Evaluación de la capacidad de adsorción de la celulosa extraída de subproductos agroindustriales del sector palmicultor como una alternativa sostenible para la remoción de metales pesados y reducción de la dureza del agua en el departamento del Magdalena

Abstract

El presente estudio evalúa la capacidad de adsorción de la celulosa extraída del raquis de palma africana (Elaeis guineensis) para la remoción de metales pesados y la reducción de la dureza del agua en el departamento del Magdalena. Este enfoque busca aprovechar un residuo agroindustrial abundante como material adsorbente sostenible y de bajo costo, contribuyendo a la mitigación de la contaminación hídrica y promoviendo la economía circular. La metodología incluyó la extracción y caracterización fisicoquímica de la celulosa, seguida de su evaluación en sistemas batch. El proceso de extracción se llevó a cabo mediante pretratamiento alcalino con NaOH, blanqueamiento con clorito de sodio en medio ácido e hidrólisis ácida con HCl al 32%. La caracterización mediante FESEM reveló una estructura fibrosa con alta porosidad, el FTIR confirmó la presencia de grupos funcionales hidroxilo (-OH) responsables de la interacción con los metales y otros, característicos de la celulosa y el TGA mostró estabilidad térmica con una degradación principal entre 300 y 340°C. Para la evaluación de la eficiencia de adsorción, se prepararon soluciones contaminadas con Cd, Pb, Ni, Cu, Cr, Ca y Mg, y se realizaron experimentos en sistemas batch con tres concentraciones de celulosa (100, 300 y 500 mg/mL). Las muestras fueron analizadas en intervalos de 0, 20, 40 y 60 minutos mediante técnicas analíticas estandarizadas. Los resultados indicaron que la celulosa extraída presenta una capacidad de adsorción variable según el metal evaluado. Se obtuvo la mayor remoción para, Cr (16,46%), Mg (22,9%) y Ca (55,2%), mientras que la eficiencia de remoción de Pb fue del 13,47%, y la de Cd y Cu fue inferior al 10%. La adsorción de Ni fue menor al 5%, lo que sugiere una baja afinidad de la celulosa por estos iones.