Científicos brasileños desarrollan un método que permite limpiar el agua contaminada con glifosato

Es una técnica en la cual se emplea la celulosa del bagazo de la caña de azúcar funcionalizada para remover los residuos de este herbicida del medio acuoso

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – Científicos de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en Brasil, desarrollaron una estrategia con miras a remover del agua los residuos de glifosato, uno de los herbicidas más vendidos en el mundo. Cuando se aplica esta técnica, acorde con los conceptos de la economía circular, se utiliza como materia prima el bagazo de la caña de azúcar, un desecho que se genera en las centrales durante la producción de azúcar y etanol.

“Aisladas y funcionalizadas químicamente, las fibras de la celulosa del bagazo pueden emplearse como material adsorbente [una superficie sólida insoluble, generalmente porosa, a la cual pueden adherirse moléculas dispersas en un medio líquido o gaseoso] para retener en su superficie las moléculas del glifosato. De esta manera, es posible remover el contaminante del agua mediante el filtrado, la decantación o la centrifugación”, le comenta a Agência FAPESP Maria Vitoria Guimarães Leal, autora principal del artículo publicado en la revista Pure and Applied Chemistry.

Debido a su bajo costo y a su alto potencial para intensificar la productividad agrícola, el glifosato ha venido siendo ampliamente aplicado para lograr el control de las malezas en diversos cultivos agrícolas. Con todo, existen estudios que apuntan sus posibles impactos sobre la salud humana, fundamentalmente un aumento del riesgo de padecer cáncer. La aplicación de productos con glifosato ha sido restringida o prohibida en países tales como Alemania, Austria, Dinamarca, Bulgaria, Grecia, Colombia, Costa Rica y El Salvador, entre otros. Pero en Brasil se emplean 173.150,75 toneladas al año. Parte de esta cantidad es transportada por las lluvias y puede contaminar ríos, arroyos, pozos y otros ambientes acuáticos.

Con el apoyo de la FAPESP en el marco de tres proyectos (14/50869-6, 20/06577-1 y 21/09773-9), científicos de la Facultad de Ciencias y Tecnología (FCT) de la Unesp con sede en la localidad de Presidente Prudente fueron en busca de una forma de remover este producto del medio acuoso. El referido trabajo estuvo coordinado por el investigador posdoctoral Guilherme Dognani y por el profesor de la FCT-Unesp Aldo Eloizo Job.

Paso por paso

Dognani detalla el procedimiento: “Luego de triturar el bagazo hay que aislar la celulosa separándola de la hemicelulosa y de la lignina, que también componen los residuos de la caña de azúcar. Una vez que se aísla la celulosa, el siguiente paso consiste en funcionalizar las fibras, mediante el agregado de grupos de amoníaco cuaternario en su superficie, que dota de carga positiva al material y hace posible obtener microfibras catiónicas de celulosa (cCMF, de acuerdo con la expresión en inglés cationic cellulose microfibers), que se unen al glifosato con facilidad”, informa.

Guimarães Leal añade que algunas condiciones pueden favorecer este proceso. Tal es el caso de la variación del pH, en la cual se enfocó el estudio. “Al variar el pH, tanto el material adsorbente como el glifosato exhiben distintas configuraciones moleculares. El pH 14 es el más eficiente para la interacción entre ambos, pues genera una mayor adsorción y, por consiguiente, una mejor remoción”, afirma.

Para evaluar la capacidad de adsorción, se prepararon fracciones con pH 2, 6, 10 y 14 ajustadas con la ayuda de un pHmetro, con base en una solución única de glifosato. Luego se añadió a cada fracción idénticas cantidades de microfibras de celulosa funcionalizadas. Los frascos con la solución contaminada con glifosato y celulosa se mantuvieron en agitación durante 24 horas. Aplicando el procedimiento que se describe en la literatura, se calentaron las soluciones a baño maría a los efectos de que se concrete la reacción, se las enfrió a temperatura ambiente y posteriormente se las analizó mediante espectrofotometría en la franja del espectro visible. La eficiencia de la remoción se calculó de acuerdo con la relación existente entre la concentración final y la concentración inicial de glifosato en cada muestra. Y luego se calculó la capacidad de adsorción en función del pH.

Puede accederse a la lectura del artículo pH dependence of glyphosate adsorption from aqueous solution using a cationic cellulose microfibers (cCMF) biosorbent en el siguiente enlace: www.degruyter.com/document/doi/10.1515/pac-2022-1205/html.