Durante casi cuarenta años, el Proyecto de Remediación del Aeropuerto de Tucson (TARP) ha sido el símbolo más visible de la responsabilidad ambiental de la ciudad. Sus torres de stripping de aire, siluetas altas e inconfundibles que se elevan desde el piso del desierto, muestran una ciudad recuperando sus aguas subterráneas. Y el sistema funcionó tan bien que TARP se convirtió en un punto de referencia nacional para la remediación de bombeo y tratamiento, demostrando cómo el control hidráulico, el monitoreo consistente y las tecnologías de tratamiento probadas podrían restaurar acuíferos contaminados y proteger los suministros municipales.

La instalación fue diseñada para interceptar una pluma de tricloroetileno (TCE) originada por el legado de disolventes industriales y fabricación aeroespacial de la región. El TCE había migrado bajo los alcances meridionales de Tucson. Cuando once pozos municipales fueron cerrados en 1981 y el área fue incluida en la lista federal de Superfund dos años después, TARP se convirtió en la pieza central de un compromiso a largo plazo para restaurar la calidad del agua subterránea y reconstruir la confianza pública. Sus torres de stripping de aire, pozos de extracción y tuberías de conducción formaron un sistema que, durante décadas, entregó reducciones consistentes y medibles en las concentraciones de TCE y se posicionó como un modelo nacional para la remediación de bombeo y tratamiento.

Pero los contaminantes que definieron el pasado de TARP no son los contaminantes que están moldeando su futuro. La química de los años 80 y 2010 ha dado paso a la química de los años 20, y la pluma que alguna vez dominó el panorama ambiental de Tucson ha sido eclipsada por sustancias per- y polifluoroalquílicas (PFAS)—los “químicos eternos” que resisten la degradación, evaden el tratamiento convencional y se mueven a través de acuíferos con una persistencia que desafía los supuestos hidráulicos tradicionales. PFAS ha obligado a Tucson Water, reguladores y socios comunitarios a reconsiderar no solo cómo opera TARP, sino qué papel debe jugar dentro del marco más amplio de One Water 2100.

Esta segunda entrega de nuestra serie de tres partes examina esa transformación. La Parte 1 exploró el impulso de Tucson hacia la purificación avanzada de agua y la promesa de la “gota renovable”, y la Parte 2 se enfoca en la infraestructura heredada que ahora debe ser reinventada para cumplir con las demandas de una nueva era de contaminantes.

Una Breve Historia de TARP

Cuando TARP fue concebido en los años 80, la remediación de aguas subterráneas estaba dominada por el comportamiento de disolventes volátiles. El TCE, el contaminante principal de interés, se presta para su eliminación mediante stripping de aire—un proceso que explota su volatilidad para transferirlo del agua al aire. El diseño original de TARP aprovechó esta propiedad, utilizando torres altas y empacadas para despojar TCE bajo condiciones controladas y devolver agua tratada al sistema potable. Durante décadas, el sistema entregó resultados consistentes, reduciendo las concentraciones de TCE a niveles que cumplían o superaban los estándares regulatorios (5 ppb).

La primera reinvención importante llegó con 1,4-dioxano. En 2011, la EPA emitió un nuevo aviso de salud de 35 partes por billón (ppb), muy por debajo de lo que el stripping de aire podría abordar. Tucson Water respondió diseñando y construyendo una instalación de Proceso de Oxidación Avanzada (AOP) de última generación, que comenzó a operar en febrero de 2014. Impulsado por luz UV y peróxido de hidrógeno, el sistema AOP destruyó tanto TCE como 1,4-dioxano—contaminantes que el stripping de aire solo no podía remediar completamente. El proyecto obtuvo reconocimiento nacional y demostró que un sistema de remediación construido a principios de los años 90 podría ser modernizado para cumplir con las expectativas del siglo XXI.

