Científicos de Missouri desarrollan nueva y sencilla técnica que elimina más del 98% de las partículas nanoplásticas del agua

Los científicos de la Universidad de Missouri están luchando contra un nuevo enemigo de la salud humana: los nanoplásticos. Con un tamaño mucho más pequeño que el diámetro de un cabello humano promedio, los nanoplásticos son invisibles a simple vista.

Los nanoplásticos y microplásticos, vinculados a enfermedades cardiovasculares y respiratorias en las personas, siguen acumulándose, en gran medida sin que nadie se dé cuenta, en los cuerpos de agua del mundo. El desafío sigue siendo desarrollar una solución rentable para deshacerse de los nanoplásticos y dejar el agua limpia.

Ahí es donde entra Mizzou. Recientemente, los investigadores de la universidad crearon una nueva solución líquida que elimina más del 98% de estas partículas plásticas microscópicas del agua.

“Nuestra estrategia utiliza una pequeña cantidad de solvente de diseño para absorber partículas de plástico de un gran volumen de agua”, dijo Gary Baker, profesor asociado del Departamento de Química de la Universidad de Missouri.

“Los nanoplásticos pueden alterar los ecosistemas acuáticos y entrar en la cadena alimentaria, lo que supone riesgos tanto para la vida silvestre como para los seres humanos”, dijo Piyuni Ishtaweera, una exalumna que dirigió el estudio mientras obtenía su doctorado en nanoquímica y química de materiales en Mizzou. “En términos sencillos, estamos desarrollando mejores formas de eliminar contaminantes como los nanoplásticos del agua”.

El método innovador, que utiliza disolventes repelentes al agua elaborados con ingredientes naturales, no solo ofrece una solución práctica al acuciante problema de la contaminación por nanoplásticos, sino que también allana el camino para una mayor investigación y desarrollo de tecnologías avanzadas de purificación de agua.

“Nuestra estrategia utiliza una pequeña cantidad de disolvente de diseño para absorber partículas de plástico de un gran volumen de agua”, dijo Gary Baker, profesor asociado del Departamento de Química de Mizzou y autor correspondiente del estudio. “Actualmente, la capacidad de estos disolventes no se comprende bien. En trabajos futuros, nuestro objetivo es determinar la capacidad máxima del disolvente. Además, exploraremos métodos para reciclar los disolventes, lo que permitirá su reutilización varias veces si es necesario”.

Al principio, el disolvente se asienta sobre la superficie del agua de la misma forma que el petróleo flota en ella. Una vez mezclado con agua y se le permite volver a separarse, el disolvente vuelve a flotar a la superficie, llevando los nanoplásticos dentro de su estructura molecular.

En el laboratorio, los investigadores simplemente utilizan una pipeta para eliminar el disolvente cargado de nanoplásticos, dejando agua limpia y sin plástico. Baker dijo que los estudios futuros trabajarán para ampliar todo el proceso para que pueda aplicarse a cuerpos de agua más grandes, como lagos y, eventualmente, océanos.

Ishtaweera, que ahora trabaja en la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos en St. Louis, señaló que el nuevo método es eficaz tanto en agua dulce como salada.

«Estos disolventes están fabricados con componentes seguros y no tóxicos, y su capacidad para repeler el agua evita una mayor contaminación de las fuentes de agua, lo que los convierte en una solución muy sostenible”, afirmó. “Desde una perspectiva científica, la creación de métodos de eliminación eficaces fomenta la innovación en tecnologías de filtración, proporciona información sobre el comportamiento de los nanomateriales y apoya el desarrollo de políticas ambientales informadas”.

El equipo de Mizzou probó cinco tamaños diferentes de nanoplásticos a base de poliestireno, un tipo común de plástico utilizado para fabricar vasos de poliestireno. Sus resultados superaron los de estudios anteriores que se centraron principalmente en un solo tamaño de partículas de plástico.

El artículo “Extracción de nanoplásticos del agua mediante disolventes eutécticos profundos hidrófobos” se publicó en ACS Applied Engineering Materials . Otros coautores son Collen Ray, Wyland Filley y Garrett Cobb de Mizzou.

Vía missouri.edu

¿Qué son los nanoplásticos?

Los nanoplásticos son pequeñas partículas de plástico que tienen un tamaño inferior a 100 nanómetros. Para poner esto en perspectiva, un nanómetro es una milmillonésima parte de un metro, y los nanoplásticos son mucho más pequeños que el grosor de un cabello humano. Estos plásticos diminutos pueden formarse a partir de la descomposición de plásticos más grandes en el medio ambiente o pueden ser fabricados intencionadamente para su uso en productos como cosméticos y productos farmacéuticos.

¿Por qué son peligrosos los nanoplásticos?

Los nanoplásticos son preocupantes porque, debido a su pequeño tamaño, pueden penetrar en los organismos vivos y causar daños. Se han encontrado en océanos, ríos, e incluso en el aire que respiramos. Una vez dentro del cuerpo, los nanoplásticos pueden acumularse en órganos y tejidos, causando inflamación y otros problemas de salud. También pueden transportar otras sustancias químicas tóxicas, lo que aumenta su peligro.

¿Cómo llegan los nanoplásticos al agua?

Los nanoplásticos pueden llegar al agua de diversas maneras. Algunas provienen de productos de consumo, como la degradación de envases plásticos y ropa sintética durante el lavado. Otras pueden ser liberadas directamente al medio ambiente a través de la industria y la agricultura. Con el tiempo, estos plásticos se descomponen en partículas más pequeñas, incluidos los nanoplásticos, que se dispersan en ríos, lagos y océanos.

El desafío de eliminar los nanoplásticos del agua

Uno de los mayores retos en la lucha contra la contaminación por plásticos es que los nanoplásticos son extremadamente difíciles de detectar y eliminar debido a su pequeño tamaño. Los métodos tradicionales de filtración no son lo suficientemente efectivos para atraparlos, por lo que se necesitan nuevas tecnologías que puedan capturar y eliminar estas partículas de manera eficiente y económica.

¿Cómo funciona la nueva técnica desarrollada por los científicos de Missouri?

El método desarrollado por los científicos de la Universidad de Missouri utiliza un disolvente especial que, cuando se mezcla con agua contaminada con nanoplásticos, captura estas partículas en su estructura. Este disolvente luego flota hacia la superficie, llevando consigo los nanoplásticos, lo que permite que sean retirados fácilmente. Este enfoque es innovador porque es simple, eficiente y tiene el potencial de ser escalado para su uso en grandes cuerpos de agua.

La importancia de la innovación en la purificación del agua

El desarrollo de nuevas tecnologías como la que han creado los científicos de Missouri es crucial en la lucha contra la contaminación. Las soluciones innovadoras no solo ayudan a limpiar el agua de contaminantes dañinos, sino que también impulsan avances en otras áreas de la ciencia y la tecnología. Además, fomentan el desarrollo de políticas ambientales más informadas y efectivas, protegiendo así la salud pública y el medio ambiente.