principalmente a la bio acumulación y a la movilidad del metal pesado desde el propio ambiente hasta los cuerpos de agua. Ya sea que la exposición a metales pesados como el As; la toxicidad de este contaminante y la exposición prolongada al mismo pueden llegar a producir importantes efectos en la salud como daños en aquellos organos vitales y afecciones de tipo cancerígeno (Reyes et al., 2016). De modo que se ha recurrido a buscar maneras para tratar esta problemática, una de ellas es la utilización de biocarbón magnético, mismo al que se le incorpora g-Fe2O3 (Maghemita) que es la encargada de darle al adsorbente dicha propiedad magnética; para efectos de este caso el biocarbón es obtenido de un residuo agrícola que muy poco es aprovechado, las cáscaras de nuez (Carya illinoinensis) y que por sus caracerísticas en abundancia, mínimo impacto ambiental y bajo costo, lo hacen una alternativa que vale la pena revisar y aprovechar (Khamkure et al., 2024). Por tal motivo y en búsqueda de alguna alternativa que permita tomar acción en cuanto a la grave contaminación de las aguas subterráneas del norte de México, se realizó el presente estudio; el cual tiene por objetivo analizar y corroborar la eficacia del biocarbón magnético, el cual, según la literatura, tiene una gran capacidad de adsorber el As en condiciones acuosas"