Captura partículas que van desde 100 nanómetros hasta 3 micras, abarcando una amplia gama de polímeros plásticos.
Un nuevo filtro de espuma logra altas tasas de eliminación de microplásticos en pruebas iniciales
Un equipo de investigación liderado por la Universidad de Wuhan ha desarrollado un novedoso marco fibroso de biomasa supramolecular autoensamblado y recuperable (un innovador filtro de espuma) que promete una solución eficiente para la eliminación de microplásticos en entornos acuáticos complejos.
El problema global de los microplásticos
La contaminación por microplásticos es un desafío ambiental creciente. Estos diminutos fragmentos plásticos se encuentran ampliamente distribuidos en el suelo y cuerpos de agua, acumulándose en el medio ambiente, las cadenas alimentarias y, finalmente, en los tejidos humanos. Actualmente, no existen métodos convencionales efectivos para eliminar los microplásticos, y su variabilidad en tamaño y composición química complica aún más su remoción.
El desarrollo de materiales sostenibles y asequibles que puedan adsorber microplásticos de manera universal es una prioridad para la ingeniería ambiental. Las soluciones existentes suelen ser costosas, difíciles de recuperar, o presentan limitaciones para funcionar bajo ciertas condiciones ambientales.
El filtro de espuma: una innovación en ingeniería sostenible
El estudio, publicado en Science Advances, detalla la invención de un filtro de espuma fabricado únicamente con enlaces de hidrógeno entre nanofibras de quitina protonada y fibras de celulosa. Estos materiales, sostenibles y económicos, forman la base de un sistema altamente eficiente para capturar microplásticos.
Las pruebas realizadas demostraron la capacidad del filtro para eliminar microplásticos como poliestireno, polimetilmetacrilato, polipropileno y polietileno tereftalato. Los resultados fueron notables, con eficiencias de eliminación de hasta el 98,0% al 99,9% en muestras de agua y tasas sostenidas del 95,1% al 98,1% después de varios ciclos de uso. Este desempeño constante resalta su potencial para ser utilizado repetidamente sin pérdida significativa de efectividad.
Mecanismos de adsorción y versatilidad
El filtro actúa a través de un conjunto de mecanismos, entre los que se incluyen:
- Intercepción física de partículas.
- Atracción electrostática.
- Interacciones intermoleculares, como enlaces de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals.
Gracias a estos mecanismos, el filtro puede capturar partículas de diferentes tamaños, desde microesferas de poliestireno de 100 nanómetros hasta microplásticos secundarios de 3 micras. Además, alcanza su equilibrio de adsorción en solo 24 horas, destacándose por su rapidez.
Escalabilidad y sostenibilidad
Uno de los aspectos más destacados de este desarrollo es su escalabilidad. La espuma puede ser fabricada utilizando métodos simples y materiales fácilmente disponibles, lo que reduce los costos y facilita su adopción a gran escala. Además, su diseño permite ser reciclada en solventes orgánicos y mantener su estabilidad en diversas condiciones acuáticas.
Impacto ambiental y futuro
El uso de esta tecnología representa un paso importante hacia la mitigación de la contaminación por microplásticos. Su capacidad de remoción eficiente, junto con su sostenibilidad y bajo costo, lo convierten en una herramienta prometedora para enfrentar este desafío global.
Este filtro de espuma podría marcar un antes y un después en las estrategias para remediar la contaminación por microplásticos. Al integrar materiales renovables con técnicas de fabricación accesibles, ofrece una solución viable y ecológica con el potencial de impactar positivamente en la salud de los ecosistemas y las comunidades humanas.
Vía Marco fibroso de biomasa supramolecular autoensamblado reutilizable para una eliminación eficiente de microplásticos | Avances de la ciencia
