Las hormonas y otros microcontaminantes afectan negativamente a la salud cuando los residuos ingresan al cuerpo a través del agua potable. Soluciones de amplia aplicación para la eliminación, sin embargo, todavía faltan. El Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) ha desarrollado un método mediante el cual las hormonas se eliminan de las aguas residuales rápidamente y con una alta eficiencia energética. Los resultados se informan en el Diario de materiales peligrosos .

"La contaminación del agua potable municipal con microcontaminantes podría convertirse en uno de los mayores desafíos para la protección de nuestra salud y el medio ambiente, "dice la profesora Andrea Schäfer del Grupo de Tecnología de Membranas del Instituto de Interfaces Funcionales (IFG) de KIT. La experta y su equipo estudian la eliminación de la hormona estrona, estradiol, progesterona y testosterona. Su concentración en un litro de agua, en el que se vierten las aguas residuales tratadas, es de unos 100 nanogramos. "Estamos buscando la aguja en el pajar, ", Dice Schäfer". estas hormonas en estas concentraciones son altamente efectivas ". La baja concentración y el pequeño tamaño de las moléculas hormonales no solo impiden la detección por métodos analíticos, sino también remoción.

El nuevo método de tecnología de membranas combina las ventajas de la adsorción (unión) de microcontaminantes por un adsorbente de carbón activado con las de la ultrafiltración de partículas contaminantes por una membrana semipermeable. En el sistema integrado, el agua residual primero se "presiona" a través de una membrana de polímero en la que se retienen los microorganismos y las impurezas más grandes. Detrás de esta membrana se ubica una capa de carbón activado especial, que originalmente fue desarrollado para filtros de aire. Su superficie tiene una alta afinidad por las hormonas, lo que significa que las moléculas de carbono y hormonas forman fácilmente nuevos compuestos. Es más, el carbón activado puede pasar por grandes cantidades de agua y unir muchas moléculas. La energía necesaria es mucho menor que la de los métodos alternativos, como la ósmosis inversa.

"La configuración especial de carbón activado y una membrana de polímero es repelente al agua, asegura un alto caudal de agua debido a la gran superficie específica de las partículas de carbono utilizadas, y funciona de forma rápida y energéticamente eficiente, "Schäfer resume las ventajas. La capa de adsorción tiene un grosor de unos dos milímetros y, por eso, es extremadamente delgado, pero elimina las moléculas de hormonas en concentraciones realistas. Los experimentos de laboratorio han demostrado que el 60% de los contaminantes hormonales se pueden eliminar con un volumen de agua de nueve litros y una superficie de membrana muy pequeña de 38 cm2. Dependiendo del espesor de la capa de adsorción, este valor se puede aumentar al 90%.

"Creemos que hemos desarrollado una tecnología viable para la eliminación de microcontaminantes y hormonas del agua, "dice Matteo Tagliavini, quien trabaja en el grupo de Schäfer como investigadora doctoral y es coautora de la reciente publicación. La membrana compuesta es flexible y se puede aplicar en varios módulos. Es adecuado para su uso en grandes instalaciones industriales, así como para aplicaciones en escalas más pequeñas hasta el grifo en el hogar. El uso práctico del nuevo método se ve facilitado por el hecho de que el material ya ha sido aprobado. Actualmente se está planificando el primer proyecto industrial.