Las floraciones pueden producir toxinas que pueden enfermar a humanos y animales
En el pico del calor del verano, los bañistas no quieren que sus planes se vean frustrados por la proliferación de algas nocivas (HAB, por sus siglas en inglés). Pero los actuales métodos para eliminar o matar las algas y cianobacterias productoras de toxinas no son eficientes ni prácticos para aplicaciones directas en vías fluviales.
Ahora, los investigadores han cubierto una esponja flotante con un polvo similar al carbón. Cuando se combinó con un agente oxidante, la técnica destruyó más del 85% de las células de algas de las muestras de agua de lagos y ríos.
Franjas de HAB de color verde eléctrico y rojo anaranjado brillante, o la cianobacteria Microcystis aeruginosa de colores menos brillantes, pueden producir toxinas que pueden enfermar a humanos y animales. Los investigadores han demostrado que los ácidos y los agentes oxidantes fuertes dañan y destruyen las células de M. aeruginosa, pero al mismo tiempo generan productos no deseados y potencialmente dañinos.
Más recientemente, Jiangfang Yu, Lin Tang y sus colegas sugirieron que los oxidantes a base de persulfato podrían controlar la proliferación de algas de esta especie, pero estos compuestos requieren catalizadores, como el biocarbón en polvo, una sustancia similar al carbón hecha de desechos que contienen carbono, para que sean efectivos. Por lo tanto, el equipo quería desarrollar un material flotante que contuviera biocarbón que impulsara la destrucción de células de algas dañinas sin dañar el medio ambiente con subproductos.
Imagen: Combinar esta esponja flotante con un agente oxidante podría ayudar a destruir las floraciones de algas nocivas. Crédito: ACS ES&T Agua (2023). DOI: 10.1021/acsestwater.3c00202
Los investigadores comenzaron con una esponja porosa hecha de melamina y desarrollaron un biochar en polvo a partir de caparazones de camarones. Intercalaron una delgada capa de alcohol polivinílico entre la esponja y el biocarbón, uniendo las capas a 572 grados Fahrenheit.
En combinación con un agente oxidante a base de persulfato, la esponja flotante dañó en cinco horas las membranas de alrededor del 90% de las células de M. aeruginosa en placas de laboratorio. Después de que las membranas se separaron, las células liberaron su contenido interno, que rápidamente se descompuso en componentes más pequeños.
Además, los investigadores aplicaron la esponja catalizadora y el sistema de persulfato a muestras de lagos y agua del mundo real y descubrieron que inactivaba más del 85% de las células de algas. Con base en los resultados, el equipo sugiere que el nuevo sistema podría ser una técnica exitosa de remediación de algas en ambientes afectados por floraciones.
Los hallazgos se informan en ACS ES&T Water: Floatable 3D Sponge&SBC-Induced Dual-Pathway-Activated Persulfate for Microcystis aeruginosa Inactivation
