Los científicos descubren un avance de nanopartículas para duplicar el suministro de agua limpia

Los científicos han descubierto una nueva forma de aumentar drásticamente la disponibilidad de agua potable en todo el mundo utilizando nanopartículas de ferrita de manganeso.

Estas diminutas partículas podrían revolucionar el tratamiento del agua al mejorar los filtros utilizados en las plantas de tratamiento de agua, haciendo más fácil y eficiente la producción de agua potable.

El Dr. Ismail Almanassra, investigador asociado del Instituto de Ciencia e Ingeniería de la Universidad de Sharjah, y su equipo descubrieron que agregar sólo una pequeña cantidad (2%) de estas nanopartículas con filtros, conocidos como membranas de polietersulfona (PES), puede conducir a resultados notables. resultados.

Las membranas modificadas permiten que el agua pase a través de ellas a un ritmo 2,6 veces más rápido que las membranas tradicionales, lo que hace que el proceso de tratamiento del agua sea mucho más eficiente.

Las membranas de PES son una parte crucial de las plantas de tratamiento de agua.

Actúan como barreras que permiten el paso del agua limpia mientras bloquean la sal, las impurezas y otras sustancias no deseadas.

Estas membranas también se utilizan en desalinización (el proceso de eliminación de sal del agua de mar), procesamiento de alimentos y tratamiento de aguas residuales.

El estudio, publicado en el Revista de ciencia de membranasmuestra que las nuevas membranas de ultrafiltración (UF) creadas por investigadores no solo mejoran el flujo de agua sino que también eliminan mejor los contaminantes.

Esto puede conducir a un agua potable más limpia y segura y a menores costos para las plantas de tratamiento de agua.

Uno de los mayores desafíos que enfrentan las plantas de tratamiento de agua es la bioincrustación. Esto ocurre cuando los microorganismos se acumulan en las superficies de las membranas, reduciendo su eficiencia y provocando una menor producción de agua.

Para combatir esto, los ingenieros a menudo tienen que aumentar la presión sobre las membranas o reemplazarlas con frecuencia, lo que aumenta los costos de operación y mantenimiento.

Los investigadores abordaron este problema modificando las membranas de PES con nanopartículas de ferrita de manganeso y un material llamado nitruro de carbono grafítico.

Esta combinación hace que las membranas sean más hidrófilas, lo que significa que atraen el agua y repelen los contaminantes de forma más eficaz.

Como resultado, las membranas filtran mejor las sustancias nocivas y es menos probable que se ensucien con el tiempo.

Las nuevas membranas se probaron exhaustivamente y los resultados fueron impresionantes. Eliminaron con éxito más del 95% de los agentes nocivos e incluso después de lavarlos conservaron más del 88% de su eficacia.

Esto significa que las membranas no sólo limpian mejor el agua, sino que también son más duraderas y rentables a largo plazo.

El Dr. Almanassra y su equipo creen que este avance podría tener un impacto significativo en la escasez y contaminación del agua a nivel mundial.

Al proporcionar una forma más eficiente y asequible de tratar el agua, estas nuevas membranas pueden ayudar a garantizar que más personas en todo el mundo tengan acceso a agua potable limpia y segura.

La tecnología también tiene aplicaciones potenciales más allá del tratamiento del agua, lo que la convierte en un avance significativo en la ciencia de materiales con amplias implicaciones para la salud pública y la sostenibilidad ambiental.