Biosorción de cobre desde residuos líquidos utilizando haplopappus baylahuen como biosorbente

Abstract

En la actualidad, la contaminación del agua a través de metales pesados es un problema ambiental y de salud pública de gran relevancia. Industrias como la minería, la metalurgia y la producción de baterías generan residuos industriales líquidos (RIL) con altas concentraciones de estos elementos, entre los cuales el cobre (Cu²⁺) es uno de los más comunes. Debido a su toxicidad y capacidad de acumulación en los ecosistemas, su eliminación eficiente es un desafío para el tratamiento de aguas residuales. En este contexto, la biosorción ha emergido como una alternativa sustentable a los métodos convencionales de remoción de metales pesados, destacándose por su bajo costo, simplicidad operativa y efectividad. Este estudio se enfoca en evaluar el uso del Haplopappus baylahuen, una planta endémica de Chile, como biosorbente para la remoción de Cu²⁺ desde soluciones acuosas, explorando su capacidad de adsorción y los parámetros óptimos de operación. Para ello se realizaron experimentos en laboratorio utilizando soluciones sintéticas con concentraciones controladas de cobre. Se estudiaron variables como el tamaño de partícula del biosorbente, la relación masa/volumen de solución, el tiempo de contacto y el equilibrio. Los resultados indicaron que un tamaño de partícula entre 53 y 150 μm y una razón M/V de 20 g/L permitieron alcanzar una remoción mayor al 78%. Del análisis cinético se obtuvo que el modelo de Ho y McKay (pseudo segundo orden) describe con mayor precisión la adsorción de cobre en el biosorbente, lo que sugiere que el proceso está controlado por interacciones químicas entre los grupos funcionales del biosorbente y los iones metálicos. Adicionalmente, con respecto al análisis del equilibrio, el modelo de isoterma de Langmuir presenta un mejor ajuste a los datos experimentales, indicando que la adsorción ocurre en una monocapa sobre una superficie homogénea, con una capacidad máxima de retención de 99,5 mg/g. Finalmente, el estudio demuestra el potencial del Haplopappus baylahuen como biosorbente, gracias a su eficiencia para la remoción de Cu²⁺ desde soluciones acuosas, aportando una alternativa sustentable para la mitigación de la contaminación por metales pesados. La implementación de este tipo de tecnología podría contribuir significativamente a la reducción del impacto ambiental de las industrias y al desarrollo de soluciones más ecológicas para el tratamiento de aguas contaminadas.