Proceso de óxido reducción nano-catalizado, que genera eficientes reacciones de oxidación que destruirán una amplia gama de contaminantes orgánicos, inorgánicos y metales pesados.
Aconsejable para ser implementado en procesos EX SITU con volúmenes pequeños o con concentraciones de TPH bajas o tratamientos IN SITU donde se imposibilita el transporte y/o la remoción mecánica del material afectado (tratamientos subterráneos).
Amigable con el medio ambiente
No requiere de espacios grandes para establecer una unidad de tratamiento.
Eliminación de una amplia gama de contaminantes (orgánicos, inorgánicos y metales pesados).
La nano remediación se usa para proteger al ambiente, por medio de la prevención, el tratamiento y la limpieza de lugares que presenten desechos peligrosos. También se logra la reducción en la extracción de minerales, la desalinización del agua y prevención de la erosión del suelo.
Los métodos de nano remediación utilizan nano materiales reactivos para la transformación de los agentes de contaminantes y el tratamiento de suelos contaminados utilizando metales como agentes estabilizadores.
Estos métodos llamados “in situ” poseen las siguientes ventajas sobre los procedimientos convencionales de limpieza de agentes peligrosos:
- Reducen los costos generales
- Menor tiempo empleado en la limpieza de lugares contaminados
- Puede ser utilizada a gran escala
- Disposición de suelo contaminado
- Reduce las concentraciones de los contaminantes a muy bajos
Los nano sensores son una alternativa rápida, económica y viable para el monitoreo y detección de varios contaminantes en ríos y suelos.
Nano Remediación en Metales pesados para ambientes mineros.
El desarrollo de nuevas técnicas para la remediación de metales pesados en pasivos ambientales mineros, basados en el uso de nano partículas metálicas.
La aplicación de nanopartículas para la remediación ayudaría a evitar que las aguas subterráneas se contaminen debido al nivel tóxico que contienen los metales pesados al mezclarse con el líquido vital. En el agua, estos metales se vuelven letales para muchas comunidades.
Es nanohierro cerovalente (nZVi) de altísima pureza el utilizado como reactivo en los procesos de decloración y secuestro de metales pesados o como catalizador en los procesos de destrucción de contaminantes orgánicos e inorgánicos.
Una combinación de reactivos y nanocatalizadores en condiciones independientes del pH y a temperatura variable (incluso > 100ºC), se aplica a la oxidación catalítica homogénea en fase líquida para eliminación de contaminantes orgánicos e inorgánicos. Logra una significativa degradación de los contaminantes, disminución de la toxicidad del efluente y, en muchos casos, oxidación total de los compuestos, transformándolos en sustancias inocuas y permitiendo su descarga en forma segura.
Nano Remediación en suelos contaminados
La nanotecnología se pueden combinar con métodos convencionales y constituir alternativas promisorias para la remediación de suelos contaminados con metales pesados (vía su remoción o estabilización). Por ejemplo, el uso de partículas de hierro granular valencia cero (ZVI) y sus nanopartículas (NPs) aglomeradas o estabilizadas han sido exitosas para la reducción de Cr(VI) a Cr(III) en estudios de campo y de laboratorio. El presente trabajo muestra las posibles aplicaciones de las NPs en la agricultura y el ambiente al tiempo que ofrece ejemplos de uso en la detección de la contaminación, transformación de contaminantes y remediación del suelo.
Nano Remediación en Detalle
La nanotecnología también es útil como una tecnología ambiental y se maneja bajo el nombre de nanorremediación. Ésta se usa para proteger al ambiente, ya sea a través de la prevención, el tratamiento o la limpieza de sitios con desechos peligrosos. Estos autores concluyeron que la nanorremediación in situ tiene diferentes ventajas: reduce el costo general y el tiempo de la limpieza de sitios contaminados; puede ser utilizada a gran escala; elimina la necesidad de tratamiento y disposición de suelo contaminado, reduce las concentraciones de los contaminantes casi a cero. Sin embargo, para prevenir algún impacto adverso ambiental se necesitan estudios profundos que evalúen el efecto de la nanorremediación a nivel ecosistema.
Los métodos de nanorremediación utilizan nanomateriales reactivos para la transformación y desintoxicación de contaminantes. Estos nanomateriales tienen propiedades que favorecen la reducción química y la catálisis para mitigar los contaminantes. Las propiedades de los nanomateriales permiten que puedan utilizarse in situ. Por ejemplo, las bcs pueden introducirse en espacios muy pequeños y distribuirse más rápidamente, que las partículas de mayor tamaño. Aunque no pueden mover‐ se muy lejos del punto de inyección.
La mayoría de las aplicaciones ambientales de la nanotecnología consideran tres categorías:
1) productos sustentables ambientalmente benignos (química verde o preven‐ ción de la contaminación)
2) remediación de materiales contaminados con sustancias peligrosas
3) sensores para agentes ambientales.
En estas tres categorías se utilizan no sólo sustancias químicas o materiales no biológicos, sino también agentes microbianos y materiales biológicos, que se incluyen en la nanotecnología suave. Las nanotecnologías se orientan para desarrollar mejores métodos para la detección y descontaminación de agentes biológicos dañinos. Varios materiales se han probado para la remediación, por ejemplo: zeolitas, óxidos metálicos, metales nobles (plata, paladio, cobre), dióxi‐ do de titanio, nanotubos y fibras de carbono y enzimas. Sin embargo, el más ampliamente usado es el hierro valencia zero (nZVI de sus siglas en ingles zerovalent iron, Fe0).
Para que la nanorremediación sea efectiva, se requiere la adecuada caracterización de los sitios: localización, condiciones geológicas (composición de la matriz del suelo, porosidad y profundidad del manto freático), propiedades geoquímicas (pH, fuerza iónica, oxígeno disuelto, potencial óxido reducción, concentración de nitratos, nitritos y sulfatos), así como concentración y tipo de contaminantes. Estas variables determinarán si las bcs serán capaces de infiltrarse a la zona a remediar y si las condiciones son favorables para la transformación de los contaminantes.
Ya se dijo que en el contexto ambiental las bcs tienen diversos usos posibles, pero su aplicación también conlleva consecuencias y riesgos. Se pueden usar para mitigar el efecto de contaminantes o en el tratamiento de aguas y suelos. Éstas tienen varias aplicaciones como es: la remoción de contaminantes del agua por catálisis, oxidación, reducción o adsorción. Por ejemplo, durante el transporte y almacenamiento de sustancias como los hidrocarburos han ocurrido derrames accidentales, la migración de estas sustancias al subsuelo causa la contaminación de las aguas subterráneas. La remoción de estos contaminantes es difícil y costosa; una opción es su degradación química, para lo cual hay que introducir agentes reductores a esa agua subterránea. Es aquí donde se ha propuesto usar bcs que contienen nZVI para descontaminar agua subterránea. Estas partículas tienen alta reactividad, debido a su extensa área superficial específica. Este elemento se ha usado en la descomposición de pentaclorofenol y otros plaguicidas clorados y colorantes.