Por: Rasha Dewedar
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[EL CAIRO] Investigadores de Egipto y Arabia Saudita han desarrollado una manera sencilla para fabricar una membrana nanoestructurada ecológica y asequible, capaz de adsorber derrames de petróleo en el mar y tratar eficientemente las aguas residuales, recuperándolas rápida y fácilmente para su reutilización.
La membrana también puede ser usada hasta diez veces con la misma eficiencia.
Los contaminantes del petróleo que han sido vertidos en el agua son considerados catastróficos para el ambiente y los sistemas de vida acuática. Los métodos empleados para retirarlos son complejos y caros; incluso, algunos de ellos requieren de mucho tiempo y un buen número de trabajadores, mientras que otros tienen efectos dañinos en organismos marinos y acuáticos.
Estos métodos incluyen el uso de dispersantes químicos que penetran en la mancha de petróleo y la reducen a pequeños puntos, que luego son quemados en el lugar del vertido, o bien separan el petróleo de la superficie del agua mediante métodos mecánicos.
El método que ha demostrado ser el más eficiente, en términos de costo y facilidad para extraer los derrames de petróleo, es la adsorción mediante adsorbentes baratos y ecológicos que convierten las capas de petróleo en partículas sólidas o semisólidas que pueden ser recuperadas fácilmente.
Sin embargo, estos materiales tienen defectos debido a su reducida capacidad para adsorber, su inestabilidad durante el proceso de adsorción, además del estrecho campo para sus aplicaciones.
Más recientemente, la aplicación de adsorbentes poliméricos a nanoescalas logró buenos resultados en la eliminación de derrames de petróleo a gran escala. Además, la mezcla de polímeros también se ha convertido en una importante tendencia para producir buenos resultados en este campo.
De acuerdo con el estudio, publicado en setiembre en Marine Pollution Bulletin, las mezclas a nanoescala de polímeros de alcohol a base de polivinilo se consideran unos de los biopolímeros más disolubles y no tóxicos, que además pueden ser fabricados con un relativo bajo costo y caracterizados por un amplio espectro de hidrólisis y grado de polimerización.
Kamel Shueir, investigador relacionado con el estudio, aclara que todas estas características alientan sus ensayos en aplicaciones ambientales. Por lo tanto, fue probado individualmente, y al mezclarlo con otras sustancias naturales –tales como almidón y quitosano, (derivado de materiales de quitina que están disponibles en la estructura de insectos y artrópodos)-, formaron tres membranas con características distintivas para remover derrames de petróleo en el agua.“La novedad en este estudio es el uso de sustancias naturales que no son dañinas para el ambiente u organismos acuáticos, interactuando de una manera física para alcanzar el tamaño nanoestructural”, explica Shueir a Scidev.Net, quien es profesor en el Departamento de Química de la Facultad de Ciencias en la Universidad de Mansoura, en Egipto.
Shueir resalta que el factor primario en la reacción es el uso del solvente dimetilsulfóxido mezclado con agua, que puede ser extraído fácilmente por un simple tratamiento térmico.
Las propiedades mecánicas de estas tres membranas fueron probadas, incluyendo su habilidad para repeler el agua y adsorber tres tipos de sustancias derivadas del petróleo con diferentes densidades: tolueno, queroseno y aceites hidráulicos (bombas).
La comparación se hizo al sumergir las membranas en los aceites y monitorear sus capacidades de adsorción, lo que conllevó el aumento de peso en un período específico de tiempo, y luego se recuperaron los aceites mediante una simple presión mecánica al torcer la membrana y exprimirla.
La mezcla polimérica con almidón mostró una mayor capacidad de adsorción de 2,77 veces más que la mezcla de solo polímeros, y 1,25 veces más que la mezcla de polímeros con quitosano. La tasa de adsorción fue rápida pues no excedió los diez minutos, y la recuperación fue de un 96,3 por ciento.
Ayman Atta, profesor del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias en la Universidad Rey Saud en Arabia Saudita, dice que “es necesario calcular la capacidad de adsorción y la tasa de recuperación varias veces para asegurar la precisión de los resultados”, al referirse a los demás materiales de bajo costo que también podrían ser utilizados con eficiencia para estos propósitos.
Atta resalta la necesidad de probar las mezclas en gran escala y en amplias áreas de derrames de petróleo, para comprobar la factibilidad de su fabricación, porque podrían aparecer restricciones y problemas que requieran más investigación para desarrollar las membranas.
Shueir sugiere que el equipo de investigación aún no ha probado la membrana en un área adecuada de agua, lo que continúa siendo un paso adicional para el futuro, “quizá en el reino de Arabia Saudita, donde los problemas de derrames existen a gran escala”.
Enfatiza además que el equipo de investigación estudia la posibilidad y la relación costo-beneficio de la aplicación.
La membrana tiene otros usos, el más importante de los cuales es que se trata de un material anticorrosivo.
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