Residuos de nanopartículas resultantes de tratamientos superficiales
Las nanopartículas de tamaños menores de cien nanómetros tienen una amplia gama de aplicaciones, pero sus efectos sobre el medio ambiente y los organismos todavía no se conocen en detalle. Una de las principales preocupaciones gira en torno a los efectos de las nanopartículas respirables sobre la salud. También resulta preocupante que la descarga de nanopartículas a ríos pueda ser tóxica para las especies del ecosistema. Hasta hace poco, el único medio eficaz para eliminar nanopartículas de aguas residuales industriales pasaba por la utilización de métodos con un elevado gasto energético, como la ósmosis inversa, una tecnología que utiliza una membrana semipermeable para purificar el agua. Gracias a los fondos de la Unión Europea para el proyecto NANOFLOC (Electro-agglomeration and separation of engineered nanoparticles from process and waste water in the coating industry to minimise health and environmental risks), un grupo de investigadores ha desarrollado una nueva tecnología para eliminar las nanopartículas de forma eficiente y rentable. El nuevo sistema combina dos técnicas. Por una parte, las nanopartículas cargadas en solución se aglomeran aplicando campos eléctricos y, por otra parte, las nanosuspensiones se estabilizan con escamas de hidróxido generadas electroquímicamente. A continuación, las escamas con nanopartículas se separan de las aguas residuales. Una de las ventajas del proceso de electrocoagulación frente a la aplicación convencional de coagulantes es la simplicidad del equipo necesario. Además, sin añadir sustancias químicas, la cantidad de coagulantes aplicada se puede controlar fácilmente variando la corriente eléctrica utilizada. Se diseñó y construyó una planta piloto de coagulación inducida electroquímicamente y separación de los aglomerados resultantes, junto con una cámara de reacción y una unidad inteligente de control del proceso. Para evaluar los diseños, los investigadores han estudiado distintas nanopartículas y han seleccionado dos para las pruebas: óxido de titanio y copos de aluminio. Las pruebas sobre aguas residuales sintéticas con las nanopartículas seleccionadas fueron prometedoras, con una reducción del 98 % de la concentración de nanopartículas después del tratamiento. También se desarrolló un modelo matemático del proceso de aglomeración y separación que permitió verificar los resultados. Las empresas dedicadas a recubrimientos y tintes que utilizan nanopartículas con asiduidad se beneficiarán de la tecnología creada en el proyecto, rentable y respetuosa con el medio ambiente. A la vez que evita la contaminación, la tecnología de NANOFLOC animará a continuar el desarrollo de productos innovadores y seguros basados en la nanotecnología.
Palabras clave
Nanopartículas, pinturas y recubrimientos, aguas residuales industriales, efectos sobre la salud, NANOFLOC, coagulación inducida electroquímicamente, óxido de titanio
