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AVANCES EN EL USO DE PROCESOS ELECTROQUÍMICOS PARA LA REMEDIACIÓN
DE AGUAS CONTAMINADAS CON METALES PESADOS: UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA
ADVANCES IN THE USE OF ELECTROCHEMICAL PROCESSES FOR THE
REMEDIATION OF WATER CONTAMINATED WITH HEAVY METALS: A SYSTEMATIC
REVIEW
Tipo de Publicación: Articulo Científico
Recibido: 12/06/2026
Aceptado: 14/07/2026
Publicado: 24/07/2026
Código Único AV: e792
Páginas: 1(137-156)
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.21534043
Autor:
Darwin Rolando Ponce Altamirano
Maestría en Biotecnología
https://orcid.org/0000-0003-4314-9473
E-mail: eespinozacol@ucvvirtual.edu.pe
Afiliación: Universidad Estatal de Milagro
País: Ecuador
Resumen
La contaminación de las aguas con metales pesados es consecuencia de
actividades humanas como la minería, agricultura y explotación de
hidrocarburo, que ocasiona la acumulación de contaminantes como, metales
pesados como Co, Cu, Cr, Zn, Ni, que requieren acciones de remediación dado
el riesgo que representan para la salud humana, por eso el objetivo de esta
investigación fue determinar la eficiencia del uso de métodos electroquímicos
para la eliminación de metales pesados en agua. Para ello se hizo un análisis de
los avances de la remediación electroquímica mediante una revisión sistemática
de 140 artículos científicos en bases de datos científicas como Scopus, SciELO,
Latindex y Google académico, de los cuales se seleccionaron 24 artículos que
están relacionados con los avances en el uso de procesos electroquímicos para
la remediación de aguas contaminadas con metales pesados. Los resultados
revelan evidencia en un alarmante aumento de los niveles de contaminación de
fuentes de agua, ríos y lagos por la metales pesados, lo que trae como
consecuencia una menor disponibilidad de agua potable, y el incremento de los
riesgos de problemas de salud pública, por la presencia de estos, sin embargo
los hallazgos muestran que los procesos electroquímicos son más eficientes que
la fitorremediación y biorremediación , para la eliminación del mismo, porque
se sugiere como una alternativa viable para la descontaminación y monitoreo de
aguas bajo riesgos de contaminación, procurando reducir los costos y
asegurando la capacitación del personal.
Palabras Clave
Contaminación, electroquímica, metales, remediación
ríos, salud.
Abstract
Water pollution with heavy metals is a consequence of human activities such as
mining, agriculture, and hydrocarbon exploitation, which causes the
accumulation of contaminants such as heavy metals like Co, Cu, Cr, Zn, and Ni,
requiring remediation actions given the risk they represent to human health.
Therefore, the objective of this research was to determine the efficiency of using
electrochemical methods for the removal of heavy metals from water. To this
end, an analysis of the progress in electrochemical remediation was conducted
through a systematic review of 140 scientific articles in scientific databases such
as Scopus, SciELO, Latindex, and Google Scholar. From these, 24 articles
related to advances in the use of electrochemical processes for the remediation
of water contaminated with heavy metals were selected. The results reveal an
alarming increase in the levels of contamination of water sources, rivers, and
lakes by heavy metals, resulting in reduced availability of potable water and
increased risks of public health problems due to their presence. However, the
findings show that electrochemical processes are more efficient than
phytoremediation and bioremediation for their removal. Therefore, they are
suggested as a viable alternative for the decontamination and monitoring of
waters at risk of contamination, aiming to reduce costs and ensure personnel
training.
Keywords
Contamination, electrochemistry, metals, river remediation,
health.
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Introducción
La polución por metales pesados en el agua
representa un asunto ambiental importante que
impacta tanto a los ecosistemas acuáticos como a la
salud de las personas (Escoto & Orellana, 2025;
Flores et al., 2025). Elementos como el plomo,
mercurio, cadmio y arsénico pueden llegar a las
fuentes de agua debido a varias actividades
industriales, agrícolas y urbanas. Por citar un
ejemplo, la minería y la producción de dispositivos
electrónicos son fuentes frecuentes de la liberación
de estos metales pesados, y el uso de fertilizantes y
pesticidas en la agricultura puede contribuir también
a la acumulación de estos contaminantes en cuerpos
acuáticos. Una vez en el agua, los metales pesados
tienden a acumularse en los organismos, lo que
significa que se concentran dentro de la cadena
alimenticia, afectando a las especies acuáticas y,
eventualmente, a los humanos que ingieren estos
organismos contaminados.
