Investigan en la UdeC nuevos materiales para reducir contaminación por colorantes

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*El investigador Ismael Aguayo recibirá 1.4 mdp del Conacyt por su proyecto científico en el área de ciencia básica, que desarrollará en la Facultad de Ciencias Químicas.

Redacción|CN COLIMANOTICIAS

Colima, Col.-   El profesor investigador de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Colima, Ismael Alejandro Aguayo Villarreal, recibirá apoyo por parte del Conacyt por un monto de 1 millón 496 mil 400 pesos para el desarrollo de su proyecto en el área de ciencia básica “Optimización del Proceso de Síntesis de Materiales Compuestos Carbón‐MOF para la Adsorción Selectiva de Colorantes Ácidos, Básicos y Reactivos”.

En entrevista, el científico dijo que el objetivo de esta investigación es desarrollar materiales que permitan una remoción efectiva de los colorantes utilizados en la industria textil, pues al ser descargados a los sistemas acuáticos, estas sustancias producen graves daños al ecosistema y en el caso de la ingesta humana, pueden causar irritación en el sistema gastrointestinal, vómitos, diarreas, irritación en el sistema respiratorio, daños en el sistema reproductivo, daños en el sistema nervioso central, cáncer y mutaciones.

Si bien ya existen tecnologías para remover este tipo de afluentes contaminados, detalló, la mayoría de las que son utilizadas actualmente presentan diversas desventajas, como la necesidad de utilizar reactivos auxiliares, altos costos de operación, baja eficiencia en la tasa de remoción o la generación de lodos tóxicos.

“Entre los diferentes procesos disponibles para la remoción de colorantes, la adsorción es considerada como uno de los métodos de tratamiento más interesantes, por su flexibilidad en diseño y operación, bajo costo, porque no requiere químicos auxiliares para la operación del proceso y porque es considerada como una tecnología limpia al no generar lodos químicos o biológicos”.

En este sentido, el Dr. Ismael Aguayo señaló que, junto a un equipo de estudiantes de licenciatura y posgrado, estará trabajando en la síntesis de materiales que tengan una mejor adsorción que los ya utilizados en la industria textil. “Entre éstos se encuentran los MOF o Metal Organic Frameworks (metal de estructura orgánica), materiales porosos con propiedades estructurales y de adsorción interesantes para este campo de estudio”.

La adsorción es el fenómeno por el cual un sólido o un líquido atrae y retiene en su superficie gases, vapores, líquidos o cuerpos disueltos.

Si bien los MOF pueden ser eficientes en el proceso de adsorción, señaló, presentan algunas debilidades como fragilidad, baja resistencia mecánica y elevadas caídas de presión en solución, lo que dificulta sus aplicaciones en fase acuosa; “por eso, para su aplicación en fase acuosa proponemos soportar los MOF en un material poroso a base de carbón, que le permita a este material superar dichas limitaciones y ofrecer un mejor desempeño en la adsorción selectiva de colorantes textiles ácidos, básicos y reactivos”.

Añadió que este proyecto busca la preparación de un material compuesto para el proceso de adsorción de colorantes, por lo que llevarán a cabo la evaluación de distintos MOF y precursores de carbón activado preparado a base de residuos agroindustriales, para conocer la interacción entre dichos materiales, así como los posibles mecanismos de adsorción de los diversos colorantes utilizados en la industria textil.

“Este nuevo compósito (material constituido por más de un componente) se presenta como una alternativa prometedora y de bajo costo para la generación de nuevos materiales adsorbentes en la remoción de colorantes textiles, buscando incrementar así la posible aplicación de estos materiales a escala industrial”, detalló.

Dijo además que los materiales a base de carbón que utilizarán en este estudio serán derivados de residuos agroindustriales como cáscaras de nuez, aserrín de pino o aserrín de palma, probando sus diferentes interacciones con los MOF o materiales metalorgánicos en el proceso de adsorción de los colorantes.

“Para las empresas son un problema las descargas de efluentes con colorante, pues tienen que recurrir a procesos costosos para la remoción de estas sustancias en el agua y cumplir con las normas oficiales del Estado Mexicano, mientras que nosotros vamos a recurrir a un residuo agroindustrial, una materia prima abundante y de muy bajo costo”.

Con esto, añadió, se busca también un impacto ecológico positivo al reutilizar residuos agroindustriales como la cáscara de coco, por ejemplo, y darles un valor agregado.

Al mencionar algunos productos que serán resultado de esta investigación, el universitario destacó la publicación de artículos científicos en revistas indexadas, la formación de nuevos recursos humanos de posgrado y licenciatura con un perfil especializado en síntesis de materiales y tratamiento de efluentes, así como la asistencia a congresos internacionales.

Puntualizó que el recurso entregado por el Conacyt estará destinado, entre otros rubros, a la infraestructura, compra de equipos fundamentales para el desarrollo de la investigación, becas para estudiantes de licenciatura que participen en el proyecto, la adquisición de reactivos y materiales de laboratorio, así como la asistencia a congresos.

 “Obtuvimos este apoyo concursando con cerca de cinco mil proyectos de ciencia básica a nivel nacional. Es algo bastante bueno, porque competimos contra universidades como la UAM, la UNAM, el Politécnico y Centros de Investigación del Conacyt”, añadió.

Finalmente señaló que, mediante el desarrollo del presente proyecto, se fortalecerán las líneas de investigación relacionadas con la síntesis y aplicación de nuevos materiales porosos (compósitos) para la remoción de contaminantes prioritarios, así como las líneas de investigación del cuerpo académico de ingeniería química UCOL‐CA‐74, además de incrementar el trabajo colegiado en el plantel.

Ismael Aguayo Villarreal es profesor investigador de tiempo completo, Titular A, en la Facultad de Ciencias Químicas de la UdeC desde 2017. Cuenta con una maestría y doctorado en Ingeniería Química, ambos por el Instituto Tecnológico de Aguascalientes. Ha realizado estancias postdoctorales en apoyo al Doctorado en Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Aguascalientes y es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) Nivel I desde el 2014.

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