Científicos alemanes eliminan PFAS y microplásticos fluorados del agua mediante nanopartículas de óxido de hierro y un imán.
- 🧲 Nanopartículas magnéticas de óxido de hierro para capturar contaminantes persistentes.
- 💧 Hasta un 87% menos de PFAS en muestras de agua potable contaminada.
- 🧪 Captura de distintos tipos de PFAS, no únicamente compuestos concretos.
- 🧵 Eliminación adicional de microplásticos fluorados procedentes de materiales técnicos.
- ♻️ Posibilidad de regeneración y reutilización de determinadas partículas.
- 🌊 Pruebas con agua potable, agua de río y diferentes aguas residuales reales.
- 🏭 Tecnología con potencial para complementar los actuales sistemas de tratamiento.
¿Por qué importa?
Los PFAS se han convertido en uno de los problemas más difíciles de resolver en la descontaminación del agua. Su enorme estabilidad química, precisamente la característica que los hizo útiles para fabricar productos resistentes al agua, las grasas o las altas temperaturas, permite que permanezcan durante largos periodos en el medio ambiente.
Un equipo de investigadores de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg (FAU), el Hospital Universitario de Erlangen y la Autoridad Bávara de Salud y Seguridad Alimentaria ha desarrollado una estrategia bastante diferente: capturar estos contaminantes con diminutas partículas magnéticas y retirarlos después mediante un campo magnético.
El trabajo, publicado en 2026 en Materials Today, resulta especialmente interesante porque el material puede actuar sobre una gama amplia de PFAS y sobre determinados microplásticos que contienen flúor. Dos problemas ambientales diferentes tratados mediante una misma plataforma.
Nanopartículas magnéticas eliminan hasta el 87% de los PFAS del agua y también atrapan microplásticos fluorados
El verdadero problema de los PFAS: una química diseñada para durar
PFAS es el nombre colectivo de una enorme familia de sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas. Durante décadas se han utilizado para proporcionar propiedades antiadherentes, impermeables o resistentes a aceites y temperaturas elevadas.
Pueden encontrarse asociados a aplicaciones industriales, espumas contra incendios, textiles técnicos, determinados envases y numerosos productos de consumo.
Su resistencia procede en buena medida de los enlaces entre carbono y flúor, extraordinariamente estables. Esa ventaja industrial se convierte en un serio inconveniente cuando las sustancias terminan en el suelo o el agua.
La contaminación, además, no permanece necesariamente donde se originó. Los PFAS pueden desplazarse a través del agua, alcanzar acuíferos y ríos y entrar en diferentes cadenas ambientales. Algunos compuestos también presentan capacidad de bioacumulación.
El problema para las plantas de tratamiento es evidente: retirar moléculas diseñadas para resistir la degradación química exige procesos mucho más sofisticados que los empleados para contaminantes convencionales.
Una especie de «imán químico» a escala nanométrica
La propuesta desarrollada por el equipo alemán parte de nanopartículas de óxido de hierro. El material de base puede parecer poco sofisticado —el óxido de hierro está relacionado químicamente con la herrumbre—, pero su comportamiento cambia considerablemente cuando se trabaja a escala nanométrica y se controla su superficie.
Los investigadores modificaron químicamente esa superficie para conseguir que las partículas atraigan y retengan diferentes moléculas de PFAS.
Aquí está uno de los puntos importantes del trabajo.
En lugar de desarrollar un adsorbente extremadamente específico para una única sustancia, la estrategia pretende funcionar frente a un espectro más amplio de contaminantes fluorados.
Una vez que los PFAS quedan unidos a las nanopartículas, entra en juego la segunda propiedad del material: su magnetismo.
Aplicando un campo magnético, las partículas pueden separarse del agua y llevarse consigo los contaminantes capturados. En términos conceptuales, el proceso combina adsorción selectiva y separación magnética.
Cómo funciona el proceso
El tratamiento puede entenderse mediante una secuencia relativamente sencilla.
Primero, las nanopartículas funcionalizadas entran en contacto con el agua contaminada. La química de su superficie favorece la interacción con determinados compuestos fluorados.
Después, los PFAS quedan adheridos a las partículas.
A continuación se aplica un campo magnético que concentra y separa las nanopartículas cargadas de contaminantes. El agua queda así físicamente separada del material adsorbente.
Esta última etapa puede representar una ventaja operativa importante. Muchos sistemas de adsorción necesitan posteriormente filtrar, centrifugar o manipular grandes cantidades de material sólido. La separación magnética abre otra posibilidad, potencialmente más sencilla de automatizar.
