Cada vez más personas desean poder beber un agua de calidad de manera
cómoda, algo que hacen posibles los filtros de CAG domésticos. En la imagen aparece un sencillo filtro para encimera.
Un filtro incluye diversos componentes para un funcionamiento óptimo,
desde un filtro para la retención de grandes partículas, a la resina de
intercambio para la retención de metales y el propio carbón activo.
Un filtro doméstico de carbón activo en la toma de agua general permite
disfrutar de agua libre de cloro y otros compuestos en toda la casa.
Agua con buen sabor
La mayoría de nosotros somos afortunados y disponemos de agua limpia y
potable al abrir el grifo de casa. Pero también es cierto que la
degradación ambiental y las dificultades tecnológicas para garantizar
agua de calidad a menudo afecta notablemente a su sabor. Una de las
causas es el cloro que se ha añadido al agua en la planta
potabilizadora por motivos de seguridad sanitaria. La cloración del
agua y la presencia de cloro durante su distribución es necesaria para
que llegue a nuestras casas libre de contaminación bacteriana, pero
también dota al agua de un gusto desagradable. En otros casos es la
gran cantidad de calcio y otras sales las que dan un sabor fuerte al
agua. Algunos bromatólogos argumentan que la ingestión de cloro a
diario, junto con los subproductos de la cloración que lleva asociados
no es adecuado para muchas personas.
La purificación doméstica del agua es una buena opción para todas
aquellas personas que desean incrementar la calidad del agua de
distribución colectiva. Además, permite reducir la carga de agua
embotellada y evitar los residuos de envases. Cada método de
purificación es adecuado en un contexto. En este sentido, los filtros
de carbón activo són la opción más asequible para eliminar los
problemas de mal sabor relacionados con el cloro cuando el agua no es
especialmente dura y tiene un bajo contenido en sales minerales
disueltas.
Interioridades del filtro
El componente principal de este tipo de filtros domésticos es el carbón
activo, un material estable, inerte y extremadamente poroso, obtenido a
partir de materiales con alto contenido en carbono, como carbón mineral
o productos vegetales.
Se sabe que ya en la antigüedad el grafito se utilizaba para filtrar el
agua de bebida en la India, y que la madera carbonizada se usaba como
adsorbente médico en el antiguo Egipto. Se cree que en el año 400 dC
Hipócrates recomendaba filtrar con carbón el agua de bebida. Sin
embargo, el carbón activo producido de forma industrial tal y como lo
conocemos se desarrolló a principios de XX, para ser utilizado en el
refinamiento del azúcar. Desde los años 30 se usó para eliminar el
sabor y olor del agua, y desde entonces hasta nuestros días el carbón
activo se ha utilizado de manera extensiva en muchas industrias, para
eliminar o recuperar compuestos orgánicos como tintes o disolventes de
las aguas o purificar el aire, así como en las plantas potabilizadoras,
donde se usan los lechos de carbón activo para la depuración del agua
de suministro urbano.
En los filtros domésticos normalmente se emplea carbon activo obtenido
a partir de carbon mineral tipo hulla o antracita, aunque también
existen filtros domésticos de carbón activo elaborados a partir de
cáscara de coco.
Dada la utilización de carbón activo en grandes cantidades para
procesos industriales de refinado, depuración o filtración, así como en
la potabilización del agua, se han desarrollado alternativas al uso del
carbón mineral que a menudo són materiales renovables que serian un
residuo, como cáscara de coco, fibras de madera o huesos de frutas.
También se investiga en la obtención de carbón activo a partir de bambú.
La "activación" del material se consigue exponiendo la materia prima a
elevadas temperaturas y vapor de agua. Con este proceso se crea una
estructura de elevadísima porosidad y canales minúsculos, que se
traducen en una gran superficie interna de carga positiva. La
superfície efectiva puede llegar a ser de hasta 1400 m2 por gramo de
carbón activo.
