Nanotecnología contra la contaminación
Desarrollan nanoestructuras de óxido de zinc que buscan degradar los colorantes que se desechan desde la industria textil
Por Ámbar Barrera @astrobruja_
28 de junio, 2015
Comparte
Ámbar Barrera

@Dra_Caos

Tal vez sea familiar la escena de un río que, en vez de llevar agua clara, lleve agua azul, espumosa, o tal vez más densa de lo normal. En Puebla, es una realidad transitar (ya sea en coche o a pie) a un costado del Atoyac y percibir un olor penetrante, como a cañería.

Los alcances de la contaminación del río Atoyac afectan a millones de personas todos los días y las acciones del gobierno se tornan lentas, con todo y la promesa de limpiarlo en un lapso de menos de 20 años y con todo y la clausura de algunas fábricas textiles en Tlaxcala, como sucedió en febrero de este año.

Parte del esfuerzo por encontrar alternativas que ayuden a degradar los contaminantes del agua y sanear los ríos puede encontrarse en la Facultad de Ingeniería de la BUAP, donde los investigadores Alejandro Escobedo Morales y María de Lourdes Ruiz Peralta coordinan un proyecto de ciencia básica que, con nanoestructuras de óxido de zinc, buscan degradar los colorantes que se desechan desde la industria textil.

–Los nanomateriales se definen como materiales que tienen al menos una de sus dimensiones físicas en el orden nanométrico ¿Cuánto es eso? Es algo realmente muy pequeño. Para darnos una idea, una medida nanométrica sería el grosor que daría de un cabello humano si lo dividiéramos unas 10 mil veces –explica el investigador Alejando Escobedo, en entrevista para Lado B.

Están usando óxido de zinc por ser un material que absorbe luz ultravioleta y tiene muchas propiedades desde el campo de la ingeniería hasta el área de la medicina.

–Lo extraordinario de estos materiales es que exhiben propiedades diferentes a sus contrapartes, o sea estos materiales en micras o escalas más grandes.  Simplemente con reducirles el tamaño, su comportamiento físico, químico cambia notoriamente y uno puede modular sus propiedades simplemente cambiando su tamaño.

El experimento que están realizando podría explicarse en términos sencillos de la siguiente manera: Ellos esparcen polvo de estas nanoestructuras de óxido de zinc sobre una muestra de agua contaminada. El óxido de zinc absorbe luz ultravioleta y se da un proceso llamado catálisis, que es lo que ayuda a que esos contaminantes se transformen o mineralicen, resultando en sustancias mucho menos dañinas de lo que eran al principio.

–Lo que degradamos es una sustancia química, es una masa. Y la masa no se puede destruir, lo que hacemos es transformarla por medio del proceso de fotocatálisis. Entonces el óxido de zinc lo que hace es, por explicarlo de alguna manera, fragmentar las sustancias contaminantes en segmentos más pequeños. El punto es que estos residuos resultantes no sean más tóxicos que el original. Cuando no son tóxicos, es cuando se dice que el material se mineralizó, y ese es el objetivo.

[pull_quote_right]Son diversos factores los que tienen que influir para que, en el caso del Atoyac, se pueda resolver su problema de contaminación. Tendría que haber una sinergia de parte de las autoridades, científicos e industrias, mientras no se dé esa sinergia, será muy difícil o no va a pasar.[/pull_quote_right]

Las pruebas preliminares se hacen con los distintos colorantes textiles por separado, lo que va arrojando diferentes resultados, diferentes tipos de residuos finales, que son los que se están estudiando si efectivamente logran el objetivo de ser menos dañinos que la original mediante evaluaciones toxicológicas.

–En primera instancia hemos probado ya varios colorantes que ya se ha comprobado que si se mineralizan con el óxido de zinc (rodamina y azul de metileno), ahora el objetivo es probar si funciona con otros, como lo hacemos ahora con naranja de metil, que son los más duros de degradar.

El proyecto de investigación comenzó hace un año y hasta ahora las pruebas sólo se han realizado dentro del laboratorio. Se espera que esta fase duré al menos 5 años más para ofrecer

–Lo que queremos es obtener un material que tenga una actividad fotocatalítica superior a todo lo comercial. Ya superamos al dióxido de titanio, el catalizador por excelencia, pero si bien es superior, no es tan grande la diferencia. La ventaja del óxido de zinc es que es más barato porque es muy abundante en la corteza terrestre, contrariamente al titanio, que hay poco y por eso es caro.

Desde su estructura nanométrica, el óxido de zinc puede ser transformado para aumentar su capacidad fotocatalítica, esto agregando otros metales nanométricos como oro, plata o paladio, lo que además permitiría que el material se active no sólo con luz ultravioleta sino con luz solar, lo que reduciría el costo del proceso.

–La radiación solar tiene una pequeña región ultravioleta que no alcanza a activar el óxido de zinc, pero si el material se sensibiliza con esos otros materiales ya puede activarse solamente con la región visible de la luz solar. Eso ya lo logramos, pero seguimos haciendo pruebas.

Hasta ahora, los experimentos se han realizado a pequeña escala. En una etapa posterior tendría que buscarse la forma de hacer una producción a escala, lo cual correspondería a un equipo diferente de ingenieros químicos.

–Ahorita estamos, diría yo, como a la mitad. Lo primero es probar un material que sea muy eficiente catalíticamente y después aplicarlo a afluentes ya reales. Para eso ya estamos estableciendo un contacto con la industria textil que está interesada en este trabajo.

Desde el punto de vista científico de Alejandro Escobedo, sí es posible sanear el Río Atoyac, aunque decir un lapso de tiempo exacto en el cuál podría cumplirse sería aventurado.

–No solamente es un problema técnico, sino también involucra cuestiones de legislación, una problemática social que tiene que ver con lo laboral y el trabajo de la industria. Eso es más complejo que desarrollar una técnica que limpie el agua. Son diversos factores los que tienen que influir para que, en el caso del Atoyac, se pueda resolver su problema de contaminación. Tendría que haber una sinergia de parte de las autoridades, científicos e industrias, mientras no se dé esa sinergia, será muy difícil o no va a pasar.

Comparte
Ámbar Barrera
Periodista, comunicóloga, fotógrafa, feminista y amante del arte.