Investigadores de la UBA y el CONICET trabajan en un sistema de remediación de aguas reutilizable y de bajo costo. Lo hacen a partir de nanopartículas y de la quitina, un desecho de la industria pesquera obtenido del caparazón de crustáceos.
 |
| Se basa en el uso de nanopartículas y quitina. Foto: IQUIMEFA. |
Los ensayos de laboratorio les permitieron remover contaminantes como arsénico, metales y antibióticos.
Agencia TSS – En el siglo XXI, los metales pesados y las toneladas de desechos industriales ya no son los únicos enemigos de ríos y lagos. Hoy, el podio es disputado por los llamados contaminantes emergentes: elementos de uso cotidiano como antibióticos, agroquímicos y productos de limpieza que hace décadas no eran considerados una amenaza para el medioambiente.
A partir de esa problemática, investigadores del Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco (IQUIMEFA), perteneciente a la Facultad de Farmacia y Bioquímica (FFyB) de la Universidad de Buenos Aires (UBA) y al CONICET, están desarrollando NanoSuR, un sistema de remediación de aguas contaminadas reutilizable y de bajo costo. El método se basa en el uso de nanopartículas y quitina, un carbohidrato que forma parte del caparazón de crustáceos, como cangrejos y camarones, y que es un residuo de la industria pesquera.
“Las nanopartículas tienen la función de retener los contaminantes, mientras que la quitina se utiliza como carcasa o matriz para envolverlas y evitar que tapen el flujo del agua”, indica a TSS el doctor en bioquímica Guillermo Copello, investigador del CONICET e integrante del equipo de investigación. Los contaminantes quedan atrapados y, al tratarse de partículas muy pequeñas, tienen una gran superficie activa y eso permite una alta capacidad de remoción.
Los investigadores probaron el método a escala de laboratorio con distintos tipos de contaminantes. Para degradar arsénico, por ejemplo, utilizaron nanopartículas de dióxido de titanio, mientras que, para absorber metales pesados como cobre, plomo y cadmio, aplicaron óxido de grafeno. Además, apuntaron a los contaminantes emergentes y ensayaron el método con ciprofloxacina, un antibiótico que se usa en grandes cantidades en los feedlots para evitar infecciones en el ganado y abunda en la Cuenca Matanza-Riachuelo, el río más contaminado del país. También probaron con aguas provenientes de Chascomús, Pilar y la provincia de La Pampa.
NanoSuR tiene tres ventajas principales. Una es el bajo costo, ya que usa como matriz un residuo pesquero en lugar del adsorbente –la adsorción es el fenómeno por el cual un sólido o un líquido atrae y retiene en su superficie gases, vapores, líquidos o cuerpos disueltos– que se suele usar los filtros de cocina, que es el carbón activado. Otra es que se reduce un problema ambiental y se le da un valor agregado a un desecho. Y la tercera ventaja es que el sistema es reciclable porque la quitina permite la regeneración de las nanopartículas.
 |
| Esferas de quitosano puro (izq) y quitosano interpenetrado por una red de óxido de silicio (der) |
“Eso también disminuye el costo, a diferencia de otras matrices que no son regenerables. La idea es poder utilizar el sistema durante un determinado tiempo, luego sacarlo, poner un cartucho nuevo y, mientras tanto, regenerar ese cartucho”, dice Copello. Si bien el proceso para reutilizar el sistema es sencillo, el investigador señala que no está pensado para uso doméstico sino para empresas que necesitan tratar aguas antes de arrojarlas al río, productores que quieran reutilizar el agua o emprendimientos costeros que buscan aprovechar la quitina y solucionar el problema ambiental.
El sistema se ha probado a escala laboratorio en un litro de agua. “Si bien el volumen puede parecer chico, se hizo una prueba exigente y con buenos resultados. Utilizamos 100 miligramos de matriz en agua contaminada, 50 veces por encima del límite permitido. Es decir, con cien miligramos se puede filtrar un litro de agua y convertirla en potable”, afirma Copello.
De todos modos, aclara que es difícil trasladar el resultado a cantidades mayores, ya que va a depender de diversos factores, como el nivel de contaminación, el tipo de contaminantes y las partículas utilizadas. Por eso, el próximo paso sería realizar los ensayos a una escala semipiloto, pasando de 100 miligramos a 10 gramos y, posteriormente, a 100 gramos de concentración. Para dar una idea de la dimensión, hay que tener en cuenta que los cartuchos de adsorción que suelen usarse en una casa contienen unos 100 gramos de adsorbente.
Los ensayos se vuelven más costosos a medida que aumenta el volumen, por lo que están buscando interesados para llevarlo a otra escala. “El próximo paso es partir de un pedido concreto, por eso estamos en busca de alguna empresa o municipio interesado en solucionar un problema de contaminación para continuar con los ensayos a una escala mayor”, indica el investigador.
En relación con las dificultades que atraviesa el sistema científico, Copello dice que, si bien su equipo no ha experimentado grandes inconvenientes hasta el momento, el IQUIMEFA fue uno de los tantos institutos del CONICET que habían ganado un subsidio en la convocatoria de Proyectos de investigación de Unidades Ejecutoras (PUE) del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación de la Nación, cuyo financiamiento nunca se ejecutó y se les indicó que debían volver a concursarlo.
Fuente: TSS