El fenómeno por el que el material atrae y retiene las partículas no
deseadas es el fenómeno físico de la adsorción. La superfície del
carbón activo es no-polar, y por ello retiene los elementos más
hidrofóbicos y con más afinidad por el carbono, es decir, especialmente
las moléculas orgánicas. Como la cantidad de poros libres es limitada,
las cavidades se van saturando hasta que llega un momento en que el
filtro deja de ser efectivo. Dado que las partículas quedan retenidas
por un fenómeno de superfície causado por fuerzas físicas débiles, la
adsorción, es posible su reversibilidad, normalmente mediante desorción
térmica, aplicando calor y presión, como se suele hacer a nivel
industrial.
En los filtros domésticos, normalmente el carbón activo se halla en
forma de carbón activo granular (CAG), es decir, formado por partículas
del tamaño de los granos de arena, e instalado en el interior de una
carcasa de plástico o de acero inoxidable. Normalmente, previo al filtro
se dispone de un tejido filtrante de polipropileno para eliminar los
posibles sólidos en suspensión de mayor diámetro, para reducir así la
carga sobre el filtro.
Por otro lado, los filtros suelen incorporar también resinas de
intercambio de iones. En algunos sistemas, por ejemplo, al filtro de
carbón activo granular se le añade una fórmula con zinc y cobre, una
aleación conocida como KDF que mejora el funcionamiento del filtro. La
fórmula provoca la oxidación de algunos compuestos químicos y su paso a
formas no dañinas. Éstas son filtradas o simplemente siguen su camino
en el agua como sales inocuas, por ejemplo como sucede con el cloro,
que pasa a cloruro o cloruro de zinc. El complejo KDF también genera
una corriente de muy baja intensidad (del orden de 0,04 voltios) que
actua como un imán para atraer de manera permanente partículas como
metales pesados. Es un refuerzo del filtro, ya que elimina parte de los
contaminantes, dejando más capacidad al filtro para retener otros
contaminantes o los que hayan podido escapar al complejo, y aumenta así
la capacidad del filtro, tanto en la cantidad de sustancias retenidas
como en su duración.
El agua del grifo a examen
Exponernos
a elevadas cantidades de cloro a diario no está exento de sospechas por
lo que a posibles efectos nocivos se refiere. En primer lugar, se
relaciona la ingestión de determinadas dosis de cloro con una mayor
incidencia de cáncer de colon y vejiga. Por otro lado, el cloro en
contacto con la materia orgánica presente en el agua, ya sea de manera
natural o procedente de vertidos industriales, reacciona y da lugar a
los trihalometanos (THM), compuestos considerados cancerígenos, el más
conocido de los cuales es el cloroformo. Aunque ya existen métodos de
esterilización del agua no químicos, la cloración sigue siendo la más
utilizada por su menor coste y porque persiste durante el transporte
del agua hasta las viviendas.
Por otro lado, hay contaminantes que se añaden al caudal del agua
después de la salida de la planta, lugar donde se realizan los
controles analíticos, y antes del punto del consumo. Es el caso de los
materiales que se desprenden de las conducciones de agua, como el plomo
de instalaciones antiguas u otros metales pesados. En definitiva, estas
sustancias llegan a nuestras casas a causa del sistema de depuración y
suministro existente, pero una vez allí pueden ser eliminadas para
beber un agua más saludable.
Cabe destacar finalmente otras vías de exposición a los posibles
contaminantes del agua, como son el contacto directo con la piel y la
inhalación de compuestos que se volatilizan desde el agua. Esta
exposición se produce básicamente durante la higiene personal, sobretodo
al utilizar el agua de la ducha a elevada temperatura. Evitar estos
posibles riesgos es posible mediante los sistemas de filtraje
domésticos de carbón activo.
Propiedades del filtro: sustancias que elimina y limitaciones
A
continuación esquematizamos aquellas sustancias presentes en el agua
doméstica que los filtros de carbón activo permiten eliminar.
• Compuestos volátiles, es decir, sustancias no particuladas que pueden
vaporizar o desprenderse en forma de gas desde el flujo de agua. En
general, el carbón activo es el sistema más efectivo para eliminar
compuestos volátiles. El de mayor interés es el cloro, que aunque
necesario durante la distribución del agua hasta los hogares, es
prescindible en el agua de bebida propiamente dicha. Eliminando el
cloro se evita el sabor y olor que da al agua.
