La contaminación del agua es uno de los principales problemas globales en muchas partes del mundo. Los metales pesados representan un gran grupo de contaminantes del agua que pueden acumularse en el cuerpo humano, causando muchas enfermedades.
Las tecnologías actuales usadas para tratar las aguas residuales contaminadas de metales pesados consumen mucha energía debido a la alta presión y los requisitos de potencia o son muy selectivas en lo que filtran, lo que hace que el agua potable sea menos asequible en los países en desarrollo.
Ahora, investigadores del NTU Singapore, en colaboración con la ETH Zurich, han creado una membrana fabricada con un subproducto de la fabricación de aceite vegetal que puede filtrar los metales pesados del agua contaminada.
El equipo de investigación dirigido por la NTU utilizó las harinas oleaginosas de dos aceites vegetales comunes, el de girasol y el de cacahuete.
Investigación.
El equipo comenzó extrayendo las proteínas del metal de las semillas oleaginosas y luego las convirtió en estructuras de tamaño nanométrico parecidas a cuerdas, conocidas como fibrillas proteicas amiloides.
Estas fibrillas proteicas amiloides son atraídas por los metales pesados y actúan como tamices moleculares, atrapando los iones de metales pesados a su paso.
A continuación, los investigadores combinaron las fibrillas amiloides extraídas con carbón activado para formar una membrana híbrida.
Estas membranas se utilizaron para filtrar agua contaminada con metales pesados comunes: Platino, cromo y plomo.
Cuando el agua contaminada fluye a través de la membrana, los iones de metales pesados se adhieren a la superficie de las fibrillas amiloides. La elevada relación superficie-volumen de las fibrillas amiloides las hace eficaces para adsorber una gran cantidad de metales pesados.
El equipo descubrió que sus membranas filtraban hasta el 99,89% de los metales pesados. El filtro era más eficaz para el plomo y el platino, seguido del cromo.
Los investigadores afirman que una membrana híbrida a base de amiloides fabricada con proteína de girasol sólo necesitaría 16 kg de proteína para filtrar el volumen equivalente a una piscina olímpica contaminada con 400 partes por billón (ppb) de plomo en el agua potable.
Los metales atrapados también pueden extraerse y reciclarse. Tras la filtración, la membrana utilizada para atrapar los metales puede simplemente quemarse, dejando atrás los metales.
La nueva membrana basada en proteínas tiene el potencial de ser un método barato, de bajo consumo, sostenible y escalable para descontaminar los metales pesados del agua.
Además, proporciona un uso sostenible para los residuos de semillas oleaginosas que, de otro modo, se desecharían o se utilizarían como alimento para animales.
Los investigadores afirman que esta filtración requiere poca o ninguna energía, a diferencia de las tecnologías tradicionales, como la ósmosis inversa, que no sólo es más cara sino que también requiere una fuente de electricidad.
«Nuestras membranas basadas en proteínas se crean mediante un proceso ecológico y sostenible y requieren poca o ninguna energía para funcionar, lo que las hace viables para su uso en todo el mundo y especialmente en los países menos desarrollados. Nuestro trabajo pone el metal pesado donde debe estar: como género musical y no como contaminante en el agua potable«, afirma el profesor Miserez, que dirigió el estudio.
Fuente:
R. (2022bg, junio 29). Nuevos filtros de bajo coste que usan residuos vegetales para eliminar el 99,89% de los metales pesados del agua. EcoInventos. Recuperado 29 de junio de 2022, de https://ecoinventos.com/nuevos-filtros-residuos-vegetales-eliminar-metales-pesados/