Desarrollo de nuevas membranas nanofibrosas para descontaminar el agua dulce

El agua dulce constituye un recurso vital para la humanidad que, además ser finito y tener una disponibilidad geográfica irregular, se encuentra expuesto a diferentes fuentes de contaminación –tanto naturales como antrópicas- que pueden ser causantes de distintas enfermedades.

Entre las fuentes naturales de contaminación se destacan los altos niveles de arsénico (As) presentes en las aguas subterráneas en ciertas áreas, mientras que entre las antrópicas  se encuentran principalmente  los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) de los derivados del petróleo como benceno, tolueno, etilbenceno y xileno. Todos estos contaminantes son solubles y resultan imperceptibles al ojo humano al estar en el agua dado que no la enturbian.

Las nanotecnologías permiten en la actualidad el desarrollo nuevos métodos para filtrar y remover partículas contaminantes de un medio acuoso. Entre ellos, las membranas porosas hechas con nanofibras –de un tamaño  entre 500 y mil veces menor que un cabello-, presentes en el mercado en los últimos años, permiten filtrar el paso de ciertos contaminantes, aunque no de todos. En particular es difícil remover As y VOCs solubilizados en agua, con una eficiencia tal que el porcentaje final de éstos sea menor al aceptado para el consumo humano

Actualmente, el método más prometedor para capturar y remover contaminantes del agua es la utilización de nanopartículas  adsorbentes. El problema con esta metodología es que desparramar nanoadsorbentes en el ambiente puede ser una nueva fuente de contaminación.

“Para mitigar este daño nosotros pensamos en la posibilidad de confinar los nanoadsorbentes en membranas nanofibrosas -en cuyo desarrollo tenemos vasta experiencia. De esta forma podemos combinar dos técnicas de filtrado y al mismo tiempo evitar la generación de daño colateral sobre el medio ambiente”, explica Silvia Goyanes, investigadora principal del CONICET en el Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA, CONICET-UBA), al describir el desarrollo que le permitió ganar la última edición del  Premio L’Oréal-UNESCO “Por las mujeres en la ciencia”.

Goyanes dirige desde hace 15 años el Laboratorio de Polímeros y Materiales Compuestos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (FCEN, UBA) desarrollando tecnología desde la ciencia básica para transformar la materia en bienes usables y transables en el mercado.

“Para confinar los nanoadsorbentes en las membranas, vamos a valernos de diferentes técnicas, cada una de las cuales nos ofrece posibilidades diversas a la hora de capturar contaminantes. Hay que tener en cuenta además que siempre se debe escoger el nanoadsobente que vamos a usar en función del la fuente contaminante que se quiera remover”, explica la investigadora.

Además del confinamiento de nanoadsorbentes en las membranas los investigadores apuntan a sumar un tercer medio de filtrado. “Pensamos agregar en la superficie de las fibras grupos reactivos -moléculas adheridas a la membrana- que también tengan la propiedad capturar contaminantes dañinos para la salud humana. Al ser nanométricas cada una de estas fibras ofrecen la posibilidad colocar sobre las mismas una cantidad enorme de nanoadsorbentes, lo que las hace muy eficientes. Al retirar la membranas tras haber cumplido su función, los contaminantes capturados podrán ser extraídos o eliminarse junto con ellas”, concluye Goyanes