La exposición a metales pesados en el agua
puede ocasionar problemas graves de salud, que
incluyen trastornos neurológicos, dificultades
renales y efectos potencialmente cancerígenos
(Cabrera et al., 2026; Ortiz et al., 2026). Además, la
contaminación del agua con estos metales no
solamente pone en riesgo la calidad del agua
potable, sino que también perjudica la diversidad
biológica y la salud de los ecosistemas acuáticos. Es
fundamental regular y monitorear los niveles de
metales pesados en el agua para reducir estos
peligros. La aplicación de métodos de remediación,
tales como la filtración y el tratamiento químico, es
necesaria para limpiar las fuentes de agua
contaminada y proteger tanto la salud pública como
el medio ambiente. La sensibilización sobre este
problema y la ejecución de políticas efectivas son
esenciales para enfrentar la contaminación por
metales pesados y asegurar un futuro sustentable.
La eliminación de metales pesados en el agua
es un proceso vital para salvaguardar el medio
ambiente y la salud pública (Ángeles et al., 2025),
dado que metales pesados como el plomo, mercurio,
cadmio y arsénico, son contaminantes que pueden
generar impactos adversos significativos en los
ecosistemas acuáticos y en los seres vivos que
dependen de estos recursos hídricos. La presencia de
estos metales en el agua puede provenir de
diferentes actividades humanas, que incluyen la
minería, la industria y la agricultura (Pacheco et al.,
2025), resaltando así la necesidad de adoptar
estrategias efectivas para su eliminación, en este
sentido existen varios enfoques de remediación,
abarcando técnicas físicas, químicas y biológicas,
cada una con sus ventajas y desventajas particulares,
cuya elección depende de factores como la
concentración de metales, el tipo de agua afectada y
los recursos que se tengan a disposición.
En el campo de la biorremediación, se ha
estudiado la aplicación de organismos y vegetales
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para la captación y conversión de metales pesados
en formas menos peligrosas (Cáceres & Cabrera,
2026; Chambe & Morales, 2026), esta estrategia no
solo resulta efectiva, sino que también es más
sostenible y económica que los métodos químicos
convencionales.
Por otro lado, es posible que se requieran
tecnologías de tratamiento físico y químico, como la
filtración, la adsorción y la precipitación, en los
casos de contaminación extrema, por lo que la
integración de diversos enfoques puede ofrecer una
solución más completa, facilitando una
recuperación más efectiva de los cuerpos de agua
contaminados.
La remediación electroquímica de metales
pesados en el agua es un método innovador que
busca erradicar contaminantes dañinos mediante la
utilización de corrientes eléctricas (Sánchez et al.,
2025; Verdugo et al., 2026), cuyo proceso se
fundamenta en principios electroquímicos que
permiten la conversión de metales pesados, como el
plomo, el mercurio y el cadmio, en formas menos
perjudiciales o incluso su completa retirada del
agua, la cual se realiza en celdas electroquímicas
donde se producen reacciones redox que favorecen
la precipitación o la adsorción de estos metales en
electrodos, resultando en una marcada disminución
de su concentración en el agua.
Un aspecto notable de la remediación
electroquímica es su capacidad para tratar grandes
cantidades de agua contaminada de manera eficaz y
sostenible (Chuquimbalqui et al., 2025; Vázquez &
Salas, 2025), ya que a diferencia de las estrategias
tradicionales de remediación, que con frecuencia
requieren el uso de químicos agresivos o producen
desechos peligrosos, este método emplea principios
electroquímicos que pueden ser ajustados para
mejorar la eliminación de metales pesados,
asimismo, la tecnología puede adaptarse a distintas
condiciones ambientales y tipos de contaminantes,
lo que la convierte en una opción flexible para
limpiar cuerpos de agua contaminados por
actividades industriales o mineras.
La adopción de la remediación electroquímica
no solo ayuda a restaurar ecosistemas acuáticos,
sino que también repercute favorablemente en la
salud pública al disminuir la exposición a metales
pesados, conocidos por sus efectos perjudiciales en
la salud humana, dado que a medida que aumenta la
conciencia sobre la contaminación del agua y sus
efectos dañinos, la investigación y el avance de
tecnologías electroquímicas se vuelven cada vez
más relevantes.
