Tratar las aguas residuales industriales contaminadas con aceite es caro y complicado. Los métodos convencionales para fabricar membranas de filtrado exigen procesos complejos y mucha energía, lo que dificulta usarlos a gran escala en las fábricas. Un equipo de investigadores de la empresa brasileña TRL9 TECH Pesquisa e Desenvolvimento propone una salida más sencilla: un filtro impreso en 3D capaz de separar el aceite de mezclas acuosas con una eficacia de hasta el 99 %. El avance se ha publicado en la revista científica Polímeros.
Como el agua sobre una hoja de loto
La membrana funciona como un filtro selectivo. «La membrana funciona como una especie de filtro selectivo. El agua encuentra una superficie muy repelente. En lugar de extenderse y penetrar, tiende a formar gotas y escurrirse, como ocurre con el agua sobre una hoja de loto», explica el investigador Eduardo Fischer Kerche, autor del estudio.
El secreto está en un recubrimiento final de silicona (PDMS), nanopartículas de sílice y grafeno. El aceite moja la superficie y consigue atravesar los caminos internos del material, mientras que el agua es fuertemente repelida gracias a las irregularidades microscópicas de la membrana, que aumentan el efecto repelente.
Polipropileno y grafeno para aguantar el calor
La impresión 3D permite construir una estructura modular y a medida, controlando la forma y la distribución exacta de los poros. El material elegido es polipropileno reforzado con grafeno, que ofrece más resistencia térmica que otros plásticos habituales en impresión 3D, aunque las pruebas de filtración de este estudio se hicieron a temperatura ambiente.
«El PLA es bastante usado en la impresión 3D porque es fácil de imprimir, pero no es la mejor opción cuando la membrana tiene que trabajar con líquidos muy calientes. El polipropileno ofrece mayor resistencia térmica, mientras que el grafeno ayuda a reforzar el material y deja la superficie más repelente al agua», detalla Kerche.
Próximos pasos
Antes de llevar la producción al mercado, el equipo prepara pruebas para evaluar la durabilidad de la membrana durante meses de funcionamiento y su comportamiento frente a distintos contaminantes reales.
Por qué importa
Los vertidos de aguas con aceite de la industria son una fuente importante de contaminación de ríos y mares. Una tecnología de depuración más barata, más fácil de fabricar y adaptable a cada planta podría hacer que más empresas traten sus efluentes de forma eficaz. Este filtro nacido en Brasil es un buen ejemplo de cómo la ciencia de materiales puede ayudar a proteger el agua, un recurso del que dependemos todos.
Por la redacción de GUAY.news.
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