Un sistema elegante para eliminar nitratos

El Instituto de Tecnolog¨ªa Qu¨ªmica (ITQ) de Valencia, dirigido por Avelino Corma, ha inventado un sistema elegante, en t¨¦rminos tecnol¨®gicos, para rebajar la concentraci¨®n de nitratos en el agua. El exceso de estas sustancias, un problema grave para la salud de las personas y para el medio ambiente, se ha disparado en los ¨²ltimos 60 a?os debido al uso masivo de fertilizantes en la agricultura y a los residuos generados por la ganader¨ªa intensiva. Las aguas subterr¨¢neas del litoral mediterr¨¢neo espa?ol y de la mitad sur peninsular presentan puntos con elevadas tasas de nitratos, pero el problema es general. La UE viene pidiendo a los Estados miembros, desde principios de los noventa, que identifiquen las zonas "vulnerables" a estas sustancias. El resultado es que pa¨ªses como Alemania han designado la pr¨¢ctica totalidad de su territorio.

La prueba de que el sistema puede funcionar a gran escala se realizar¨¢ en Manises

Las aguas contaminadas por nitratos pueden ser utilizadas para el riego. El l¨ªmite legal para el consumo, sin embargo, est¨¢ fijado en 50 miligramos por litro. Una proporci¨®n que superan muchos pozos susceptibles de ser utilizados para el abastecimiento humano.

El ITQ, centro mixto del CSIC y de la Universidad Polit¨¦cnica de Valencia, lleva a?os desarrollando catalizadores, materiales que aceleran las reacciones qu¨ªmicas. En este caso, el catalizador creado por Corma junto a Fernando Rey y Eduardo Palomares absorbe los nitratos sobre el soporte del mismo, y, en presencia de la fase activa del mismo, reduce los nitratos a nitr¨®geno y agua. El soporte es un derivado de hidrotalcitas, que son compuestos cristalinos laminares. El agente reductor utilizado es el hidr¨®geno, que se consume en cantidades muy bajas, del orden de cuatro gramos por metro c¨²bico.

El sistema es elegante porque "en una sola etapa y en condiciones muy suaves de reacci¨®n, esto es, pr¨¢cticamente a temperatura ambiente, se consigue transformar los nitratos indeseados en nitr¨®geno y agua, elementos perfectamente tolerables por el medioambiente", explica Corma.

Hasta ahora, las aguas con exceso de nitratos son tratadas a trav¨¦s de la ¨®smosis inversa. Un sistema que funciona ejerciendo presi¨®n sobre el agua contaminada, lo que implica un consumo energ¨¦tico, y que utiliza membranas sint¨¦ticas, que deben de ser reemplazadas regularmente. La ¨®smosis inversa, adem¨¢s, no soluciona del todo el problema, se?ala Corma, ya que separa los nitratos del agua, pero no los elimina.

El catalizador, publicado en la revista Journal of Catalysis en 2004, en cambio, tiene la virtud de no generar subproductos (los nitratos son descompuestos en nitr¨®geno y agua) y de implicar un coste energ¨¦tico y de equipo menor.

El ITQ tard¨® cuatro a?os en afinar la t¨¦cnica. Los primeros catalizadores que dise?aron eran capaces de reducir los nitratos, pero dejaban altas cantidades de nitritos y amon¨ªaco en el agua. Una vez optimizados, los investigadores probaron el sistema en pozos del sur de Valencia que presentaban una concentraci¨®n de 80 miligramos de nitratos por litro de agua. Un nivel excesivo causado por el uso de fertilizantes en una zona cubierta de campos de naranjos.

Eliminar los nitratos del agua consumida diariamente en una poblaci¨®n de 10.000 habitantes. con un consumo de 250 litros de agua por persona, requerir¨ªa una planta que contuviera dos toneladas de catalizador. "Vemos que se trata de un catalizador muy eficiente", se?ala Corma.

La prueba de que el sistema puede funcionar a gran escala se realizar¨¢ en Manises, en una planta de demostraci¨®n del Grupo Aguas de Valencia. La empresa ostenta el derecho de explotaci¨®n de la patente durante dos a?os. Cuando terminen los ensayos, a mediados de 2007, ser¨¢ el momento de comenzar los tr¨¢mites para su explotaci¨®n comercial, que podr¨ªa extenderse al resto de Europa, Estados Unidos y Jap¨®n. Siempre que funcione. "Si lo hace, con tiempo suficiente podr¨ªa llegar a sustituir a los sistemas que existen hoy. Es m¨¢s", concluye el qu¨ªmico valenciano, "yo creo que si se cumplen las primeras premisas los va a sustituir".