En este contexto, es esencial seguir indagando
y perfeccionando estas técnicas para asegurar un
futuro más limpio y seguro para las próximas
generaciones, por lo que el objetivo de esta
investigación fue determinar la eficiencia del uso de
métodos electroquímicos para la eliminación de
metales pesados en agua.
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Métodos
Ubicación de artículos
Para llevar a cabo la presente investigación se
empleó el método de revisión bibliográfica
mediante la técnica de búsqueda documental, que
hace mención a la eficiencia del uso de métodos
electroquímicos para la eliminación de metales
pesados en agua. Para lo cual se contactó la
existencia de investigaciones parecidas en sus
propósitos, alcances y otros elementos destacables.
La revisión sistemática se llevó a cabo en dos fases;
la primera referida a la heurística en la que se
constataron las fuentes de proveniencia de los
hallazgos para poder desarrollar la investigación y
una fase hermenéutica para el análisis de los
resultados (Ver Figura 1).
Figura 1. Protocolo metodológico para la búsqueda de artículos científicos sobre la eficiencia del uso de métodos
electroquímicos para la eliminación de metales pesados en agua
Técnicas empleadas para selección de artículos
La revisión de literatura y la exploración
científica fueron minuciosa y detallada. Posterior a
la ubicación de las publicaciones, se analizó cada
apartado del articulo y se identificaron los
elementos relevantes para categorizar cada uno de
los elementos para realizar una evaluación directa y
detallada de cada artículo, para posteriormente
seleccionar la información más importante y
realizar las comparaciones pertinentes, mediante el
uso de técnica de pregunta PICO.
P (problema) = Que dificultades se presentan
para el uso de métodos electroquímicos para la
eliminación de metales pesados en agua.
I (intervenciones) = Empleo de métodos
electroquímicos para la eliminación de metales
pesados en agua.
C (comparación) = Entre el desempeño del
uso de métodos electroquímicos para la eliminación
de metales pesados en agua y métodos
convencionales.
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O (resultados) = Adquisición de competencias
para el uso de métodos electroquímicos para la
eliminación de metales pesados en agua ¿Cuál es la
efectividad de los métodos electroquímicos para la
eliminación de metales pesados en agua?
Criterios de inclusión
Se tomaron en cuenta los artículos que
incluyeron texto con una relación al título del
contexto a investigar, y estas publicaciones debieron
cumplir con los criterios de la investigación, sino
que debieron ser desarrollado dentro del periodo de
tiempo establecido. Se tuvo en consideración la
terminología en la exploración de información,
acotando la búsqueda de hallazgos y resultados
anteriores a publicaciones relacionadas con el uso
de métodos electroquímicos para la eliminación de
metales pesados en agua, el cual fue interceptado en
manuscritos científicos ubicados en bases de datos
como Google Scholar, Latindex y SciELO; de
publicaciones referidas a estos artículos
corresponden a los años 2020-2025.
Criterio de exclusión
No se tomaron en cuenta los artículos cuyo
contenido difiriera al tema central de este estudio o
no hubieran sentido lógico. Se eliminaron las
publicaciones que no presentaron de una base
científica y bases de datos apropiada para justificar
los resultados o que los hallazgos presentados
provenían de productos que no se podían localizar
bases de datos verificables, así mismo se excluyeron
resúmenes, comunicaciones a congresos y trabajos
de grado en cualquier nivel académico.
Interpretación de los hallazgos
La etapa de análisis de los resultados
denominada hermenéutica, se llevó a cabo
sintetizando información y generando comentarios
en base a la información sobre la base, este método
permite analizar publicaciones de diferentes autores
y compararlas en relación a tema de interés, donde
se detallan las diversas fuentes que permitieron la
recolección de datos desde diferentes perspectivas y
estrategias, así como las similitudes y diferencias de
diferentes en relación con el tema de investigación.
Resultados
De los 180 artículos revisados con relación
sobre mención a la eficiencia del uso de métodos
electroquímicos para la eliminación de metales
pesados en agua, se seleccionaron 24, de los cuales
en los 6 primeros abordan la situación global de la
contaminación de metales pesados con agua (Ver
Tabla 1).
