Una estudiante y una profesora de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) desarrollaron un filtro para agua potable, de bajo costo y fácil instalación, que sirve para remover hierro y manganeso presentes en la red de distribución de ese líquido para consumo doméstico.

El dispositivo ha sido construido con base en un tipo de minerales llamados zeolitas y ha sido probado en la alcaldía Iztapalapa, de la Ciudad de México. Las autoras del diseño son Norma Casiano García, alumna de la Maestría en Energía y Medio Ambiente, y la doctora Judith Cardoso Martínez, profesora del Departamento de Física.

Este trabajo se realiza con el grupo de investigación del Laboratorio de Calidad del Agua y redundaría en beneficios a la salud y la economía de la población de esta demarcación, dada la condición inadecuada del líquido que recibe.

PROBLEMA EMERGENTE

La necesidad de supervisar los niveles de hierro y manganeso en los sistemas de agua potable obedece a que pueden acarrear daños a la salud humana en el largo plazo, ya que varios de ellos vienen con el recurso que se extrae de fuentes hídricas cada vez más profundas.

Un estudio llevado a cabo en el citado Laboratorio de la Unidad Iztapalapa detectó que, entre 75 y 79 por ciento del contenido de la red pública, llega desde 58 pozos y el resto de los sistemas Cutzamala y Lerma.

Esto es consecuencia de que “nos estamos acabando el agua que se encuentra en la superficie y, por lo tanto, hay que excavar cada vez más hondo; incluso en uno ubicado en los alrededores de la Central de Abasto, se llegó hasta cuatro kilómetros de profundidad”, explicó la doctora Cardoso Martínez.

La gravedad está en la interacción de los metales con el agua y, al final, en que ésta “los extrae a partir de un equilibrio físico-químico que hay con ellos”, aunque en los casos del manganeso y el hierro, el grado de oxidación es de dos y cuando el líquido emerge al suelo tiene buena calidad y transparencia, pero al contacto con el oxígeno el hierro pasa a 3 y el manganeso a 4.

Esto provoca que al transportarse por la red llegue con coloración, olor y partículas de dichos componentes, los cuales, por la geología de la alcaldía, entre otras razones, alcanzan mayor presencia, respecto de otros.

Las características para que pueda beberse exigen la eliminación de esos metales y, en concordancia con esto, el proyecto de Norma Casiano García, asesorada por la doctora Cardoso Martínez, tiene el objetivo de evaluar la eficiencia en la remoción de manganeso de dos tipos de zeolitas: una natural y otra comercial, recubiertas ambas con óxidos de manganeso, con la finalidad de desarrollar filtros potabilizadores del producto suministrado a la demarcación.

El grupo de investigación buscó materiales que pudieran contribuir a la supresión de esos elementos, por lo que recurrió a la grava, las zeolitas y el carbón activo, porque éste excluye el olor, el color y retiene algunos microorganismos.

Las zeolitas son compuestos inorgánicos que poseen metales en su estructura y llevan a cabo un intercambio iónico, es decir, tienen afinidad al hierro y, en menor cantidad, al manganeso, sin embargo, separan el sodio y el potasio.

Los filtros son tubos con diferentes camas o zonas que van eliminando las partículas grandes a través de grava de diámetros diversos, primero, y después un mineral de origen natural, muy afín al hierro y que por esta característica no descarta al manganeso en gran cantidad.

Luego prosigue a otra zeolita de tipo comercial para erradicar manganeso, arsénico y hierro, aunque debido a que inicialmente se anuló el hierro, tendrá mayor afinidad al manganeso. Posteriormente está el carbón activo, que quita olores, sabores y colores, además de modificar el pH, de acuerdo con la norma.

La doctora Cardoso Martínez expuso que los resultados del estudio revelan que “mejoró el aspecto, se eliminó el olor y es bastante transparente, lo que quiere decir que se quitaron los metales que dan el aspecto de agua de tamarindo”. Ambas zeolitas mostraron porcentajes de remoción de 95 a 99 por ciento; la comercial, más eficiente, logró 99 por ciento, con evaluación en pH a 7 y 9.

METALES EN RED DE AGUA

La alcaldía Iztapalapa es una de las más habitadas de la Ciudad de México, con casi dos millones de vecinos. Desde hace décadas problemas de suministro de agua por falta de abastecimiento, fenómenos de subsidencia y mala calidad, entre otros factores. Adicionalmente, una gestión inconveniente; la corrosión de tuberías; la contaminación del acuífero; las actividades antropogénicas, y la geomorfología local afectan las propiedades del líquido. Los intervalos permisibles de hierro y manganeso son rebasados en diferentes zonas de la alcaldía, donde el agua proveniente de pozos contiene más de 0.15 mg/L de hierro y más de 0.30 mg/L de manganeso.