La contaminación del heavy metal representa una de las mayores amenazas para el medio ambiente y la salud humana. Entre estos, el El cromo hexavalente (CR (VI)) se destaca por su alta toxicidad y la capacidad de contaminar los acuíferosponiendo en riesgo a millones de personas en todo el mundo. Sin embargo, Un descubrimiento reciente de investigadores de la Universidad de Waterloo ha abierto nuevas perspectivas en la lucha contra este contaminante, Gracias al uso del biochar de Quercia.
Un problema industrial con los impactos en la salud
El cromo se presenta en dos formas principales: la Cromo trivalente (CR (iii))a Micronutriente esencial para el cuerpo humanoy el cromo hexavalente (CR (VI))uno Sustancia altamente cancerígena asociada con tumores de pulmón, hígado y ovario. Este último se libera al medio ambiente Especialmente siguiendo los procesos industrialescomo el bronceado de las pieles, la producción de acero inoxidable y extracción mineral. Además, puede formarse naturalmente en presencia de minerales de manganeso.
La presencia de Cr (VI) en los acuíferos es un problema generalizado y difícil de resolver con tecnologías de recuperación convencionalesa menudo caro y no muy sostenible. Es por eso que el descubrimiento de un método ecológico y efectivo para reducirlo a una forma no tóxica representa un paso crucial hacia adelante.
Biochar: un filtro natural contra el cromo tóxico
El Biochar es un material de carbono derivado de la pirólisis de biomasaun proceso en el que los desechos orgánicos se calientan en ausencia de oxígeno. Este material es conocido por sus habilidades de absorción excepcionales y ya se usa para mejorar la calidad del suelo y confiscar el carbono.
En el nuevo estudio publicado en la revista Chemosphere, investigador de la Universidad de Waterloo, Filip Budimiry su equipo ha demostrado que el roble biochar no solo puede absorber el cr (vi) del aguapero también de transformarlo en su forma trivalente segura. Después de solo cinco días de exposición, El 85% del cromo hexavalente en la solución se había convertido en CR (iii)reduciendo drásticamente el peligro ambiental y de salud.
Cómo tiene lugar la transformación
Los investigadores utilizaron el Fuente de luz canadiense de la Universidad de Saskatchewan para analizar la estructura de biochar y comprender el mecanismo de conversión. Descubrieron que el CR (VI) está vinculado a los gránulos de biochar y, gracias a la interacción con los grupos alifhéticos y aromáticos en la superficie del material, se reduce a su forma trivalente.
Otro resultado significativo se refiere a la división isotópica del cromo. Durante la transformación, los isótopos más ligeros de Cr (VI) se eliminan más rápido que los más pesados. Estos datos sugieren que el análisis isotópico podría usarse para Monitorear la efectividad de la recuperación ambiental de tiempo real.
Implicaciones y desarrollos futuros
La capacidad de Oak Biochar para eliminar y transformar Cr (VI) lo hace un candidato ideal para intervenciones de recuperación en sitios industriales contaminados. A diferencia de otras tecnologías, Biochar es un material económico y fácilmente disponible, derivado de los desechos agrícolas que de otro modo se eliminarían. Además, Su uso reduce el uso de productos químicos agresivos, contribuyendo a una recuperación más sostenible.
En el futuro, los investigadores tienen la intención de profundizar el estudio de biochar para mejorar su eficiencia y comprender cómo factores ambientales como el pH, la temperatura y la presencia de otros contaminantes pueden influir en su rendimiento. El objetivo es desarrollar métodos prácticos para implementar esta tecnología a gran escala, hacer del biochar una solución concreta para la protección de los recursos hídricos.