Tecnología de filtración electrocinética de la SKKU remueve nanoplásticos ultrafinos incluso en agua corriente y es reutilizable más de 20 veces.
- Nanoplásticos ultrafinos: partículas por debajo de 50 nanómetros, casi invisibles incluso para filtros avanzados.
- Filtración sin red eléctrica: sistema autosuficiente basado en energía mecánica convertida en electricidad.
- Más del 99 % de eliminación: eficacia mantenida en caudales similares a los de uso comercial.
- Filtro reutilizable: regeneración eléctrica y más de 20 ciclos sin pérdida de rendimiento.
- Aplicación real: agua del grifo, ríos y escenarios fuera de red.
Tecnología de filtración fuera de red capaz de eliminar más del 99 % de nanoplásticos menores de 50 nanómetros
El grupo de investigación del profesor Jeong-Min Baik, de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales Avanzados de la Universidad Sungkyunkwan (SKKU), ha desarrollado una plataforma de filtración electrocinética reutilizable capaz de capturar más del 99 % de nanoplásticos ultrafinos, incluso bajo condiciones de alto caudal comparables a sistemas comerciales. El trabajo, publicado en Materials Today, se centra en un problema que empieza a ocupar un lugar incómodo en la conversación ambiental: la presencia de partículas plásticas tan pequeñas que atraviesan filtros, tejidos y, potencialmente, barreras biológicas.
Nanoplásticos y salud humana: un desafío invisible
Los nanoplásticos por debajo de 100 nanómetros —miles de veces más finos que un cabello humano— no solo circulan en océanos y ríos. Estudios recientes han confirmado su presencia en agua embotellada, agua del grifo e incluso en muestras biológicas humanas. A estas escalas, las partículas pueden atravesar membranas celulares y desplazarse por distintos sistemas del organismo, lo que ha abierto un campo de investigación sobre su posible relación con alteraciones inmunológicas, inflamación crónica y procesos carcinogénicos.
El problema técnico es claro: los sistemas de purificación convencionales, incluso los basados en membranas de alta eficiencia, pierden capacidad de retención cuando el tamaño de partícula entra en el rango nanométrico extremo. Ahí es donde la aproximación electrocinética marca la diferencia.
Cómo funciona la filtración electrocinética desarrollada por SKKU
La plataforma se basa en un filtro metálico poroso cuya superficie ha sido recubierta con óxido de magnesio (MgO) y un polímero catiónico diseñado a medida. Al aplicar un potencial eléctrico externo, el sistema genera un campo que atrae activamente las partículas de nanoplástico con carga negativa, en lugar de limitarse a bloquearlas por tamaño, como haría un filtro tradicional.
Este enfoque convierte el proceso de purificación en algo más parecido a una “captura dirigida” que a una simple barrera física. En ensayos con partículas de 50 nanómetros, la eliminación se mantuvo por encima del 99 %, incluso con flujos de agua elevados, un punto clave para pensar en aplicaciones reales más allá del laboratorio.
Energía autosuficiente: filtración sin enchufe
Uno de los elementos más interesantes del sistema es su independencia energética. La plataforma se integra con un generador triboeléctrico, un dispositivo que convierte la energía mecánica del movimiento del agua o de acciones físicas simples en electricidad. Esa energía es suficiente para mantener el campo eléctrico necesario para la filtración.
En términos prácticos, esto abre la puerta a su uso en zonas rurales, campamentos, estaciones de muestreo ambiental o regiones afectadas por desastres, donde el acceso a la red eléctrica es limitado o inexistente. Agua limpia, sin necesidad de baterías ni paneles solares. Solo flujo y movimiento.
Filtro regenerable y viabilidad económica
El sistema no solo captura nanoplásticos, también permite liberarlos. Al invertir la dirección del campo eléctrico, las partículas adheridas se desprenden del filtro, lo que facilita su limpieza y regeneración sin desmontaje ni productos químicos.
En pruebas de laboratorio, el filtro mantuvo su rendimiento tras más de 20 ciclos de reutilización, un dato relevante para la viabilidad económica y ambiental. Menos recambios, menos residuos, menor coste operativo.
Rendimiento en condiciones reales de agua
La tecnología fue probada no solo con agua destilada, sino también con agua del grifo y agua de río, escenarios donde entran en juego sales, materia orgánica y otras partículas en suspensión. En todos los casos, el sistema mantuvo una capacidad de purificación alineada con los estándares de calidad del agua potable de la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Esto sugiere que la plataforma no es un experimento frágil de laboratorio, sino un concepto con potencial de adaptación a infraestructuras reales, desde pequeños sistemas comunitarios hasta módulos integrables en plantas de tratamiento.
Más allá del plástico: aplicaciones futuras
El propio profesor Baik apunta a una línea de desarrollo que va más lejos del agua potable. La lógica electrocinética puede adaptarse para la eliminación de bacterias, la captura selectiva de metales valiosos o incluso la recuperación de contaminantes industriales específicos. En un contexto donde la economía circular gana peso, un filtro que no solo limpia, sino que separa y permite recuperar materiales, puede convertirse en una herramienta estratégica.
El equipo ya ha presentado una solicitud de patente nacional y trabaja en estudios orientados a la comercialización y escalado del sistema, un paso necesario para que esta tecnología salga del ámbito académico y llegue a manos de comunidades y gestores del agua.
Potencial
A medio plazo, esta plataforma podría integrarse en estaciones móviles de potabilización, en sistemas de emergencia para eventos climáticos extremos o en redes descentralizadas de agua en comunidades rurales. También encaja en estrategias urbanas de monitoreo y limpieza de ríos, donde la detección y captura de contaminantes invisibles empieza a ser tan importante como la de residuos visibles.
Si evoluciona hacia la captura selectiva de metales y otros compuestos, el mismo principio podría apoyar modelos de recuperación de recursos a partir de aguas residuales, cerrando ciclos y reduciendo la presión sobre la minería y los ecosistemas. No suena a ciencia ficción. Suena a ingeniería con los pies en la tierra, y eso, hoy en día, ya es bastante.
Más información: Do-Heon Kim et al, High-efficiency, reusable electrokinetic filtration platform for high-Flux nanoplastic sequestration and self-powered operation, Materials Today (2025). DOI: 10.1016/j.mattod.2025.12.008
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