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Planta electromagnética purifica agua contaminada por la minería

Por su ubicación loma arriba sobre la arisca ladera del cerro El Guamo, y su histórica vocación minera, a Marmato se le conoce como el “pesebre de oro de Colombia”. Sin embargo, al poseer los mayores yacimientos de este metal –más de 800 minas activas hoy–, el cuarto pueblo más antiguo de Colombia también es uno de los 59 municipios donde esta actividad genera mayor impacto ambiental.
 

Además, el uso incontrolado de sustancias como mercurio, plomo, cianuro y otros materiales pesados, afecta la salud de sus cerca de 10.000 habitantes, la mayoría dedicados a la minería artesanal a cielo abierto, que se estima, le aporta a Caldas el 41 % de la producción de oro.
 

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La inhalación de vapores de mercurio, además del consumo de peces infectados, constituyen las principales fuentes de contaminación con este metal que daña la salud humana de múltiples maneras. José Norman Salazar, director del Centro Nacional de Derecho Médico de la Personería de Caldas, explica que la exposición permanente deteriora el sistema nervioso y digestivo; otros síntomas son temblores, caída de las uñas y del pelo, pérdida de la memoria, malformaciones congénitas y problemas de riñón.
 

Según el censo minero de 2019, en menos del 3 % de las minas de Marmato hay pozos sépticos (donde se separan y procesan los residuos), en ninguna existen sistemas de ventilación adecuados, y la mayoría de los cerca de 2.900 trabajadores incumplen con el Reglamento de Higiene y Seguridad en las labores mineras a cielo abierto que forma parte del Sistema de Gestión de la Seguridad y Salud en el Trabajo (sg-sst) en minería.
 

Además, como no hay escombreras o botaderos para depositar de manera ordenada los materiales o residuos no aprovechables, los desechos de la extracción aurífera llegan directamente a las quebradas.
 

En 2015, el Estudio Nacional del Agua estimó que cada año unas 205 toneladas de mercurio contaminan los ríos de Colombia. La afectación provocada por Marmato es más evidente en las quebradas Pantanos, Cascabel, Aguas Claras y Chaburquía, que desembocan en el río Marmato, su principal afluente.
 

Así mismo, “las áreas del municipio con mayores afectaciones ambientales corresponden a los sectores de Cien Pesos, Santa Inés, Canalón de la Iglesia y la parte alta del Cerro del Burro”, señala el profesor Julio César García Álvarez, director del Grupo de Investigación Propagación Electromagnética Aplicada (Propela) de la unal Sede Manizales.
 

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Para intentar remediar parte del daño ecológico, el grupo Propela construyó una planta experimental de tratamiento para descontaminar el agua proveniente de la minería mediante electromagnetismo: electrólisis combinado con tratamiento magnético, técnica que utiliza placas metálicas ionizadas sumergidas en el líquido que se va a tratar, y allí las partículas cargadas atraen los materiales pesados hacia el electroimán.
 

Proceso de tratamiento del agua


Daniela Ramírez Murillo, estudiante de Ingeniería Electrónica, explica que la extracción aurífera que se realiza en Marmato se hace a través de lixiviación, proceso en el que un disolvente líquido se pone en contacto con un sólido pulverizado, diluyendo uno de los componentes del sólido. “Aunque el cianuro se utiliza porque es el más rápido y con el mayor porcentaje de extracción, también es el más contaminante por su naturaleza tóxica”, afirma.
 

La limpieza que se hace con la planta diseñada tarda unos tres minutos e incluye varias fases: en la primera, el agua pasa por una red de electrodos de aluminio y hierro, energizados por un generador eléctrico. La corriente eléctrica producida hace que los metales pesados se junten en un material en suspensión denominado flóculo.
 

En el siguiente paso, los flóculos con las partículas metálicas son atraídos por el electroimán, dejando el líquido apto para las actividades de la región como el riego de cultivos o la revitalización de los ríos y quebradas.
 

“En otra etapa se dispone de arena y carbón activado en uno de los cuatro tanques para adelantar el proceso de purificación, con lo que se eliminan los sabores y olores que pueda contener el agua después de pasar por las fases anteriores”, explica la estudiante Ramírez.
 

Con la ayuda de otros integrantes del Propela, ella ha visitado la zona desde 2016 para recolectar muestras de las aguas residuales, iniciar el proceso de tratamiento en el prototipo electromagnético y analizar el resultado en el laboratorio para determinar la cantidad de material contaminante que queda. Después compara el agua contaminada y el líquido purificado.


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Planta autosostenible


El prototipo se parece a un invernadero donde se ubican los tanques para las diferentes fases de descontaminación; además cuenta con un sistema de bombeo de agua lluvia, que irriga la tierra de manera automática, ya que en Marmato, a pesar de la minería, todavía se cultiva café, plátano y caña panelera.
 

El profesor García destaca que la miniplanta cuenta con autonomía eléctrica: “funciona con energía solar; nosotros diseñamos los paneles solares con la potencia necesaria para poner en funcionamiento tanto la bomba eléctrica como el sistema de potabilización del agua y otros complementos como las bombillas led y los computadores que se encuentran en el sitio. La planta, fabricada en policarbonato, tiene mayor resistencia y su estructura metálica le da mayor estabilidad”.
 

El funcionamiento del sistema de tratamiento del agua contaminada y el tiempo en el cual se puede obtener agua potable depende de la aplicación de la corriente eléctrica y del grado de contaminación.
 

Al respecto, el docente explica que el prototipo diseñado consta de un generador de energía que suministra alrededor de 30 voltios, con ajuste de corriente eléctrica.
 

Con la corriente proporcionada, en 3 a 5 minutos el sistema deja el líquido en los niveles de calidad indicados para ser usado, por ejemplo, en el riego de cultivos.
 

“El generador provee energía suficiente para alimentar la planta de tratamiento y la bomba de irrigación”, puntualiza. Los investigadores afirman que el propósito es que los marmateños usen el prototipo, y después, si consideran que realmente es eficiente, con el apoyo de la Alcaldía se puedan instalar plantas más grandes que purifiquen el agua a mayor escala.

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