Un 87% menos de PFAS en agua potable contaminada
La investigación no se limitó a soluciones preparadas específicamente para el laboratorio. El equipo evaluó el sistema con muestras reales de diferentes procedencias, una prueba bastante más exigente porque las aguas naturales y residuales contienen multitud de sustancias capaces de interferir con los materiales adsorbentes.
Entre las muestras estudiadas había agua potable contaminada, agua de río, aguas residuales procedentes de trabajos de descontaminación de suelos y agua generada durante el lavado de ropa técnica de exterior.
En las pruebas con agua potable contaminada, el tratamiento consiguió reducir la concentración de PFAS un 87% y situarla por debajo del límite alemán de 100 nanogramos por litro utilizado como referencia en el estudio.
El porcentaje es relevante, aunque conviene interpretarlo correctamente. No significa que cualquier agua contaminada vaya a experimentar automáticamente una reducción del 87%. El rendimiento dependerá de factores como qué PFAS estén presentes, sus concentraciones, la composición del agua, la dosis de nanopartículas y las condiciones del tratamiento.
Precisamente por ello, haber probado el procedimiento con matrices de agua reales aporta más valor que demostrar únicamente su funcionamiento en condiciones ideales.
Europa está endureciendo el control de los PFAS en el agua potable
La investigación llega en un momento especialmente oportuno.
La regulación europea del agua potable ha introducido parámetros específicos para controlar estas sustancias. La Directiva europea sobre agua destinada al consumo humano establece valores paramétricos de 0,10 µg/l —equivalentes a 100 ng/l— para la suma de determinados PFAS y de 0,50 µg/l para PFAS totales, dependiendo del método de control utilizado.
Desde enero de 2026, los Estados miembros deben cumplir los nuevos requisitos europeos de vigilancia de PFAS en el agua potable.
Esto cambia bastante el escenario para operadores de abastecimiento y administraciones públicas. Detectar concentraciones extremadamente pequeñas exige mejores sistemas analíticos, pero encontrar contaminación plantea inmediatamente una segunda cuestión: cómo retirarla de manera económicamente viable.
Tecnologías capaces de capturar concentraciones bajas y funcionar con diferentes PFAS podrían adquirir por ello un valor considerable.
El sistema también captura microplásticos fluorados
Hay otro aspecto del estudio menos evidente y posiblemente muy interesante a largo plazo.
Los investigadores comprobaron que las nanopartículas podían utilizarse también para retirar microplásticos que contienen flúor.
Estos materiales pueden liberarse, entre otras vías, durante el lavado de determinadas prendas técnicas e impermeables. Las fibras y partículas desprendidas terminan en las aguas residuales, donde su pequeño tamaño complica su eliminación completa.
En los experimentos realizados con aguas procedentes del lavado de ropa de exterior, el sistema magnético consiguió capturar estas partículas.
Esto amplía bastante el concepto original. Ya no se trata únicamente de retirar moléculas de PFAS disueltas. La misma plataforma podría utilizarse para actuar sobre contaminantes fluorados presentes en formas físicas diferentes.
Y ahí aparece una característica poco habitual: la posibilidad de adaptar la química superficial de las nanopartículas según el contaminante que interese capturar.
Nanopartículas reutilizables: una cuestión decisiva para que el sistema tenga sentido
Eliminar contaminación utilizando enormes cantidades de material de un solo uso simplemente trasladaría parte del problema.
Por ese motivo resulta importante que algunas formulaciones desarrolladas por los investigadores puedan regenerarse y utilizarse repetidamente después de separar los contaminantes.
La reutilización podría reducir tanto el consumo de materias primas como la cantidad de residuos generados por el tratamiento.
El óxido de hierro también presenta ventajas desde el punto de vista industrial. Es un material relativamente accesible y los investigadores consideran que las partículas desarrolladas pueden producirse a mayor escala.
Pero todavía queda una cuestión crítica para cualquier futura aplicación comercial: qué hacer con los PFAS concentrados después de retirarlos del agua.
Capturar no equivale a destruir.
Retirar los PFAS del agua es solo la mitad del problema
Ésta es una distinción importante.
Los sistemas basados en carbón activado, resinas de intercambio iónico, membranas o materiales adsorbentes pueden concentrar los PFAS en una corriente o material mucho más pequeño. Las nanopartículas magnéticas persiguen, en esencia, una función parecida mediante otro mecanismo de separación.
El beneficio ambiental aparece cuando esa concentración permite gestionar después los contaminantes de forma controlada.
Por tanto, una futura instalación basada en esta tecnología necesitaría incorporar una segunda etapa destinada a regenerar el material y tratar o destruir los PFAS recuperados.
