El Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid desarrolla un método para capturar y valorizar nanoplásticos del agua
Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) han desarrollado un sistema para capturar nanoplásticos de PET presentes en el agua mediante nanoflores magnéticas de óxido de hierro y transformar posteriormente estos residuos en materiales funcionales para la descontaminación. El trabajo, publicado en Chemical Engineering Journal, plantea una estrategia que combina la eliminación de contaminantes emergentes con su valorización dentro de un enfoque de economía circular.
Captura magnética de nanoplásticos
La tecnología se basa en nanopartículas de óxido de hierro con una estructura en forma de nanoflor. Su configuración integra varios núcleos magnéticos que mejoran la respuesta frente a campos magnéticos y permiten que las partículas se adhieran a los nanoplásticos presentes en el agua. Una vez formados estos agregados híbridos, pueden recuperarse mediante un campo magnético.
El estudio se ha centrado en nanoplásticos de tereftalato de polietileno (PET), un polímero ampliamente utilizado en botellas, envases alimentarios y fibras textiles. Estas partículas pueden generarse por la fragmentación progresiva de residuos plásticos debido a procesos como la radiación solar y el desgaste físico, alcanzando tamaños nanométricos y aumentando su movilidad en los sistemas acuáticos.
Los resultados muestran una elevada capacidad de captura: un gramo de nanoflores magnéticas puede retener hasta 10 gramos de nanoplásticos de PET, equivalentes a 10.000 miligramos. Esta capacidad resulta especialmente relevante ante la dificultad de separar partículas de dimensiones nanométricas mediante tecnologías convencionales de tratamiento.
Del contaminante capturado a un material funcional
Uno de los principales aspectos diferenciales de la investigación es que el proceso no se limita a retirar los nanoplásticos del agua. Las nanoflores de óxido de hierro permanecen adheridas a las partículas capturadas, dando lugar a materiales híbridos magnéticos que incorporan el residuo plástico y sus propiedades funcionales.
Estos materiales pueden utilizarse posteriormente para adsorber otros contaminantes presentes en el agua, como metales pesados y colorantes orgánicos, e incluso participar en procesos de degradación catalítica. De esta manera, el nanoplástico deja de considerarse únicamente un residuo que debe eliminarse y pasa a formar parte de una plataforma destinada a la descontaminación.
El planteamiento introduce así un doble proceso de tratamiento: primero, la recuperación magnética de los nanoplásticos y, posteriormente, su aprovechamiento como componente de un nuevo material descontaminante. Según el equipo investigador, esta estrategia permite utilizar el propio contaminante para contribuir a la eliminación de otros contaminantes.
Material reutilizable y con bajo consumo energético
El sistema presenta además características orientadas a su reutilización. El material híbrido mantuvo el 88 % de su capacidad descontaminante después de cinco ciclos de uso, mientras que la liberación de hierro al agua se situó por debajo del 0,82 % del contenido inicial, resultados que apuntan a una buena estabilidad del material durante los ciclos evaluados.
Otro elemento destacado es el uso de calentamiento magnético localizado. En lugar de elevar la temperatura de todo el volumen de agua, esta tecnología concentra la generación de calor en la superficie de las nanopartículas, lo que puede reducir el consumo energético asociado al proceso.
El trabajo amplía una línea de investigación previa del ICMM-CSIC, que ya había demostrado la capacidad de estas nanopartículas para extraer y degradar microplásticos presentes en el agua. En este nuevo desarrollo, el objetivo evoluciona desde la eliminación de partículas plásticas hacia su valorización como materia prima para tecnologías de tratamiento avanzado de aguas.
