07/11/2011 - Ciencia

Nanoestructuras para descontaminar agua

En estudios experimentales investigadores usan estructuras de carbono casi invisibles para remover el arsénico del agua y potabilizar el recurso. Buscan su aplicación a los pozos contaminados mediante tecnología de nanofiltración.

Agencia CyTA – Instituto Leloir / Comunicación científica UNL.Por Fernando López 

Un adsorbente es una sustancia que tiene una gran capacidad para atraer y retener moléculas en su superficie. Entre otras tantas cosas, eso es precisamente lo que hacen los nanotubos de carbono, estructuras  invisibles al ojo humano con las que trabajan investigadores de Bahía Blanca para “adsorber” del agua arsénico, un elemento químico perjudicial para la salud. Los resultados de sus ensayos en laboratorio fueron presentados en el congreso de Química Analítica, organizado en forma reciente por la Universidad Nacional del Litoral (UNL).

La idea surgió a partir de una problemática instalada en la ciudad bonaerense: la escasez de agua potable debido a bajas precipitaciones y el aumento poblacional desde hace mucho años que generó la merma en el nivel del dique Paso Piedras, principal fuente de dicho recurso para la población. Una parte considerable de los vecinos optaron por realizar perforaciones en sus terrenos como fuente alternativa, pero se observó que esas aguas contenían, en algunos casos, altos contenidos de arsénico.

Según explicaron Marta Bavio y Adriana Lista, investigadoras del Instituto de Química del Sur (INQUISUR) y del Departamento de Química de la Universidad Nacional del Sur, los nanotubos se plantean como una probable solución al problema debido a las posibilidades que brindan en el campo de la remoción de contaminantes de agua.

Adsorbentes

Los nanotubos son materiales de dimensiones muy pequeñas que poseen mayor área superficial expuesta que otros adsorbentes que se utilizan en la actualidad, lo que permite remover gran cantidad de contaminantes por gramo, según Bavio.

En este sentido, señaló que son “adsorbentes” y el proceso de remoción se produce en la superficie del material, en este caso el arsénico, a diferencia de la “absorción” que se produce en el seno de una matriz. “Son partículas que prácticamente no se ven, cuya característica es remover contaminantes del agua debido a que los ‘pegan’ sobre sus superficies. Eso es la adsorción”, ilustró Lista.

A la vez añadió que al adsorberse el arsénico sobre los nanotubos, luego existe la posibilidad de “quitarlos” (desorberlos) del agua y poder reutilizarlos. “Se llaman nanotubos porque una de sus dimensiones es nanométrica: sus diámetros son de 10 a 30 nanómetros y sus longitudes son cercanas a los 100 micrones”, detalló.

Aplicación

Bavio expresó que en el laboratorio los nanotubos son purificados por medio de un tratamiento térmico y con ácido, con el fin de que se solubilicen mejor en el agua. Luego, para lograr selectividad hacia el arsénico y adsorberlo, les incorporan óxido de hierro en la superficie. Finalmente, los nanotubos modificados se agregan a la muestra contaminada, se agita la solución y luego se acerca un imán que atrae a los nanotubos que contienen  hierro, por lo tanto, arrastra los nanotubos y el arsénico que quede adsorbido. De ese modo, se recupera la muestra sin el contaminante.

“Trabajando con mayor cantidad de material adsorbente y más tiempo de contacto se obtiene mayor rendimiento en la separación”, continuó.

Pozos

La idea es que el proceso se pueda aplicar a los pozos contaminados mediante la nanofiltración, que consiste en aplicar las nanopartículas en membranas formando parte de un dispositivo diseñado especialmente. “El agua cruda que sale del pozo podrá pasar por filtros que contengan los nanotubos modificados. De esa manera, pretendemos que salga un líquido con niveles de arsénicos permitidos para uso humano”, dijo Lista.

Las investigadoras manifestaron que deben seguir trabajando para aumentar el porcentaje de arsénico retenido sobre los nanotubos, que en este momento es del 55 por ciento: “Aspiramos a un 70 u 80 por ciento para luego ponernos a pensar cómo diseñar el filtro con los nanotubos para probarlo en los pozos de la ciudad”, finalizó.