La membrana de nanofiltración desarrollada utiliza seda natural, un material sostenible, fuerte y biodegradable, para revolucionar el tratamiento del agua.
Membrana de nanofiltración a base de seda: una revolución en la purificación del agua
Un equipo de investigación liderado por el Profesor Chuyang Tang, Catedrático del Departamento de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Hong Kong (HKU), ha desarrollado una innovadora membrana de nanofiltración utilizando seda natural, lo que podría transformar los procesos de purificación y tratamiento del agua.
El potencial de las membranas de nanofiltración
Las membranas de nanofiltración son ampliamente utilizadas en aplicaciones como el tratamiento de aguas residuales industriales, la filtración de agua en el hogar y la eliminación de contaminantes como metales pesados, moléculas orgánicas y microorganismos. Estas membranas permiten el paso de agua y minerales beneficiosos como el calcio (Ca²⁺) y el magnesio (Mg²⁺), esenciales para la salud humana.
Sin embargo, los métodos actuales presentan un inconveniente significativo: requieren presiones extremadamente altas, de hasta 10 bar (10 veces la presión atmosférica normal), lo que implica un elevado consumo de energía, altos costos operativos y la necesidad de equipos voluminosos.
Una solución innovadora con seda natural
Para abordar este desafío, el Profesor Tang y su equipo diseñaron una membrana de nanofiltración a base de seda, capaz de purificar agua a presiones mucho más bajas, utilizando un vacío parcial (<1 bar) en lugar de presiones intensas. Este enfoque reduce drásticamente el consumo energético y simplifica el equipo necesario para el proceso.
Durante las pruebas, la membrana basada en seda demostró una tasa de flujo de agua de 56,8 litros por metro cuadrado por hora, operando a una presión de vacío inferior a 1 bar. Además, logró rechazar más del 99% de los contaminantes orgánicos, incluidos los compuestos perfluorados, conocidos como «compuestos eternos» debido a su toxicidad y persistencia en el medio ambiente.
Beneficios destacados: eficiencia y sostenibilidad
La nueva membrana no solo es altamente eficiente, sino que también ofrece importantes ventajas en términos de sostenibilidad. Según el equipo de investigación, esta tecnología puede reducir el consumo de energía hasta en un 80% en comparación con los sistemas de nanofiltración convencionales.
El uso de seda como material principal le confiere propiedades únicas: es un material fuerte, flexible, biodegradable y respetuoso con el medio ambiente. Esto convierte a la membrana en una opción sostenible para abordar la creciente demanda global de agua limpia.
Un avance con respaldo científico y legal
El equipo de investigación ha obtenido una patente para esta innovación revolucionaria, que fue publicada en la revista científica Nature Communications bajo el título «Ultra-permeable Silk-based Polymeric Membranes for Vacuum-driven Nanofiltration». Este desarrollo podría marcar un antes y un después en el acceso a tecnologías de purificación de agua accesibles y sostenibles.
Hacia un futuro más limpio y sostenible
La membrana de nanofiltración a base de seda se presenta como una solución prometedora para enfrentar los desafíos globales relacionados con el acceso al agua potable y la gestión de aguas residuales. Con su capacidad para operar a bajas presiones, su alta eficiencia y su enfoque sostenible, esta tecnología podría beneficiar a comunidades de todo el mundo, especialmente en áreas con recursos limitados.
El trabajo liderado por el Profesor Tang no solo resalta el potencial de la seda como material innovador, sino que también subraya la importancia de desarrollar tecnologías limpias que contribuyan a la sostenibilidad global. Este avance demuestra que la ingeniería puede jugar un papel crucial en la lucha contra la crisis hídrica y la contaminación ambiental.
Más información: www.nature.com
