Los microplásticos representan un grave riesgo ambiental y de salud. En 2024, se estima que el planeta contiene más de 4,6 mil millones de toneladas métricas de desechos plásticos​. Estas partículas microscópicas se encuentran desde los océanos más profundos hasta las cumbres montañosas, acumulando compuestos tóxicos que amenazan la biodiversidad acuática y la salud humana. En España, según un estudio realizado por la organización Orb Media en 2017, el 72% de las muestras de agua potable contienen microplásticos. Este problema ha desafiado a la ingeniería con la necesidad de soluciones económicas y escalables.

Un nuevo marco de biomasa fibrosa desarrollado por investigadores de la Universidad de Wuhan ofrece esperanza. Utilizando quitosano derivado de huesos de calamar y celulosa de algodón, elimina hasta el 99,9% de los microplásticos, incluso en condiciones desafiantes. Además, destaca por su resistencia y eficiencia, superando en durabilidad a otros materiales del mercado.

Quitosano y celulosa: la clave para la eliminación eficiente

El quitosano y la celulosa son materiales naturales sostenibles. Estas biopolímeros ofrecen ventajas significativas en el tratamiento de aguas gracias a su bajo coste, biocompatibilidad y capacidad de autoensamblaje molecular. Según los resultados del estudio, el marco de quitosano-celulosa (Ct-Cel) elimina entre el 98% y el 99,9% de microplásticos en diferentes condiciones. Este rango de eficiencia fue probado en aguas residuales agrícolas, agua de lagos y costas, incluso tras cinco ciclos de uso consecutivo​.

El marco Ct-Cel captura microplásticos mediante interacciones moleculares avanzadas. La estructura porosa del marco Ct-Cel permite interacciones moleculares como enlaces de hidrógeno y fuerzas de van der Waals para capturar partículas como poliestireno (PS), polipropileno (PP) y tereftalato de polietileno (PET). Según datos del Instituto Nacional de Estadística (INE), en 2021 España generó aproximadamente 953.800 toneladas de residuos plásticos, lo que representa el 0,8% del total de residuos generados en el país​. La implementación de tecnologías basadas en quitosano podría reducir significativamente la contaminación microplástica en entornos naturales y urbanos.

El marco Ct-Cel utiliza interacciones moleculares avanzadas para capturar microplásticos como PS, PP y PET

Aplicaciones prácticas y potencial de escalabilidad

El marco Ct-Cel abre nuevas posibilidades para la ingeniería del agua. Su adaptabilidad y durabilidad permiten su aplicación en diversos entornos, desde sistemas de filtración municipales hasta electrodomésticos. Según estudios globales, hasta el 35% de los microplásticos en los océanos provienen del lavado de textiles sintéticos​.

Las pruebas en aguas naturales confirman la eficacia del Ct-Cel. En España, investigaciones del Proyecto LIBERA han detectado microplásticos en el 100% de las muestras de agua analizadas en ríos y playas, siendo las fibras sintéticas los contaminantes predominantes. El marco Ct-Cel logró eliminar entre el 98% y el 99,8% de microplásticos, incluso en condiciones salinas y con alta presencia de microorganismos. Su resistencia a factores como el etanol y los tintes orgánicos refuerza su versatilidad como material multifuncional. Además, su capacidad de regeneración mediante solventes como DMF garantiza múltiples ciclos de uso sin pérdida significativa de eficiencia, reduciendo costos operativos y aumentando su sostenibilidad.

El Ct-Cel elimina hasta el 99,8% de microplásticos, incluso en condiciones complejas como aguas salinas

Conclusión

La innovación basada en biomasa redefine el tratamiento de microplásticos. El marco quitosano-celulosa ofrece una solución altamente eficiente, económica y escalable a uno de los mayores desafíos ambientales. Sus aplicaciones prácticas en diversos sectores, junto con su durabilidad y adaptabilidad, lo convierten en un candidato ideal para mitigar la contaminación microplástica en España y el mundo. La adopción de esta tecnología podría marcar un hito en la ingeniería del agua, asegurando un futuro más limpio y sostenible para las generaciones venideras.

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