Una nueva tecnología a base de madera elimina contaminantes de las aguas residuales

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) han desarrollado un nuevo método que permite purificar fácilmente el agua contaminada utilizando un material a base de celulosa.

El agua limpia es un requisito indispensable para nuestra salud y nuestro entorno vital, pero dista mucho de ser un hecho para todos. Según la Organización Mundial de la Salud, OMS, en la actualidad hay más de 2.000 millones de personas que viven con un acceso limitado o nulo al agua limpia.

Este reto mundial es el tema central de un grupo de investigación de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, que ha desarrollado un método para eliminar fácilmente los contaminantes del agua. El grupo, dirigido por Gunnar Westman, catedrático asociado de Química Orgánica, se centra en los nuevos usos de la celulosa y los productos derivados de la madera y forma parte del Centro Wallenberg de Ciencias de la Madera.

Los investigadores han acumulado sólidos conocimientos sobre los nanocristales de celulosa, y es ahí donde reside la clave de la purificación del agua. Estas minúsculas nanopartículas tienen una extraordinaria capacidad de adsorción, que los investigadores han encontrado ahora la forma de aprovechar.

«Hemos adoptado un enfoque holístico único de estos nanocristales de celulosa, examinando sus propiedades y aplicaciones potenciales. Ahora hemos creado un material de base biológica, una forma de polvo de celulosa con excelentes propiedades de purificación que podemos adaptar y modificar en función de los tipos de contaminantes que haya que eliminar», explica Gunnar Westman.

Un sistema rentable y sencillo

En un estudio publicado recientemente en la revista científica Industrial & Engineering Chemistry Research, los investigadores muestran cómo se pueden filtrar los tintes tóxicos de las aguas residuales utilizando el método y el material desarrollados por el grupo. La investigación se llevó a cabo en colaboración con el Instituto Nacional de Tecnología Malaviya de Jaipur (India), donde la presencia de tintes contaminantes en las aguas residuales de la industria textil es un problema muy extendido.

El tratamiento no requiere ni presión ni calor y utiliza la luz solar para catalizar el proceso. Gunnar Westman compara el método con verter zumo de frambuesa en un vaso con granos de arroz, que absorben el zumo para que el agua vuelva a ser transparente.

«Imaginemos un sistema de depuración sencillo, como una caja portátil conectada a la tubería del alcantarillado. Cuando el agua contaminada pasa por el filtro de polvo de celulosa, los contaminantes son absorbidos y la luz solar que entra en el sistema de tratamiento hace que se descompongan rápida y eficazmente. Es un sistema rentable y sencillo de montar y utilizar, y vemos que podría ser muy beneficioso en países que actualmente tienen un tratamiento del agua deficiente o inexistente», afirma Westman.

El método se probará en la India

La India es uno de los países en desarrollo de Asia con mayor producción textil, donde cada año se vierten grandes cantidades de tintes en lagos, ríos y arroyos. Las consecuencias para el ser humano y el medio ambiente son graves. Los contaminantes del agua contienen tintes y metales pesados y pueden causar daños en la piel con el contacto directo y aumentar el riesgo de cáncer y daños en los órganos cuando entran en la cadena alimentaria. Además, la naturaleza se ve afectada de varias maneras, entre ellas la alteración de la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas.

Realizar estudios de campo en la India es un paso importante, y los investigadores de Chalmers apoyan ahora a sus colegas indios en sus esfuerzos por conseguir que algunas de las pequeñas industrias del país prueben el método. Hasta ahora, las pruebas de laboratorio con aguas industriales han demostrado que con el nuevo método se elimina más del 80% de los contaminantes del tinte, y Gunnar Westman ve buenas oportunidades para aumentar aún más el grado de purificación.

«Pasar de verter agua completamente sin tratar a eliminar el 80 por ciento de los contaminantes es una mejora enorme, y significa una destrucción significativamente menor de la naturaleza y un menor daño para los seres humanos. Además, al optimizar el pH y el tiempo de tratamiento, vemos la oportunidad de mejorar aún más el proceso para poder producir tanto agua de riego como potable. Sería fantástico que pudiéramos ayudar a estas industrias a conseguir un sistema de tratamiento de aguas que funcione, para que los habitantes de los alrededores puedan utilizar el agua sin poner en riesgo su salud», afirma.

Otros tipos de contaminantes

Gunnar Westman también ve grandes posibilidades de utilizar nanocristales de celulosa para el tratamiento de otros contaminantes del agua distintos de los tintes. En un estudio anterior, el grupo de investigación demostró que los contaminantes de cromo hexavalente tóxico, habitual en las aguas residuales de las industrias minera, del cuero y del metal, podían eliminarse con éxito con un tipo similar de material a base de celulosa. El grupo también está estudiando cómo puede contribuir este campo de investigación a la purificación de residuos de antibióticos.

«Existe un gran potencial para encontrar buenas oportunidades de purificación del agua con este material y, además de los conocimientos básicos que hemos acumulado en Chalmers, una clave importante para el éxito es la experiencia colectiva disponible en el Centro Wallenberg de Ciencias de la Madera», concluye Westman.