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Titulo
Autores
Año
Contaminación por metales pesados en el sistema de riego
Latacunga-Salcedo-Ambato: revisión sistemática de riesgos
ambientales y sanitario
Aldaz & Cando
2026
Contaminación hídrica por metales pesados en un contexto de
cambio climático mediante análisis bibliométrico
Cabrera
2025
Assessing the environmental, health, and food security
implications of heavy metals in irrigation water: a multi-index
analytical framework
Egbueri et al.,
2026
Metal contamination–a global environmental issue: sources,
implications & advances in mitigation
Ondrasek et al.,
2025
Disonancias entre percepción psicoambiental y contaminación
hídrica por metales pesados en zonas agroganaderas
Ramos et al.,
2026
Global trends and prospects in research on heavy metal pollution
at contaminated sites
Yu et al.,
2025
Tabla 1. Situación global de la contaminación de metales pesados con agua
Aldaz & Cando (2026) evaluaron la
contaminación por metales pesados en el sistema de
riego Latacunga-Salcedo-Ambato mediante una
revisión sistemática para determinar los riesgos
ambientales y sanitario, encontrando que las
actividades antrópicas han elevado la presencia de
metales como plomo, cromo y cadmio en los
recursos hídricos de la cuenca del sistema de riego
Latacunga-Salcedo-Ambato con concentraciones
elevadas de plomo, cromo y arsénico, elementos que
superan los estándares permisibles para el uso de
agua en la agricultura, que representan un riesgo
carcinogénico y no carcinogénico significativo para
la población debido a la bioacumulación en la
cadena alimentaria.
Por su parte Cabrera (2025) al estudiar la
contaminación hídrica por metales pesados a través
de un análisis bibliométrico, destaca que el cambio
climático altera los ciclos de lluvia y temperatura,
facilitando la movilización, concentración y arrastre
de elementos como cadmio, zinc, manganeso,
mercurio y plomo hacia fuentes de agua, cuya
acumulación puede provocar graves enfermedades
crónicas, daños renales y alteraciones neurológicas,
debido a la bioacumulación de los mismos en la
cadena alimentaria.
Dado la contaminación con metales pesados
Egbueri et al., (2026) evaluaron la calidad del agua
de riego, la cual se evaluó mediante iones químicos
mayores en el sureste de Nigeria, cuyo propósito
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fue investigar los recursos hídricos destinados a la
agricultura en esta región propensa a la falta de
monitoreo continuo y estudiar la transferencia e
implicaciones del agua contaminada hacia la red
hídrica, y su posible relación con la degradación del
suelo, la salud de las plantas y de la salud población.
En este mismo orden de ideas, Ondrasek et al.,
(2025), determinaron que la actividad industrial, la
urbanización y, de manera muy destacada, la
agricultura intensiva mediante el uso continuo de
agroquímicos como fertilizantes y pesticidas
aportan cargas anuales acumulativas de metales
como Cu, Zn, As, Cd, Pb y Hg en los
agroecosistemas, cuyo riesgo de acumulación
aumenta dado, que los metales de origen
antropogénico son sustancialmente más móviles y
bioabsorbibles que aquellos provenientes de fuentes
litogénicas naturales.
Igualmente Ramos-Pacheco et al., (2026) al
evaluar la calidad del agua en 10 reservorios
utilizados por agricultores y ganaderos en El
Paraíso, Santa María (Perú) encontraron la
acumulación de metales pesados, pero se evidenció
una brecha frente a la percepción psicoambiental de
32 productores encuestados mostro diferencias
notables entre el estado real de contaminación
hídrica y cómo es percibido por la comunidad
agroganadera local, lo que dificulta la adopción de
medidas de mitigación, lo cual lleva a afirmación
como las reportadas por Yu et al., (2025) quienes
destacan que existen una tendencia mundial a la
contaminación de ecosistemas por metales pesados,
incluyendo las fuentes de agua.
Los próximos 6 artículos abordan los métodos
empleados para la descontaminación de metales
pesados en agua, cuyos principales hallazgos son
descritos y analizados a continuación (Ver Tabla 2).
Tabla 2. Métodos empleados para la descontaminación de metales pesados en agua
Titulo
Autores
Año
Harnessing bacterial consortia for effective bioremediation: targeted
removal of heavy metals, hydrocarbons, and persistent pollutants
Qattan
2025
Bioremediation of heavy metals in contaminated water: conventional
vs. advanced methods
Sati et al.,
2026
Heavy metals contamination and their phytoremediation in soil and
water for sustainable environmental restoration
Yadav et al.,
2025
Eco-phytoremediation using Azolla microphylla enhances heavy metal
removal, water quality, and biomass valorization in semi-arid
wastewater treatment
Benguennouna et al.,
2025
Recent trends in electrochemical methods for real-time detection of
heavy metals in water and soil: A review
Kyabutwa et al.,
2025
Review of electrochemical reactors for the efficient removal of heavy
metals from wastewater.
