Evaluación de métodos y dispositivos de remoción de metales pesados presentes en suelo y agua mediante uso de fibras lignocelulósicas

Abstract

La contaminación de agua y suelo por metales pesados representa una problemática ambiental y sanitaria de gran impacto debido a la persistencia, toxicidad y capacidad de bioacumulación de elementos como plomo, cromo, níquel, mercurio y cadmio. Frente a las limitaciones de los métodos convencionales de tratamiento el uso de materiales lignocelulósicos ha surgido como una alternativa sostenible y de bajo costo para la remoción de estos contaminantes. La presente monografía tuvo como objetivo comparar métodos y dispositivos de remoción de metales pesados presentes en suelo y agua que utilicen filtros elaborados a base de fibras lignocelulósicas; para ello, se realizó una revisión bibliográfica de carácter sistemático y comparativo enfocada en la categorización de las principales fibras vegetales utilizadas como adsorbentes, entre ellas cáscara de arroz, cascarilla de café, bagazo de caña de azúcar, fibras de coco y cáscara de cacao, así como en la evaluación de dispositivos como columnas de lecho fijo, columnas continuas, nanocelulosa estructurada, columnas con fibras modificadas, barreras reactivas permeables (PRB) y sistemas electrocinéticos acoplados a barreras reactivas permeables (EK-PRB). Los resultados evidenciaron que las fibras lignocelulósicas poseen una elevada capacidad de adsorción gracias a la presencia de grupos funcionales como hidroxilos, carboxilos y fenólicos, alcanzando eficiencias de remoción superiores al 80 % e incluso cercanas al 99 % en algunos sistemas. Asimismo, se determinó que las modificaciones químicas, físicas y térmicas incrementan significativamente la eficiencia de captura de metales pesados. Finalmente, se concluye que las fibras lignocelulósicas constituyen una alternativa eficiente, económica y ambientalmente sostenible para la remediación de aguas y suelos contaminados por metales pesados, aunque su aplicación a gran escala aún presenta limitaciones relacionadas con la regeneración del adsorbente, el escalamiento industrial y la competencia iónica.