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Descubren un método natural para descontaminar el agua

Hallar métodos baratos y seguros para descontaminar el agua es uno de los grandes retos a los que se enfrentan en la actualidad los científicos. Un grupo de investigadores brasileños y nigerianos ha encontrado un nuevo método, sencillo y barato, en el que solo se necesitan para lograrlo algunos compuestos de bajo costo, como arcilla, semillas de papaya y cáscaras de banana, y energía solar. El descubrimiento podría salvar millones de vidas.

Casi 2.000 millones de personas, un tercio de la población mundial, toman a diario agua contaminada con materia fecal, según una estimación de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Las enfermedades asociadas a este tipo de contaminación –cólera, disentería, fiebre tifoidea y poliomelitis– constituyen una de las mayores causas de morbilidad y mortalidad a escala global.  La OMS estima que el agua contaminada provoca más de 500.000 muertes al año por diarrea, y es un factor importante en enfermedades como las lombrices intestinales, la esquistosomiasis o el tracoma.

Además, el acceso al agua potable está disminuyendo en buena parte del planeta, debido al progresivo vertido de contaminantes domiciliarios, agrícolas, industriales y hospitalarios en el medio ambiente.

Los microorganismos nocivos, nitratos, fosfatos, fluoruros, hidrocarburos policíclicos aromáticos y metales pesados –tales como cadmio, mercurio y plomo– se encuentran entre los principales agentes contaminantes.

Y aún es peor la contaminación del agua con cepas de bacterias resistentes a múltiples fármacos y metales, seleccionadas debido al vertido indiscriminado de antibióticos en el medio ambiente. De ahí la importancia y la necesidad de encontrar métodos sencillos y baratos para descontaminar el agua, fundamentalmente en los países subdesarrollados o en desarrollo.

Un estudio desarrollado en el Laboratorio de Espectroscopía de Materiales Funcionales, del Instituto de Física de São Carlos de la Universidad de São Paulo, en Brasil, en colaboración con el African Centre of Excellence for Water and Environmental Research, de Nigeria, ha arrojado resultados muy prometedores.

“La fotocatálisis es la forma más eficiente de descontaminación del agua”, apunta Andréa de Camargo, una de las autoras del estudio. “Hemos desarrollado un método que utiliza nanocompuestos fotocatalíticos basados en precursores de bajo costo, abundantes en los países del África subsahariana y en Brasil, y radiación solar, lo que brinda una solución sostenible para regiones en las cuales el abastecimiento de energía eléctrica estable constituye un problema extra”, señala.

“Al interactuar con la radiación solar, el material libera especies reactivas de oxígeno, que destruye microorganismos y degrada residuos de antibióticos y efluentes agrícolas”, explica De Camargo.

Para producir los nanocompuestos, los investigadores utilizaron como precursores arcilla (caolinita), semillas de papaya o cáscaras de banana (ambas como fuentes de carbono) y sales de metales (cloruro de cobre o cloruro de zinc).

“Los nanocompuestos formados por caolinita, semillas de papaya, cobre y zinc se mostraron eficientes para la purificación del agua contaminada con Escherichia coli, bacteria resistente a múltiples drogas y metales”, revela De Camargo.

En la producción de los nanocompuestos se combinaron diversas técnicas de laboratorio: solución, agitación continua, secado, calcinación, esterilización, lavado y segundo secado. “El material resultante se empaquetó en columnas de vidrio previamente esterilizadas. El agua contaminada entra por un extremo de la columna, atraviesa el material en presencia de luz solar y sale descontaminada en el otro extremo”, resume la investigadora.

En el estudio se identificaron tres mecanismos de desinfección diferentes, dependiendo del compuesto estudiado: la interacción electrostática, la toxicidad metálica y la fotocatálisis.

“Pese a que se identificaron los tres mecanismos, aún no está claro si suceden simultánea o secuencialmente. En todo caso, la prueba de concepto resultó exitosa: se utilizaron eficientemente materiales híbridos nanocompuestos basados en precursores de bajo costo para la desinfección de agua contaminada con bacterias multirresistentes”, subraya De Camargo.

La investigadora indica que los residuos de cobre y zinc presentes en el agua tratada no resultan perjudiciales para el consumo humano. “Al considerar el consumo diario promedio de los adultos sanos, que es de tres litros y medio, los residuos de cobre y zinc presentes en el agua tratada, de 0,8 miligramos y de 0,51 miligramos por litro, respectivamente, están por debajo del máximo recomendado por la OMS”, apunta.

Además de esta composición, el grupo analizó también varias más. Nanocompuestos de caolinita, cáscaras de bananas, tungstato de sodio y dióxido de titanio fueron efectivos para la fotodegradación de varios antibióticos y de un fármaco antipalúdico.

Otros compuestos (óxidos de zinc y hierro) con soporte en arcilla y capas de carbono proveniente de semillas de papaya, resultaron efectivos para eliminar esteroides estrogénicos del agua.

Los principales métodos para descontaminar el agua son: energía solar, microoganismos, bacterias y plantas acuáticas y algas. Descontaminación no es lo mismo que desinfección. Este último proceso, que complementario al primero, supone la extracción, desactivación o eliminación de los microorganismos patógenos presentes en el agua.

Existen más de 70.000 sustancias conocidas como contaminantes, cuyo vertido en el mar suponen una de las principales causas de contaminación en el agua, un recurso trascendental para la vida en el planeta.

Página de referencia: https://www.dicyt.com/noticias/un-nuevo-metodo-de-descontaminacion-del-agua-auna-compuestos-de-bajo-costo-y-energia-solar

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