La investigación internacional está avanzando precisamente en esa dirección. Se estudian procesos electroquímicos, tratamientos con plasma, oxidación avanzada y diferentes métodos térmicos capaces de romper las resistentes estructuras fluoradas.
Una combinación particularmente interesante sería utilizar la separación magnética como etapa de concentración y reservar tecnologías de destrucción más intensivas energéticamente para el pequeño volumen resultante.
Tratar millones de litros de agua mediante un proceso de destrucción avanzado puede resultar costoso. Concentrar primero los contaminantes cambia la ecuación.
¿Puede sustituir al carbón activado y las membranas?
Todavía sería prematuro plantearlo de esa manera.
El carbón activado granular, las resinas de intercambio iónico y determinadas tecnologías de membranas ya forman parte de las soluciones disponibles para retirar PFAS. Cada alternativa presenta ventajas y limitaciones según la longitud de las moléculas, la concentración, la calidad del agua y las condiciones de operación.
La tecnología magnética podría encontrar su espacio como tratamiento complementario, especialmente cuando interese capturar simultáneamente diferentes contaminantes fluorados o recuperar fácilmente el adsorbente.
También podría utilizarse como etapa de pulido después de otros procesos o para tratar corrientes industriales relativamente concentradas antes de que lleguen a una depuradora.
La cuestión decisiva será comprobar cuánto cuesta tratar cada metro cúbico de agua cuando el procedimiento abandone el laboratorio.
De una muestra de laboratorio a una planta de tratamiento
El salto de escala será considerable.
Una instalación real necesitaría controlar con precisión la cantidad de nanopartículas añadidas, garantizar una mezcla adecuada, recuperar prácticamente todo el material magnético y demostrar que las propias partículas no terminan dispersándose en el agua tratada.
También habrá que estudiar su comportamiento durante muchos ciclos de regeneración.
Una nanopartícula capaz de reutilizarse unas pocas veces puede resultar interesante científicamente. Para competir económicamente en una planta que funciona las 24 horas, la durabilidad del material adquiere otra dimensión.
La presencia de sales, materia orgánica, partículas suspendidas y otros contaminantes también puede modificar progresivamente su rendimiento.
Son problemas de ingeniería bastante menos llamativos que el descubrimiento inicial, aunque serán los que determinen si la tecnología acaba funcionando fuera del laboratorio.
Una herramienta especialmente interesante para tratar la contaminación en origen
Una de las aplicaciones más sensatas quizá no sea instalar inmediatamente esta tecnología en todas las plantas potabilizadoras.
Podría resultar más eficaz actuar donde las concentraciones son mayores.
Las aguas industriales, lixiviados de terrenos contaminados, instalaciones relacionadas con determinadas espumas contra incendios o corrientes procedentes del lavado industrial de textiles técnicos ofrecen escenarios donde concentrar y recuperar los contaminantes antes de diluirlos en grandes volúmenes de agua.
Ese enfoque encaja con un principio básico de prevención ambiental: cuanto más cerca del origen se capture la contaminación, menor será posteriormente el coste de perseguirla por acuíferos, ríos y redes de abastecimiento.
Potencial
La aportación más interesante de esta investigación puede estar en la combinación de selectividad química, recuperación magnética y reutilización del material.
Si las siguientes fases de desarrollo confirman buenos resultados económicos y ambientales a gran escala, podrían aparecer sistemas modulares capaces de adaptarse a distintos tipos de aguas contaminadas. Una planta industrial podría ajustar la superficie de las nanopartículas a los contaminantes predominantes y recuperar después el material mediante separación magnética.
También existe margen para combinar esta tecnología con procesos ya maduros. Un sistema híbrido podría utilizar tratamientos convencionales para eliminar materia orgánica y partículas grandes, nanopartículas magnéticas para concentrar PFAS y microplásticos fluorados, y finalmente una etapa especializada para destruir los contaminantes recuperados.
La aplicación en origen tendría probablemente el mayor impacto: industrias textiles, zonas contaminadas, instalaciones químicas y otros puntos donde los PFAS aparecen antes de dispersarse.
No resolvería por sí sola el enorme legado de décadas de contaminación por sustancias fluoradas. Tampoco elimina la necesidad de reducir progresivamente los usos prescindibles de estos compuestos.
Pero ofrece algo que actualmente hace mucha falta: una forma potencialmente reutilizable y adaptable de sacar del agua contaminantes que precisamente fueron diseñados para no desaparecer. Y hacerlo antes de que terminen repartidos por todo el medio ambiente puede marcar una diferencia considerable.
Vía Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg
Más información: The magnetic removal of PFAS from water − from molecules to microplastics – ScienceDirect
Deja una respuesta