El agua que ha sido contaminada con mercurio y otros metales pesados tóxicos es una causa importante de daños ambientales y problemas de salud en todo el mundo. Ahora, los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, presentan una forma totalmente nueva de limpiar el agua contaminada, a través de un electroquímicoproceso. Los resultados se publican en la revista científica Comunicaciones de la naturaleza .
"Nuestros resultados realmente excedieron las expectativas que teníamos cuando comenzamos con la técnica", dice el líder de investigación Björn Wickman, del Departamento de Física de Chalmers. "Nuestro nuevo método hace posible reducir el contenido de mercurio en un líquido mediantemás del 99%. Esto puede llevar el agua dentro de los márgenes para un consumo humano seguro ".
Según la Organización Mundial de la Salud OMS, el mercurio es una de las sustancias más dañinas para la salud humana. Puede influir en el sistema nervioso, el desarrollo del cerebro y más. Es particularmente dañino para los niños y también puede transmitirsede madre a hijo durante el embarazo. Además, el mercurio se propaga muy fácilmente a través de la naturaleza y puede ingresar en la cadena alimentaria. Los peces de agua dulce, por ejemplo, a menudo contienen altos niveles de mercurio.
En los últimos dos años, Björn Wickman y Cristian Tunsu, investigador del Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers, han estudiado un proceso electroquímico para limpiar el mercurio del agua. Su método funciona mediante la extracción de los iones de metales pesados del agua alentandopara formar una aleación con otro metal.
"Hoy en día, limpiar los niveles bajos, pero dañinos, de mercurio de grandes cantidades de agua es un desafío importante. Las industrias necesitan mejores métodos para reducir el riesgo de que el mercurio se libere en la naturaleza", dice Björn Wickman.
Su nuevo método implica una placa de metal, un electrodo, que se une a metales pesados específicos. El electrodo está hecho de platino de metal noble y, a través de un proceso electroquímico, extrae el mercurio tóxico del agua para formar unaleación de los dos. De esta manera, el agua se limpia de la contaminación por mercurio. La aleación formada por los dos metales es muy estable, por lo que no hay riesgo de que el mercurio vuelva a entrar en el agua.
"Se ha fabricado una aleación de este tipo antes, pero con un propósito totalmente diferente en mente. Esta es la primera vez que la técnica con aleación electroquímica se ha utilizado para fines de descontaminación", dice Cristian Tunsu.
Una de las ventajas de la nueva técnica de limpieza es que el electrodo tiene una capacidad muy alta. Cada átomo de platino puede unirse con cuatro átomos de mercurio. Además, los átomos de mercurio no solo se unen en la superficie, sino que también penetran más profundamente en el material,creando capas gruesas. Esto significa que el electrodo se puede usar durante mucho tiempo. Después del uso, se puede vaciar de forma controlada. De este modo, el electrodo se puede reciclar y el mercurio se puede eliminar de forma segura.Este proceso es que es muy eficiente energéticamente.
"Otra gran cosa con nuestra técnica es que es muy selectiva. Aunque puede haber muchos tipos diferentes de sustancias en el agua, simplemente elimina el mercurio. Por lo tanto, el electrodo no desperdicia capacidad al eliminar innecesariamente otrossustancias del agua ", dice Björn Wickman.
Se está buscando patentar el nuevo método, y para comercializar el descubrimiento, se ha creado la nueva compañía Atium. La nueva innovación ya se ha otorgado con una serie de premios, tanto en Suecia como a nivel internacional.investigación y los colegas de la compañía también han tenido una fuerte respuesta de la industria.
"Ya hemos tenido interacciones positivas con varias partes interesadas, que están ansiosas por probar el método. En este momento, estamos trabajando en un prototipo que se puede probar fuera del laboratorio en condiciones reales".
Lea el artículo, "Eliminación efectiva de mercurio de las corrientes acuosas a través de la formación de aleaciones electroquímicas en platino" en Comunicaciones de la naturaleza .
Usos potenciales para el nuevo método
La técnica podría usarse para reducir la cantidad de desechos y aumentar la pureza de los desechos y el agua de proceso en las industrias química y minera, y en la producción de metales. Puede contribuir a una mejor limpieza ambiental de lugares con tierras y fuentes de agua contaminadas.
Incluso puede usarse para limpiar el agua potable en entornos gravemente afectados porque, gracias a su bajo consumo de energía, puede alimentarse totalmente con células solares. Por lo tanto, puede convertirse en una tecnología de limpieza de agua móvil y reutilizable.
Más sobre metales pesados en nuestro entorno
Los metales pesados en las fuentes de agua crean enormes problemas ambientales e influyen en la salud de millones de personas en todo el mundo. Los metales pesados son tóxicos para todos los organismos vivos en la cadena alimentaria. Según la OMS, el mercurio es una de las sustancias más peligrosas parasalud humana, que influye en nuestro sistema nervioso, desarrollo cerebral y más. La sustancia es especialmente peligrosa para niños y bebés no nacidos.
Hoy existen regulaciones estrictas sobre el manejo de metales pesados tóxicos para impedir su propagación en la naturaleza. Pero hay muchos lugares en todo el mundo que ya están contaminados, y pueden transportarse bajo la lluvia o en el aire. Esto resulta en ciertos entornos dondelos metales pesados pueden volverse abundantes, por ejemplo, peces en fuentes de agua dulce.
En las industrias donde se usan metales pesados, existe la necesidad de mejores métodos de reciclaje, limpieza y descontaminación del agua afectada.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Chalmers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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