Ingenieros ingleses inventan tinta cerámica impresa en 3D capaz de eliminar del agua químicos tóxicos permanentes

Los ingenieros han inventado una nueva forma de eliminar los dañinos ‘químicos eternos’ del agua, utilizando la impresión 3D.

Investigadores de la Universidad de Bath han desarrollado un método que emplea entramados infundidos con cerámica (o ‘monolitos’) para eliminar al menos el 75% del ácido perfluorooctanoico (PFOA), una de las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) más comunes, del agua. Este avance podría convertirse en una herramienta crucial en los futuros esfuerzos por eliminar estos químicos de los suministros de agua. Sus hallazgos fueron publicados en la revista The Chemical Engineering Journal.

¿Qué son los PFAS?

Conocidos como químicos eternos debido al tiempo increíblemente largo que tardan en descomponerse -en algunos casos más de 1,000 años-, los PFAS son sustancias fabricadas por el hombre, conocidas por causar problemas de salud, incluidos daños a los sistemas reproductivo, de desarrollo y cardiovascular, además de aumentar la probabilidad de diabetes. Las fuentes de PFAS incluyen productos domésticos, a menudo con propiedades repelentes al agua, como sartenes antiadherentes, impermeables, pinturas, telas y espumas para apagar incendios.

Innovación en la eliminación de PFAS

La Dra. Liana Zoumpouli, Investigadora Asociada en el Departamento de Ingeniería Química de Bath y miembro del Centro para la Fabricación y Diseño Digital, comenta: «Los PFAS, o ‘químicos eternos’, son un enfoque importante en el tratamiento del agua y la salud pública. Hemos creado una forma eficiente de eliminar estos químicos del agua sin usar mucha energía«.

«Usar impresión 3D para crear los monolitos es relativamente sencillo, y también significa que el proceso debería ser escalable. La impresión 3D nos permite crear objetos con una alta superficie, lo cual es clave para el proceso. Una vez que los monolitos están listos, simplemente se sumergen en el agua y dejan que hagan su trabajo. Es muy emocionante y algo que estamos ansiosos por desarrollar más y ver en uso«.

Legislación y futuro

Aunque los legisladores de todo el mundo, particularmente en los EE.UU. y la UE, han implementado algunas reglas sobre los niveles aceptables de PFAS y químicos similares en el agua potable, los investigadores creen que se necesitará más legislación a medida que la escala de las amenazas a la salud sea más clara.

El coautor, el Profesor Davide Mattia, añade: «Actualmente, estos químicos no están fuertemente regulados en el Reino Unido en el agua potable, pero existen directrices, y esperamos cambios en la política muy pronto. Es probable que las compañías de agua estén considerando la integración de sistemas para manejarlos«.

El proceso de impresión 3D

Hechos de tinta infundida con el óxido de indio cerámico, los monolitos de 4 centímetros se crean extruyendo la tinta de una impresora 3D – como exprimir pasta de dientes de un tubo – y formándola en una estructura de entramado. Debido a que el óxido de indio se enlaza con los PFAS, los químicos se adhieren inmediatamente a los monolitos y pueden ser eliminados del agua en menos de tres horas, lo cual es compatible con las plantas de tratamiento de agua actuales en el Reino Unido y en el extranjero.

Aunque las pruebas hasta ahora han demostrado que los monolitos eliminan el 75% de los PFAS del agua, el equipo está buscando aumentar la eficiencia del proceso con refinamientos adicionales. Las pruebas han mostrado sorprendentemente que los monolitos se vuelven más efectivos con el uso repetido, ya que pasan por un tratamiento de ‘regeneración’ térmica a alta temperatura después de cada uso. Los investigadores están interesados en entender más a fondo este fenómeno mediante experimentación adicional.

Importancia y potencial de la tecnología

La tecnología desarrollada por la Universidad de Bath no solo presenta una solución innovadora y eficiente para abordar uno de los problemas ambientales más persistentes y peligrosos, sino que también promete ser una opción viable y escalable para los sistemas de tratamiento de agua en todo el mundo. La capacidad de regenerar y reutilizar los monolitos hace que esta tecnología sea aún más sostenible y atractiva para su implementación a gran escala.

En el contexto de la creciente preocupación por la sostenibilidad y la salud pública, la capacidad de eliminar los PFAS del agua de manera eficiente y económica es crucial. Esta investigación pionera representa un paso significativo hacia un futuro más limpio y seguro para todos.

La eliminación de los ‘químicos eternos’ del agua mediante el uso de tecnología de impresión 3D y tinta cerámica representa un avance notable en el campo del tratamiento del agua. Con la promesa de un proceso escalable y eficiente, esta innovación podría jugar un papel clave en la protección de la salud pública y el medio ambiente a largo plazo. La investigación en curso y la posible implementación de esta tecnología en sistemas de tratamiento de agua podrían marcar una diferencia significativa en la calidad del agua potable en todo el mundo.

Vía www.bath.ac.uk