Consiguen retirar nanoplásticos del agua con una eficacia del 98%
Un revolucionario producto líquido utiliza un disolvente para atrapar las nanopartículas de plástico y dejar el agua limpia... o casi limpia.
Por la Universidad de Misuri-Columbia
«Nuestra estrategia utiliza una pequeña cantidad de solvente de diseño para absorber partículas de plástico de un gran volumen de agua», dice Gary Baker, profesor del Departamento de Química de la Universidad de Misuri-Columbia. Crédito: Sam O'Keefe / Universidad de Missouri
Científicos de la Universidad de Misuri-Columbia, en Estados Unidos, han declarado la guerra a un nuevo enemigo de la salud humana: los nanoplásticos. Estas partículas de plástico son muy pequeñas, invisibles a simple vista, pues tienen un tamaño que oscila entre uno y mil nanómetros; un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro. Por el tamaño se diferencian de los microplásticos, fragmentos de hasta cinco milímetros que sí pueden ser perceptibles por el ojo humano.
Aunque pueden ser muy pequeños, su impacto ambiental y en nuestras salud no debe pasarse por alto. Los nanoplásticos a menudo se originan de la descomposición de plásticos más grandes, debido a la exposición a la luz solar, el viento y otros factores ambientales. Esta degradación produce partículas cada vez más pequeñas.
También se generan intencionalmente en ciertos productos, como los cosméticos, los productos de limpieza y algunas pinturas, donde se utilizan como aditivos.
Los nanoplásticos entran en la cadena trófica de los organismos acuáticos
Los nanoplásticos son absorbidos por los organismos acuáticos, desde el fitoplancton hasta los peces más grandes. Esto puede afectar su salud, crecimiento y reproducción. Además, los nanoplásticos suelen transportar contaminantes químicos a lo largo de las cadenas alimentarias de ríos, lagos y océanos.
La ingestión de alimentos contaminados con nanoplásticos o la inhalación de partículas plásticas que flotan en el aire puede tener efectos nocivos en nuestro organismo. Se ha sugerido que son capaces de causar inflamación y estrés oxidativo, y algunos estudios vinculan a estos contaminantes liliputienses a enfermedades cardiovasculares y respiratorias en las personas.
Es más, un estudio publicado el pasado mes de marzo en la revista New England Journal of Medicine revela que los pacientes con plásticos microscópicos en sus arterias multiplican por 4,5 su riesgo de sufrir infarto, ictus y muerte prematura.
Su presencia en el medioambiente es cada vez mayor
A pesar se su evidente peligro para el medioambiente y la salud en general, los nanoplásticos siguen acumulándose, en gran medida desapercibidos, en las masas de agua del mundo entero. Aparte de reducir su liberación en el entorno, el reto científico sigue siendo desarrollar una solución rentable y eficaz para deshacerse de los nanoplásticos y dejar el agua limpia.
Ahí es donde entra en juego la Universidad de Misuri. Recientemente, investigadores de esta institución han creado una nueva solución líquida que elimina del agua más del 98% de estas partículas microscópicas de plástico.
«Los nanoplásticos pueden alterar los ecosistemas acuáticos y entrar en la cadena alimentaria, lo que supone un riesgo tanto para la fauna como para los seres humanos —explica Piyuni Ishtaweera, una exalumna que dirigió el estudio mientras obtenía su doctorado en Nanoquímica y Química de Materiales en la Universidad de Misuri. Y añade—: En términos sencillos, estamos desarrollando mejores formas de eliminar del agua contaminantes como los nanoplásticos».
Un ingenioso producto líquido que da caza a los nanoplásticos
El innovador método, que utiliza disolventes repelentes del agua fabricados a partir de ingredientes naturales, no solo ofrece una solución práctica al acuciante problema de la contaminación por nanoplásticos, sino que también allana el camino para seguir investigando y desarrollando tecnologías avanzadas de purificación del agua.
«Nuestra estrategia se sirve de una pequeña cantidad de disolvente de diseño para absorber las partículas de plástico de un gran volumen de agua —explica Gary Baker, profesor del Departamento de Química de la Universidad de Misuri y coautor del estudio. Y continúa—: Actualmente, desconocemos con exactitud la capacidad máxima de estos disolventes, por lo que en futuros trabajos trataremos de determinarla. Además, estamos explorando métodos para reciclar estos disolventes, lo que permitirá su reutilización varias veces si fuera necesario».
Baker observa una botella de una nueva solución líquida que elimina más del 98% de las partículas microscópicas de plástico del agua. Crédito: Sam O’Keefe / University of Missouri
Inicialmente, el solvente se asienta en la superficie del agua de la misma manera que el petróleo flota en el mar. Luego se mezcla el solvente y el agua, y se deja reposar para que uno y otro vuelvan a separarse. El solvente, de regreso a la superficie, vuelve a flotar transportando con él los nanoplásticos dentro de su estructura molecular.
En el laboratorio, los investigadores simplemente usan una pipeta para eliminar el solvente cargado de nanoplásticos. El agua queda así limpia y libre de plástico. Baker asegura que en estudios futuros van a trabajar para ampliar todo el proceso de manera que pueda aplicarse a extensiones de agua más grandes, como lagos y, eventualmente, océanos.
Ishtaweera, que ahora trabaja en la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) del Gobierno de Estados Unidos, en St. Louis, hace hincapié en que el nuevo método es efectivo tanto en agua dulce como salada.
Una vez mezclado el solvente con el agua, se deja reposar para que el solvente suba a la superficie con los nanoplásticos que ha cazado adheridos a su estructura molecular. Crédito: Sam O'Keefe / Universidad de Missouri
«Estos disolventes están fabricados con componentes seguros y no tóxicos, y su capacidad para repeler el agua evita la contaminación adicional de las fuentes de agua, lo que los convierte en una solución altamente sostenible —afirma Ishtaweera. Y añade—: Desde una perspectiva científica, la creación de métodos de eliminación eficaces fomenta la innovación en las tecnologías de filtración, proporciona conocimientos sobre el comportamiento de los nanomateriales y apoya el desarrollo de políticas medioambientales informadas».
El equipo de la Universidad de Misuri probó cinco tamaños diferentes de nanoplásticos basados en poliestireno, un tipo común de plástico utilizado en la fabricación de vasos de espuma de poliestireno. Sus resultados superaron los de estudios anteriores, centrados en gran medida en un único tamaño de partículas de plástico. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Musuri-Columbia -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Piyuni Ishtaweera, Colleen L. Ray, Wyland Filley, Garrett Cobb, Gary A. Baker. Nanoplastics Extraction from Water by Hydrophobic Deep Eutectic Solvents. ACS Applied Engineering Materials (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acsaenm.4c00159
