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Biochar de residuos agrícolas muestra la promesa para quitar los contaminantes de los productos farmacéuticos

Biochar -- a carbón-como la substancia hecha sobre todo de residuos agrícolas -- los asimientos prometen para quitar los contaminantes emergentes tales como productos farmacéuticos de las aguas residuales tratadas.

Ésa es la conclusión de personas de los investigadores que conducto un estudio nuevo que evaluó y comparó la capacidad de biochar derivada a partir de dos materiales agrícolas de sobra comunes -- desecho de la ginebra de algodón y bagazo del guayule -- para adsorber tres composiciones farmacéuticas comunes de una solución acuosa.

En la adsorción, un material, como una composición farmacéutica, adhiere a la superficie de otro, como la partícula biochar sólida. Inversamente, en la amortiguación, un material se toma internamente en otro; por ejemplo, una esponja absorbe el agua.

Guayule, un arbusto que crece en el sudoeste árido, con tal que el desecho para uno de los biochars probara en la investigación. Argentatum más correctamente llamado de Parthenium, se ha cultivado como fuente del caucho y del látex.

La instalación se trunca a la tierra y sus brazos triturados hasta extraen el látex. El residuo seco, carnoso, fibroso que permanece después de que los tallos se machaquen para extraer el látex se llama bagazo.

Los resultados son importantes, según el investigador Herschel Elliott, profesor del Estado de Penn de la ingeniería agrícola y biológica, universidad de agronomías, porque demuestran el potencial para biochar hecha de desechos agrícolas abundantes -- eso debe ser dispuesta de otra manera -- para servir como tratamiento adicional barato para reducir los contaminantes en las aguas residuales tratadas usadas para la irrigación.

“La mayoría de las depuradoras de aguas residuales no se equipan actualmente para quitar los contaminantes emergentes tales como productos farmacéuticos, y si esas composiciones tóxicas se pueden quitar por los biochars, después aguas residuales se pueden reciclar en sistemas de irrigación,” él dijo. “Que la reutilización beneficiosa es crítica en regiones tales como el sudoeste de los E.E.U.U., donde una falta de agua obstaculiza la producción vegetal.”

Las composiciones farmacéuticas usadas en el estudio para probar si los biochars las adsorberían de la solución acuosa eran: el sulfapyridine, una medicación antibacteriana prescribió no más para el tratamiento de infecciones en seres humanos pero de uso general en veterinaría; docusate, ampliamente utilizado en remedio como un laxante y suavizador del taburete; y eritromicina, un antibiótico usado para tratar infecciones y acné.

Los resultados, publicados hoy (16 de noviembre) en Biochar, sugieren que los biochars hechos de los materiales de desecho agrícolas podrían actuar pues los adsorbentes efectivos para quitar los productos farmacéuticos del agua reclamada antes de la irrigación. Sin embargo, el biochar derivada de desecho de la ginebra de algodón era mucho más eficiente.

En la investigación, adsorbió el 98% del docusate, el 74% de la eritromicina y el 70% del sulfapyridine en la solución acuosa. Por la comparación, el biochar derivada de bagazo del guayule adsorbió el 50% del docusate, el 50% de la eritromicina y el apenas 5% del sulfapyridine.

La investigación reveló que un aumento de la temperatura, de cerca de 650 a cerca de 1.300 grados de F en el proceso libre de oxígeno de la pirolisis usado para convertir los materiales de desecho agrícolas a los biochars, dio lugar a una capacidad grandemente aumentada de adsorber las composiciones farmacéuticas.

La parte más innovadora sobre la investigación era el uso del bagazo del guayule porque no ha habido estudios anteriores en usar ese material para producir biochar para el retiro de contaminantes emergentes.”

Marlene Ndoun, investigador y estudiante doctoral, departamento del guía de la ingeniería agrícola y biológica, el Estado de Penn

“Lo mismo para el desecho de la ginebra de algodón -- la investigación se ha hecho sobre maneras potenciales de quitar otros contaminantes, pero éste es el primer estudio para utilizar el desecho de la ginebra de algodón específicamente para quitar los productos farmacéuticos del agua.”

Para Ndoun, la investigación es más que teórica. Ella dijo que ella quiere aumentar proporcionalmente la tecnología y diferenciar en el mundo. Porque el desecho de la ginebra de algodón está extensamente - disponible, incluso en las regiones más pobres, ella cree que mantiene promesa mientras que una fuente de biochar de descontaminar el agua.

“Soy originalmente del Camerún, y la razón que soy incluso aquí está porque estoy buscando maneras de filtrar el agua en comunidades recurso-limitadas, tales como donde crecí,” ella dijo. “Pensamos si esto podría ser aumentada proporcionalmente, él seríamos ideales para el uso en los países en África subsahariana, en donde la gente no tiene acceso al equipo sofisticado para purificar su agua.”

El paso siguiente, Ndoun explicó, sería desarrollar una mezcla del material biochar capaz de adsorber una amplia gama de contaminantes del agua.

“Más allá de quitar los contaminantes emergentes tales como productos farmacéuticos, estoy interesado en la mezcla de los materiales biochar de modo que tengamos filtros baratos capaces de quitar los contaminantes típicos que encontramos en agua, tal como bacterias y materia orgánica,” dije a Ndoun.

Source:
Journal reference:

Ndoun, M. C., et al. (2020) Adsorption of pharmaceuticals from aqueous solutions using biochar derived from cotton gin waste and guayule bagasse. Biochar. doi.org/10.1007/s42773-020-00070-2.