ELECTRODEGRADACIÓN una

De acuerdo con la Consultoría Markets and Markets (2022), el mercado internacional de los colorantes sintéticos involucró transacciones por 6.3 billones de dólares americanos en el 2022, además de esperarse un crecimiento anual del 6.5%. Se trata de compuestos orgánicos útiles para múltiples sectores como el de la construcción, cuidado personal, alimentos y bebidas, papel, etc. Mundialmente, la industria textil es la que demanda colorantes sintéticos en mayor medida, para el teñido de fibras naturales y sintéticas que serán destinadas a la fabricación de prendas de vestir, artículos de decoración, mobiliario, etc. Además, durante el teñido de fibras se involucran múltiples etapas donde se utiliza agua en cantidades significativas. Esto se traduce en la generación de grandes volúmenes de aguas residuales, con altas concentraciones de estos compuestos (típicamente entre 15 y 50 % de su cantidad inicial), además de otros contaminantes (Khan et al, 2023).

Generalmente, tales colorantes tienen estructuras orgánicas complejas, con múltiples grupos cromóforos y aromáticos, por lo que resulta difícil el tratamiento eficiente de los efluentes, caracterizados por una alta demanda química y bioquímica de oxígeno. Al descargarse éstos en los cuerpos de agua, se reduce la penetración de la luz y con ello la fotosíntesis, afectando el crecimiento de algas y plantas acuáticas. Para la fauna acuática, hay disminución de oxígeno y nutrientes, lo que impacta negativamente en su crecimiento y el tamaño de su población. Por otro lado, la descarga de estas aguas en suelos afecta la germinación de las semillas de las plantas, además de que al alterarse la fotosíntesis reducen su crecimiento. Por otro lado, la propia exposición del hombre a estos efluentes puede provocar desde dermatitis hasta problemas respiratorios, reproductivos e incluso alteraciones del sistema nervioso central (Al-Tohamy et al., 2022).

Para degradar estos compuestos, actualmente existen múltiples tratamientos, como procesos de oxidación avanzada, de adsorción, basados en membranas, biológicos, entre otros. Entre los procesos de oxidación avanzada, se encuentran las tecnologías de oxidación electroquímica, destacando a su vez la oxidación anódica con fines de degradación. Su preferencia reside en la simplicidad del dispositivo para producir especies oxidantes, si bien es cierto que la eficacia de la técnica reside en la naturaleza del material anódico, ya que éste determina el tipo de oxidantes electrogenerados y su poder oxidante (Rodríguez-Narváez et al., 2021).

Actualmente, en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Coahuila se desarrolla el proyecto “Degradación electroquímica de colorantes usados en la industria del sarape (un modelo preliminar con fines educativos)”, financiado por el Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Coahuila. En este proyecto se desarrolla la tesis de la Q. Sara Andrea Álvarez Alvarado, de la Maestría en Ciencia y Tecnología Química. El objetivo es estudiar la degradación electroquímica de colorantes empleados en la industria textil, fabricando para ello un dispositivo de bajo costo que será donado a una institución de educación media para la realización de prácticas de laboratorio y la promoción de vocaciones científicas en sus estudiantes. Así, este proyecto fortalecerá las labores de investigación y docencia en la Institución, con la apertura de una línea de investigación sobre procesos de degradación electroquímica de contaminantes, además de habilitar a estudiantes en diversas áreas de la Electroquímica.

SAAA agradece al CONACyT el apoyo para estudios de posgrado (beca 1178094).

MVM agradece al COECyT el financiamiento otorgado (COAH-2022-C19-C026).

Referencias

Al-Tohamy, R., Ali, S. S., Li, F., Okasha, K. M., Mahmoud, Y. A.-G., Elsamahy, T., Jiao, H., Fu, Y., and Sun, J. (2022). A critical review on the treatment of dye-containing wastewater: Ecotoxicological and health concerns of textile dyes and possible remediation approaches for environmental safety. Ecotoxicology and Environmental Safety, 231, 113160. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.113160.

Khan, W.U., Ahmed, S., Dhoble, Y., Madhav, S. (2023). A critical review of hazardous waste generation from textile industries and associated ecological impacts. Journal of the Indian Chemical Society, 100(1), 100829. https://doi.org/10.1016/j.jics.2022.100829.

Markets and Markets. (2022). Synthetic Dyes Market by Type (Acid Dyes, Reactive Dyes, Disperse Dyes, Direct Dyes, Solvent Dyes, Basic Dyes), Application, Form (Liquid, Powder), Structure (Anionic, Cationic, Non-Ionic), End-Use Industry, and Region-Global Forectast to 2027. Report Code CH8157. https://www.marketsandmarkets. com/Market-Reports/synthetic-dyes-market-184747754.html.

Rodríguez-Narváez, O. M., Picos, A. R., Bravo-Yumi, N., PachecoAlvarez, M., Martínez-Huitle, C. A., Peralta-Hernández, J. M. (2021). Electrochemical oxidation technology to treat textile wastewaters. Current Opinion in Electrochemistry, 29, 100806. https://doi. org/10.1016/j.coelec.2021.100806.