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Una forma más eficaz y limpia de degradar los microcontaminantes de nuestras aguas

Los microcontaminantes, como antibióticos, plaguicidas, herbicidas, estrógenos y productos farmacéuticos, están presentes en las aguas superficiales y subterráneas. Un nuevo método de degradación de microcontaminantes podría resultar más eficaz que las prácticas actuales y lograr unas aguas más seguras.

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Los antibióticos presentes en las aguas subterráneas están agravando la crisis de la resistencia a los antimicrobianos. Las sustancias perfluoroalquilas, que forman una gran familia de miles de productos químicos sintéticos muy utilizados en toda la sociedad, provocan una serie de problemas sanitarios: algunas de ellas son carcinógenas, otras afectan a la fertilidad. Estos son tan solo dos ejemplos de los microcontaminantes que las tecnologías actuales de tratamiento de las aguas residuales no son capaces de eliminar de forma eficaz. Sin embargo, una nueva generación de láminas catalizadoras desarrolladas por el proyecto SMART, respaldado por la Unión Europea, podría ofrecer una solución. «Es evidente que es necesario encontrar un método sostenible, rentable, fácil y seguro», explica Salvador Pané i Vidal del Instituto de Robótica y Sistemas Inteligentes de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, en Suiza. «Tomemos como ejemplo el caso de Suiza, donde está prohibido el uso del clorotalonil, un plaguicida carcinógeno. Los metabolitos de este plaguicida siguen contaminando las aguas subterráneas en más de la mitad de los cantones, con más de 0,1 microgramos por litro».

Las láminas catalizadoras ofrecen una solución eficaz y «limpia»

Fajer Mushtaq, una de las doctorandas del equipo de Pané i Vidal, concibió un nuevo material catalizador. Dicha lámina catalizadora tiene una gran superficie y, cuando se somete a la luz o a las vibraciones, se generan cargas positivas y negativas transitorias a través de la superficie nanoporosa del catalizador. Cuando se activa de este modo, y se pone en contacto con el agua, las cargas actúan en el agua: dividen las moléculas para producir grandes cantidades de radicales muy reactivos, llamados especies reactivas del oxígeno (ERO), como radicales hidroxilos. «Estas ERO no son selectivas, por lo que reaccionan fácilmente con los contaminantes presentes en el agua y. os descomponen en subproductos inocuos, como CO2 y H2O, y tienen una vida útil muy corta, de microsegundos a nanosegundos», añade Pané i Vidal.

Un reactor portátil para el tratamiento del agua

El proyecto utilizó su financiación del Consejo Europeo de Investigación para optimizar su catalizador tanto a nanoescala, a fin de ajustar la porosidad y las propiedades del material, como a macroescala, a fin de optimizar su tamaño y forma. El objetivo era prepararlo para su uso en reactores comerciales destinados al tratamiento de aguas residuales. El reactor portátil de SMART puede tratar 1 000 litros de agua al día y está centrado en el tratamiento de efluentes hospitalarios e industriales, donde es posible descentralizar el tratamiento de las aguas residuales. «Nuestros reactores pueden utilizar fuentes de luz o vibraciones mecánicas a partir de, por ejemplo, el flujo o el borboteo del agua. En cambio, las tecnologías actuales empleadas para eliminar los microcontaminantes de las aguas residuales, como la ozonización o el carbón activado en polvo (CAP), requieren una producción energívora de ozono y una renovación constante del CAP, que resulta costoso y debe ser incinerado tras su tratamiento». Basándose en los impresionantes resultados en materia de tratamiento del agua obtenidos con el catalizador de SMART, el proyecto fundó www.oxyle.com (Oxyle) en 2020. «Estoy muy orgulloso de todos los esfuerzos de mi equipo y de ver el lanzamiento de nuestra empresa de tecnologías limpias que se especializa en proporcionar un tratamiento avanzado del agua para clientes municipales e industriales de forma descentralizada, sostenible y rentable», explica Pané i Vidal. En 2021, Oxyle recaudó más de 3,1 millones de euros en concepto de financiación al ganar varias becas y concursos muy competitivos. «Esta financiación nos ayudará a llevar a cabo más estudios pilotos financiados “in situ” durante el 2022, obtener certificaciones de producto y comercializar nuestros reactores en 2023».

Palabras clave

SMART, microcontaminantes, agua, aguas subterráneas, tratamiento, catalizador

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