Un nuevo material promete limpiar el arsénico del agua potable
Un equipo de investigación desarrolló un material a base de carbón activado que permite eliminar arsénico del agua, además de otros contaminantes. Bajo la forma de pequeñas esferas, el producto podría funcionar en filtros de agua de consumo masivo. El nuevo producto promete una solución eficaz y económica a un problema ambiental que afecta a distintas zonas del país.
Un novedoso desarrollo fue llevado a cabo en el Laboratorio de Polímeros y Materiales Compuestos del Instituto de Física de Buenos Aires (UBA-CONICET), el mismo que ya tiene en su haber algunos hitos como los famosos “barbijos del CONICET” que fueron masivamente utilizados durante la pandemia.
Bajo la dirección de Silvia Goyanes, el equipo ha desarrollado ahora un producto que es capaz de remover arsénico del agua de forma sencilla y a muy bajo costo. “Sabemos que en el agua no hay un único contaminante, entonces la idea de este material, como otros que desarrollamos, es que sea multiabsorbente, si bien remueve principalmente arsénico, también funciona con microorganismos, bacterias, virus, colorantes y plaguicidas”, afirma Alicia Vergara, integrante del equipo recientemente seleccionada como investigadora del CONICET en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.
Según Vergara, quien continuará con esta senda de investigación, el Laboratorio se caracteriza por dos grandes líneas. “Por un lado, trabajamos en el desarrollo de envases y empaques con materiales como la fécula de mandioca, con distintas modificaciones, para procesos industriales. Por otro, nos enfocamos en la remediación ambiental, principalmente, en la remoción de contaminantes del agua”, comenta.
“Trabajamos desde hace muchos años con diferentes tipos de materiales, en particular, a base de carbono, nanofibras de carbono o biocarbones, haciéndoles distintas modificaciones para la remediación de distintos contaminantes del agua”, detalla la investigadora. Y suma: “Esto nace por un proyecto financiado por la UBA que incluye una parte que se trabaja en colaboración con una empresa. La idea fue desarrollar un material filtrante que sirva como relleno de los cartuchos de filtros de agua”.
Agua limpia para todos
El objetivo del equipo era lograr un producto que pudiera ser consumido masivamente en los hogares. “Buscábamos que una persona pudiera cambiar su cartucho y tener su kit de esferas para cargar su filtro, o también desarrollar un tipo de jarras que se pueden usar en casa, de fácil filtración y accesibilidad y a precios mucho más baratos de lo que se ofrece a nivel comercial”, comenta Carlos Rodríguez Ramírez, becario postdoctoral en el Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA, UBA-CONICET) y parte del equipo.
El científico remarca que allí radica uno de los principales limitantes que existen hoy en el país. “Hay una alta cantidad de arsénico en varios lugares y sabemos que es difícil para mucha gente conseguir materiales económicos para removerlo. Entonces, nuestro material fue pensado para que personas de bajos recursos pudieran obtenerlo y que fuera de fácil manipulación”, afirma. Y agrega: “Generalmente, los filtros convencionales comerciales no sirven para remover arsénico y comprar el que sí lo hace es más caro”.
“Hay filtros aprobados por ANMAT específicos para la remoción de arsénico, pero son más costosos que los convencionales y éstos, a su vez, comparados con los costos que estamos teniendo nosotros, también lo son”, comenta Vergara.
Además, Matías Barella, técnico electrónico del Departamento de Física de Exactas UBA, sostiene que esos filtros resultan eficaces bajo una serie de condiciones: un flujo de agua y una concentración de arsénico determinados. “Dentro de esas normas, el filtro funciona bien, pero si hay un caudal más grande de agua o parte de una concentración de arsénico mayor, no llega a filtrar”, asegura.
