Tratamiento del agua
La nanotecnología puede utilizarse para el tratamiento y la depuración del agua, a saber, en la generación de agua dulce a partir del agua de mar, la prevención de la contaminación ambiental y la creación de técnicas de depuración para reducir la contaminación del agua y del suelo.
Aunque las aplicaciones de los nanomateriales artificiales al tratamiento del agua se limitan principalmente en la actualidad a su uso como absorbentes, filtros, desinfectantes y agentes reactivos, están mostrando un potencial creciente en lo que respecta al tratamiento de agua a gran escala y a la rehabilitación medioambiental.
Un ejemplo del potencial de los nanomateriales en este ámbito es la evolución del hierro cerovalente a nanoescala. Este material puede utilizarse para el tratamiento de aguas subterráneas y residuos peligrosos. El uso de nanomateriales diseñados para la limpieza del medio ambiente comenzó cuando los investigadores descubrieron que una pequeña cantidad de partículas de hierro de tamaño nanométrico podía eliminar contaminantes del agua subterránea como los policlorobifenilos (PCB), que, según se tiene constancia, son tóxicos tanto para los seres humanos como para el medio ambiente y pueden causar cáncer. También se determinó que ciertas nanopartículas de hierro, como el hierro cerovalente a nanoescala, son eficaces para el tratamiento de diversos contaminantes del agua, como plaguicidas, materiales ignífugos, antibióticos, cromo, arsénico y metales pesados.
Un nanomaterial como el hierro cerovalente a nanoescala posee múltiples propiedades que lo convierten en un adsorbente ideal de metales pesados en aguas contaminadas, a saber:
- una superficie relativa amplia y un tamaño reducido;
- alta reactividad;
- capacidad de aislar metales pesados;
- capacidad de actuar con rapidez;
- buena capacidad de fijación de metales y
- características estructurales que permiten la regeneración y la reutilización del nanomaterial.
Ejemplo: Eliminación del arsénico presente en el agua
El arsénico es un metaloide tóxico que se ha vinculado a una serie de cánceres y a otros problemas de salud. La contaminación de las aguas subterráneas por arsénico se produce naturalmente y se ha detectado en numerosos países, como Argentina, Bangladesh, Chile, China, India, Taiwán y Tailandia, así como en ciertos Estados miembros de la UE y en los Estados Unidos. El arsénico puede llegar a las aguas subterráneas de muy diversas maneras, como, por ejemplo, a través de depósitos naturales o actividades mineras, agrícolas e industriales.
La comunidad científica ha prestado especial atención a la eliminación del arsénico y otros contaminantes similares del agua. El uso de nanoadsorbentes para eliminar el arsénico de las aguas subterráneas contaminadas ha ofrecido resultados muy prometedores a lo largo de los últimos años.