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La tecnología emplea nanoflores magnéticas de óxido de hierro para recuperar nanoplásticos de PET y convertirlos posteriormente en materiales funcionales para la descontaminación del agua.
Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) han desarrollado un nuevo método capaz de capturar nanoplásticos presentes en el agua y reutilizarlos para fabricar materiales destinados a eliminar otros contaminantes, entre ellos metales pesados y colorantes orgánicos. El trabajo plantea así una estrategia que combina descontaminación y valorización de residuos plásticos.
La investigación aborda uno de los retos emergentes en el tratamiento de aguas: la eliminación de partículas plásticas de tamaño nanométrico, mucho más difíciles de separar mediante sistemas convencionales que los microplásticos de mayor tamaño.
El sistema desarrollado por el ICMM-CSIC utiliza nanopartículas magnéticas de óxido de hierro con una estructura denominada nanoflor. Estas partículas pueden interactuar con los nanoplásticos de PET presentes en el agua y, posteriormente, ser recuperadas mediante un campo magnético.
Los resultados obtenidos muestran una elevada capacidad de captura: un gramo de nanoflores magnéticas puede llegar a retener hasta 10 gramos de nanoplásticos de PET.
Esta capacidad permite concentrar y retirar el contaminante plástico de la corriente de agua sin depender exclusivamente de procesos de filtración extremadamente fina.
Uno de los aspectos más relevantes de la investigación es que el proceso no termina con la extracción de los nanoplásticos.
Una vez capturado el PET, el material híbrido formado por los nanoplásticos y las nanopartículas magnéticas puede emplearse posteriormente como adsorbente para retirar otros contaminantes del agua.
De esta forma, los nanoplásticos recuperados dejan de considerarse únicamente un residuo y pasan a formar parte de un material funcional con una segunda aplicación ambiental. El sistema ha demostrado capacidad para eliminar metales pesados y colorantes orgánicos, abriendo una vía hacia procesos de tratamiento basados en la valorización de los contaminantes recuperados.
El planteamiento resulta especialmente interesante desde el punto de vista de la economía circular aplicada al tratamiento de aguas.
La eliminación de nanoplásticos suele plantearse como un proceso lineal: capturar el contaminante, concentrarlo y gestionar posteriormente el residuo generado. La propuesta del ICMM-CSIC introduce una segunda etapa en la que el material recuperado puede adquirir una nueva función.
El objetivo no es convertir el plástico nuevamente en su producto original, sino aprovechar sus propiedades dentro de un nuevo material destinado a la descontaminación.
Este enfoque podría resultar especialmente relevante para corrientes de agua en las que coexistan diferentes tipos de contaminantes y donde sea necesario combinar tecnologías de separación y adsorción.
La reutilización del material constituye otro elemento importante del desarrollo.
Según los resultados recogidos en la investigación, después de cinco ciclos de uso, el material conservaba aproximadamente el 88 % de su capacidad descontaminante. Además, la liberación de hierro al agua permaneció por debajo del 0,82 % del contenido inicial.
Estos resultados apuntan a una estabilidad que podría favorecer futuras aplicaciones en tratamientos de agua, aunque todavía será necesario evaluar el comportamiento del material durante periodos de operación mucho más prolongados y en condiciones más próximas a las de una instalación industrial.
La investigación abre posibilidades en un ámbito en el que la industria química y medioambiental está desarrollando nuevas tecnologías para hacer frente a contaminantes emergentes.
La combinación de nanomateriales magnéticos, adsorción y valorización de residuos plásticos podría encontrar aplicaciones en tratamientos avanzados de aguas industriales, especialmente allí donde exista presencia simultánea de partículas plásticas y otros contaminantes.
No obstante, el paso del laboratorio a una aplicación industrial plantea todavía importantes retos: escalado de la producción de nanoflores, costes, recuperación completa del material magnético, comportamiento frente a matrices de agua complejas y gestión del material una vez agotada su capacidad de adsorción.
El desarrollo del ICMM-CSIC representa, en cualquier caso, una propuesta especialmente relevante porque plantea abordar dos problemas ambientales mediante un mismo proceso: retirar nanoplásticos del agua y transformar el material recuperado en una herramienta para eliminar otros contaminantes.
Referencia: CSIC
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