Innovación sustentable: Hidrogeles recuperan plata de efluentes mineros y combaten la contaminación
La ingeniera química Mariana Caudillo, estudiante de la Maestría en Ciencias del Agua de la Universidad de Guanajuato, México, ha presentado una investigación pionera. Su estudio se centra en la «Recuperación de plata de efluentes mineros por adsorción con hidrogeles», ofreciendo una alternativa innovadora y sustentable para la obtención de este valioso metal y la mitigación de la contaminación ambiental.
Por Luciana Vignoli
Hidrogeles de policreato de sodio y calcio, la innovadora solución para la recuperación de plata de efluentes mineros.
Minería y desafíos ambientales: La plata como contaminante y oportunidad
En este contexto, Caudillo destacó que la minería, fundamental para cualquier economía, genera grandes cantidades de residuos llamados relaves, que representan un desafío ambiental debido a las altas concentraciones de contaminantes y metales pesados, incluida la plata.
“La contaminación por plata en los influentes es preocupante por su toxicidad para los ecosistemas acuáticos, pero también representa una oportunidad económica, porque su recuperación mitiga el impacto ambiental y añade valor al proceso minero”, explicó.
La contaminación del agua por metales pesados es un desafío crítico en la minería, que los hidrogeles buscan mitigar. Imagen: Aconsa Lab
¿Por qué hidrogeles Una opción ecológica y eficiente para la adsorción
La investigadora señaló que algunos métodos tradicionales de recuperación de plata, como la recuperación electrolítica, la precipitación química y la ósmosis inversa, pueden generar residuos nocivos y requieren una gran inversión. Por eso su equipo propone la adsorción mediante hidrogeles, un proceso en el que la plata, como adsorbato, es absorbida por un adsorbente sólido.
“A diferencia del carbón activado, los hidrogeles son polímeros hidrofílicos superabsorbentes que retienen grandes cantidades de agua, mantienen su forma y se pueden reutilizar sin desmoronarse”, detalló.
Metodología del estudio: Síntesis, absorción y caracterización de los hidrogeles
La plata, un metal valioso cuya recuperación de efluentes mineros permite un doble beneficio: económico y ambiental. Imagen Pixabay
Para lograrlo, la metodología consistió en sintetizar un hidrogel combinado de hidrocalcio, con un rendimiento de 1 a 2 gramos por mililitro de síntesis, calcular su porcentaje de hinchamiento y empacar columnas para evaluar la absorción y las isotermas de absorción.
Según relata Caudillo, los resultados iniciales mostraron que el hidrogel absorbió aproximadamente 115 veces su propio peso en seco, y en la columna empacada se observó un 85% de absorción de plata a los 10 minutos, alcanzando un máximo de 86% a los 50 minutos.
Además, los estudios adicionales incluyeron microscopía electrónica de barrido, que mostró la plata adherida a la estructura del hidrogel, y espectroscopía, que permitió comprobar que la plata se une a la matriz polimérica mediante enlaces con oxígeno y carbono, y que los grupos carbonilos rompen enlaces con sodio y calcio para facilitar la absorción de metales pesados.
Finalmente, en esta etapa y en base a los resultados, la capacidad máxima de absorción del hidrogel fue de 640 microgramos de plata por gramo de hidrogel, y los datos se ajustan a la ecuación de Langmuir, indicando la formación de monocapas y enlaces sencillos, así como la posibilidad de regenerar el material.
Mariana Caudillo, ingeniera química de la Universidad de Guanajuato, lidera la investigación sobre hidrogeles para la recuperación de plata.
Conclusiones y futuras aplicaciones: Hidrogeles como solución global
“Con este trabajo demostramos que los hidrogeles combinados de sodio y calcio son materiales de alto rendimiento y escalables para la remediación y valorización de influentes mineros. Además, ya se han probado para recuperar otros metales como cromo, plomo, litio, flúor, e incluso compuestos como metformina y estrógenos”, explicó Caudillo.
En este sentido, Mariana remarcó que este estudio tiene un enfoque práctico importante: limpiar el agua que ha estado en contacto con soluciones de plata en zonas con intensa actividad minera, como Guanajuato, donde se ha comprobado que muchas empresas descartan sus aguas directamente a los ríos.
“Estos hidrogeles permiten recuperar metales pesados y contribuyen a mitigar la contaminación de los cuerpos de agua”, finalizó Caudillo.