Estructurar carbón activado a partir de cáscara de naranja permitirá descontaminar medios acuosos y darle valor agregado a algo que hasta ahora es considerado como un desecho.
Liliana Giraldo, investigadora del Departamento de Química de la U.N., explica que la adsorción es un método efectivo para descontaminar medios acuosos y el carbón activado es uno de los adsorbentes más versátiles por sus poros, su fácil regeneración y la alta capacidad de remoción.
Dada la utilidad de este proceso, Giraldo escogió la cáscara de naranja con el fin de darle un mayor aprovechamiento a los cultivos que hay en el país, lo cual se presenta como valor agregado, pues se utilizan más componentes del cítrico.
En el mundo, los países líderes en el cultivo de esta fruta son Estados Unidos, India, China y México, según datos del Programa de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).
En 2011, Colombia produjo 207.727 toneladas provenientes de cultivos sembrados en más de 31.000 hectáreas, cuya producción es de aproximadamente 11 toneladas por hectárea, según estadísticas del DANE.
Los carbones activados están formados por capas que dejan ciertos espacios que corresponden a los poros en los que se realiza la adsorción. El proceso del carbón activado puede servir, entre otros ejercicios, para el tratamiento de aguas residuales, sobre todo cuando el líquido vital es necesario para usos domésticos.
En fase líquida, un proceso de adsorción puede servir para remover metales como níquel, cobalto y cadmio. En la U.N. se ha realizado este ejercicio con materiales como la palma de aceite.
Dichos contaminantes son muy comunes en industrias como la galvanoplastia, pues incluyen niquelados, recubrimientos y cromados; también son típicos en las curtiembres, pilas o baterías.
La preparación del método de adsorción del cítrico es químico, pues se utiliza ácido fosfórico (H3PO4) en soluciones de concentración entre 32% y 48%.
Para ello, primero se requirió seleccionar, secar y triturar las cáscaras de naranja y lograr un diámetro de dos milímetros. En ese punto, se usa el ácido fosfórico para la activación química en 32%, 40% y 48%, a 373°K (100 grados centígrados) durante dos horas.
Finalmente, se carboniza en un horno horizontal Carbolite por dos horas, a una temperatura máxima de 450 grados centígrados.
Después del procedimiento se obtuvo un rendimiento máximo de los carbones de 36,52%, de la muestra activada en una solución del 40%. Esto confiere un avance en la obtención de carbón activado y genera dos valores agregados: por un lado, el cuidado del agua y el control de contaminantes en ella, y por otro, un aprovechamiento mayor de la naranja, ya que aparece otra opción de consumo para la fruta.
Este trabajo fue publicado en la Revista Colombiana de Química de la U.N. y tuvo como coautores a la profesora Liliana Giraldo y los investigadores Karen Peña y Juan Carlos Moreno.
