La tecnología desarrollada por la Universidad RMIT captura partículas de hasta 30 nanómetros y también retira metales pesados, fármacos y tintes industriales.
Un equipo de científicos de la Universidad RMIT, en Australia, ha desarrollado un material magnético reutilizable capaz de eliminar más del 95% de los microplásticos y nanoplásticos presentes en el agua en menos de una hora. El sistema puede atrapar partículas de hasta 30 nanómetros y ha mostrado resultados iniciales frente a algunas sustancias PFAS, aunque esta aplicación todavía se encuentra en una fase temprana.
El avance ha sido publicado en la revista Chemical Engineering Journal. El trabajo está liderado por el investigador Muhammad Haris y cuenta con la participación de Nicky Eshtiaghi y Nasir Mahmood, también pertenecientes a RMIT. La propuesta intenta responder a una de las mayores dificultades de los tratamientos actuales: retirar partículas tan pequeñas que atraviesan los filtros convencionales y recuperar después el material utilizado durante la limpieza.
El polvo magnético retira microplásticos y nanoplásticos en menos de una hora
Las pruebas de laboratorio mostraron que el polvo magnético eliminó más del 95% de pequeñas partículas de polietileno, polipropileno y poliéster tanto en agua dulce como salada. El material capturó alrededor del 80% de los contaminantes durante los primeros 15 minutos, un tiempo compatible con los ciclos rápidos empleados en instalaciones comerciales de tratamiento de agua.
La tecnología no se limita al plástico. En los ensayos también retiró más del 95% de metales pesados como mercurio, cromo y cobre, además de ibuprofeno y tintes utilizados en tejidos. Los primeros análisis indican que puede capturar moléculas de mayor tamaño pertenecientes al grupo de las PFAS, sustancias tóxicas que se degradan muy lentamente en la naturaleza.
Los investigadores mantienen la cautela respecto a este último resultado. La eliminación de PFAS todavía debe estudiarse con mayor profundidad, por lo que el principal avance demostrado hasta ahora se concentra en la retirada rápida de microplásticos, nanoplásticos y otros contaminantes presentes al mismo tiempo en el agua.
El tamaño de las partículas capturadas resulta especialmente relevante. Según el equipo, los nanoplásticos pueden atravesar los sistemas de filtración habituales debido a sus dimensiones microscópicas. La ausencia de una solución eficaz a gran escala ha convertido su eliminación en uno de los principales desafíos para las plantas de tratamiento.
Los imanes permiten recuperar el material y utilizarlo varias veces
Uno de los problemas de los polvos absorbentes desarrollados anteriormente era su retirada una vez que habían capturado los contaminantes. Para resolverlo, RMIT colaboró con la empresa canadiense One Eye Industries e incorporó imanes industriales al proceso.
El sistema combinado fue probado con aguas residuales procedentes de una lavandería industrial, una actividad que genera fibras plásticas sintéticas. Pese a la presencia de jabón, sustancias químicas y suciedad orgánica, el material eliminó más del 88% de las microfibras de poliéster y también retiró tintes líquidos.
Al finalizar el tratamiento, los imanes permitieron extraer el polvo del agua con rapidez. De esta forma, el producto puede limpiarse y reutilizarse sin dejar dentro del caudal el propio material empleado para descontaminarlo. Esta recuperación reduce el riesgo de crear un nuevo residuo durante el proceso.
Nasir Mahmood destacó que el sistema funcionó en condiciones de agua realistas, soportó una mezcla de contaminantes y pudo recuperarse de manera eficiente. La combinación de captura y separación magnética abre una vía para trasladar la tecnología desde el laboratorio hasta instalaciones de tratamiento ya operativas.
La nueva fabricación reduce los costes alrededor de un 75%
El diseño representa una evolución del primer avance presentado por el mismo equipo en 2022. Los científicos han sustituido el método anterior por un proceso de fabricación a temperatura ambiente y con materias primas más económicas.
Este cambio permitió multiplicar por cinco la producción y reducir los costes aproximadamente un 75%. A ello se añade la posibilidad de limpiar y reutilizar el polvo magnético numerosas veces, una característica que ayuda a contener los gastos de funcionamiento.
El equipo buscó que el material pudiera fabricarse a escala, recuperarse después de cada uso e integrarse en los sistemas existentes. La reducción de costes y el aumento de la capacidad de producción serán determinantes para comprobar si el proyecto puede aplicarse fuera del entorno experimental.
La tecnología también ofrece la posibilidad de tratar varios contaminantes en un solo proceso. Esa característica puede resultar útil en aguas donde coinciden fibras textiles, restos farmacéuticos, metales y colorantes, sin necesidad de dedicar una fase independiente a cada sustancia.
Las pruebas comerciales buscan llevar el sistema a redes de agua reales
RMIT trabaja ahora con la empresa australiana Fire and Test Australasia, de propiedad indígena y ubicada en Geelong, en el estado de Victoria. La colaboración permitirá ensayar el sistema en aguas pluviales y redes comunitarias de abastecimiento.
La universidad también ha alcanzado un acuerdo con Star Water Group para explorar su llegada a Estados Unidos y Europa. Los investigadores consideran que el material puede tener aplicaciones en fábricas textiles, instalaciones industriales, sistemas municipales de agua y redes locales de recogida de aguas pluviales.
Los microplásticos y nanoplásticos aparecen en ríos, océanos, agua potable y alimentos. Proceden, entre otras fuentes, de la degradación de residuos plásticos, las prendas sintéticas y distintos procesos industriales. Su pequeño tamaño dificulta que puedan quedar retenidos mediante arena, grava o sistemas básicos de decantación.
Los nanoplásticos plantean una dificultad adicional porque pueden atravesar paredes celulares y acumularse en organismos vivos. El material creado por RMIT actúa uniéndose físicamente a esas partículas para que, una vez capturadas, puedan retirarse del agua mediante imanes antes de alcanzar ríos, mares o redes de suministro.