Kew & Lau
2025
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Qattan (2025) mediante una revisión
científica exhaustiva sobre el uso de consorcios
bacterianos artificiales y naturales como una
alternativa ecológica y económicamente viable
frente a los métodos de descontaminación físico-
químicos tradicionales, destaca cómo las estrategias
tradicionales basadas en una sola cepa suelen fallar
en condiciones de campo reales debido a la
complejidad de los contaminantes y la hostilidad del
medio, no obstante Sati et al., (2026) ante la
problemática global de la contaminación del agua
por metales pesados altamente tóxicos y no
biodegradables como el cadmio (Cd), cromo (Cr),
arsénico (As), zinc (Zn), plomo (Pb) y mercurio
(Hg) compara los métodos convencionales de
remediación como los físicos y biológicos, haciendo
énfasis en el beneficio sinérgico de combinar
métodos biológicos con fisicoquímicos, abordando
soluciones disruptivas como la integración de la
Inteligencia Artificial (IA) y la nanotecnología para
optimizar los procesos de limpieza.
Por su parte Yadav et al., (2025) ante la
amenaza de los metales pesados, metales no
biodegradables y altamente persistentes como el
cadmio (Cd), mercurio (Hg) y plomo (Pb) destacan
las ventajas de la fitorremediación, dado que los
métodos fisicoquímicos tradicionales de
descontaminación suelen ser sumamente costosos,
invasivos con la microbiota local y complejos de
ejecutar, mientras que la fitorremediación es una
tecnología verde, económica, estéticamente
agradable y guiada por energía solar que aprovecha
la fisiología vegetal para limpiar el medio ambiente.
En este mismo contexto, Benguennouna et al.,
(2025) demuestran que el helecho acuático Azolla
microphylla es una herramienta altamente eficiente
y ecológica para depurar aguas residuales en
regiones semiáridas, logrando descontaminar
metales pesados, estabilizar el agua para el riego
agrícola y generar biomasa útil de forma simultánea.
En relación a los métodos electroquímicos
Kyabutwa et al., (2025) destacan que los mismos
son elegidos por ser de bajo costo, alta sensibilidad,
miniaturizarles y fáciles de usar en el campo,
afirmación que fue confirmada por Kew & Lau
(2025), quienes al comparar la eficiencia de
remoción de diferentes configuraciones de reactores
electroquímicos, encontraron eficiencias
sobresalientes del 99.73% para plomo (Pb), 98.54%
para cadmio (Cd) y 98.92% para cobre (Cu) al
generar especies coagulantes que precipitan los
metales.
Una vez abordadas las ventajas y limitaciones,
los siguientes 6 artículos indican las ventajas de los
métodos electroquímicos para la remoción de
metales pesados en agua, cuyos principales
hallazgos son descritos y analizados a continuación
(Ver Tabla 3).
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Titulo
Autores
Año
Nanomaterials for the removal and detection of heavy metals: a review.
De Silva et al.,
2025
Incorporation of transition metal-oxide on 3D porous carbon network for electrochemical
water desalination and heavy-metals removal.
Hai et al.,
2025
Physicochemical vs electrochemical technologies for metal recovery–main insights,
comparison, complementarity and challenges
Mourdikoudis &
Dominguez‐Benetton
2025
Amino-enriched Zn-MOFs with self-reduction for energy-free simultaneous removal and
electrochemical detection of heavy metal ions in the aquatic environment
Shao et al.,
2025
Sustainable separation technologies for heavy metal removal from wastewater: An
upgraded review of physicochemical methods and its advancements
Shofia et al.,
2025
Recent advances in designable nanomaterial-based electrochemical sensors for
environmental heavy-metal detection
Zhang et al.,
2025
Tabla 3. Ventajas de los métodos electroquímicos para la remoción de metales pesados en agua
De Silva et al., (2025) a diferencia de otras
revisiones enfocadas únicamente en la limpieza,
este estudio profundiza en el monitoreo y
caracterización de trazas de metales pesados en
entornos acuáticos mediante métodos
espectroscópicos y ópticos, cuya ventaja es que el
uso de nanosistemas mejora la sensibilidad
analítica, los métodos electroquímicos, que usan
sensores basados en nanomateriales garantizan una
cuantificación más rápida y en tiempo real de
contaminantes.
