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Evaluación de la capacidad de adsorción de residuos lignocelulósicos de bagazo de Iraca (Carludovica palmata) y cáscara de Copoazu (Theobroma grandiflorum) como alternativa sostenible en la eliminación de metales pesados en residuos acuosos de laboratorio

Código: 3611 • Estado: En Ejecución

Investigador Principal Juan Carlos Zambrano Arteaga

Facultad Ciencias Exactas y Naturales

Departamento Química

Resumen del Proyecto Introducción: Los cuerpos de agua están cada vez más afectados por vertimientos con metales pesados, partículas potencialmente tóxicas para los organismos acuáticos y con posibles efectos indirectos en la salud humana. Una de las alternativas para eliminar contaminantes es el empleo de materiales lignocelulósicos naturales como adsorbentes no-convencionales que permiten reducir tanto la carga orgánica de un efluente contaminado, así como metales pesados, colorantes, pesticidas y algunos otros compuestos orgánicos denominados emergentes. La valorización de los residuos lignocelulósicos representa una oportunidad para promover prácticas sostenibles y la economía circular, transformando los subproductos en recursos de alto valor añadido, con beneficios para la salud y la industria. Su uso como bioadsorbentes mediante las llamadas tecnologías limpias con la intención de reducir el impacto ambiental y su utilización como adsorbente se presenta como una alternativa asequible de bajo costo en el tratamiento no convencional de aguas contaminadas. Objetivo: El presente proyecto tiene como propósito caracterizar y evaluar la capacidad de adsorción de metales pesados a partir de residuos lignocelulósicos de bagazo de iraca (Carludovica palmata) y cáscara de Copoazú (Theobroma grandiflorum) empacados en una columna de lecho fijo, considerando sus características favorables, como estructura porosa, grupos funcionales, bajo costo y su disponibilidad de estos residuos. Metodología: Los bioadsorbentes serán caracterizados través de técnicas como espectroscopia de transmisión de infrarrojo (FTIR) y microscopia electrónica de Barrido (SEM) para identificar los grupos funcionales presentes y la composición superficial de las muestras, análisis termogravimétrico para determinará la estabilidad térmica (TGA), el área de superficie específica (BET) para determinar porosidad y diámetro de poro. La caracterización química se determinará con el punto de carga cero pHpzc e identificación de sitios ácidos y básicos por el método Boehm. La capacidad de adsorción de los residuos lignocelulósicos será evaluada a partir de estudios de biosorción en sistema continuo a través de una columna de lecho de fijo, en donde se optimizaran las variables concentración (mg/L), altura de lecho (cm) y flujo de caudal (mL/s) con muestras sintéticas. Seguidamente se determinara la capacidad de remoción en muestras reales procedentes de residuos acuosos con metales pesados procedentes de laboratorios de la Universidad de Nariño - sede Torobajo. Los residuos empacados serán caracterizados después del proceso de adsorción mediante análisis espectroscopía infrarrojo (FTIR) y microscopía electrónica de barrido (SEM) con el objetivo de observar los cambios en los grupos funcionales y la saturación de la superficie. Finalmente se evaluara la regeneración y viabilidad económica de la columna, a partir de ensayos de adsorción-desorción. Resultados esperados: Al finalizar esta investigación los bioadsorbentes obtenidos a partir de los residuos lignocelulósicos de bagazo de iraca y cáscara de copoazú estarán caracterizados fisicoquímica y estructuralmente mediante técnicas analíticas adecuadas y serán empacados en una columna de lecho fijo, con condiciones óptimas de caudal (L/min), concentración (mg/L) y altura de lecho (cm) para remover metales pesados presentes en residuos químicos procedentes de laboratorios. Conclusión o pertinencia: La remoción o minimización de metales pesados en sistemas acuosos, reducen su peligrosidad, la bioadsorción con residuos lignocelulósicos, contribuyen a la gestión responsable de residuos peligrosos, promoviendo una cultura de sostenibilidad, economía circular e innovación científica.

Convocatoria Docente 2025

Datos de aprobación

Acuerdo de Aprobación No. 290

Fecha de Aprobación 16/10/2025

Acta de Cumplimiento 110

Fecha del Acta (Inicio del proyecto) 16/10/2025

Duración 24 Meses

Fin Proyectado 16/10/2027

Grupos de Investigación

Nombre	Línea	Clasificación
Bioquímica - Estudios Genéticos	Biotransformación y fibras lignocelulósicas	Categoría C
ALLPA	Ciencia y Tecnologías para la Sostenibilidad	Registrado

Equipo Investigador

Nombre	Tipo
Jesús Adriano Romo Ramos	INT
Mabel Margarita Tupaz Enriquez	INT
Luis Carlos Ortega Chamorro	INT
Marcela Paredes Laverde	EXT

Estudiantes

Nombre	Programa Académico
ANA MARIA CABRERA LEITÓN	Química
Edgar Andrés Zambrano López	Química