Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una técnica que utiliza bacterias para producir "biocemento" en estanques de cenizas de carbón. facilitando el almacenamiento de las cenizas de carbón y limitando el riesgo de derrames de cenizas de carbón en las aguas superficiales.

Las cenizas de carbón son producidas por centrales eléctricas de carbón y, a menudo, se almacenan en estanques. Si las paredes de estos estanques fallan, pueden derramar cenizas de carbón en aguas superficiales cercanas, como sucedió a raíz del huracán Florence en 2018, en el río Dan de Virginia en 2014, y en Tennessee en 2008. Estos derrames pueden tener consecuencias importantes, porque la ceniza de carbón contiene contaminantes como mercurio y arsénico.

"Nuestro objetivo con este trabajo era ver si podíamos usar bacterias para crear una matriz de biocemento en estanques de cenizas de carbón, haciendo que la ceniza de carbón sea más rígida y más fácil de contener, "dice Brina Montoya, un profesor asistente de civil, construcción e ingeniería ambiental en NC State y coautor de dos artículos sobre el trabajo.

Específicamente, los investigadores querían hacer uso de especies bacterianas que se alimentan de urea y, en presencia de calcio, producen una sustancia rígida que se une a los sólidos circundantes. El subproducto resultante se llama biocemento.

"La idea es introducir estas bacterias, que normalmente se encuentran en el suelo, en estanques de cenizas de carbón, junto con urea y calcio, "Dice Montoya." El biocemento resultante no haría que las cenizas de carbón fueran completamente sólidas, pero sería mucho más viscoso que la lechada de ceniza de carbón existente ".

En experimentos de laboratorio, Los investigadores encontraron que el proceso funciona con cenizas de carbón:las bacterias crean biocemento usando cenizas de carbón, y la lechada de ceniza de carbón se vuelve más rígida. En otras palabras, la mezcla de cenizas de carbón es mucho menos líquida.

"Esto sin duda hará que sea más fácil contener y es menos probable que contribuya a las fallas de los estanques que descargan cenizas de carbón en las aguas superficiales, "Dice Montoya.

Pero los investigadores esperan que el biocemento bacteriano también tenga un segundo beneficio.

Debido a que la mayoría de los estanques de cenizas de carbón son simplemente agujeros sin revestimiento en el suelo, Los contaminantes de las cenizas de carbón pueden filtrarse al agua subterránea. planteando preocupaciones ambientales y de salud pública. Los investigadores esperan que el biocemento también pueda atrapar metales potencialmente tóxicos en las cenizas de carbón, aunque ese trabajo está en curso.

"Todavía tenemos mucho por hacer antes de que esta técnica se pueda implementar a gran escala, pero agradeceríamos a cualquier socio de la industria que esté interesado en ayudarnos a ajustar el proceso para abordar los desafíos que rodean el almacenamiento de cenizas de carbón, "Dice Montoya.

El documento más reciente sobre el trabajo, "Mejora de los parámetros de compresibilidad de las cenizas de carbón mediante la precipitación de carbonato inducida por microbios, "se publica en el Revista de Ingeniería Geotécnica y Geoambiental . El documento anterior sobre el trabajo, "Precipitación de carbonato de calcio inducida por microbios en cenizas de carbón, "se publica en acceso abierto en la revista Géotechnique .