Expertos de la Universidad Federal de los Urales fabrican un adsorbente con una eficacia del 99,14%

Aug 03, 2023

Los científicos de la UrFU, junto con colegas de Egipto, sintetizaron un adsorbente para la purificación de aguas residuales a partir del colorante azul de metileno (muy utilizado en las industrias textil, plástica y papelera). La eficacia del adsorbente quedó demostrada mediante pruebas: se neutraliza hasta el 99,14% del colorante industrial. Este es un indicador extremadamente alto, ya que la eficiencia de la mayoría de sus análogos es, en el mejor de los casos, del 90%. El nuevo adsorbente es seguro porque está hecho a base de celulosa, uno de los materiales más ecológicos del planeta. El bajo costo y la alta eficiencia del adsorbente podrían hacerlo atractivo para proyectos globales en el futuro, como la limpieza de ríos. Se publican más detalles en Scientific Reports. “Nuestro desarrollo puede ser útil para su uso en plantas de tratamiento de aguas residuales para reducir la contaminación de las aguas residuales. Evitará consecuencias negativas para el medio ambiente y tendrá un efecto beneficioso sobre la salud de los organismos vivos. A diferencia de sus análogos, nuestro adsorbente es ambientalmente seguro, eficaz y tiene un bajo costo de producción. Durante las pruebas, el porcentaje máximo de eliminación de sustancias nocivas alcanzó el 99,14%. En el futuro, esto nos permitirá utilizar nuestro adsorbente para proyectos globales, por ejemplo, para limpiar grandes masas de agua de tintes industriales”, explica Ismail Hossein, investigador del Laboratorio de Nanomateriales y Nanodispositivos Funcionales de la UrFU. El tinte azul de metileno se utiliza para teñir algodón, lana y seda en color azul brillante. También se utiliza en fábricas que fabrican textiles, papel, caucho, plásticos y productos fotográficos. Incluso en medicina tiene una gran demanda; por ejemplo, se utiliza en el tratamiento de infecciones del tracto genitourinario. Como resultado, este tinte termina a menudo en las aguas residuales. Y eso supone un riesgo para la agricultura, la pesca y la salud humana. El adsorbente se basa en nanofibras de celulosa, un material seguro y reciclable. Otros componentes incluyen carbón activado, óxido de grafeno y nanotubos de carbono. Estas sustancias tienen una alta capacidad de adsorción y aumentan la eficiencia de absorción de tintes nocivos. Combinando estas sustancias y convirtiéndolas en un polímero, los científicos pudieron utilizar el electrohilado, una tecnología sencilla, respetuosa con el medio ambiente y económica, para producir nanofibras. “Estudios recientes han confirmado el uso de la celulosa como material adsorbente natural. La celulosa es un polisacárido natural e incluye una gran cantidad de glucosa. Esto le confiere propiedades atractivas: renovable, no tóxico, biodegradable y con una gran capacidad de absorción de colorantes. La celulosa es un componente de muchas plantas como el algodón, el lino y la madera. De ellos se puede extraer fácilmente la celulosa y utilizarla para crear un adsorbente”, comentó Ismail Hossain. Según los científicos, el porcentaje máximo de eliminación de tinte del medio acuático se logra en 180 minutos. En el futuro, los investigadores planean seguir trabajando en esta dirección y modificar el adsorbente. En particular, se prevé acelerar el proceso de purificación, así como ampliar la lista de sustancias nocivas disponibles para su eliminación.