En este mismo orden de ideas Hai et al.,
(2025) al evaluar la tecnología de desalinización
electroquímica basada en deionización capacitiva,
encontraron que la misma proporciona una gran área
superficial y canales abiertos para que el agua fluya
y los iones se muevan rápidamente, lo que mejora la
capacidad de capturar y retener de forma selectiva
tanto las sales del agua como los metales pesados
contaminantes mediante reacciones
electroquímicas, mejorando la eficiencia para la
determinación de los mismos.
Por su parte Mourdikoudis & Domínguez‐
Benetton (2025) entre la ventajas de los métodos
electroquímicos destacan que sustituyen la energía
térmica por potencia eléctrica a menores
temperaturas de operación y permiten una
selectividad molecular superior para separar metales
específicos de flujos complejos, además que su
facilidad operativa, lleva a una mayor viabilidad
para la automatización de procesos en comparación
con las plantas químicas convencionales, lo que a
juicio de Shao et al., (2025) garantiza una captura
masiva y rápida de iones de metales pesados debido
a su alta porosidad y la afinidad de los grupos
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amino, lo que lo convierte en un sensor de alta
sensibilidad para monitorear los niveles de
contaminación en el agua en tiempo real, con límites
de detección ultrabajo.
Igualmente Shofia et al., (2025) al evaluar
técnicas tradicionales y avanzadas como adsorción,
filtración por membranas, electrodiálisis y
precipitación química, encontraron como los
métodos electroquímicos optimizan estos procesos
con la ventaja que consuman menos energía,
reducen el uso de químicos tradicionales y
minimicen la generación de lodos tóxicos, lo cual es
ideal para la eliminación de metales pesados como
plomo, mercurio, cadmio, cromo y arsénico,
además, no son biodegradables y se acumulan en los
seres vivos.
Por ultimo Zhang et al., (2025), entre las
ventajas de los métodos electroquímicos en campos
de Aplicación Real, destacan su alta sensibilidad
para identificar de forma rápida y simultánea trazas
ultrabajas de iones altamente tóxicos como el plomo
(Pb), mercurio (Hg), cadmio (Cd) y arsénico (As) en
recursos hídricos y cadenas alimenticias, por lo que
consideran factible su producción a gran escala, y la
transición hacia dispositivos portátiles
miniaturizados e inteligentes integrados con el
Internet de las Cosas (IoT).
Finalmente, los últimos 6 artículos describen
las desventajas de los métodos electroquímicos para
la remoción de metales pesados en agua cuyos
principales hallazgos son descritos y analizados a
continuación (Ver Tabla 4).
Titulo
Autores
Año
A critical review of electrocoagulation and other electrochemical methods.
Javed &
Mushtaq
2023
Review on the impact of heavy metals from industrial wastewater effluent and removal technologie
Oladimeji et
al.,
2024
A review on sources of heavy metals, their toxicity and removal technique using physico-chemical
processes from wastewater
Rafique et al.,
2022
Recent developments in heavy metals detection: Modified electrodes, pretreatment methods,
prediction models and algorithms.
Shi et al.,
2025
Electrochemical sensors for heavy metal ion detection in aqueous medium: a systematic review.
Sulthana et al.,
2024
Direct current electrochemical method for removal and recovery of heavy metals from water using
straw biochar electrode
Wang et al.,
2022
Tabla 4. Desventajas de los métodos electroquímicos para la remoción de metales pesados en agua
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Javed & Mushtaq (2023). destacan que las
tecnologías electroquímicas ofrecen alta
confiabilidad, simplicidad de operación, huella de
carbono reducida y flexibilidad para adaptarse a
fluctuaciones en los caudales de los efluentes en
comparación con los métodos químicos
tradicionales, sin embargo la pasivación del
electrodo debido a la formación de capas aislantes
reducen la eficiencia con el tiempo, mientras que el
consumo energético y los costos operativos
asociados, conllevan a la necesidad de integrar estos
procesos en sistemas híbridos para tratar efluentes
con mezclas de contaminantes altamente solubles o
de bajo peso molecular.
Por su parte Oladimeji et al., (2024) si bien
destacan que los métodos electroquímicos permiten
remover partículas nanométricas con una precisión
estructural su desventaja principal es el alto costo de
capital inicial y de operación sigue siendo el mayor
obstáculo para implementar masivamente estas
tecnologías avanzadas a escala industrial,
igualmente Rafique et al., (2022) señalan que los
mismos ofrecen altos estándares de pureza y
retención, pero se enfrentan a desafíos severos de
costos operativos elevados y problemas de
taponamiento (fouling) de membranas.