El carbón activo también permite filtrar las cloraminas, otro compuesto
clorado usado en algunos casos como sustituto del cloro en la
potabilización, y los trihalometanos, formados tras la cloración.
Otras sustancias orgánicas volátiles que desgraciadamente podrían
llegar al agua de suministro serían pesticidas como el DDT o el
lindano, con origen en actividades agrícolas no ecológicas,
contaminantes como el benceno o el tricloroetileno,
procedentes de vertidos industriales, o dioxinas, por su ubicuidad en
el medio.
Un filtro de buena calidad puede eliminar el 99 % del cloro del agua,
el 98 % de los trihalometanos, y el 99 % de los posibles contaminantes
orgánicos presentes en el agua.
• Partículas en suspensión. El filtro reduce significativamente la
cantidad de partículas en suspensión como óxidos o partículas de
tierra, que también pueden dar sabor y, sobretodo, color o turbidez al
agua. Si el filtro dispone de resina de intercambio iónico también es
posible eliminar parte de la dureza temporal causada por elementos no
disueltos y que provoca precipitaciones de cal.
• Metales pesados. Un filtro de carbón activo reduce la cantidad de
metales como plomo, cadmio o hierro, procedentes de la corrosión de las
cañerías. También quedan retenidos en el filtro elementos como el
mercurio, el cobre, y el manganeso, que se hallan presentes en el medio
a causa de las actividades y vertidos humanos. El aluminio, que se
puede encontrar en concentraciones elevadas en el agua
potabilizada por su uso como floculante en el proceso de depuración, es
otro de los metales eliminados gracias al filtro, especialmente si
incorpora resinas de intercambio iónico.
Por otro lado, hay que ser consciente que el CAG no retiene todas las
sustancias potencialmente presentes en el agua. Éstos son los
componentes que no se eliminan con un filtro de este tipo y para los
que se debería buscar otra solución en caso necesario.
- Nitratos. Por ello los filtros de carbón activo no son útiles en
casos excepcionales de aguas contaminadas con este tipo de compuestos.
- Bacterias o virus. Los filtros están concebidos para refinar el agua
de suministro, que en principio está libre de organismos patógenos. Las
posibles poblaciones microbianas beneficiosas presentes en el agua o en
caso de alguna contaminación puntual del caudal de agua, el filtro
puede retener parte de ellas por el fenómeno de adsorción, pero no se
garantiza el filtraje total.
- Fluor. Durante la potabilización del agua en algunas ciudades se
añade fluor al agua de suministro. Aunque el objetivo es realizar una
prevención de la salud dental, se sabe que elevadas dosis de fluor
causan fluorosis, una dolencia que se manifiesta básicamente con
antiestéticas manchas permanentes en las piezas dentales. Los filtros
de carbón activo no permiten remover el fluor.
- Minerales y sales disueltas. Los minerales que se hallan disueltos en
el agua potable pueden ser beneficiosos, o bien pueden ser sales
disueltas en una cantidad excesiva y que pueden dar mal sabor. Esto
depende generalmente de las características del medio natural del que
se obtiene el agua, sobretodo de la composición de los materiales
geológicos. Dado que no eliminan las sustancias disueltas, tampoco
evitan la dureza del agua, causada por el calcio y el magnesio en
disolución.
Así, filtrar el agua doméstica con carbón activo es el modo de eliminar
los problemas de sabor y olor debidos a la cloración y a las partículas
en suspensión. Además, de manera complementaria proporciona mayor
seguridad respecto a contaminantes no deseables que podrían estar
presentes en muy bajas cantidades en el agua. En definitiva, una buena
solución para eliminar sabor y olor desagradables que no sean debidos
al exceso de sales, y para aguas de suministro exentas de una
contaminación excepcional.
Filtros para toda la casa
Hoy en día existen diversas maneras purificar el agua de bebida en casa con sistemas de carbón activo.
Los filtros más habituales son los de encimera, que se instalan junto
al fregadero de la cocina y se conectan a la toma de agua del grifo.
