Investigadores españoles consiguen eliminar microplásticos del agua con nanoflores de óxido de hierro

 

Varios investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) dependiente del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, han logrado desarrollar un proceso para extraer y degradar microplásticos provenientes de cosméticos con nanoflores de óxido de hierro.

El proceso, que ha sido publicado en la revista Chemical Engineering Journal, supone un avance en las técnicas de descontaminación de aguas para que estas sean más verdes y energéticamente eficientes.

Tal y como señala Álvaro Gallo-Córdova, investigador del ICMM-CSIC y uno de los autores principales del trabajo, en la actualidad, en las plantas de tratamiento de residuos se usan procesos «a gran escala y muy costosos». Es ahí donde esta investigación incide, al trabajar en la escala de los nanómetros (la millonésima parte de un milímetro) con procesos que son «mucho más eficientes». «Nuestras partículas se producen por métodos verdes y, además, se pueden reutilizar», apunta el científico.

Este trabajo usa nanopartículas de óxido de hierro en forma de nanoflores. «La forma es muy importante», explica en una nota del CSIC Gallo-Córdova. El óxido de hierro es un material magnético y con un área superficial elevada que permite atrapar muchos contaminantes de una vez y cuando este está en forma de nanoflores, tiene «un comportamiento magnético cooperativo». Es decir, se trata de partículas con «varios núcleos que cooperan para aumentar y mejorar sus propiedades magnéticas», apunta el investigador.

La eliminación de los microplásticos con estas nanoflores se produce en dos etapas. Primero, estas se colocan sobre los microplásticos y se adhieren a ellos «en cuestión de cinco minutos». «Con esto logramos que los microplásticos se vuelvan magnéticos, y con un imán los retiramos del agua», señala Gallo-Córdova, esto ya es un avance importante. Sin embargo, en su grupo han querido ir más allá: eliminarlo completamente.

Una vez el microplástico está fuera del agua, lo hidrolizan (un proceso por el que las partículas del plástico se rompen en pequeñas moléculas) y, después, con estas mismas nanoflores, producen radicales libres. Esos radicales son especies «muy reactivas que degradan los contaminantes orgánicos», explica el investigador. «Lo que obtienes después del proceso es solo CO₂ y agua», describe Gallo-Córdoba, que indica que, aunque en la actualidad el CO₂ podría considerarse residuo, «este puede reutilizarse».

Todo este proceso, además, se produce a bajas temperaturas. «Las nanoflores se calientan en presencia de campos magnéticos alternos, y su calentamiento es suficiente para llevar a cabo la reacción de degradación de los contaminantes sin que tengamos que calentar el agua». Esto tiene un doble ahorro energético, no tienen que calentar esa agua (actualmente estos procesos se desarrollan a 90 °C.) y tampoco tienen que enfriarla después para devolverla a la naturaleza.

«Eliminamos un contaminante en un solo proceso, lo que es más rápido que los procesos actuales. A nivel industrial esto resulta bastante interesante», celebra el investigador. «Estos hallazgos representan un avance notable», agrega Puerto Morales, también investigadora del ICMM-CSIC y autora del estudio. «Hemos escalado la producción de estas nanopartículas a nivel de gramos y hemos reducido los costes a la mitad, por lo que una mayor escalabilidad industrial conllevará un mayor ahorro económico», concluye.

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