El azul de metileno se redujo 91 por ciento y el paracetamol 92 por ciento
La creciente presencia de contaminantes emergentes en el agua, como colorantes, fármacos, herbicidas, pesticidas, hormonas y metales pesados, representa una seria amenaza para el medio ambiente y la salud humana. Ante esta situación alarmante, un grupo de científicos de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) ha desarrollado tecnologías innovadoras con el objetivo de eliminar estos contaminantes y mejorar así la calidad del agua, un recurso cada vez más escaso.
Los investigadores han creado fibras de óxido de titanio combinadas con tungsteno mediante la técnica conocida como electrohilado. Este proceso permite obtener membranas que presentan una textura similar a la del algodón. Posteriormente, las fibras son trituradas hasta convertirlas en un polvo al que se le añaden nanopartículas de oro. Esta combinación busca desplazar la energía de activación del catalizador utilizando luz visible, lo que optimiza el efecto del óxido de titanio en la reducción de los contaminantes presentes en el agua.
Tecnología eficiente para combatir contaminantes
El proyecto es liderado por el doctor Gerardo Enrique Córdova Pérez, quien actualmente realiza una estancia posdoctoral en el Laboratorio de Innovación y Materiales Aplicados de la BUAP. Colabora estrechamente con el doctor Jorge Raúl Cerna Cortez, responsable del laboratorio, junto a estudiantes en servicio social y prácticas profesionales provenientes de diversas instituciones en Chiapas, Tabasco y Alemania.
Córdova Pérez, quien posee un doctorado en Ciencia de Materiales por la Universidad Autónoma de Tabasco, ha evaluado contaminantes como colorantes textiles (azul de metileno, rojo de metilo, naranja de metilo y rodamina B) así como fármacos (paracetamol y ácido acetilsalicílico). El objetivo es oxidar estas sustancias hasta convertirlas en moléculas inofensivas como agua y dióxido de carbono.
Actualmente, estas sustancias superan las 10 partes por millón en los afluentes hídricos sin regulación adecuada. Algunos estudios indican concentraciones de paracetamol que oscilan entre 20 y 40 partes por millón.
Resultados prometedores en la investigación
Escherichia coli.
La combinación de óxidos de titanio y tungsteno tiene como finalidad mejorar tanto la resistencia mecánica como las propiedades electrónicas del material resultante. Esta innovadora mezcla ha llevado al equipo a registrar una solicitud de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial.
Síntesis sostenible y pruebas futuras
Córdova Pérez también mencionó que la síntesis de nanopartículas de oro se realiza mediante métodos sostenibles utilizando extractos vegetales (flores, tallos o hojas) para obtener flavonoides que actúan como reductores o estabilizantes del tamaño nanoparticular (menos de 100 nanómetros). Se han utilizado extractos de plantas como pipicha, pápalo, cempasúchil, chipilín y bugambilia.
Además, se investiga el uso del óxido de circonio para aportar mayor flexibilidad a las fibras. En futuras fases del proyecto se espera evaluar el impacto potencial del platino, cobre y níquel sobre el rendimiento del óxido de titanio.
Hasta ahora, las pruebas han sido realizadas bajo luz ultravioleta; los resultados muestran que las fibras sin oro comienzan a mostrar signos visibles de degradación tras cinco minutos. En cuanto a los fármacos analizados, se observa respuesta entre los 30 minutos y una hora. Se ha establecido un tiempo estándar para pruebas a escala laboratorio y real que abarca hasta 180 minutos.
La siguiente etapa consistirá en realizar pruebas utilizando luz solar directa o equipos que simulen este tipo de radiación para evaluar la efectividad en la degradación completa de los contaminantes presentes.
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