El ingenioso invento que elimina el 99,9% de los microplásticos del agua en tan sólo 10 segundos

Los microplásticos han tenido un lugar reservado en algunas mesas de España durante esta Navidad. Y es que estas partículas diminutas se encuentran en mariscos y pescados como los que ingerimos habitualmente en estas fechas. Es por este motivo por el que ya se han presentado diversas alternativas para conseguir eliminar los microplásticos del mar, como esta que utiliza las ondas acústicas generadas por dos altavoces.

Sin embargo, los investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk (DGIST) de Corea del Sur han desarrollado un sistema no tan sofisticado pero no por ello menos eficaz. Se trata de un purificador con el que eliminar todos los contaminantes del agua a una velocidad nunca antes vista.

La novedad de este invento es que no solo elimina con eficacia los microplásticos presentes en el agua, sino que también acaba con los compuestos orgánicos volátiles (VOC, por sus siglas en inglés). Aunque la mayoría de estas sustancias químicas no son responsables de la mayoría de los efectos sobre la salud, se ha descubierto que algunos son altamente peligrosos para la salud humana.

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Otra de las diferencias de este purificador de agua, que se ha dado a conocer en la revista Advanced Materials, es que incrementa el tiempo de absorción. Y es que si por algo se caracterizan los filtros existentes hasta la fecha es por lo lento del proceso.

Cómo funciona el filtro

Los microplásticos suelen tener un tamaño menor a los 5 milímetros. Debido a sus proporciones tan diminutas, resulta complejo separar estas partículas del agua mediante filtros. De hecho, la vía que más se ha utilizado para eliminar estos productos químicos del medio acuático es la filtración de carbón activo.

Un diagrama esquemático del purificador. DGIST Omicrono

Así, los investigadores del DGIST tuvieron que realizar diversos experimentos hasta llegar al resultado final. En un primer lugar, consiguieron sintetizar un polímero con una gran porosidad mediante la reacción con un precursor. De este destacan que era "barato", pues las tecnologías existentes hasta la fecha no son lo suficientemente económicas como para usarlas a gran escala.

Los científicos también llegaron a experimentar con una reacción de oxidación adicional en el polímero. Basándose en los resultados de este último experimento, se introdujo un grupo funcional hidrófilo, que está compuesto por un átomo de oxígeno y otro de hidrógeno. En esta ocasión, obtuvieron una rápida absorción de los microcontaminantes que se encuentran en el agua.

De esta forma, se encontraron con dos alternativas. Por un lado, el material como marco covalente de triazeno (CTF), con el que se puede eliminar los tintes orgánicos de las aguas residuales industriales. Y por otro, un filtro que era incluso capaz de absorber la luz solar y convertir la energía en calor.

El grupo de investigadores del DGIST. DGIST Omicrono

La solución la tenían delante de ellos: combinar ambas tecnologías en una sola. Así, surgió un purificador de agua cuyos resultados asombraron incluso a los propios investigadores. Y es que el nuevo prototipo fue capaz de eliminar más del 99,9% de los contaminantes en tan solo 10 segundos.

Además, la fabricación de esta nueva membrana fototérmica presenta un elevado índice de rechazo ante los compuestos orgánicos volátiles, de hasta un 98%. La combinación de ambas tecnologías no solo ofrece unos resultados únicos en este sentido. También es capaz de eliminar con eficacia más del 99,9% de los derivados mixtos del fenol, gracias a su sistema de depuración sinérgica compuesto por absorción y membrana solar.

Se trata de un porcentaje sin precedentes. Por ejemplo, las ondas acústicas que ya se han utilizado para limpiar las aguas de microplásticos tan solo consiguieron entre un 56 y un 58% de eficacia. 

Qué aplicaciones tiene

Una de las características de esta membrana de tratamiento de agua recubierta con el polímero es que puede regenerarse más de una vez sin perder su rendimiento. "Se trata de una tecnología sin parangón, que ofrece la mayor eficacia de purificación del mundo", asegura uno de los autores, el profesor Departamento de Ciencia e Ingeniería Energética del DGIST Park Chi-Young.

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Pero no solo eso, pues también se diferencia por no tener que estar fijado en una localización concreta. Así es, como utiliza el alto voltaje de a energía triboeléctrica no necesita una fuente de alimentación externa especial.

Esta ingeniosa tecnología es capaz de eliminar microplásticos de tamaño micro (menores a 5 mm), así como diversas partículas microtóxicas, como óxidos de zinc y dióxidos de silicio de tamaño nanométrico. ¿Qué aplicación práctica tiene entonces?

Aunque los investigadores no han especificado el uso concreto que se le podría dar a este purificador de agua, Park Chi-Young se aventura con su posible aplicación: "Esperamos que sea una tecnología universal de gran eficiencia económica que pueda purificar el agua contaminada y suministrar agua potable incluso en zonas sin suministro eléctrico".

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Y es que, como apuntan en la introducción de su publicación, el 29% de la población mundial carece de acceso a agua potable, por lo que este invento podría ser una auténtica revolución en el suministro.

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