El investigador de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), Juan J. Santana, participa en un trabajo de investigación junto a investigadores de la Universidad de La Laguna (ULL), en el que se ha diseñado un reactor de electrocoagulación a escala de laboratorio empleando electrodos de aluminio para reducir la concentración de fluoruros en aguas de origen volcánico como las existentes en algunas zonas del Archipiélago canario.
Este trabajo ha sido publicado en una revista internacional con el título 'Reducción de la concentración de fluoruros en agua subterránea procedente de galerías de zona volcánica mediante electrocoagulación. Evaluación paramétrica y económica', y está suscrito por los investigadores de la ULL Abenchara Betancor-Abreu, Vicente Mena, Sergio González y Ricardo Souto, del departamento de Química de la ULL;Sebastián Delgado, del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica de la ULL; y Juan J. Santana, del Departamento de Ingeniería de Procesos de la ULPGC.
El consumo prolongado en el tiempo de agua con concentraciones de fluoruros superiores a 1,5 mg/l puede provocar efectos adversos en la salud tales como la fluorosis dental y fluorosis esquelética si es superior a 4 mg/l. Este compuesto está presente en elevadas concentraciones (superiores a 7 mg/l) en aguas provenientes de galerías de origen volcánico, por lo que se hace necesaria su reducción hasta valores aceptables para consumo humano.
La tecnología de tratamiento aplicada actualmente presenta una serie de desventajas entre las que destaca el elevado caudal de agua que no puede ser utilizado para abastecimiento humano por restricciones de la tecnología aplicada, entre otros factores, por lo que representa un importante problema debido a la escasez de este recurso en nuestras islas.
En este estudio se ha empleado un proceso de coagulación utilizando electrodos de aluminio para reducir la concentración de fluoruros con un aprovechamiento del 100% del caudal de agua tratada. Para ello se han diseñado varios reactores de electrocoagulación de distinto volumen que han permitido ir optimizando los parámetros de operación para el tratamiento de una muestra real de agua tanto en operación en continuo como en discontinuo. Los parámetros optimizados han sido el ajuste del pH del agua previa al tratamiento, la densidad de corriente a aplicar en el reactor, el tiempo de residencia del agua en el reactor y el periodo de alternancia de polaridad de los electrodos de aluminio. Desde el punto de vista químico se caracterizó la cinética del proceso, encontrándose que se ajusta a una pseudo-cinética de segundo orden.
La novedad del estudio radica en el desarrollo de un reactor a escala de laboratorio de diseño novedoso para el tratamiento de aguas naturales obtenidas directamente de agua de galerías. El reactor se ha diseñado para tratar un caudal constante de agua con una composición química variable estacionalmente, consiguiendo un diseño a escala de laboratorio que permite obtener un caudal tratado con una concentración de fluoruros que cumplen con los límites legales establecidas por la legislación vigente. Durante el estudio se desarrollaron varios prototipos de volumen variable que pueden trabajar en corriente continua y alterna los cuales han permitido llegar a un diseño final.
El diseño de este reactor se ha realizado para tratar aguas naturales procedentes de galerías existentes en Canarias, concretamente en la vertiente norte de la isla de Tenerife, ya que la investigación nace de la problemática planteada por la Comunidad de Aguas Barranco de Vergara (Los Realejos, Tenerife), entidad que ha financiado este proyecto. De esta forma se ha dado respuesta a una demanda del sector industrial canario.
El trabajo ha sido publicado en la revista internacional Journal of Environmental Management, de la editorial Elsevier que lidera la publicación de trabajos relacionados con el medioambiente a través de diversas áreas como son el diseño y desarrollo de tecnologías de aplicación a ecosistemas acuáticos así como la gestión de recursos naturales. Está englobada dentro del primer cuartil (Q1) con un índice de impacto de 4,865, estando en la posición 37 de 250 revistas especializadas en este sector.
