Avance en Almería: Nuevas arcillas eliminan metales pesados del agua diez veces más eficazmente

Investigadores del Instituto de Ciencia de los Materiales de Sevilla (ICMS-CSIC-US) han logrado un avance significativo en la eliminación de metales pesados del agua, desarrollando arcillas sintéticas que superan en eficacia hasta diez veces a los materiales convencionales, como las arcillas naturales y el carbón activo. Este innovador material tiene la capacidad de retener contaminantes altamente tóxicos, como el plomo, el cadmio y el mercurio, que son comunes en aguas afectadas por actividades industriales o mineras.

La clave de esta investigación radica en que no se utilizan arcillas naturales, sino materiales fabricados específicamente en laboratorio para optimizar la captura de estos contaminantes. La investigadora María Dolores Alba Carranza explica que se ha modificado la estructura de las arcillas para aumentar su capacidad de adsorción, permitiendo así un control más preciso sobre su composición y su interacción con los metales pesados.

Impacto en la salud y el medio ambiente

Los metales pesados son conocidos por su toxicidad y su tendencia a acumularse en organismos vivos, incluidos los humanos. Por ejemplo, el plomo puede causar daños neurológicos, mientras que el cadmio y el mercurio están vinculados a problemas renales. Consciente de este grave problema, el equipo investigador ha desarrollado una estrategia innovadora para capturar estos contaminantes de manera más eficiente.

Las arcillas sintéticas actúan como un ‘sándwich’ formado por capas microscópicas que atrapan los metales en su interior. Según Francisco Javier Osuna Barroso, otro miembro del equipo, estas arcillas presentan una capacidad de adsorción notablemente superior a otros materiales utilizados habitualmente en la depuración de aguas. Esto confirma su potencial como alternativa viable para tratamientos de descontaminación.

Nuevas aplicaciones y futuro prometedor

El proceso de fabricación implica combinar varios compuestos y someterlos a altas temperaturas para obtener un material sólido con estructura laminar. Posteriormente, se modifican sus superficies añadiendo grupos químicos que actúan como ‘puntos de anclaje’ para los metales pesados. De esta forma, no solo se atrapan contaminantes entre las capas del material, sino también en su superficie.

Las pruebas realizadas con disoluciones simulando aguas contaminadas han mostrado resultados prometedores. En algunos casos, los metales se adhieren de manera reversible al material, lo cual permitiría su reutilización. Este avance no solo tiene aplicaciones directas en la depuración del agua sino que también podría mejorar los procesos de reutilización hídrica y reducir el impacto ambiental causado por estos contaminantes.

El equipo está trabajando actualmente en incorporar propiedades magnéticas a estos materiales para facilitar aún más su recuperación y reutilización. Con estas mejoras, las arcillas podrían ser útiles para eliminar otros contaminantes como fármacos o pesticidas.

A medida que avanza la investigación, se vislumbran aplicaciones adicionales en campos avanzados como la energía nuclear y la gestión de residuos radiactivos. Esperanza Pavón González destaca que este estudio establece las bases para desarrollar materiales más eficientes y personalizados en la depuración del agua, contribuyendo así a una mejor gestión sostenible de los recursos hídricos.

Este trabajo ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, dentro del proyecto P12-FQM-567 ‘Optimización de sistemas de almacenamiento en seco usando materiales avanzados basados en nanoarcillas’.

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