El aumento de la demanda de minerales críticos ha llevado a un incremento de la actividad minera en el norte de Canadá, un fenómeno que plantea serios desafíos ambientales, especialmente en lo que respecta al tratamiento del agua contaminada. Este contexto ha motivado a investigadores del Centro de Investigación de la Universidad de Yukon y de la Université de Moncton a explorar soluciones innovadoras y menos intensivas en recursos para el tratamiento del agua en climas fríos.
Un enfoque sostenible para el tratamiento del agua contaminada
En este esfuerzo, los científicos han probado una técnica conocida como barrera reactiva permeable (PRB, por sus siglas en inglés), que utiliza materiales naturales para atrapar y eliminar sustancias químicas nocivas del agua subterránea. Aunque se ha demostrado la efectividad de este método en climas más cálidos, su rendimiento en climas árticos y subárticos ha sido menos estudiado. Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista Chemosphere.
La doctora Morgane Desmau, investigadora principal y profesora asistente en la Université de Moncton, explica que los sistemas de tratamiento de agua pasivos y semi-pasivos se basan en procesos naturales. Estos sistemas, además, suelen ser menos costosos y requieren menos recursos que las plantas de tratamiento de agua convencionales. «Los humedales son un buen ejemplo de un sistema de tratamiento pasivo», añade Desmau. «Toma tiempo establecerlo, pero luego funciona de manera autónoma, buscando una solución más sostenible y eficiente».
Para validar su hipótesis, los investigadores construyeron un mini sistema de tratamiento de agua en su laboratorio, pasando el agua a través de una columna que contenía una mezcla de grava, partículas de hierro y astillas de madera durante nueve meses. Para simular la contaminación típica del agua subterránea en el norte, añadieron nitratos, arsénico y uranio. Todo el proceso se llevó a cabo a una temperatura constante de 5 grados Celsius, replicando las condiciones del agua en el Yukón.
Utilizando el Canadian Light Source en la Universidad de Saskatchewan, los científicos analizaron el material filtrante para determinar su capacidad de atrapar y retener los contaminantes. Los resultados indicaron que, aunque el método es efectivo en climas fríos, existe dificultad para eliminar todos los químicos simultáneamente. La PRB demostró ser eficiente en la captura de arsénico y uranio, pero tuvo menos éxito con los nitratos debido a la temperatura más baja.
Un hallazgo interesante fue que al añadir acetato de sodio al filtro, se favoreció el crecimiento de bacterias beneficiosas que ayudaron a limpiar los nitratos del agua. Sin embargo, esta modificación también comprometió la capacidad de la barrera para atrapar uranio. Desmau sugiere que los futuros diseños de estos sistemas podrían requerir varias secciones en la barrera para abordar la variedad de contaminantes presentes.
La relevancia práctica de esta investigación es notable. La investigación se llevó a cabo en colaboración con el Yukon Mining Research Consortium, que proporcionó información sobre las características del agua contaminada en la región. «Nos dijeron: ‘Este es el tipo de agua que tenemos y estos contaminantes pueden estar presentes. ¿Pueden probar esto y ver si funciona para eliminarlos?'», explica Desmau.
La investigación fue parte del Programa de Remediación de Minas del Norte, y Desmau expresa su esperanza de que los hallazgos sean aplicados en futuros sitios mineros. «Necesitamos estos sistemas de tratamiento de agua semi-pasivos o pasivos en el norte, no solo en Canadá, sino en cualquier país con un clima subártico o ártico que podría beneficiarse de esta investigación».
A pesar de que la barrera reactiva permeable no ha demostrado ser perfecta, los investigadores han logrado identificar las limitaciones actuales y proponen mejoras para el diseño de estos sistemas en el futuro, lo que representa un paso significativo hacia el desarrollo de soluciones más efectivas y sostenibles para el tratamiento del agua en regiones frías.