Por su parte, Shi et al., (2025) destacan que los
métodos electroquímicos se pueden usar para
desarrollar modelos de predicción mediante la
Integración de herramientas informáticas para
calibrar los datos y reducir las interferencias de otros
elementos químicos, sin embargo, el uso de
algoritmos avanzados como la aplicación de
aprendizaje automático como el Machine Learning
para automatizar y acelerar la detección en tiempo
real, requiere la contratación y capacitación de
personal capacitado.
Adicionalmente Sulthana et al., (2024) al
comparar los métodos electroquímicos frente a los
métodos analíticos tradicionales, este enfoque
sistemático destaca que la electroquímica ofrece un
análisis rápido y en tiempo real en entornos de
campo con alta precisión y bajo límite de detección
(LOD), costos de operación reducidos e
instrumentación portátil con capacidad de detección
multiparamétrica, donde el núcleo operativo de
estos dispositivos radica en la ingeniería de
superficies sobre el electrodo de trabajo, que como
se mencionó previamente requiere de la
capacitación del personal.
Sin embargo, Wang et al., (2022) señalan que
el desafío a superar para el desarrollo de nuevos
métodos para eliminar metales pesados, radican es
en que los procedimientos tradicionales suelen ser
costosos, generan lodos contaminantes o tienen una
capacidad de retención limitada, ventaja que ofrecen
los métodos electroquímicos a pesar de la inversión
inicial y necesidad de entrenamiento.
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Discusión
La contaminación por metales pesados en los
cuerpos de agua constituye un asunto ambiental de
gran importancia a nivel mundial, afectando tanto a
los ecosistemas acuáticos como a la salud de las
personas (Adu & Aneke, 2025; Madjar & Vasile,
2025). Metales como el plomo, mercurio, cadmio y
arsénico pueden entrar en las aguas a causa de
distintas actividades industriales, agrícolas y
urbanas, los hallazgos muestran que la
concentración de estos elementos dañinos en el agua
puede resultar en consecuencias desastrosas, no solo
para las especies acuáticas, sino también para las
comunidades que dependen de estas fuentes para
consumo y actividades económicas, dado que la
exposición a metales pesados puede llevar a graves
enfermedades, tales como trastornos neurológicos,
daños renales y cáncer, lo cual resalta la necesidad
urgente de abordar esta cuestión.
La revisión de literatura a nivel global, se han
llevado a cabo diversas iniciativas para supervisar y
reducir la contaminación por metales pesados en las
aguas, dado que organizaciones internacionales y
gobiernos han implementado regulaciones y
estándares de calidad del agua (Biedunkova &
Kuznietsov, 2025; Laoye et al., 2025), así como
programas de monitoreo que ayudan a identificar y
reducir las fuentes de contaminación, sin embargo,
a pesar de estos esfuerzos, la situación sigue siendo
alarmante en muchas áreas, especialmente en
naciones en vías de desarrollo donde la regulación y
el control son menos eficaces, por lo tanto la
colaboración internacional y las inversiones en
tecnologías para el tratamiento del agua son
cruciales para enfrentar este desafío, garantizando
así un acceso seguro y sostenible al agua potable
para las generaciones venideras en especial de
métodos de bajo costo y alta sensibilidad como son
los procesos electroquímicos.
En este orden de ideas, los resultados
mostraron que la remediación electroquímica de
metales pesados en el agua ofrece varias ventajas
que la hacen una opción atractiva para el tratamiento
de contaminantes (Chen et al., 2025; Cun et al.,
2026), debido a que este enfoque posibilita la
eliminación eficaz de metales pesados, como el
plomo, el mercurio y el cadmio, que son altamente
perjudiciales y representan un grave peligro para la
salud y el medioambiente, dado que través de
procesos electroquímicos, se logra facilitar la
reducción y precipitación de estos metales,
resultando en su conversión a formas menos nocivas
o su completa eliminación del agua, por lo que esta
capacidad de tratamiento directo y eficiente es
esencial en la lucha contra la contaminación del
agua.
Adicionalmente, la remediación
electroquímica se distingue por su flexibilidad y
capacidad de adaptación a diversas condiciones
ambientales (Yin et al., 2025), debido a que estos
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métodos pueden ser utilizados en distintos tipos de
ambientes, abarcando desde aguas superficiales
hasta aguas subterráneas, siendo efectivo ante
diferentes niveles de contaminantes, asimismo la
posibilidad de ajustar los parámetros del proceso,
como la corriente eléctrica y la duración del
tratamiento, permite optimizar la remediación de
acuerdo a las características específicas del lugar
contaminado, incrementando la eficacia del
tratamiento, sino que también reduce el impacto
ambiental asociado con otras técnicas de
remediación más invasivas.
