Más del 99 % de los aceites y grasas presentes en las aguas residuales producidas por pozos petroleros –y otras actividades derivadas de esta industria– se podrían eliminar por electrocoagulación, un método que con electricidad y metales como aluminio y acero inoxidable ataca las partículas contaminantes que estarían representando un riesgo para ríos y mares, y para la salud humana.
En la actualidad, el agua residual que se genera en la etapa
de recuperación del petróleo (agua producida) es de alrededor de 10 millones de
barriles por año, y menos del 1 % se reutiliza, lo cual es un desperdicio,
ya que esta agua serviría tanto en procesos petroleros como en la agricultura,
uno de los sectores que más necesita de este recurso, del que emplea cerca del
43 % del total del país.
Ante esta situación, Andrea Cubillos, estudiante de la
Maestría en Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL),
hizo un aporte en un proyecto más grande que adelantan en conjunto el
Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación y la Agencia Nacional de
Hidrocarburos, en el que encontró que la técnica de electrocoagulación tiene el
potencial de remover casi el 100 % de los aceites y grasas de esas aguas
contaminadas.
Según la investigadora, se encontró que cuanto más tiempo de
electrocoagulación y corriente se emplea, más eficiente es la remoción de
contaminantes, y que el intervalo entre 4 y 6 minutos es el más efectivo.
Después de ese momento ya no se produce un cambio significativo.
Lo anterior se comprobó dejando actuar el método por
alrededor de 20 minutos, durante los cuales no hubo un incremento importante de
remoción. A su vez, en una escala de 1 a 10, en el pH inicial, que varía
durante el proceso, el grado en el que mejor funciona la electrocoagulación es
entre 5 y 8.
Para la prueba se creó una simulación del agua residual de
petróleo, mezclando en un recipiente: 1 litro de agua, unos 1.150 mg de
aceite de motor de carro, sal de cocina y Tritón X, un tensoactivo no iónico
que actúa como líquido emulsificante. Allí se introducen dos placas metálicas
–una de aluminio y otra de acero inoxidable– de 20 cm de alto, aunque solo
se sumergen 12 cm, que son suficientes para conducir la electricidad al
agua.
Las láminas se conectan a dos electrodos: uno positivo
(cátodo) para el aluminio y uno negativo (ánodo) para el acero inoxidable, los
cuales a su vez están conectados a una fuente de poder que descarga corriente y
voltaje sobre el recipiente con la mezcla.
La intensidad de la corriente aplicada oscila entre 0,5 y 3
amperios, el tiempo de electrocoagulación es de entre 1 y 20 minutos, y además
se analizó la acidez o neutralidad del agua y la concentración de sal.
El coagulante entra a desestabilizar las cargas eléctricas
de las partículas contaminantes presentes en el agua, las cuales se encuentran
suspendidas, mezcladas o disueltas.
Dicho desequilibrio facilita que las moléculas busquen
unirse formando agrupaciones fáciles de identificar y remover por medio de
procesos como la filtración, similar al que se hace en la casa con un colador
para hacer jugos.
“Debido a la dificultad para tener grandes muestras de
petróleo y agua de producción, utilicé aceite de motor para preparar el agua
residual sintética, que al ser un derivado de esta industria tiene un
comportamiento similar, en cuanto a los ensayos y el comportamiento frente a la
electrocoagulación, al petróleo”, explica la investigadora.
Añade que “estas condiciones, que funcionaron en el trabajo,
varían según la composición del agua a tratar, la concentración inicial de
grasas y aceites, y las interacciones entre contaminantes. La cantidad de
aceite de motor utilizada es similar al promedio de aceites y grasas que se
encuentra en las aguas de producción del país, pero sería importante evaluar
otro tipo de concentraciones, para que el modelo sea más preciso”, indica.
Esta es la primera parte de una serie de investigaciones que
se están realizando dentro del proyecto para que en un futuro se logre
consolidar un tren de tratamiento de aguas residuales en el Magdalena Medio, en
donde hay cerca de 7.404 pozos petroleros, lo cual representaría una ayuda para
reutilizar el agua producto de esta industria y descontaminar los ríos aledaños.
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