Accionando una sencilla válvula se obtiene agua filtrada, a través del
pequeño grifo complementario, o bien se puede continuar obteniendo agua
sin tratar. Muy similares a éstos son los filtros que se sitúan bajo la
encimera, conectados a las cañerías y que envían el agua al grifo
principal o bien a uno especialmente preparado para ello. Estos
permanecen ocultos a la vista pero ocupan espacio en el armario
inferior.
También existen filtros de pequeño tamaño, y por tanto menor
duración, que es posible acoplar directamente en el grifo
para obtener agua filtrada. Los sistemas tipo jarra, por su parte, son
recipientes con asa de unos 2 litros, como una jarra convencional, pero
dividida en dos partes. En la superior se encuentra el filtro
recambiable, y es en la que se vierte el agua, mientras que en la
inferior se recoge el agua filtrada.
Un caso especial son los filtros para ducha, que filtran el agua sólo
en ese punto. El cloro en el agua de ducha puede resecar el cabello y
la piel, e incluso puede provocar irritación en personas de piel
sensible, ancianos y niños. Filtrar el agua de ducha evita estos
problemas y también mejora el rendimiento de jabones y champús. Además,
también se evita la absorción de otros contaminantes a través de la
piel y la inhalación de compuestos volátiles desde el agua. Hay que
destacar el caso paradigmático del cloroformo, un gas que se
halla en el medio como resultado de su uso industrial como disolvente,
al que sin embargo estamos más expuestos cuando se forma de manera no
deseada como subproducto de la cloración. Cuando tomamos una ducha, el
cloroformo se volatiliza desde el agua, y podemos exponernos a
concentraciones de 10 a 100 veces superiores a su nivel en la
atmósfera.
Los filtros de carbón activo para toda la casa se colocan en la toma
general de agua. En este caso, toda el agua consumida en la casa ha
sido filtrada previamente, sea la de la ducha, la usada para lavarse
las manos y los dientes, o la que va a parar a la lavadora o al
inodoro. Este sistema tiene como ventajas la comodidad y la estética,
puesto que se dispone de agua filtrada en cualquier punto de agua de la
vivienda y el filtro permanece en un lugar no visible. También los
aparatos se pueden beneficiar de recibir un agua más limpia. Por otro
lado, una objeción podría ser el hecho de que el agua no clorada
permanecería quieta en las conducciones y podría favorecerse la
proliferación de microorganismos. Sin embargo, a no ser que se mantenga
la vivienda deshabitada durante varios días, lo cierto es que el agua
no permanece estancada largos períodos de tiempo: sólo el tiempo de
espera hasta que se obtiene el agua de la ducha a la temperatura
deseada o las descargas del inodoro serían suficientes para renovar
suficientemente el agua. Sí es cierto, sin embargo, que el agua
filtrada recorrería las cañerías desde el filtro hasta el punto de
consumo, y en el caso de conducciones antiguas se podrían añadir trazas
de algun metal.
El filtro adecuado: compra correcta, uso, mantenimiento y desechos
Si se adquiere un filtro de carbón activo se puede evitar la compra
constante de agua embotellada. La comida e infusiones se pueden
elaborar con un agua más limpia y exenta de sabores, e incluso nuestra
piel y nuestra salud lo pueden agradecer. Sin embargo, conviene escoger
el sistema de filtro adecuado. Una compra consciente lleva más tiempo
pero evita insatisfacciones posteriores.
En primer lugar, vale la pena escoger un modelo de filtro que incorpore
la fórmula KDF, que mejora la eliminación de las diversas sustancias,
aumenta la duración del filtro y reduce la formación de bacterias.
También se debe tener en cuenta que el coste total del filtro incluye
la inversión inicial pero también el coste de los recambios de carbón
activo. Los filtros en el punto de uso sobre la encimera o bajo el fregadero son
más caros inicialmente, pero también más duraderos: se recomienda
cambiar el filtro una vez al año. Al contrario, los filtros de
carbón activo más pequeños tienen una vida muy corta, simplemente
porque al contener una menor cantidad de carbón activo se saturan mucho
antes. Por ejemplo, los filtros tipo jarra tienen un bajo coste
económico inicial pero sus cartuchos filtrantes deben ser cambiados
mensualmente.
