Universidad de California, Berkeley, Los ingenieros han creado una nueva forma de eliminar los contaminantes de las aguas pluviales. potencialmente abordar las necesidades de las comunidades con estrés hídrico que están buscando formas de aprovechar la abundante y aún infrautilizada fuente de agua potable.

Usando una arena recubierta de minerales que reacciona con los contaminantes orgánicos y los destruye, Los investigadores han descubierto que la arena diseñada podría ayudar a purificar el agua de lluvia que se filtra en los acuíferos subterráneos. creando una reserva local y segura de agua potable para comunidades resecas.

"La forma en que tratamos las aguas pluviales, especialmente en California, está roto. Lo consideramos un contaminante, pero deberíamos pensar en ello como una solución, "dijo Joseph Charbonnet, estudiante de posgrado en ingeniería civil y ambiental en UC Berkeley. "Hemos desarrollado una tecnología que puede eliminar la contaminación antes de ponerla en nuestra agua potable de forma pasiva, bajo costo, de forma no invasiva utilizando minerales de origen natural ".

Mientras el agua de lluvia se precipita sobre nuestros techos, céspedes y calles, puede recoger una gran cantidad de productos químicos desagradables como herbicidas, pesticidas, metales tóxicos, aceite de coche e incluso caca de perro. El exceso de agua de lluvia también puede abrumar los sistemas de alcantarillado e inundar calles y sótanos. No es sorprendente, las ciudades a menudo descargan esta agua contaminada en los ríos y arroyos vecinos lo más rápido posible.

Dirigir el agua de lluvia a través de la arena hacia los acuíferos subterráneos puede ser una solución ideal para recolectar agua en ciudades con climas mediterráneos como Los Ángeles, Charbonnet dijo. Como barriles de lluvia gigantes Los acuíferos se pueden llenar durante períodos de lluvias intensas y luego almacenar agua hasta que se necesite en la estación seca.

Las ciudades ya están utilizando la recuperación de aguas pluviales en escalas más pequeñas a través de construcciones como bioswales y jardines de lluvia, que canalizan el agua de lluvia a través de arena o mantillo para eliminar los escombros y evitar la escorrentía superficial. En el barrio de Sun Valley de Los Ángeles, Charbonnet y su consejero, David Sedlak, están trabajando con la comunidad local para transformar un pozo de grava de 46 acres en un humedal y un sistema de infiltración de agua para aguas pluviales.

"Antes de que construyéramos los edificios, carreteras y estacionamientos que componen nuestras ciudades, el agua de lluvia se filtraría al suelo y recargaría los acuíferos subterráneos, "dijo Sedlak, profesor de ingeniería civil y ambiental en UC Berkeley y codirector del Berkeley Water Center. "A medida que las empresas de servicios públicos en regiones con estrés hídrico intentan descubrir cómo hacer que las aguas pluviales urbanas vuelvan al suelo, el tema de la calidad del agua se ha convertido en una gran preocupación. Nuestras arenas revestidas representan un económico, nuevo enfoque que puede eliminar muchos de los contaminantes que presentan riesgos para los sistemas de aguas subterráneas donde se infiltran las aguas pluviales ".

Aunque la arena recubierta no elimina todos los tipos de contaminantes, se puede utilizar junto con otros sistemas de purificación de agua para eliminar muchos de los contaminantes que recoge el agua, Dijo Sedlak.

El equipo detalla el hallazgo el 30 de agosto en la revista. Ciencia y tecnología ambiental .

Para crear la arena recubierta, Charbonnet mezcló arena simple con dos formas de manganeso que reaccionan para formar óxido de manganeso. Este mineral inofensivo se une a sustancias químicas orgánicas como herbicidas, pesticidas, y el bisfenol-A (BPA), que altera el sistema endocrino, y los descompone en trozos más pequeños que suelen ser menos tóxicos y más biodegradables.

"Los óxidos de manganeso son algo que los científicos del suelo identificaron hace 30 o 40 años por tener estas propiedades realmente interesantes, pero somos uno de los primeros grupos en usarlo de formas diseñadas para ayudar a desbloquear esta fuente de agua, "Dijo Charbonnet.

La arena recubierta de óxido de manganeso, que es de un color marrón opaco, es seguro y respetuoso con el medio ambiente. "Te garantizo que tienes algo de óxido de manganeso en tu zapato en este momento porque es omnipresente en el suelo, "Dijo Charbonnet.

Charbonnet probó la arena filtrando agua de tormenta simulada, que contenía una baja concentración de BPA, a través de columnas del material. La arena recubierta inicialmente eliminó casi todo el BPA, pero perdió su efectividad con el tiempo. Sin embargo, el óxido de manganeso podría "recargarse" bañando la arena en una solución que contenga una baja concentración de cloro. La recarga de arena restauró toda la reactividad inicial del óxido de manganeso.

"Si tienes que venir cada año o dos y desenterrar esta arena y reemplazarla, que es increíblemente laborioso, por lo que para que esto sea útil para las partes interesadas de la comunidad, es realmente importante que estas cosas se puedan regenerar en su lugar, "Dijo Charbonnet.

Charbonnet estima que se necesitarían unos dos días para recargar una capa de arena de medio metro de profundidad utilizando 25 partes por millón de cloro en el agua. la concentración utilizada para tratar las aguas residuales.

En la siguiente fase del experimento, el equipo está realizando pruebas de campo en el condado de Sonoma usando agua de lluvia de un arroyo local.