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Pretenden reducir contaminación con nanotecnología
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Pretenden reducir contaminación con nanotecnología

Limpiar las aguas contaminadas por los desechos de las empresas, que son arrojadas a ríos y mares, es uno de los objetivos de una investigación encabezada por la doctora María Guadalupe Pérez García, en el Centro Universitario de Tonalá (CUTonalá), de la Universidad de Guadalajara (UdeG).

 

Para remover los contaminantes, la doctora Pérez García fábrica materiales porosos y sólidos con apariencia de un gis. Estos se obtienen en laboratorio a partir de diferentes tipos de polímeros (moléculas resultantes de una reacción química), y adquieren la forma del recipiente donde se lleva a cabo la reacción.

 

En su superficie se incrustan nanopartículas (que miden menos de una millonésima parte de un metro), y son las que atraen los contaminantes.

 

Los materiales tienen una estructura porosa interconectada, lo que facilita la entrada del agua con mayor facilidad. Al momento de pasar el líquido, las nanopartículas atraen los contaminantes que contiene.

 

Entre las nanopartículas que se utilizan se encuentra dos tipos de óxido de hierro, que es un compuesto formado por hierro y oxigeno: la magnetita, que puede atraer metales pesados como arsénico, plomo y cadmio, y la maghemita, para remover el colorante azul de metileno.

 

Además, se han utilizado nanotubos de carbono (cilindros huecos y extremadamente pequeños, cuyas paredes están formadas por átomos de carbono), para remover gasolina, diésel y biodiesel.

 

La gasolina absorbida por estos materiales puede ser recuperada fácilmente mediante la microdestilación (que incluye procesos de evaporación) y puede reutilizarse. Entonces podría tener muchas aplicaciones cuando hay derrames de gasolina en el mar o el agua de los ríos.

 

Capacidad de absorción y ventajas

 

La doctora Pérez García destacó que las capacidades de absorción de cada material varían. Para el colorante azul de metileno, fue de 400 miligramos por gramo. Es decir, dos o tres veces más frente a otros absorbentes.

 

En el caso de la gasolina, diésel y biodiesel, el material tuvo una capacidad de absorción de cinco gramos por cada gramo y para el arsénico u otros metales pesados, apenas se empieza a utilizar y está en etapa de prueba, por lo que todavía no hay resultados.

 

Una de las ventajas de los materiales que se utilizan para la absorción es que son biodegradables, además de que pueden volver a utilizarse.

 

Otros materiales tienen poros, pero como no están interconectados, se tapan cuando absorben el contaminante, entonces tienen que ser desechados, explicó la investigadora.

 

En el caso de mis materiales, se pueden reutilizar fácilmente y la capacidad de absorción no se ve afectada, pues siguen teniendo la misma”, dijo.

 

Como parte del proceso de obtención de los materiales se utiliza la síntesis verde, con base en un nuevo tipo de solvente biodegradable conocidos como líquido iónico eutéctico. “Esa es otra novedad y ventaja de mi trabajo, además de que tienen alta capacidad de absorción”, abundó.

 

Refirió que el método de absorción está englobado dentro de los métodos físicos para limpiar el agua de contaminantes, ante la necesidad de buscar métodos cada vez más eficientes para tratar las aguas residuales de las industrias.

 

Historia de la investigación

 

La investigación inició hace cuatro años durante una estancia que la doctora Pérez García hizo en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav), en Querétaro, con los doctores Gabriel Luna Bárcena, investigador de este centro y Josué David Mota Morales, del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA), de la UNAM.

 

Después, Pérez García continuó trabajando en el proyecto durante una estancia en Madrid, España, en el Instituto de Ciencia de Materiales, con el doctor Francisco del Monte.

 

En el CUTonalá, el proyecto es realizado por alumnos del doctorado en Agua y Energía, de la maestría en Ciencias en Ingeniería del Agua y la Energía y de la licenciatura en Nanotecnología bajo la dirección de la Dra. Pérez García.

 

La investigación se desarrolla principalmente en dos laboratorios: el de Microscopía e Instrumentación y el de Síntesis y Caracterización de Materiales, dentro del Instituto de Energías Renovables. Además, colaboran con la académica el doctor Armando Soltero Martínez, del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI) de la UdeG y el doctor Mota Morales, de la UNAM.

 

Por lo pronto, la investigación está en fase de laboratorio o experimentación, la cual podría durar un año más. Un siguiente paso sería aplicar los procedimientos con contaminantes de la industria textil.


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