El mantenimiento básico de los sistemas de filtración es el
recambio del filtro. Cuando el filtro se satura, los contaminantes
podrían volver al agua de bebida, de modo que se deben seguir las
recomendaciones del fabricante para cambiarlo antes de que esto ocurra.
El momento de cambiarlo depende de la calidad del agua y del uso que se
le da. En general, el filtro estará saturado cuando no se nota su
efecto, de modo que no se percibe un mejor sabor del agua filtrada
respecto la no filtrada. Antes de llegar a este momento ya se debería
haber cambiado el filtro. Conviene tener presente que en función de la
calidad del agua potable que se recibe, en ocasiones puede ser
recomendable cambiarlo antes de lo recomendado por el fabricante. Las necesidades de recambio aproximadas son:
• Pequeños filtros (filtros tipo jarra): mensualmente, o cada 150 - 300 litros filtrados.
• Filtros medianos (filtro acoplado sobre el grifo, en el punto de uso): cada tres meses, o cada 1200 litros.
• Grandes filtros (filtro de encimera o bajo fregadero, filtros
generales para toda la vivienda): cada 9 meses o 1 año, o cada 8000
litros filtrados.
En caso de querer llevar un control más estricto e ir más allá de las
indicaciones de cada fabricante, se puede adquirir un kit de análisis
de cloro, similar a los utilizados en piscinas, para comprobar la
efectividad del filtro conforme pasa el tiempo. Cambiar periódicamente
el filtro permite que la calidad de agua que proporciona sea la
adecuada y minimiza el posible riesgo de proliferación de bacterias en
el interior del filtro.
Por lo que respecta a la seguridad en el consumo, el agua filtrada carece de protección contra la proliferación
bacteriana, y por ello se recomienda consumirla con una cierta rapidez
después de ser filtrada, típicamente en 2 ó 3 días. También se aconseja
mantener refrigerada el agua filtrada si no se va a consumir durante el
día, así como mantener una limpieza períodica (por ejemplo, semanal)
del recipiente donde se guarda.
Finalmente, hay que destacar que caemos en una paradoja si nos preocupamos por nuestra salud en los
límites de nuestra casa pero obviamos la salud del entorno, y por ello
no es gratuito intentar generar la menor cantidad posible de desechos y
facilitar su correcta gestión.
El volumen de residuos que generamos es mayor o menor en función del
tipo de filtro. En el caso de los de pequeño tamaño, más baratos
inicialmente, es necesario seguir estrictamente los períodos de cambio
del filtro, pero esto se traduce en un consumo continuo de
pequeños cartuchos que se desechan, a nivel trimestral o incluso
mensual. Los sistemas de mayor tamaño, como los de encimera o los
generales para toda la vivienda, se pueden sustituir cada 9 a 12 meses.
En algunos países existe un sistema de recogida de los cartuchos en las
propias tiendas de los detallistas para la recuperación de los
componentes y su reciclaje. Sin embargo, no es el caso español. Aunque
algunos fabricantes aseguran que el cartucho recambiable puede ser
gestionado a modo de envase (de hecho una carcasa plástica que
contendría un residuo orgánico), lo cierto es que el tratamiento que
merece es el de residuo especial. Mientras que la parte plástica sí
podría ser reciclada, el carbón activo es un material difícil de
gestionar. A nivel industrial, el material adsorbente se regenera, es
decir, se limpia de contaminantes y se reutiliza. En el caso de los
filtros a nivel doméstico, con pequeñas cantidades de carbón activo, el
proceso no resulta rentable, y el resultado es que se le da un
tratamiento finalista, es decir, su incineración o disposición en un
vertedero. En todo caso, conviene escoger un modelo que no supedite su
funcionamiento al gasto constante (tanto de materiales como económico)
y gestionar de manera adecuada aquél desecho que generamos, si es
posible llevándolo a un punto verde.
En definitiva, los filtros de carbón activo pueden ser una mejora para nuestra calidad
de vida, y evitan el impacto ambiental de la extracción y
comercialización de agua envasada. Además, se pueden elegir los
sistemas de más calidad y más duraderos. En resumen, mejorar nuestro
confort tratando de reducir nuestro impacto sobre la aldea global.
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