Ante la creciente preocupación derivada de la presencia de contaminantes emergentes procedentes de fuentes industriales en cuerpos de agua, surge la necesidad de desarrollar procesos eficientes y viables, tanto en el ámbito económico como técnico, para el tratamiento de aguas residuales; siendo de especial importancia aquellas soluciones que implementan residuos en el tratamiento, atacando dos problemas ambientales a la vez. En este proyecto se evaluó la viabilidad del uso de carbón producido a partir de dos tipos de residuos agroalimentarios, cáscara de limón y borra de café, como materiales modificantes empleados en la elaboración de electrodos de pasta de carbono (CPE) para su aplicación en producción de peróxido de hidrógeno (H2O2) con la intención de utilizar este compuesto, en futuros estudios, como precursor en la formación de radicales hidroxilos en la degradación de colorantes textiles azoicos en solución acuosa. Mediante experimentos de voltametría cíclica, en los que se varió la proporción de sus elementos constituyentes, y haciendo énfasis en la conductividad eléctrica y la estabilidad mecánica en cada caso, se estableció la proporción óptima de los componentes de los CPE, siendo éstos: grafito, aceite de silicón, y carbón;  así como de cronoamperometría para determinar las características electroquímicas del material, como la rugosidad superficial, y la producción de peróxido de hidrógeno, obteniendo resultados favorables que indican un incremento en la producción de peróxido de hidrógeno al usar el carbón activado respecto al carbón sin activar y al electrodo blanco, sin modificante; lo anterior se atribuye a la presencia de grupos funcionales oxigenados, detectados mediante espectroscopía infrarroja, en el carbón empleado. En particular, después de una cronoamperometría aplicada por 1:30 h a un potencial eléctrico constante de -1 V, el CPE modificado con carbón activado de borra de café, a 0.5 M de concentración de ácido fosfórico, produjo un máximo de 119.28 ppm de H2O2, en comparación con el máximo de 67.96 ppm para el carbón de café sin activar; mientras que el carbón activado de cáscara de limón, a 1 M de concentración de ácido fosfórico, arrojó un total de 39.88 ppm, siendo menor que las 63.17 ppm obtenidas con el carbón de limón sin activar. En todos los casos, la modificación de los CPE conllevó un aumento en la producción de H2O2 respecto al CPE blanco, que produjo un máximo de 19.70 ppm a las mismas condiciones experimentales. 

En conclusión, los resultados obtenidos se muestran altamente prometedores para su aplicación en la degradación de colorantes azoicos mediante el proceso electro-Fenton, siendo éste el énfasis de experimentos ya proyectados a futuro.

Palabras clave: Aguas residuales; colorantes azoicos; electrodos de pasta de carbono; proceso electro-Fenton; residuos agroalimentarios.

• Dr. José Manuel Flores Álvarez
• Dr. Ismael Alejandro Aguayo Villareal
• Dr. Kayim Pineda Urbina
• Dra. Cintia Karina Rojas Mayorga