La descontaminación de suelos es una labor prioritaria en zonas donde la industria minera ha dejado su huella en forma de metales pesados, en entornos que han sufrido otro tipo de vertidos contaminantes, así como en otros muchos espacios cuyos suelos albergan sustancias que nunca deberían haber estado ahí. Y el primer paso que realizar en una limpieza efectiva consiste en controlar el movimiento de los contaminantes, una tarea que puede ser más sencilla gracias a una tecnología en la que la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) lleva años trabajando.
Un equipo de investigación de esta universidad explora las capacidades que presenta la remediación electrocinética o electrorremediación de suelos, la cual es capaz de movilizar contaminantes, transportarlos por el subsuelo y concentrarlos en un punto determinado, donde bien, se podrán extraer del suelo o se aplicará un tratamiento adecuado para eliminarlos del medio.
El investigador de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de la UCLM, Rubén López-Vizcaíno, trabaja en la simulación numérica de todos los procesos que se desatan con la aplicación de esta metodología. Se trata de un conjunto de estudios que están sirviendo de base para el desarrollo de esta tecnología de remediación de suelos contaminados, y que permiten conocer en profundidad qué ocurre exactamente en el suelo cuando se aplica. Estos estudios son de gran utilidad, porque si bien se conocen los efectos por separado de cada uno de los procesos que entran en juego con la electrorremediación, no se tiene una noción clara de lo que ocurre en los suelos cuando todos actúan de manera acoplada.
Qué se consigue con el uso de la electricidad en la limpieza de suelos contaminados
Con la tecnología electrocinética, es decir, con el uso de electricidad en la limpieza de suelos contaminados se consigue movilizar contaminantes o cualquier otra sustancia con carga positiva o negativa en el subsuelo, pero ¿cómo lo hace?
El investigador López-Vizcaíno, adscrito al grupo de investigación de Ingeniería Geoambiental, explica que esta tecnología consiste en la inyección de electricidad en el suelo. «Se basa en la aplicación de un campo eléctrico entre parejas de electrodos, ánodos y cátodos (positivo y negativo) que están insertados en un suelo», aclara, de manera que se desencadenan un conjunto de procesos (siendo los más importantes la electroósmosis, electromigración y electroforesis) que favorecen el movimiento de elementos presentes en el suelo.
Con esta tecnología, explica, se consigue controlar el movimiento de fluidos, iones u otros elementos contaminantes, para facilitar la actuación mediante otras tecnologías de tratamiento acopladas como fitorremediación, mediante plantas para la eliminación de contaminantes en los suelos, que fue la técnica más empleada en el desastre de la mina de Boliden, en el entorno del Guadalquivir; sistemas de descontaminación con microorganismos, para producir una degradación biológica; o directamente, una vez que se han acumulado los contaminantes en un punto concreto, se extraen las tierras o las aguas donde están presentes, para someterlas a tratamientos específicos o para almacenarlas en lugares seguros, en caso de que no exista un método para eliminar las sustancias contaminantes que contienen.
En qué situaciones se recomienda la tecnología electrocinética
La tecnología electrocinética está especialmente indicada para actuar en suelos poco permeables con baja conductividad hidráulica, donde el movimiento de los fluidos o de las partículas contaminantes resulta muy complicado. De esta manera, casi como si se tratara de un “efecto imán”, los contaminantes dentro del campo eléctrico se sienten atraídos por los electrodos ubicados en el suelo, ya sean ánodos o cátodos, en función de si su carga es negativa o positiva.
Por esta misma razón, opina Rubén López-Vizcaíno, esta tecnología funciona bastante bien en casos de contaminación por metales, como la que se da, por ejemplo, en un entorno minero. En principio, bastaría con que los contaminantes en cuestión tengan carga positiva o negativa, para que puedan ser movilizados por una actuación electrocinética.
En el caso de que los contaminantes carezcan de esa carga positiva o negativa, existe manera de “añadírsela”, mediante compuestos como los surfactantes, que emulsionarían el contaminante que no tiene carga generando una micela, que sí la tiene. «Entonces el contaminante se quedaría atrapado entre sustancias que sí la tienen y acabaría moviéndose todo el conjunto».
Qué métodos existen para aplicar la electrorremediación
De forma general, hay dos métodos de aplicar la electrorremediación, y se utiliza uno u otro en función del objetivo final del proceso. Si se trata de una actuación dirigida a movilizar y concentrar sustancias en una zona de suelo acotada que posteriormente será extraída del medio para su tratamiento, se suelen insertar directamente los electrodos en el suelo.
Si, por el contrario, el grueso de la contaminación se encuentra en fase líquida, la mejor forma de actuar, según este experto de la UCLM, es mediante el uso de pozos de electrolito, que consiste en la perforación de pozos que se llenan de una solución salina, para que tenga buena conductividad eléctrica. A estos pozos se les introducen los electrodos mediante los cuales se aplica la carga eléctrica que se encarga de transportar a los contaminantes y concentrarlos en los electrolitos. A continuación, mediante un circuito de bombeo, se podría extraer el electrolito contaminado e inyectar otro limpio.
Cómo han sido las experiencias con el uso de la electrorremediación de suelos
Hasta el momento, salvo algunas actuaciones en Gran Bretaña que dieron buenos resultados, esta tecnología para mover contaminantes mediante cargas eléctricas solamente se ha llevado a cabo, bien en experimentos en laboratorio o en menor medida pruebas a una escala mayor.
Hace unos años, en la UCLM se hizo una serie de experimentos en una planta prototipo de 32 metros cúbicos, en la que se tuvieron unos resultados bastante positivos y se experimentaron soluciones innovadoras.
Ahora, el trabajo del investigador Rubén López-Vizcaíno en la UCLM en torno a la electrorremediación se centra en realizar modelos numéricos, con los que se pueda simular este tipo de actuaciones en suelos, y aportar el conocimiento necesario para el desarrollo definitivo de una tecnología, que cuenta con un horizonte de aplicación más que interesante, en vista de la presencia de todo tipo de contaminantes en los suelos y de la importancia de tenerlos limpios para que, entre otras muchas razones, no contaminen los acuíferos.