La Frontera de PFAS

El siguiente cambio importante en la historia del agua subterránea de Tucson comenzó con la expansión de métodos analíticos capaces de detectar contaminantes a niveles de partes por trillón (ppt). En 2017, cuando laboratorios en todo el país comenzaron a realizar pruebas de rutina para PFAS, Tucson Water inició muestreo preventivo en y alrededor de los campos de pozos del lado sur. Detecciones de bajo nivel de PFOA y PFOS aparecieron en varios pozos de monitoreo, lo que provocó una investigación más amplia en coordinación con el Departamento de Calidad Ambiental de Arizona (ADEQ), la EPA y la Guardia Aérea Nacional.

Para 2018, las concentraciones de PFAS estaban aumentando y la pluma estaba migrando hacia el norte hacia los campos de pozos centrales de Tucson. PFAS se comporta como un mineral disuelto: químicamente estable, móvil e indiferente a los materiales del subsuelo que encuentra. PFAS no puede ser despojado, oxidado o descompuesto por luz UV (bajo condiciones operativas normales). Y se mueve a través del acuífero con una velocidad y persistencia que desafía incluso los modelos hidráulicos más sofisticados.

La infraestructura existente de TARP no podía enfrentar el desafío solo. Las torres de stripping de aire que alguna vez simbolizaban el progreso ahora se erigían como monumentos a una filosofía de tratamiento que PFAS hizo obsoleta. Tucson Water enfrentaba una opción: construir una instalación de tratamiento de PFAS completamente nueva o transformar TARP en una barrera moderna de PFAS.

En 2024, ADEQ asignó $25 millones para construir un sistema de pretratamiento de intercambio iónico (IX) selectivo de PFAS en TARP, modelado según la tecnología implementada en el Proyecto Central de PFAS de Tucson. La construcción comenzó en enero de 2025, con el sistema programado para entrar en operación a finales del verano de 2026. Cuando esté completo, será una de las instalaciones más grandes de IX de PFAS en el Suroeste.

La Transición al Intercambio Iónico

Donde el stripping de aire se basa en la volatilidad y AOP se basa en la reactividad, IX apunta a PFAS a través de la atracción electrostática, la partición hidrofóbica y la afinidad entre cadenas fluorinadas y grupos funcionales de amonio cuaternario.

Las resinas modernas selectivas de PFAS están diseñadas con cargas positivas fijas que crean sitios de unión capaces de capturar PFAS incluso a concentraciones de ppt.

Diseñar el sistema de IX requirió repensar la hidráulica, los tiempos de contacto y la dinámica de transferencia de masa. El desempeño de la resina está dictado por la profundidad del lecho, la velocidad del flujo y el espesor de la zona de transferencia de masa. Demasiada velocidad, y PFAS supera la capacidad de la resina para unirse a él. Muy poca, y el sistema se vuelve ineficiente. El perfil hidráulico de cada recipiente debe calibrarse para prevenir el canalización, que puede crear caminos de flujo preferentes y agotar prematuramente la resina.

El breakthrough es la métrica definitoria del intercambio iónico. Marca el momento en que PFAS comienza a aparecer en el efluente, señalando que el lecho de resina se está acercando al agotamiento. En TARP, el breakthrough debe detectarse temprano, mucho antes de que PFAS alcance los límites regulatorios. Por esta razón, el sistema está construido en una configuración de plomo-retraso. El recipiente de plomo captura la mayoría de la carga de PFAS, mientras que el recipiente de retraso proporciona redundancia. Cuando el recipiente de plomo se acerca al breakthrough, se saca de operación, el recipiente de retraso se convierte en el nuevo plomo, y un recipiente recién regenerado o reemplazado se introduce como el nuevo retraso.

Cuando se vuelva completamente operativo a finales del verano de 2026, el sistema de IX de TARP será capaz de tratar millones de galones por día. Representa no solo una actualización tecnológica, sino una filosófica: un cambio de eliminar contaminantes que nunca fueron diseñados para persistir, a interceptar compuestos diseñados para durabilidad, movilidad e indiferencia química.

