Eliminación segura de nanoplásticos del agua con azul de Prusia, un tinte utilizado para teñir jeans

Newswise: los desechos plásticos se descomponen con el tiempo en partículas microplásticas (menos de 0,1 micrómetros). Los microplásticos de menos de 20 micrómetros no se pueden eliminar en las plantas de tratamiento de agua actualmente en funcionamiento, y deben recolectarse en un tamaño mayor y luego eliminarse. Para ello se utilizan floculantes a base de hierro (Fe) o aluminio (Al), pero no son la solución final porque permanecen en el agua y causan una toxicidad severa para el ser humano, requiriendo un proceso de tratamiento aparte.

Dr. Jae Woo Choi del Centro de Investigación del Ciclo del Agua en Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) desarrolló un floculante sólido a base de esqueleto organometálico que puede ensamblar nanoplásticos de manera efectiva bajo irradiación de luz visible.

El azul de Prusia, un material a base de estructura organometálica obtenido mediante la adición de cloruro de hierro (III) a una solución de ferrocianuro de potasio, fue el primer tinte sintético utilizado para teñir pantalones vaqueros de un azul intenso y recientemente se ha utilizado para absorber cesio, un material radiactivo. elemento. De aguas residuales de una planta nuclear japonesa. Mientras realizaba experimentos sobre la eliminación de materiales radiactivos del agua utilizando azul de Prusia, el equipo de investigación de KIST descubrió que el azul de Prusia recoge eficazmente microplásticos bajo irradiación de luz visible.

El equipo de investigación ha desarrollado un material que puede eliminar eficazmente los microplásticos modificando la estructura cristalina para maximizar la eficiencia de recolección del azul de Prusia. Cuando el material desarrollado se irradia con luz visible, los microplásticos con un diámetro de aproximadamente 0,15 micrómetros (150 nanómetros), que son difíciles de eliminar mediante tecnología de filtración convencional, pueden aglomerarse hasta un tamaño aproximadamente 4.100 veces mayor, lo que los hace más fáciles de eliminar. En los experimentos, los investigadores descubrieron que podían eliminar hasta el 99% de los microplásticos del agua. El material desarrollado también es capaz de sinterizar microplásticos más de tres veces su peso, superando en aproximadamente 250 veces la eficiencia de sinterización de los floculantes convencionales que utilizan hierro o aluminio.

El material no sólo utiliza azul de Prusia, que es inofensivo para el cuerpo humano, sino que también es un floculante sólido, lo que facilita la recuperación de los residuos en el agua. También utiliza luz natural como fuente de energía, lo que permite un funcionamiento de bajo consumo energético.

«Esta tecnología tiene un alto potencial para la comercialización como material filtrante que puede aplicarse a ríos públicos, instalaciones de tratamiento de aguas residuales y plantas de purificación de agua», afirmó el Dr. Choi de KIST. «Los materiales desarrollados se pueden utilizar no sólo para nanoplásticos en el agua, sino también para limpiar el cesio radiactivo, proporcionando así agua potable». Mientras tanto, el Dr. Young-Keun Jung, primer autor del artículo, dijo: «El principio de este material puede usarse para eliminar no solo microplásticos, sino también una variedad de contaminantes en los sistemas de agua».

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KIST se fundó en 1966 como el primer instituto de investigación financiado por el gobierno en Corea. KIST ahora busca resolver desafíos nacionales y sociales y asegurar motores de crecimiento a través de investigaciones pioneras e innovadoras. Para obtener más información, visite el sitio web de KIST en https://eng.kist.re.kr/

La investigación, que contó con el apoyo del Ministerio de Ciencia y TIC (Ministro Lee Jung-ho) a través del Proyecto Piloto de Innovación de Materiales (2020M3H4A3106366) y el Proyecto Institucional KIST (2E32442), se publicó el 1 de octubre en el International Journal of Water Research. .