Restos de plásticos en el mar. Unsplash
Investigadores españoles convierten los nanoplásticos en aliados para eliminar contaminantes del agua
Un equipo del CSIC utiliza óxido de hierro para atrapar partículas de PET e incorporarlas a un material descontaminante.
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Convertir los residuos en un material con una nueva utilidad. Este es uno de los principios de la economía circular que se lleva aplicando desde que el arquitecto y economista Walter Stahel sentó sus bases en 1976. Uno de esos desechos sobre los que se ha puesto el foco en los últimos años son los plásticos, por los laboriosos y costosos procesos que son necesarios para su retirada y tratamiento, y su impacto en el medioambiente.
En el caso de los nanoplásticos, además, su reducido tamaño los hace prácticamente invisibles. La radiación solar y el desgaste los convierten en polvo y acaban suspendidos en el aire que respiramos o en el agua de ríos, mares, fuentes y el que consumimos a diario del grifo. Son tan diminutos que escapan a la mayoría de los métodos desarrollados para su retirada.
Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado ahora un método que afronta el problema desde una perspectiva diferente: capturar estos residuos y transformarlos en un material para descontaminar el agua.
La tecnología se basa en unas nanopartículas magnéticas de óxido de hierro con estructura de "nanoflores". Los investigadores han demostrado su capacidad para capturar nanoplásticos procedentes del tereftalato de polietileno (PET), utilizado habitualmente en botellas, envases para alimentos y textiles de poliéster.
Este sistema es capaz de capturar hasta 10.000 miligramos de nanoplásticos por cada gramo de nanoflores magnéticas. Es decir, un solo gramo del material desarrollado por el equipo puede atrapar hasta 10 gramos de estos residuos.
Nanoflores magnéticas
Detrás de esta capacidad se encuentra la estructura de las propias nanopartículas. El óxido de hierro es un material magnético y la configuración en forma de nanoflor permite agrupar varios núcleos que cooperan entre sí para mejorar sus propiedades magnéticas.
"El óxido de hierro es un material magnético que permite atrapar muchos contaminantes a la vez", explica Álvaro Gallo-Córdova, investigador del ICMM-CSIC y uno de los autores principales del trabajo junto con Rafael Herrera-Aquino y María del Puerto Morales.
Imagen de microscopio donde se ve el nanoPET con nanopartículas magnéticas. CSIC
El equipo ya había demostrado en 2024 la capacidad de estas nanopartículas para extraer y degradar microplásticos procedentes de cosméticos. El nuevo trabajo da un paso más y lleva el método hasta los nanoplásticos, partículas mil veces más pequeñas que los microplásticos convencionales.
Su reducido tamaño constituye precisamente uno de los desafíos para su tratamiento. El PET que acaba en el entorno se va fragmentando hasta convertirse en partículas que pueden terminar contaminando suelos y fuentes de agua. Pero la propuesta de los investigadores no termina aquí.
De residuo a material descontaminante
En lugar de desechar los nanoplásticos recuperados, las nanoflores permanecen adheridas a su superficie y crean un nuevo material híbrido magnético. El residuo plástico pasa así a integrarse en una plataforma que puede emplearse para adsorber otros contaminantes presentes en el agua, como metales pesados o colorantes orgánicos.
"Utilizamos el propio contaminante para ayudar a eliminar otros contaminantes, cerrando el ciclo y dando una segunda vida a un residuo que normalmente se consideraría un desecho", resume Gallo-Córdova.
![Imagen de archivo de resina plástica en una fábrica de plásticos.](["https:\/\/s3.elespanol.com\/k\/imgp\/cms\/elespanol\/10302761.jpg?p=w:1706\/h:960&h=Vz3octI8"])
Además, estos materiales híbridos pueden participar en procesos de degradación catalítica. Para ello, los investigadores aprovechan otra de las propiedades de las nanopartículas de óxido de hierro: su respuesta ante campos magnéticos.
El calentamiento magnético se produce de forma localizada sobre la superficie de las nanopartículas, por lo que no es necesario elevar la temperatura de todo el volumen de agua. Según los investigadores, este funcionamiento permite reducir el consumo energético del proceso.
Un material reutilizable
Uno de los factores que determinará la futura aplicación de este tipo de tecnologías es su capacidad para utilizarse varias veces sin que esto signifique que pierde sus propiedades.
En los ensayos realizados por el equipo del ICMM-CSIC, el material conservó el 88% de su capacidad descontaminante después de cinco ciclos de utilización. Durante esas pruebas, además, liberó al agua menos del 0,82% de su contenido inicial de hierro.
Los resultados apuntan así hacia una estrategia en la que un residuo difícil de retirar del medio acuático puede recuperarse mediante magnetismo y posteriormente valorizarse como materia prima para nuevos procesos de descontaminación.
Sus autores plantean los resultados como una vía para explorar nuevas estrategias circulares capaces de reutilizar los residuos procedentes del plástico y mencionan el tratamiento de aguas residuales entre sus posibles aplicaciones.
