La contaminación del agua es un problema que aqueja a un gran número de comunidades en Chile. Esta situación se presenta especialmente en el norte, donde el agua se mezcla con metales pesados y metaloides, como el arsénico y el plomo, llegando a niveles que superan lo permitido por la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Utilizando nanopartículas de hierro de valencia cero (nZVI), investigadores del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna), liderados por el académico del Departamento de Física, Dr. Samuel Baltazar, identificaron las características de la contaminación del agua con el arsénico, con miras a optimizar su proceso de limpieza.
Mediante un proyecto Conicyt de Inserción a la Academia, los investigadores buscaron parámetros destinados a mejorar la eficiencia de la adsorción de diferentes elementos, tales como arsénico, a través de nanopartículas de hierro, en este caso, observando de manera particular el pH, el cual presenta una mayor capacidad de adsorción en condiciones ácidas (pH 4.0). “En el laboratorio, replicamos como se presenta este metaloide naturalmente en zonas de Chile, determinando la relación entre el pH del líquido contaminado con la concentracion de arseniato As(V), y el tiempo de contacto en que las nanopartículas de hierro absorben el arsénico”, destaca el Dr. Baltazar. Estos resultados han mostrados ser superiores a los obtenidos con otros productos comerciales actualmente disponibles.
Utilizando nanopartículas de hierro de valencia cero, se identificaron las características de la contaminación del agua con el arsénico
Uno de los resultados de este estudio es el artículo “Reordenamiento superficial de nanopartículas de Fe de valencia cero: el papel de pH y sus implicaciones en la cinética de adsorción de arseniato”, publicado en la revista Environmental Technology.
El proyecto consistió “en sintetizar, caracterizar y aplicar sistemas nano-estructurados a diversas problemáticas de la sociedad. En particular nos enfocamos en la utilización de estos sistemas muy pequeños con excelentes propiedades de adsorción de elementos trazas, para solucionar problemas medioambientales a gran escala”, explica el Dr. Baltazar.
Este estudio, próximo a cumplir cuatro años, se gestó de manera interdisciplinaria entre físicos y químicos de la U. de Santiago, donde destacan la participación de la Dra. Dora Altbir, el Dr. Nicolás Arancibia y la Dra. María Angélica Rubio. A ellos se suma la colaboración internacional del Dr. Aldo Romero de la Universidad del Oeste de Virginia, y de la Dra. Alejandra García de la Universidad de Texas, Estados Unidos.
El plomo como contaminante
En el marco de esta investigación, también se desarrolló un estudio del plomo como contaminante del agua, comprobándose que era posible su remoción usando hierro. A diferencia del arsénico, en el laboratorio replicaron agua contaminada con plomo como resultado de la intervención del ser humano. También se encontró una relación entre el pH y la remoción del metal pesado, cuyos resultados de capacidad de remoción fueron optimizados. El siguiente paso es conseguir apoyo de la industria para avanzar en la investigación aplicada.
“Las nanoestructuras ya se utilizan ampliamente en diferentes áreas, como la biología y electrónica. Creo que estamos en un momento en que tenemos suficientes herramientas para hacer una real contribución en la solución de problemas ambientales usando nanotecnología. Hemos comenzado a ver aplicaciones concretas de la nanotecnología, sin embargo, esto recién esta comenzando, por lo que tenemos la oportunidad de hacer una gran contribución a su desarrollo”, señala el Dr. Baltazar.
