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Limpieza de agua con nanoimanes
Puede parecer una forma poco probable de limpiar el agua potable, pero los científicos de la Universidad Rice, en Houston, han descubierto que se pueden usar nanopartículas de óxido para eliminar el arsénico con una simple onda de un imán.
Las nanopartículas magnéticas de óxido (ilustradas aquí en rojo y naranja) tienden a unirse al arsénico. Los científicos de Texas creen que estas propiedades los hacen ideales para eliminar el arsénico del agua de pozo contaminada utilizando poco más que un imán. (Crédito: CBEN Rice University)
El arsénico se adhiere al óxido, dice Vicki Colvin , químico del Centro Rice de Nanotecnología Biológica y Ambiental. Y dado que el óxido es esencialmente óxido de hierro, tiende a ser magnético, por lo que puede extraerse del agua con un imán de baja potencia.
La técnica es muy prometedora para el tratamiento de millones de pozos que actualmente se cree que están contaminados con niveles peligrosos de arsénico, dice Colvin.
De hecho, según el Banco Mundial, casi 65 millones de personas corren el riesgo de sufrir problemas de salud relacionados con el arsénico, en gran parte debido a pozos contaminados. La situación es tan grave que ha llevado a la creación de un premio en efectivo de $ 1 millón, llamado Desafío Grainger , que se otorgará a quien encuentre una solución práctica para eliminar el arsénico de los pozos en los países pobres.
No es solo un problema en los países en desarrollo, dice Proctor Reid, director de programas de la Academia Nacional de Ingeniería , en Washington, D.C., que creó el Grainger Challenge. Incluso hay pozos contaminados con arsénico en Nuevo México, dice.
El óxido es conocido por su capacidad para unirse al arsénico, dice Scott Fendorf , científico del suelo en la Universidad de Stanford. Muchas de las técnicas existentes se basan en el óxido de hierro como eliminador, dice.
Al agregar nanopartículas de óxido al agua, el óxido de hierro puede ser aún más efectivo y no hay necesidad de hardware costoso ni maquinaria compleja, dice Colvin. Al ser pequeño, obtiene mucha superficie, lo que significa que necesita menos material para tratar el contenido.
Sin embargo, hasta ahora se pensaba que tales partículas, que tienen alrededor de 10 nanómetros de diámetro, necesitarían poderosos electroimanes para generar campos lo suficientemente fuertes como para vencer las fuerzas locales que actúan sobre las diminutas partículas.
Pero el equipo de Colvin, que publicó sus resultados en la revista Ciencias , muestra que incluso los imanes de baja potencia pueden funcionar. Las partículas interactúan magnéticamente, explica. Esto les permite comportarse, al menos magnéticamente, como un imán más grande y, por lo tanto, ser influenciados como tal.
Colvin y sus colegas luego repitieron su experimento, esta vez con agua contaminada con arsénico. Descubrieron que cuando se eliminaron las nanopartículas, los niveles de arsénico del agua se redujeron a niveles muy por debajo de los considerados seguros por la Agencia de Protección Ambiental.
Actualmente se utilizan varias técnicas diferentes, que van desde centrifugadoras hasta sistemas de filtración, para eliminar el arsénico. Dado que las tecnologías de remediación de arsénico a menudo deben implementarse en áreas remotas con acceso limitado a la energía, es importante que sean lo más simples posible y no requieran electricidad, dice Reid.
La técnica del arroz podría proporcionar un enfoque mucho más práctico. Si bien los experimentos de Colvin utilizaron nanopartículas relativamente caras, confía en que las partículas de óxido ultrapequeñas se pueden generar fácil y económicamente. En cuanto a los imanes, estos se pueden recuperar de los discos duros de computadoras viejas, muchas de las cuales terminan en el sudeste asiático, dice.
Este es un avance para el tratamiento del agua en general, dice Fendorf. Pero limpiar el arsénico es solo una parte del problema, dice. Queda una gran pregunta sobre qué hacer con el arsénico una vez que se retira del agua. Después de todo, sigue siendo un peligro para la salud.