As técnicas de adsorción e de biorremedicación son dúas alternativas para a eliminación de contaminantes de diversa natureza en contornas acuáticas. O principal problema que presentan estes procesos é o elevado custe dos materiais adsorventes, motivo que inspirou a tese de doutoramento de Marta Cobas, realizada no Grupo de Bioenxeñaría e Procesos Sostibles. O seu estudo centrouse en desenvolver procesos baseados en técnicas de adsorción e biorremediación, procesos caracterizados «pola súa elevada efectividade e aplicabilidade, encadrándose dentro dunha estratexia europea de desenvolvemento sostible».
A tese da investigadora abrangue tanto unha técnica fisico-química, a adsorción, como unha técnica microbiolóxica, a degradación a través de fungos. Cobas estudou ambos procesos, primeiro por separado e posteriormente, facendo unha integración secuencial de ámbolos dous sistemas para tratar efluentes complexos, e esta última é a parte máis innovadora do estudo.
Nas técnicas de adsorción, a castaña ten un gran potencial
No caso das técnicas de adsorción, a investigadora apostou por analizar as potencialidades de materia de baixo custe como residuos naturais ou industriais. Así, analizou a capacidade de adsorción de arxilas, biomasa e algas. Por unha banda traballou cun tipo concreto de arxila, a sepiolita, que é un material de baixo custe. No tocante aos residuos naturais optou pola biomasa da macro alga parda Fucus vesiculosus, “que é unha das algas que máis se atopa nas costas galegas, sendo un material que se acumula e que ten que ser eliminado, sen ter a día de hoxe ningún tipo de valor económico”. Por último, traballou tamén cun residuo agroindustrial, a cáscara de castaña, obtida da empresa Cuevas SL, que xera no seu proceso de fabricación de Marrón Glacé grandes cantidades de cáscara de castaña como residuo.
Para probar a efectividade dos diferentes procesos de adsorción Marta Cobas seleccionou varios contaminantes para realizar as probas, entre eles o cromo, contaminantes orgánicos como tinturas ou hidrocarburos policíclicos aromáticos (HAPs), e de carácter emerxente como os praguicidas. Explica que todos “están catalogados como contaminantes de augas e presentan certa toxicidade para os diferentes organismos acuáticos e, en moitas ocasións para tamén para os seres humanos”, aos que poden chegar a través das propias augas contaminadas ou da cadea alimentaria.
No seu estudo a investigadora analizou a capacidade de adsorción de cada un dos materiais e, en cada proceso de adsorción, caracterizouse o adsorbente, intentando incrementar o seu poder de adsorción cun pretratamento, tamén de baixo custe. A científica tamén realizou estudos do proceso de adsorción e un escalado do proceso, “tanto de forma real como simulada”, explica. Posteriormente, destaca Cobas, abríronse novas vías de estudo, nas que a rexeneración e/o valorización dos adsorbentes se complementa mediante tratamentos biolóxicos”. Tras a análise de capacidade de adsorción da arxila, a alga e a cáscara de castaña, esta última resultou ser a que tiña as mellores propiedades e aplicouna a un sistema físico-químico para a eliminación de metais pesados e praguicidas.
As técnicas biolóxicas, con fungos
Unha segunda parte do estudo consistiu na aplicación ao sistema físico-químico de eliminación de contaminantes con cáscara de castaña dun sistema biolóxico empregando fungos. Cobas explica que os fungos poden empregar os contaminantes orgánicos como fonte de carbono, podendo chegar á completa eliminación dos mesmos do medio ambiente. Para iso a investigadora elixiu dous tipos de fungos (Trichoderma longibrachiatum e Phlebia radiata) que se caracterizan pola súa capacidade para degradar unha gran variedade de contaminantes, como HPAs, praguicidas, etc. Esta técnica microbiolóxica emprega os fungos para eliminar algúns contaminantes que a castaña non é quen de retirar e ademais volve empregar de novo a cáscara de castaña para inducir a produción de enzimas do fungo que están implicadas no proceso de eliminación de contaminantes. Tras os esperanzadores resultados obtidos a escala matraz, engade Cobas, “procedeuse ao seu escalado en biorreactor, obtendo resultados prometedores”.
Finalmente, a investigación de Marta Cobas conclúe co deseño e simulación mediante software dun sistema integrado secuencial para a eliminación de efluentes de contaminación mixta, que consta dun primeiro proceso de adsorción seguido dun proceso de biorremediación. A integración de ambas tecnoloxías, como puntualiza a doutora, “é unha solución respectuosa co medio ambiente, eficaz e sostible, para o tratamento de efluentes con contaminación tanto biodegradable como non biodegradable”.
