Un nuevo proceso en desarrollo en Israel podría proporcionar la solución económica y ecológica que muchas industrias buscan para limpiar el suelo, el lodo y los sedimentos contaminados por sus actividades.
La extracción de transacciones en fases, o PTE, está pensada como una nueva herramienta para ayudar a eliminar la contaminación industrial tanto de contaminantes orgánicos no volátiles como de metales, especialmente en condiciones húmedas. Utiliza una combinación de métodos para eliminar y concentrar las sustancias. Todos los componentes, tanto los contaminantes como los materiales que los separan, se pueden reciclar.
El profesor Amos Ullman ideó el sistema con la profesora Naima Brauner de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tel Aviv y la profesora Zvi Lodmer de la Facultad de Agricultura en el campus Rehovot de la Universidad Hebrea, además de un equipo de estudiantes graduados.
El proceso personalizable de dos pasos utiliza solventes ligeramente calentados para extraer compuestos orgánicos, mientras que al mismo tiempo elimina metales pesados con uno o más agentes quelantes: moléculas grandes que se unen a los metales tóxicos y los separan del medio de origen.
Los profesores han estado probando la tecnología durante una década y han publicado sus resultados en Environmental Engineering Science, Hazardous Materials y Chemical Engineering Journal. Una subvención del Ministerio de Ciencia y Tecnología de Israel recientemente les permitió construir un laboratorio piloto en un antiguo invernadero en el campus de Rehovot.
«Ahora podemos demostrar que lo que funciona bien a escala de laboratorio también funciona con la misma eficiencia a escala piloto, en un reactor de unos 50 litros», dice Ullmann a Israel21c. “La ampliación es el principal obstáculo al llevar un proceso del laboratorio al mercado. Ahora estamos listos para buscar un sitio donde podamos implementar el proceso como prueba. Estamos en conversaciones con alguien listo para invertir algo de dinero para que podamos avanzar».
El truco está en el calor
La configuración del laboratorio piloto también permitió a los inventores agregar instalaciones auxiliares para desarrollar los procesos finales.
«Tenemos que reciclar los disolventes y los agentes quelantes que estamos utilizando para atrapar los metales», explica Ullmann. «Sin reciclar esos ingredientes sería demasiado caro».
Las soluciones para limpiar la contaminación de fuentes húmedas son necesarias, continúa, porque históricamente las plantas industriales se han situado en o cerca de los ríos para facilitar el acceso al agua, el transporte y la eliminación de aguas residuales y subproductos industriales.
«Otra fuente de contaminación que creemos que podemos manejar son las plantas de tratamiento de aguas residuales industriales, cuando el agua que proviene de las plantas contiene contaminantes orgánicos e inorgánicos», dice.
La principal innovación en el proceso de los investigadores israelíes es el calentamiento de la mezcla de solvente orgánico y agente quelante, que permite que estas sustancias penetren mejor las partículas contaminadas. Una vez enfriada, la separación ocurre rápidamente sin la formación de una emulsión estable.
Ullmann dice que la PTE es para situaciones en las que un método existente no es lo suficientemente eficiente.
“El enfoque más simple es extraer el suelo o sedimento contaminado y moverlo a otro lugar, aunque no sea barato. Concentramos los contaminantes en volúmenes muy pequeños y luego solo tienes que mover ese volumen muy pequeño en lugar de toda la suciedad», señala.
Los mercados objetivo para PTE y SR-PTE (extracción de transacciones en fase de remediación de suelos) son Europa, China y los Estados Unidos con sus sitios industriales masivos y contaminados.
“Manejar o remediar un área contaminada es bastante costoso. Si no tiene un gobierno que lo obligue a hacerlo, o si el terreno contaminado no tiene valor como bienes raíces, la gente prefiere ignorar el problema», dice Ullmann. “Pero en Israel y en muchos otros países, los gobiernos están tomando más medidas para obligar a las industrias a limpiar sus desastres. Y la mayor parte de la industria está cerca de áreas residenciales».
De hecho, la rehabilitación de tierras es un área con un gran potencial económico para el sistema de ingenieros israelíes. Las áreas que estaban cerradas o fuera de los límites debido a la contaminación se pueden limpiar y transformar de manera segura en parques públicos, sitios de construcción de edificios o campos agrícolas.
La instalación piloto de PTE de cuatro metros es capaz de manejar varios kilogramos en unas pocas horas. El área requerida para una instalación de tamaño completo, incluidos los servicios auxiliares, estará en el rango de 100 metros cuadrados y se basará en un solo reactor.
Los investigadores están en conversaciones avanzadas con una compañía en Israel que se ocupa del tratamiento de residuos sólidos, incluidas las tierras contaminadas.