Biosorción de cadmio (Cd2+) en medios acuosos mediante biocarbones agrícolas: una revisión sistemática con enfoque en residuos de cacao

Resumen

El cadmio (Cd2+) vertido en cuerpos de agua representa una amenaza para los ecosistemas y la salud humana debido a su toxicidad y bioacumulación. Los tratamientos físico-químicos convencionales resultan costosos y perjudican al ambiente. En este contexto, la biosorción mediante biocarbones agrícolas surge como una alternativa sostenible frente a los tratamientos convencionales. Este trabajo analiza la evidencia científica sobre la capacidad de biosorción del Cd2+, evaluando condiciones experimentales, cinética de reacción e isotermas de equilibrio, con un enfoque comparativo centrado en el biocarbón de residuos de cacao (Theobroma cacao L.). La revisión sistemática se estructuró según PRISMA 2020, abarcando búsquedas en Scopus, Web of Science, PubMed, SciELO y Google Scholar. De una búsqueda inicial de 152 registros, se seleccionaron 52 tras aplicar criterios de elegibilidad, de los cuales 12 evalúan directamente biomasa de cacao y 40 corresponden a otros utilizados como referencia. La evidencia revisada coincide en que el proceso se ajusta de manera predominante al modelo cinético de pseudo-segundo orden y a la isoterma de Langmuir. Las capacidades máximas de adsorción variaron entre 18 y 67 mg/g, en un rango condicionado por la biomasa de origen, la temperatura de pirólisis y un pH óptimo de entre 5,5 y 7. Frente a otros biosorbentes, los residuos de cacao mostraron resultados competitivos, lo cual se explica por la abundancia de grupos funcionales oxigenados en su superficie. Se identificaron vacíos de conocimiento sobre el comportamiento del material en matrices de agua real, en sistemas de flujo continuo y durante ciclos de regeneración.