Diseñan filtros cerámicos con microcanales en forma de panal de abeja para eliminar metales pesados del agua

CÁDIZ 5 Abr. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de investigación de la Universidad de Cádiz, en colaboración con la Universidad Abdelmalek Essadi de Tetuán (Marruecos), ha diseñado unos filtros cerámicos con microcanales en forma de panal para eliminar metales pesados del agua.

La propuesta es "barata, accesible y fácil de producir", por lo que puede emplearse para purificar el agua en países con bajos recursos económicos, según explica en una nota la Fundación Descubre, Fundación Andaluza para la Divulgación de la Innovación y el Conocimiento.

En concreto, los científicos han desarrollado una estructura elaborada con dos arcillas típicas del norte de Marruecos que absorbe cadmio y plomo de entornos acuáticos contaminados, como ríos o lagos, para desarrollar un material cerámico tubular que contiene medio centenar de canales por centímetro cuadrado --del tamaño de una aguja o alfiler--, proporcionando una sección exterior abierta que recuerda a los panales de las abejas.

Este material puede emplearse como filtro en las corrientes de salida de agua de numerosas industrias, como el chapado de metales, minería, curtidurías, síntesis de fertilizantes, fabricación de papel, de baterías, de pesticidas, entre otras, que contaminan los espacios acuáticos naturales.

Según ha indicado la Fundación Descubre, los filtros se obtienen mediante un procedimiento de extrusión aplicado a la pasta de arcilla que se obtiene sólo mediante la mezcla con agua, sin la necesidad de añadir ningún reactivo químico.

"Antes de su empleo, el filtro debe terminar de formarse mediante calentamiento al aire, a una temperatura de aproximadamente 400 grados, muy inferior a la que se necesita habitualmente para elaborar otros filtros cerámicos comerciales con formas similares", ha explicado el investigador de la Universidad de Cádiz, Hilario Vidal.

Tradicionalmente, los absorbentes se emplean en forma de polvo o de pellets (gránulos), pero tanto de una como de otra forma el material es difícil de recuperar cuando ya no funciona. La ventaja del filtro monolítico es que llega a retener hasta 1,2 miligramos de plomo y 4,6 miligramos de cadmio por gramo de arcilla, lo que supone el equivalente a 100 gotas de agua.

El diseño abierto del material permite tratar caudales elevados y, una vez agotado, el cartucho se puede sustituir con facilidad.

PARA PAÍSES EN VÍAS DE DESARROLLO

En opinión de Vidal, "los países más desarrollados poseen otras tecnologías y materiales más sofisticados, como los carbones activos, para que llegue agua limpia a los hogares, pero para los países en vías de desarrollo es mucho más difícil acceder a estos recursos y con los monolitos de arcilla, se puede paliar este problema".

Para elaborar los monolitos, los científicos emplean illita-esmectita y estevencita, dos minerales compuestos por silicatos. Aunque realizaron el estudio con arcillas procedentes del norte de Marruecos, los expertos han afirmado que estos sedimentos pueden encontrarse en varios países del mundo, España entre ellos.

En ese sentido, han explicado que buscaban un material que fuera "común y fácil de obtener" en distintos países, que adsorbiera y redujera "de forma natural" metales pesados como el plomo y el cadmio, "sin perjudicar al medio ambiente y que requiriese poco consumo energético".

Este material arcilloso ya se ha probado en un laboratorio para filtrar plomo y cadmio, aunque, según han avanzado, también pordría adsorber otros metales como el níquel o el molibdeno, además de sustancias orgánicas tóxicas como colorantes y derivados fenólicos.

Además, puede ser "una alternativa" a otros materiales con los que se fabrican y comercializan filtros cerámicos similares pero de mayor coste, como es el caso de las cordieritas, habitualmente empleadas en los tubos de escape de los coches.

El siguiente paso de los investigadores del grupo 'Química de Sólidos y Catálisis' será desarrollar monolitos con arcillas procedentes de yacimientos españoles de Toledo y Jaén con el fin de eliminar antibióticos, que en altas concentraciones pueden ser nocivos para el medioambiente.