A grandes rasgos, tomamos un carbón activado y le hicimos diferentes modificaciones, generando activos que hacen que remueva el arsénico, aunque también tiene potencial para remover colorantes, pesticidas y, por cómo está constituido, también bacterias, hongos y virus. Decimos que es más económico porque abaratamos costos de los materiales necesarios”, completa Vergara.
El resultado final son unas esferas milimétricas similares a las que ya utilizan algunos filtros. “Es lo más cercano a lo que hoy existe y se adapta, incluso, a los cartuchos comerciales”, comenta Barella. Por su parte, Vergara explica el proceso: “Utilizamos un carbón cuya fuente es una biomasa que pasa por un proceso de pirólisis y carbonización, se obtiene el material de carbono y nosotros tomamos ese carbón, hacemos las modificaciones y lo transformamos en esferas que tienen los distintos activos”.
Esas activaciones involucran transformaciones químicas con las que se generan grupos funcionales. “Podemos incorporar diferentes activos que son los que, a través de determinadas interacciones, atrapan ese contaminante específico”, completa Vergara. Y añade: “Nuestro laboratorio trata de que los materiales que se desarrollan tengan un futuro para la transferencia hacia la industria y se puedan producir a gran escala. Por eso buscamos que los procesos con los que realizamos esas modificaciones químicas tengan la menor cantidad de pasos posible, el menor gasto energético e insumos económicos. Nosotros no tenemos capacidad para producir el material, pero sí el know how”.
Un problema federal
La presencia de niveles altos de arsénico en el agua es un problema que en nuestro país ya se da de forma natural. “En Argentina, por sus características geológicas, el agua de pozo suele tener altos contenidos de arsénico. Es una problemática preocupante porque hay muchas provincias del país que lo padecen. Y el arsénico es un contaminante silencioso, es inodoro e incoloro”, asegura Vergara.
“Hay una distribución bastante amplia del arsénico a nivel país. El problema es que existe una diferencia en las cantidades mínimas aceptadas”, afirma Rodríguez Ramírez. Es que la Organización Mundial de la Salud (OMS) establece un máximo de diez ppb (partes por mil millones), pero en diferentes provincias del país ese valor puede ascender hasta cincuenta o incluso cien ppb.
“Muchas personas piensan que hirviendo el agua solucionan el problema. Es un error, porque no se trata de algo biológico, sino que es un componente que al hervir el agua se concentra y termina siendo peor. Entonces, intentamos erradicar el contaminante y estos sistemas de absorción permiten remover esa cantidad de arsénico y que el consumo de agua esté dentro de lo establecido por la OMS”, manifiesta el investigador.
El equipo destaca que al tratarse de un material que absorbe diferentes contaminantes puede resultar muy beneficioso en las provincias donde hay más problemas con el arsénico, ya que son, además, zonas agrícolas y pueden presentar diferentes contaminantes asociados a esa actividad, como los plaguicidas. “Apuntamos a distintos tipos de contaminantes: derrames de petróleo, de colorantes, de fármacos, de plaguicidas, de arsénico”, enumera Rodríguez Ramírez.
Por otra parte, su escala de aplicación puede ser muy amplia. Así lo resalta Barella: “Creo que lo importante sobre este material es que no fue diseñado bajo un criterio que apunte exclusivamente a la gran industria, sino que también tiene la posibilidad de utilizarse en una jarra de agua para uso personal. Su morfología permite que pueda estar en cualquier tipo de cartucho de filtro comercial y que tenga un uso tanto personal como hogareño e industrial”.
“Ahora estamos tratando de tener conversaciones con distintas empresas que han manifestado interés en este desarrollo. En cuanto a nuestro trabajo, además de este tipo de productos para transferir, seguimos con nuestras diferentes líneas de investigación, publicando y dando clases. Nuestra idea es continuar haciendo materiales innovadores adaptados para la reducción de contaminantes con distintas tecnologías, por ejemplo, algunas a nanoescala, y otras con fibras de botellas recicladas, entre otras”, concluye Vergara.
Adrián Negro
NEX Ciencia
