Des scientifiques créent un appareil polyvalent pour nettoyer la pollution de l'eau

Los científicos crean un dispositivo versátil para limpiar la contaminación del agua

Un equipo liderado por investigadores de la Universidad del Noroeste de Chicago en Estados Unidos ha desarrollado un dispositivo versátil cuya función es limpiar el fosfato del agua contaminada y reutilizar este material. Los científicos llaman al equipo una “navaja suiza” contra la contaminación porque logra limpiar el agua mientras recolecta materiales que pueden usarse para otros fines.

El fósforo, que se puede extraer del fosfato, es una parte importante de la producción mundial de alimentos porque todos los organismos vivos del planeta lo necesitan. El fósforo está presente en las membranas celulares, en la estructura del ADN y también en nuestro esqueleto. Sin embargo, a diferencia del oxígeno y el nitrógeno, otros componentes clave de la vida en la Tierra, el fósforo no tiene este suministro.

La pequeña fracción del fósforo que utilizamos proviene de la corteza terrestre y puede tardar hasta millones de años en desarrollarse, y nuestras minas se están agotando cada vez más rápido. Por esta razón, el ilustre Isaac Asimov describió el material como «el cuello de botella de la vida» en un ensayo escrito en 1939.

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Aunque este material es tan raro en la naturaleza, irónicamente, muchos lagos han pasado por un proceso conocido como eutrofización. Este proceso ocurre cuando una serie de nutrientes entran en contacto con una fuente natural de agua, a medida que se acumulan fosfatos y otros minerales, la vegetación acuática y las algas se vuelven más densas, eventualmente agotando el agua, el oxígeno y por lo tanto matan la vida acuática.

Los científicos crean un dispositivo versátil para limpiar la contaminación

La perla es una especie de esponja hecha de tela o fibras. Crédito: Universidad Northwestern

«Estábamos reutilizando el fosfato mucho más», dijo la autora principal, Stephanie Ribet, al Phys.org. “Ahora simplemente lo sacamos del suelo, lo usamos una vez y lo arrojamos a las fuentes de agua después de su uso. Es, por tanto, un problema de contaminación, un problema de sostenibilidad y un problema de economía circular ”.

Equipo

Nombrado Pearl, acrónimo de membrana para remoción y recuperación de fosfatos ligeros, representa un cambio en la lógica de limpieza de fosfato en agua contaminada, porque antes solo pensábamos en remover fosfato de los lagos, ahora también pensamos en la reutilización de este Material.

La perla es una especie de esponja recubierta de tela o fibras, que secuestran selectivamente hasta el 99% de los iones fosfato en el agua contaminada. Debido a que está recubierto con nanoestructuras que se unen al fosfato, Pearl se puede ajustar controlando el pH para absorber o liberar nutrientes para permitir la recuperación de fosfato y la reutilización de la membrana varias veces sin generar desechos físicos.

Los científicos crean un dispositivo versátil para limpiar la contaminación

Los investigadores utilizaron muestras del Servicio de Recolección de Agua de Chicago. Crédito: Distrito de recuperación de agua de Chicago

Para las pruebas, los investigadores tomaron muestras del Departamento de Recuperación de Agua de Chicago, la intención era agregar complejidad adicional a los experimentos utilizando muestras reales. “Solíamos llamarlo una ‘solución a nanoescala para un problema de gigatoneladas’, dijo uno de los autores del estudio, Vinayak Dravid.

“En muchos sentidos, las interacciones a nanoescala que estudiamos tienen implicaciones para la remediación a nivel macro”, agregó el profesor. Otra cosa buena de Pearl es su escalabilidad, que va desde pequeñas cantidades, desde unos pocos miligramos, hasta kilogramos, y puede alcanzar una escala aún mayor.

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