Los residuos plásticos se descomponen con el tiempo en nanoplásticos (<0,1 μm). Los microplásticos de menos de 20 μm no se pueden eliminar en las plantas de tratamiento de agua actualmente en funcionamiento y deben aglomerarse a un tamaño mayor y luego eliminarse. Para este fin se utilizan floculantes a base de hierro (Fe) o aluminio (Al), pero no son la solución definitiva ya que permanecen en el agua y causan una toxicidad grave para los humanos, por lo que requieren un proceso de tratamiento separado.
El Dr. Jae-Woo Choi, del Centro de Investigación del Ciclo del Agua del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST), ha desarrollado un floculante sólido ecológico a base de esqueleto organometálico que puede agregar nanoplásticos de manera efectiva bajo irradiación de luz visible. La investigación fue publicada en Water Research .
El azul de Prusia, una sustancia a base de estructuras organometálicas que se obtiene agregando cloruro de hierro (III) a una solución de ferrocianuro de potasio, es el primer pigmento sintético utilizado para teñir jeans de un color azul intenso y recientemente se ha utilizado para adsorber cesio, un elemento radiactivo. , de aguas residuales de plantas nucleares japonesas.
Mientras realizaba experimentos sobre la eliminación de materiales radiactivos del agua utilizando azul de Prusia, el equipo de investigación de KIST descubrió que el azul de Prusia agrega eficazmente nanoplásticos bajo irradiación de luz visible.
El equipo de investigación desarrolló un material que puede eliminar eficazmente los nanoplásticos ajustando la estructura cristalina para maximizar la eficiencia de agregación del azul de Prusia. Cuando el material desarrollado se irradia con luz visible, los nanoplásticos con un diámetro de aproximadamente 0,15 μm (150 nm), que son difíciles de eliminar mediante tecnología de filtración convencional, pueden aglomerarse hasta un tamaño aproximadamente 4.100 veces mayor, lo que los hace más fáciles de eliminar.
En experimentos, los investigadores descubrieron que podían eliminar hasta el 99% de los nanoplásticos del agua. El material desarrollado también es capaz de flocular nanoplásticos más de tres veces su propio peso, superando la eficiencia de floculación de los floculantes convencionales que utilizan hierro o aluminio en aproximadamente 250 veces.
El material no sólo utiliza azul de Prusia, que es inofensivo para el cuerpo humano, sino que también es un floculante sólido, lo que facilita la recuperación de residuos en el agua. También utiliza la luz natural como fuente de energía, lo que permite un proceso de bajo consumo energético.
"Esta tecnología tiene un alto potencial de comercialización como material candidato que puede aplicarse a ríos en general, instalaciones de tratamiento de aguas residuales y plantas de purificación de agua", afirmó el Dr. Choi de KIST. "El material desarrollado se puede utilizar no sólo para nanoplásticos en el agua, sino también para limpiar el cesio radiactivo, proporcionando así agua segura."
El Dr. Youngkyun Jung, primer autor del artículo, dijo:"El principio de este material se puede utilizar para eliminar no sólo nanoplásticos, sino también una variedad de contaminantes en los sistemas de agua".
Más información: Youngkyun Jung et al, Nanobots autopropulsados inducidos por luz visible contra nanoplásticos, Water Research (2023). DOI:10.1016/j.waters.2023.120543
Información de la revista: Investigación del agua
Proporcionado por el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología
