Una investigación del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desarrollado un sistema de depuración que ha retenido y ha eliminado “por completo” los microplásticos presentes en el agua.
El método, publicado en la revista Chemical Engineering Journal, ha estado diseñado para limpiar el agua procedente del lavado doméstico de prendas de poliéster y ha combinado, en una sola etapa, la filtración de las microfibras de plástico de los tejidos con su eliminación mediante fotocatálisis, es decir, mediante el uso de luz.
Cómo ha funcionado el sistema
Según ha señalado el CSIC en un comunicado, los microplásticos son una "amenaza ambiental persistente". Entre ellos han destacado los de PET (tereftalato de polietileno), un plástico muy utilizado en botellas, productos de limpieza y fibras textiles, que se ha liberado durante el lavado de la ropa.
El sistema de tratamiento de agua desarrollado por el grupo Pama del ITQ se ha basado en un nuevo material formado por arena comercial y microesferas de sílice recubiertas con dióxido de titanio. “La arena actúa como un filtro que retiene los microplásticos, mientras que la luz ultravioleta aplicada activa el dióxido de titanio para generar sustancias capaces de degradar los microplásticos”, ha explicado Francisco Boscá, investigador del CSIC en el ITQ (CSIC-UPV).
“Cuando el material se incorpora a un reactor tubular de flujo continuo iluminado con leds, se produce el efecto simultáneo de retención y degradación de los microplásticos”, ha añadido María Luisa Marín, investigadora del ITQ y catedrática de la UPV.
Resultados de las pruebas
Sin iluminación, el lecho de arena ha retenido solo alrededor del 70 por ciento de los microplásticos y habría acabado colmatado, de ahí el “importante papel” que ha jugado la fotocatálisis, un proceso que ha acelerado una reacción química mediante la luz y el uso de un catalizador.
“Con el sistema que hemos desarrollado, además de separar los microplásticos, conseguimos su degradación total. Este aspecto es especialmente importante porque en los estudios previos de eliminación de microplásticos del agua solo se describían degradaciones parciales, con la consiguiente generación de partículas más pequeñas, los nanoplásticos, lo cual no resolvía el problema ambiental”, ha explicado Carlos Company-Doménech, investigador predoctoral del ITQ y primer autor del estudio.
El sistema se ha probado de forma continua con agua procedente del lavado doméstico de prendas de poliéster, sin modificar su pH ni añadir productos químicos que facilitaran la degradación. Los resultados han mostrado una “eliminación completa” de los microplásticos de PET presentes en el agua generada por el lavado de textiles con agua del grifo.
Diversas técnicas de análisis han confirmado tanto la desaparición de los microplásticos como su transformación en compuestos “más simples”. Además, no se ha detectado titanio en el agua tratada.
Reutilización y posibles aplicaciones
Otra de las ventajas del material ha sido su reutilización. De hecho, el equipo investigador ha tratado más de 50 litros de agua con el mismo material, que ha podido reutilizarse tras someterlo a un proceso de regeneración entre ciclos.
“Estos resultados suponen un avance en el desarrollo de tecnologías que integran la filtración y la fotocatálisis, abren nuevas posibilidades para el tratamiento de aguas contaminadas por microplásticos e invitan a pensar en escalar la tecnología”, ha añadido Alberto Blázquez-Moraleja, investigador postdoctoral del ITQ que también ha participado en el trabajo.
Hasta el momento, el sistema se ha evaluado a escala de laboratorio, utilizando agua procedente de procesos de lavado sin detergente y con tiempos de tratamiento superiores a las dos horas y media. Aunque todavía ha sido necesario “optimizar” el proceso para mejorar su rendimiento, los investigadores han destacado que podría explorarse, a medio plazo, como un módulo complementario en lavanderías industriales, en procesos de la industria textil o en estaciones de tratamiento de aguas residuales, especialmente en corrientes con una liberación significativa de fibras plásticas.
Además, han estado estudiando su uso para eliminar diferentes tipos de microplásticos presentes en otros tipos de aguas, como en las de la Albufera de València.