Depuración de agua con nanomateriales de origen biológico
Según las Naciones Unidas, el consumo de agua ha aumentado durante el último siglo al doble de velocidad que la tasa de población. Año tras año se intensifica la competencia por los recursos hídricos, que han de repartirse entre el consumo humano, las actividades recreativas, la agricultura y los entornos naturales. En consecuencia, el proyecto NANOSELECT (Functional membranes/ filters with anti/low-fouling surfaces for water purification through selective adsorption on biobased nanocrystals and fibrils) desarrolló membranas para depuración de agua con nanomateriales, con miras a realizar un tratamiento hídrico industrial y doméstico descentralizado para contribuir a resolver este problema. Sus investigadores diseñaron, desarrollaron y ensayaron prototipos de las membranas a base de nanocelulosa o nanoquitina, polisacáridos de origen vegetal y exoesqueletos de crustáceos. La atención se centró principalmente en eliminar sustancias químicas tóxicas como iones de metales pesados, plaguicidas y fertilizantes procedentes de aguas industriales contaminadas, valiéndose de membranas y módulos de membranas. Todo ello se basó en tecnología de membranas nanoestructuradas ya existente. Ésta se adaptó para interactuar, adsorber/almacenar y desorber a voluntad iones de metales pesados, productos químicos tóxicos o bacterias empleando membranas nanohabilitadas. Dichas membranas se sometieron a un análisis de idoneidad de cara a su desechado —mediante compostaje— y de sus efectos medioambientales al término de su vida útil. Así pues, estas membranas funcionales de base biológica proporcionan un sustrato ecológico, no tóxico, biodegradable, barato y de gran eficiencia energética para el tratamiento de aguas. Aprovechando procesos industriales ya en marcha, el equipo amplió con rapidez la escala de la producción de nanopartículas (nanocristales de celulosa y quitina y nanofibras de celulosa) aisladas a partir de recursos biológicos. La nanocelulosa y la nanoquitina presentaron una capacidad satisfactoria de adsorción de iones de metales pesados suspendidos en un medio hídrico que ofrece un método de depuración de agua eficaz. NANOSELECT ayudará a recuperar metales pesados y, a la vez, asegurará una depuración de agua descentralizada y de gran eficiencia, así como tasas elevadas de adsorción con una gran selectividad. Además, aporta superficies anti-incrustaciones, o de bajas incrustaciones, reutilizables. La eliminación de polutantes hídricos tendrá beneficios a largo plazo para la salud y la calidad de vida de la población. Este trabajo pondrá los cimientos para obtener productos nuevos basados en nanotecnología ecológica, como nanomembranas, filtros y adsorbentes para depuración hídrica que sean más eficaces, rentables y respetuosos con el medio ambiente que los productos actualmente disponibles. Supondrán soluciones sostenibles para el reciclaje y la extracción de agua, y para la recuperación de iones de metales pesados, fertilizantes, fármacos y plaguicidas a partir de efluentes industriales. La consiguiente mejora en la calidad de las aguas subterráneas y superficiales, primero en Europa y después a nivel mundial, tendrá efectos profundos en el medio ambiente.
Palabras clave
Membranas funcionales, NANOSELECT, antiincrustaciones, bajas incrustaciones, nanocristales, fibrillas, depuración del agua, celulosa, quitina, biodegradable