Finalmente, un elemento importante de la
remediación electroquímica es su sostenibilidad, es
que a diferencia de técnicas convencionales que
pueden producir desechos peligrosos o exigir el uso
de sustancias químicas dañinas, este método es
generalmente más amigable con el medio ambiente,
debido que la energía eléctrica se utiliza como
fuente principal y la oportunidad de recuperar
metales valiosos durante el proceso contribuyen a
un ciclo de tratamiento más responsable y eficaz
(Liu et al., 2025), por lo tanto, la remediación
electroquímica no solo soluciona el problema de la
contaminación, sino que también fomenta prácticas
más sostenibles en la administración de recursos
hídricos. Sin embargo, la remediación
electroquímica de metales pesados en el agua
presenta varias desventajas que deben ser evaluadas
antes de su uso.
En primer lugar, este procedimiento puede
ser costoso, dado que necesita de equipamiento
especializado y un mantenimiento regular para
asegurar su funcionamiento óptimo, además, la
energía necesaria para realizar el proceso
electroquímico puede causar un aumento
significativo en los gastos operativos, limitando su
factibilidad en proyectos a gran escala, asimismo, la
eficacia de la remediación puede ser influenciada
por la presencia de otros contaminantes en el agua,
lo que podría afectar las reacciones electroquímicas
y reducir la efectividad del proceso (Khorasani,
2025; Kyabutwa et al., 2025).
Otro punto a tener en cuenta es el posible
impacto ambiental de la remediación
electroquímica, dado que aunque este método puede
eliminar metales pesados, también tiene el potencial
de generar subproductos tóxicos que necesitan ser
gestionados adecuadamente para prevenir la
contaminación secundaria (Liang et al., 2025;
Zhang et al., 2025), igualmente la remediación
electroquímica puede no ser efectiva en todas las
aguas contaminadas, especialmente aquellas con
altos niveles de sólidos suspendidos o materia
orgánica, lo que restringe su uso. Por último, la
necesidad de un monitoreo constante y la
posibilidad de que el proceso no alcance los
resultados deseados pueden generar incertidumbre
en los proyectos de remediación, lo que podría
disuadir su implementación en ciertas
circunstancias.
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Conclusiones
Los métodos electroquímicos han surgido
como una opción prometedora para limpiar aguas
afectadas por metales pesados, un desafío ambiental
cada vez más preocupante a nivel mundial, estas
técnicas se fundamentan en el uso de corriente
eléctrica para provocar reacciones químicas que
eliminan contaminantes, brindando beneficios
notables en contraste con métodos convencionales,
que se ha mostrado en la revisión exhaustiva de los
progresos en este ámbito científico, que muestra una
variedad de técnicas, desde la electrocoagulación
hasta la electrooxidación, cada una con
características y eficiencias únicas para remover
metales pesados como el plomo, el mercurio y el
cadmio.
Los métodos electroquímicos han sobresalido
por su habilidad para agrupar partículas
contaminantes, lo que facilita su posterior
sedimentación y remoción, mostrando que estos
métodos no solo son eficaces en disminuir la
concentración de metales pesados, sino que también
puede ajustarse para tratar diferentes clases de aguas
residuales, lo que lo hace una opción adaptable
disminuyendo la toxicidad de los metales pesados
presentes en el agua y los riesgos potenciales para la
salud de las personas y la ictiofauna de la zona
afectada.
Con el avance de las investigaciones, se están
creando nuevas tecnologías y perfeccionando los
parámetros operativos para optimizar la efectividad
y sostenibilidad de estos procesos electroquímicos,
también se está considerando la integración de
fuentes de energía renovable en la remediación
electroquímica, lo que podría minimizar el impacto
ambiental y los gastos operativos, por lo que el
análisis sistemático de los avances en la aplicación
de procesos electroquímicos para la limpieza de
aguas contaminadas por metales pesados enfatiza la
necesidad de continuar la investigación y desarrollo
de estas tecnologías, que presentan soluciones
efectivas y sostenibles ante uno de los retos
ambientales más urgentes de nuestra época.
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Volumen: 7, Número: 15, Año: 2026 (Julio 2026 - Diciembre 2026)
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