Cortan los polímeros que forman los microplásticos en pequeños e inofensivos segmentos que se disuelven en agua
Al fluir a través de ríos y océanos, la basura plástica se han convertido en una importante amenaza ambiental en todo el mundo. Para tratar de resolver el problema, los investigadores en Australia han desarrollado una forma de purgar las fuentes de agua de microplásticos sin dañar los microorganismos, utilizando un conjunto de imanes.
Los microplásticos son contaminantes ubicuos. Algunos son demasiado pequeños para ser filtrados durante el tratamiento de aguas industriales, como las perlas exfoliantes en cosméticos, mientras que otros se producen indirectamente cuando los desechos más grandes, como las botellas de refrescos o los neumáticos, se acumulan entre el sol y la arena.
"Los microplásticos adsorben contaminantes orgánicos y metálicos a medida que viajan a través del agua y liberan estas peligrosas sustancias en los organismos acuáticos cuando las comen, haciendo que se acumulen en toda la cadena alimentaria", dijo el autor principal Shaobin Wang, profesor de la Universidad de Adelaida ( Australia).
Wang y el equipo de investigación generaron productos químicos de corta duración, llamados especies reactivas de oxígeno, que desencadenan reacciones en cadena que cortan los polímeros (moléculas largas) que forman los microplásticos en pequeños e inofensivos segmentos que se disuelven en agua.
El problema era que las especies reactivas de oxígeno se producen a menudo utilizando metales pesados como el hierro o el cobalto, que son contaminantes peligrosos por derecho propio y, por lo tanto, inadecuados en un contexto ambiental. Para evitar esto, utilizaron nanotubos de carbono mezclados con nitrógeno para ayudar a impulsar la generación de especies reactivas de oxígeno.
"Tener nanotubos magnéticos es particularmente emocionante porque hace que sea fácil recolectarlos de las corrientes de aguas residuales reales para su repetido uso en la remediación ambiental", dice Xiaoguang Duan, investigador de ingeniería química en Adelaide, quien también dirigió el proyecto.
Los catalizadores de nanotubos de carbono eliminaron una significativa fracción de microplásticos en solo ocho horas, mientras permanecieron estables en las duras condiciones oxidativas necesarias para la descomposición de los microplásticos. Su forma en espiral aumentó la estabilidad y maximizó el área de superficie reactiva.
Los subproductos químicos de esta descomposición microplástica, como los aldehídos y los ácidos carboxílicos, no son los principales riesgos ambientales. El equipo, por ejemplo, descubrió que exponer las algas verdes al agua que contiene subproductos microplásticos durante dos semanas no daña el crecimiento de las algas.
El siguiente paso de la investigación será asegurar que los nano resortes funcionen en microplásticos de diferentes composiciones, formas y orígenes, ya que todos los microplásticos son químicamente diferentes. También piensan que los subproductos de la descomposición microplástica podrían aprovecharse como fuente de energía para los microorganismos.
"Si los contaminantes plásticos pueden reutilizarse como alimento para el crecimiento de algas, será un triunfo el uso de la biotecnología para resolver problemas ambientales de manera ecológica y rentable", dice Wang.
El estudio fue publicado en la revista Matter: Degradation of Cosmetic Microplastics via Functionalized Carbon Nanosprings
