Científicos crean una esponja “navaja suiza” que absorbe el peligroso fosfato del agua

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Científicos crean una esponja “navaja suiza” que absorbe el peligroso fosfato del agua

Afloración de fosfato / Flickr

La contaminación por fosfato en ríos y lagos ha alcanzado niveles peligrosos, provocando la proliferación de algas que privan de oxígeno a los peces y las plantas acuáticas. Por eso, investigadores en EE.UU. han creado una membrana capaz de absorber fosfato, haciendo que el mineral sea reutilizable. Los hallazgos se publicarán en PNAS.

El equipo de la Universidad Northwestern comparan a su membrana con una “navaja suiza”. El apodado PEARL (Phosphate Elimination and Recovery Lightweight) es un material poroso y flexible que captura hasta el 99% de los iones de fosfato en agua contaminada. Está recubierto con un material que se une al fosfato y actúa efectivamente como una esponja, con la capacidad de retenerlo en el interior o expulsarlo.

“Solíamos reutilizar mucho más el fosfato”, dijo la autora principal del estudio, Stephanie Ribet. “Ahora simplemente lo sacamos del suelo, lo usamos una vez y lo tiramos a las fuentes de agua después de su uso. Entonces, es un problema de contaminación, un problema de sostenibilidad y un problema de economía circular”.

Coautores
Coautores Vinayak Dravid y Stephanie Ribet examinan su sustrato de eliminación y recuperación de fosfato. / Universidad de Northwestern.

Fosfato

La contaminación por fosfato en el área, especialmente en el lago Erie, es un problema importante. Si el químico se acumula en este lago, que proporciona más de 10 millones de agua potable por día, se generará la proliferación de algas.

Desde mediados de la década de 1990, el lago Erie ha experimentado un aumento en la cantidad de nutrientes (incluido el fósforo) que ingresan al lago. Este proceso se conoce como eutrofización y provoca la floración de algas los cuales privan a los peces y las plantas acuáticas del oxígeno que necesitan, provocando su muerte.

En 2018, las autoridades ambientales de EE.UU. publicaron recomendaciones sobre cómo reducir el fósforo en el lago Erie. Actualmente, los mejores métodos para eliminar el fosfato de los sistemas de agua son los “métodos complejos, prolongados y de varios pasos”. Sin embargo, éstos no recuperan el fosfato y finalmente generan una gran cantidad de desechos.

El fósforo es una parte importante de la cadena alimentaria mundial, y los agricultores lo necesitan como fertilizante. Todo organismo vivo del planeta depende de él de una forma u otra. La sustancia puede tardar miles o millones de años en producirse, pues proviene de las fuerzas geológicas de la Tierra que esencialmente aplastan su superficie.

PEARL

Ribet y su equipo confían en que su solución funcionará en diferentes niveles, desde miligramos hasta kilogramos. “Siempre se pueden hacer ciertas cosas en un entorno de laboratorio”, afirmó Vinayak Dravid, coautor del estudio.

“Pero hay un diagrama de Venn cuando se trata de escalar, donde se necesita poder escalar la tecnología, buscando que sea efectiva y asequible. No había nada en esa intersección de los tres anteriores, pero nuestra esponja parece ser una plataforma que cumple con todos estos criterios”, añadió Dravid.

Cuando probaron su solución del Distrito de Recuperación de Agua de Chicago, encontraron que la membrana PEARL ofrece un proceso de un solo paso y no produce residuos.

Asimismo, se está analizando si la esponja podría usarse para otros contaminantes del agua, como metales pesados. Los investigadores creen que este tipo de métodos serán una “solución a nanoescala para un problema de gigatoneladas”.

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