Regeneración de Resina y la Paradoja de Residuos de PFAS

Uno de los desafíos más complejos en el tratamiento de PFAS no radica en capturar los contaminantes, sino en lo que sucede después. La resina de IX es extraordinariamente efectiva para eliminar PFAS del agua subterránea, pero cada molécula capturada debe ser tratada eventualmente. En teoría, la resina de IX puede ser regenerada para reutilización usando salmueras de alta concentración o sistemas de disolventes propietarios. En la práctica, la regeneración crea un nuevo problema: una solución regenerante que contiene PFAS a concentraciones varios órdenes de magnitud más altas que las encontradas en el acuífero.

Esta es la paradoja de residuos de PFAS. Cuanto mejor funciona la resina, más concentrado y peligroso se vuelve el residuo resultante. Debido a que PFAS resiste la destrucción y los residuos cargados de PFAS son difíciles de desechar, la incineración, inyección en pozos profundos y rellenos sanitarios tienen todas sus limitaciones y restricciones. El panorama regulatorio está evolucionando más rápido que las tecnologías de disposición en sí.

Tucson está evaluando múltiples caminos para la gestión de resina. La resina de un solo uso ofrece simplicidad pero genera grandes volúmenes de residuos sólidos cargados de PFAS. La regeneración en el sitio reduce el volumen de residuos pero requiere equipos especializados y controles estrictos. La regeneración fuera del sitio traslada la carga a instalaciones externas pero introduce complejidad logística y requisitos de cadena de custodia.

Ninguna opción es perfecta. La decisión será guiada por datos operacionales, requisitos regulatorios y objetivos de sostenibilidad a largo plazo. El tratamiento de PFAS no termina en el recipiente de resina. La gestión de residuos de PFAS es una parte integral del proceso de tratamiento, y es una que moldeará las estrategias de remediación en todo el país.

Una Nueva Era de Remediación

La evolución de TARP ofrece lecciones importantes para la industria del tratamiento de agua. Demuestra la necesidad de flexibilidad en las estrategias de remediación, la importancia de integrar nuevas tecnologías en la infraestructura existente y los desafíos de gestionar contaminantes emergentes. También destaca la creciente complejidad del tratamiento de agua mientras los servicios públicos navegan regulaciones en evolución y expectativas públicas crecientes.

La transición del tratamiento de TCE a PFAS representa un cambio de contaminantes que podrían ser manejados con tecnologías establecidas a aquellos que requieren soluciones innovadoras. Subraya la necesidad de una fuerza laboral con experiencia en métodos de tratamiento tanto tradicionales como avanzados y la importancia de la investigación continua para desarrollar nuevos enfoques para la eliminación y destrucción de PFAS.

Recursos

Página “Protegiendo el Suministro de Agua Potable de Tucson” del Departamento de Calidad Ambiental de Arizona (ADEQ): https://azdeq.gov/Tucson_PFAS

Página “Sitio Superfund: Proyecto de Remediación del Aeropuerto de Tucson” del Departamento de Calidad Ambiental de Arizona (ADEQ): https://azdeq.gov/superfund-site-tucson-airport-remediation-project

Página “Historial del Sitio TARP” del Departamento de Calidad Ambiental de Arizona (ADEQ): https://azdeq.gov/tarp-site-history

Página “Proyecto de Remediación del Aeropuerto de Tucson” del Departamento de Agua de la Ciudad de Tucson: https://www.tucsonaz.gov/Departments/Water/Water-Quality/TARP

Página “PFAS Explicado” de la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA): https://www.epa.gov/pfas/pfas-explained

Acerca del Autor

Daryl F. Mallett es un escritor y editor independiente que ha escrito desde estándares ISO:9000 hasta guiones de cine y televisión; una columna de vino y cerveza hasta historias de empresas internacionales; reseñas de películas y libros hasta manuales de políticas y procedimientos de departamentos de policía; y es una de las pocas personas que ha trabajado en ambas franquicias de Star Wars y Star Trek. También se desempeñó como escritor técnico en Lakewood Instruments y Osmonics. Se puede comunicar con él al (480) 275-0232 o por correo electrónico a [email protected].