De acuerdo con la Red Nacional de Medición de Calidad del Agua (Renameca), en nuestro país hay al menos 15 estados donde el agua subterránea presenta altos niveles de arsénico. Este sistema de monitoreo ha manifestado, en diversos estudios, que en estos lugares la presencia de concentraciones de arsénico es mayor a 25 µg L-1 (microgramos por litro), es decir, el doble de lo establecido por la Organización Mundial de la Salud (OMS), que recomienda que la concentración de arsénico en agua potable no rebase los 10 µg L-1.
La exposición a altas concentraciones de arsénico puede provocar efectos negativos en la salud a corto plazo. El doctor Martín Federico Soto Jiménez, del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM, ha analizado cómo las altas concentraciones de este metaloide influyen en las enfermedades metabólicas en la población del ejido de San Salvador, ubicado en el municipio de Francisco I. Madero, Coahuila. Los resultados demuestran que el contacto crónico con el arsénico aumenta la predisposición a una serie de padecimientos severos como la diabetes, el cáncer, la insuficiencia renal y la hipertensión.
El problema del arsénico en México
Aunque pudiera ser un tema de zonas específicas, lo cierto es que más de nueve millones de personas en México están expuestas al arsénico en el agua que utilizan (datos del Instituto Nacional de Salud Pública), y la cifra podría crecer, ya que la exposición a este metaloide parece que será más frecuente ante la falta de agua que se ha vivido en los últimos años. Si bien los pozos subterráneos son una opción para mitigar este problema, ya que hay 653 en nuestro país, el agua extraída de ellos contiene partículas de coliformes fecales, metales pesados, nitratos, arsénico y sólidos disueltos.
Una solución innovadora: la electrodesionización
Con el fin de que el arsénico no llegue al agua que usamos, provocando un problema similar al reportado en el municipio de Francisco I. Madero, los científicos se han puesto a trabajar en diversas propuestas para extraer este elemento químico que causa diversos daños a la salud. La doctora Francisca Alicia Rodríguez Pérez, académica e investigadora de la FES Cuautitlán, ha desarrollado un nuevo método para eliminar el arsénico de las aguas subterráneas como una alternativa a los métodos actuales: la electrodesionización (EDI).
“Lo que buscamos con este método es llegar al límite permisible de la norma, que es de 10 microgramos por litro. Este proceso consta de la suma de dos métodos: la electrodiálisis y el intercambio iónico. Cada uno por separado tiene desventajas importantes, pero si juntamos ambos, se reducen. Lo que permite esta técnica es una conductividad permanente que va a reducir el consumo de energía en el intercambio iónico durante el proceso”, explicó.
Y agregó: “Esta técnica será amigable con el medioambiente porque no va a necesitar reactivos químicos para que se lleve a cabo la separación de iones, más que la resina mixta que es parte de la electrodeionización y que se regenera por sí sola. Lo único que va a necesitar es la corriente eléctrica para llevar a cabo la separación y la purificación del agua”.
Métodos actuales para eliminar el arsénico
Actualmente existen cinco métodos para eliminar el arsénico en el agua, los cuales son la coagulación con filtración, la floculación, el uso de carbón activado, la ósmosis inversa y la electrodiálisis. Si bien todos estos métodos ofrecen ventajas, también tienen sus desventajas, principalmente en la parte ecológica, ya que requieren mucha energía o varios reactivos químicos para funcionar, o producen residuos como los lodos, los cuales necesitarán un tratamiento posterior
A comparación de estos métodos, la electrodesionización, más allá de ser económicamente rentable, permite que, una vez obtenida la solución cargada con el contaminante, ésta se someta a evaporación para obtener las sales del arsénico, lo que representa una separación eficiente, ya que no genera residuos ni utiliza reactivos químicos.
Así funciona…
El dispositivo con el que se hace la EDI consta de dos compartimentos o recipientes: uno para concentrar el arsénico y otro para diluirlo. Durante la experimentación, los iones de arsénico atraviesan una membrana selectiva que deja pasar iones con carga negativa, los cuales se van acumulando para concentrarse. En el compartimento donde se concentran se incrementa la conductividad, mientras que en el compartimento para diluir la conductividad disminuye. Esto demuestra que la separación de iones de arsénico es efectiva y que el agua se limpia; además, la efectividad de este proceso se observa en la conductividad iónica normalizada de los dos recipientes.
¡Es una realidad!
Para probar el sistema de electrodesionización, recientemente la doctora Rodríguez Pérez y su equipo de trabajo asistieron a la presa Zimapán (ubicada entre los límites de Querétaro e Hidalgo), donde se han registrado altos niveles de arsénico.
Aunque hubo algunos inconvenientes, los resultados mostraron que la EDI no sólo es eficaz para disminuir la concentración de arsénico, sino que también puede reducir la cantidad de cloruros, calcio y magnesio.
En los próximos meses, la académica de la FES Cuautitlán trabajará para perfeccionar las celdas y que éstas puedan incrementar la remoción de iones de arsénico con el menor consumo posible de energía.
“Este proyecto está enfocado en buscar alternativas para que el agua llegue lo más limpia posible, pero también en no afectar el medioambiente. Ahora debemos intentar remover cantidades más grandes de arsénico. Es un proceso extremadamente difícil y requiere de inversiones importantes, pero estamos dando un paso grande con la electrodesionización”, concluyó.
Ideas destacadas:
- Más de nueve millones de personas en México están expuestas al arsénico en el agua subterránea.
- La doctora Francisca Alicia Rodríguez Pérez, de la FES Cuautitlán, desarrolló una técnica innovadora llamada electrodesionización (EDI) para eliminar el arsénico.
- La electrodesionización combina electrodiálisis e intercambio iónico, lo que reduce costos y es más amigable con el medioambiente.
- Este método no requiere reactivos químicos, solo corriente eléctrica y una resina mixta que se regenera por sí sola.
- La doctora Rodríguez y su equipo han probado el método en la presa Zimapán, obteniendo resultados favorables.
- La técnica de electrodesionización también puede reducir la cantidad de calcio y magnesio en el agua.