Publicación:

Evaluación técnica del uso de carbón activado con nanomateriales para el tratamiento de compuestos orgánicos en aguas de producción en campos petroleros colombianos

Resumen

La caracterización de las aguas de descarga y los estudios realizados en los ecosistemas adyacentes a las áreas de producción muestran que los hidrocarburos aromáticos persisten dentro de los efluentes de las instalaciones de explotación de crudo ya que no son removidos eficientemente con la aplicación de tratamientos convencionales tales como oxidación fotocatalítica, adsorción con zeolita o polímeros, extracción con solvente y en los últimos años la adsorción con carbones activados. En esta investigación se sintetizaron carbones activados a partir de cáscara de cacao y se modificaron tras su activación con diferentes cantidades de nanopartículas de SiO2, mediante el método de coprecipitación. Posteriormente, se cuantificó la capacidad de adsorción del fenol y alcohol 3,4-dimetoxibencílico como especies representativas de compuestos orgánicos persistentes (COPs). Se llevó a cabo un proceso de activación química bajo condiciones experimentales de temperatura (480 °C), tiempo de activación (30 min) y relación de impregnación de 1,5 de H3PO4. Los carbones activados se caracterizaron mediante espectroscopia FTIR, lo que permitió evidenciar la presencia de grupos funcionales asociados a sustancias como fenoles, ácidos carboxílicos, anillos aromáticos y óxido de silicio en su superficie. El estudio de adsorción de los compuestos orgánicos se realizó empleando espectroscopia UV-Vis, con cuya información se determinaron las isotermas de adsorción las cuales se ajustaron con un alto grado de exactitud a los modelos de Langmuir, Freundlich y Temkin obteniendo coeficientes de correlación de 0,9835, 0,9885 y 0,987, a su vez, porcentajes de remoción de 97,9% y 97,8% para fenol y alcohol 3,4- dimetoxibencílico, respectivamente. La innovación tecnológica de esta investigación demuestra que los carbones activados con nanopartículas de SiO2 a partir de biomasa son eficientes para la remoción de contaminantes de las aguas generadas por la producción de petróleo, y que su implementación es factible con alto potencial de escalamiento.