Investigadores de la Universidad RMIT han desarrollado un material magnético reutilizable que elimina más del 95 % de los microplásticos y nanoplásticos de las aguas residuales en aproximadamente una hora. El material también captura otros contaminantes, como sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, metales pesados y productos farmacéuticos. Publicada en la revista Chemical Engineering Journal, esta investigación amplía el trabajo que el equipo presentó por primera vez en 2022.
La magnitud del problema de los microplásticos está ampliamente documentada. Actualmente, se encuentran partículas de plástico en el agua potable, las cadenas alimentarias y el torrente sanguíneo humano en todo el mundo. Los nanoplásticos, que miden menos de un micrómetro, han resultado especialmente difíciles de abordar a gran escala. Actualmente no existe ningún método de eliminación a gran escala establecido para partículas de ese tamaño.
Qué hace el material
En pruebas de laboratorio, el adsorbente eliminó partículas de hasta 30 nanómetros. Este tamaño es un rango que los sistemas de filtración convencionales no pueden eliminar. Alrededor del 80 % de los contaminantes se eliminaron en los primeros 15 minutos de tratamiento. Esta rapidez es crucial, ya que la mayoría de las plantas de tratamiento municipales operan con plazos muy ajustados.
El material demostró su eficacia en varios tipos de plásticos comunes, como polietileno, polipropileno y poliéster. Mantuvo su efectividad tanto en agua dulce como salada. Además de los plásticos, los investigadores registraron altas tasas de eliminación de mercurio, cromo, cobre, colorantes sintéticos e ibuprofeno.
La profesora Nicky Eshtiaghi, de la RMIT, describió la captura de nanoplásticos como un avance crucial. «Todavía no existe una solución a gran escala para eliminarlos», afirmó. El Dr. Muhammad Haris, primer autor del estudio, explicó que el material fue diseñado específicamente para eliminar micro y nanoplásticos rápidamente.
Ensayos industriales y recuperación magnética
El equipo probó la tecnología en aguas residuales de lavandería industrial, una fuente importante de contaminación por fibras sintéticas. El material eliminó más del 88 % de las microfibras de poliéster y los tintes, a pesar de la presencia de tensioactivos y materia orgánica en el agua. Este es un resultado significativo. Los efluentes de lavandería son químicamente complejos y muchos métodos de tratamiento pierden eficacia en estas condiciones.
Un prototipo desarrollado en colaboración con One Eye Industries en Canadá demostró que el adsorbente podía separarse magnéticamente del agua y recuperarse rápidamente tras cada uso. La recuperación magnética resuelve un obstáculo fundamental para su implementación comercial. Si un material no puede recuperarse y reutilizarse de forma eficiente, los costes operativos se vuelven prohibitivos a gran escala.
El proceso de producción también ha mejorado sustancialmente. El equipo ahora produce el material a temperatura ambiente utilizando menos insumos costosos. Los investigadores afirman que los costos de producción son aproximadamente un 75 % menores que en versiones anteriores. El material se puede reutilizar varias veces.
Vías comerciales y contexto regulatorio
RMIT ha iniciado conversaciones comerciales preliminares con Fire and Test Australasia, una empresa propiedad de indígenas con sede en Geelong, Victoria. La colaboración se centra en el tratamiento de aguas pluviales y residuales, incluyendo aplicaciones a escala comunitaria. Los investigadores también están trabajando con Star Water Group, entre cuyos clientes se encuentran operadores del mercado estadounidense.
El enfoque estadounidense responde a una lógica específica. En los últimos años, los reguladores estadounidenses han endurecido las normas sobre microplásticos y PFAS. La demanda de opciones de tratamiento avanzadas está aumentando entre los operadores municipales e industriales, presionados para cumplir con los nuevos límites. La combinación de una alta capacidad de captura y una recuperación magnética de bajo costo confiere a este enfoque una viabilidad comercial en ese contexto.
Esta tecnología también tiene potencial en sistemas descentralizados. Muchas regiones carecen de acceso a infraestructura de tratamiento a gran escala. Un material que actúe con rapidez, se recupere de forma limpia y se pueda producir a menor coste podría ser útil para comunidades pequeñas y entornos remotos donde las plantas convencionales no son viables.
¿Cuál es la situación actual?
Los resultados publicados hasta ahora provienen de pruebas de laboratorio y prototipos. La transición del rendimiento en laboratorio a la implementación a gran escala en entornos municipales o industriales implica un conjunto diferente de desafíos de ingeniería y regulatorios. Los investigadores han reconocido que sus socios comerciales están evaluando estas cuestiones actualmente.
La contaminación por plásticos y la contaminación química persistente se superponen cada vez más como preocupaciones tanto de los reguladores como de los inversores. Las empresas de servicios públicos, los fabricantes textiles y los usuarios industriales de agua se enfrentan a una presión creciente para demostrar estrategias de tratamiento fiables. Un material que aborde simultáneamente los microplásticos, los nanoplásticos, los metales pesados y las sustancias perfluoroalquiladas (PFAS), y que lo haga en plazos de tratamiento que los operadores puedan utilizar, tendría una amplia aplicabilidad en diversos sectores si su rendimiento a escala real coincide con los datos de laboratorio.
