Filtro a base de plantas elimina hasta el 99,9% de los microplásticos del agua

microplásticos en un baso de agua
Investigadores han desarrollado un dispositivo hecho con materiales vegetales que elimina los microplásticos del agua

El dispositivo, llamado bioCap, aprovecha las propiedades de los residuos de madera

Es posible que los investigadores hayan encontrado una forma ecológica y efectiva de eliminar los microplásticos de nuestra agua utilizando materiales vegetales fácilmente disponibles. Se descubrió que su dispositivo captura hasta el 99,9% de una amplia variedad de microplásticos que se sabe que representan un riesgo para la salud de los humanos.

Los problemas de salud que plantean los nano o microplásticos y el desarrollo de formas eficientes de extraerlos del agua han sido el foco de investigaciones recientes. Actualmente, no existe una tecnología práctica disponible para capturar microplásticos de manera universal y rápida. Pero los investigadores de la Universidad de Columbia Británica en Canadá pueden haber ideado una solución biodegradable y renovable.

Un estudio encontró que prácticamente toda el agua del grifo está contaminada con microplásticos y otra investigación afirma que más de 10 mil millones de toneladas de desechos plásticos mal administrados se dispersarán en el medio ambiente para 2025.

Su dispositivo, al que llaman bioCap, aprovecha las propiedades de los residuos de madera, incluido el aserrín, y los polifenoles naturales, que generan fuertes interacciones moleculares con partículas de polímeros, incluidos muchos microplásticos.

Para crear bioCap, los investigadores utilizaron aserrín como sustrato a través del cual filtrar el agua, dada su superior estabilidad química y física y el hecho de que contiene celulosa, hemicelulosas y lignina, que facilitan el transporte eficiente del agua. Modificaron el aserrín agregando ácido tánico, un polifenol vegetal natural que se encuentra en casi todas las plantas sin sistemas de raíces subterráneos.

bioCap

Imagen: Ilustración esquemática de la funcionalización superficial de aserrín de madera con polifenoles y el proceso de captura de NMP.

Al probar su capacidad para capturar microplásticos, los investigadores bombearon agua rica en microplásticos a través de una columna que contenía bioCap. Los microplásticos utilizados en el experimento fueron los detectados en el ambiente, incluyendo poliestireno (PS), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET) y polietileno (PE).

El análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM) confirmó la captura de micropartículas sin cambios notables en la estructura del aserrín con la capa añadida de ácido tánico. bioCap eliminó entre el 95,2% y el 99,9% de todos los microplásticos. El uso de aserrín no tratado con ácido tánico tuvo una tasa de eliminación baja, inferior al 10%, lo que demuestra que el polifenol era clave para la captura de microplásticos.

"Hay microfibras de ropa, microesferas de limpiadores y jabones, y espumas y gránulos de utensilios, envases y envoltorios”, dijo Orlando Rojas, uno de los autores correspondientes del estudio. "Al aprovechar las diferentes interacciones moleculares en torno a los ácidos tánicos, nuestra solución bioCap pudo eliminar prácticamente todos estos diferentes tipos de microplásticos".

Tianyu Guo

Imagen: La investigadora postdoctoral de la UBC, la Dra. Tianyu Guo, forma parte de un equipo que desarrolló un filtro a base de polvo de madera para eliminar los microplásticos del agua. Foto: UBC Silvicultura/Jillian van der Geest

A continuación, los investigadores probaron la capacidad de bioCap para eliminar micropartículas más pequeñas (110 nm), que se sabe que cruzan la barrera hematoencefálica y causan riesgos para la salud. Se alimentó durante una semana a dos grupos de ratones con agua tratada o sin tratar con bioCap, y se examinaron los niveles de micropartículas en sus órganos. El agua filtrada con bioCap resultó en una menor acumulación de micropartículas en los órganos de los animales.

Los investigadores dicen que bioCap es simple y barato de producir y puede ampliarse o reducirse, según el uso previsto.

"La mayoría de las soluciones propuestas hasta ahora son costosas o difíciles de ampliar", dijo Rojas. "Estamos proponiendo una solución que potencialmente podría reducirse para uso doméstico o ampliarse para sistemas de tratamiento municipales. Nuestro filtro, a diferencia de los filtros de plástico, no contribuye a una mayor contaminación ya que utiliza materiales renovables y biodegradables: ácidos tánicos de plantas, cortezas, madera y hojas, y aserrín de madera, un subproducto forestal renovable y ampliamente disponible".

El estudio fue publicado en la revista Advanced Materials: Flowthrough Capture of Microplastics through Polyphenol-Mediated Interfacial Interactions on Wood Sawdust

Etiquetas: FiltroMicroplásticoAgua

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