Este 2024, la escasez de agua en México ha alcanzado límites alarmantes, experimentando algún grado de sequía en hasta el 75% de sus territorios. De acuerdo con cifras de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA): la falta de precipitaciones, la sobreexplotación y la contaminación son las causas principales.
En nuestro país la contaminación hídrica por arsénico y otros metales pesados es frecuente, y ocurre porque este metaloide de origen natural se encuentra en la corteza terrestre, al fluir a través de determinadas formaciones rocosas se disuelve y desplaza hacia los mantos acuíferos subterráneos, arroyos y ríos, que pueden ser fuente de agua potable.
A la fecha, no existe una tecnología líder en la remoción de arsénico, por eso algunos investigadores exploran nuevos mecanismos para extraer este elemento químico. La doctora Francisca Alicia Rodríguez Pérez, académica e investigadora de la FES Cuautitlán, propone la implementación de Electrodesionización (EDI) aplicada a la separación de arsénico en aguas subterráneas, como una alternativa a los métodos actuales.
“Detectar y cuantificar la presencia de contaminantes en el agua subterránea es un gran reto. Los problemas se perciben una vez que ha transportado los contaminantes a un manantial, río o pozo que abastece a alguna entidad, pues las impurezas suelen pasar desapercibidas hasta que los habitantes se ven afectados”, aseveró la académica.
¿Por qué la electrodesionización?
La electrodesionización es una herramienta de tratamiento de agua que utiliza electricidad, resinas y membranas de intercambio iónico para separar las especies iónicas del agua y las transfiere a un recipiente con solución a concentrar o fluido residual. El resultado: la purificación del líquido.
Este proceso híbrido (intercambio iónico con electrodiálisis) tiene ventajas como la regeneración de la resina y, por lo tanto, prolonga su vida útil. La EDI puede funcionar muchos años antes de que sea necesario sustituir algún componente, “con este procedimiento podemos eliminar varios iones, como plomo, cromo, cadmio, sodio, cloruro y, por supuesto, arsénico”, explicó la investigadora.
También, mencionó que existen otros métodos similares. Por ejemplo, la ósmosis inversa (OI), que utiliza membranas semipermeables para purificar el agua y eliminar partículas en suspensión, salinidad, virus y contaminantes químicos, la cual se basa en la difusión que permite el paso de gases disueltos y moléculas sin carga electrostática de bajo peso molecular.
Su desventaja es que necesita un gran equipo de bombeo para que la membrana funcione adecuadamente, por lo cual deberá drenarse cada determinado tiempo para evitar que se tape. Otra alternativa es separar el arsénico mediante la precipitación con carbón activado. Sin embargo, esa tecnología genera lodos que requerirán de otro tratamiento y el uso de más sustancias.
Por todo esto, la universitaria aseguró que la EDI presenta ventajas sobre las técnicas anteriores, al ser de aplicación sencilla y amigable con el ambiente, pues una vez obtenida la solución cargada con el contaminante se somete a evaporación para obtener las sales del arsénico, lo que representa una manera eficiente de separación, sin generar residuos o utilizar reactivos químicos.
Con la implementación de la electrodesionización, el equipo de trabajo a cargo de la universitaria ha logrado extraer el arsénico de soluciones sintéticas que simulan muestras reales, ya que los iones pasan a través de las resinas y las membranas catiónicas o aniónicas.
El siguiente paso será efectuar estas pruebas en aguas obtenidas de la Presa de Zimapán, Hidalgo, donde los pobladores han experimentado problemas de salud debido a los altos niveles de arsénico.
Entre los objetivos, los universitarios pretenden determinar cuáles son las condiciones que pueden afectar la separación del arsénico, aunque las referencias sobre el tema son pocas, “usualmente, la mayoría de los investigadores trabajan con soluciones ideales en las que sólo se estudia la transferencia o el transporte de los iones, sin embargo, el resto es aplicarla”, explicó la académica.
El arsénico en México
Desde hace décadas, se sabe que algunos de los grandes mantos acuíferos de México están expuestos de manera natural a altos niveles del metaloide. La OMS considera que los mexicanos hemos ingerido agua con más del doble de lo permitido. Así lo demuestran investigaciones como las del doctor Martín Federico Soto Jiménez del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM, publicadas en Nature, las cuales han revelado que las altas concentraciones de este metaloide influyen en las enfermedades metabólicas.
También se sabe que nuestro país ha reducido sus límites máximos permisibles para agua potable. Un importante número de estudios técnicos, realizados principalmente por CONAGUA y otras universidades, revelan la presencia en agua de concentraciones de arsénico mayores a 25 µg L-1.
Por otro lado, en 2019, Grupo Peñafiel confirmó que encontró un nivel de arsénico ligeramente elevado en sus bebidas sin sabor en dos de sus plantas: Tehuacán, Puebla, y Tlajomulco, Jalisco, suspendiendo temporalmente su producción, por lo cual la Procuraduría Federal del Consumidor (Profeco) aseguró que seguirá investigando.
Desde este panorama, proyectos como el de la doctora Francisca Alicia Rodríguez Pérez y su equipo de trabajo cobran relevancia, pues la limpieza del agua subterránea es un proceso extremadamente difícil y requiere de inversiones importantes, que pueden tomar años o décadas.
“Es necesario que se impongan límites a las actividades humanas que puedan resultar nocivas dentro de áreas de captación de las fuentes de abastecimiento”, apuntó la investigadora.
