Investigadores de Sevilla diseñan arcillas que multiplican por diez la depuración de aguas

Un equipo del Instituto de Ciencia de los Materiales de Sevilla (ICMS-CSIC-US) ha logrado crear arcillas sintéticas capaces de eliminar metales pesados del agua con una eficacia hasta diez veces superior a la de los materiales que se utilizan de forma convencional en depuración, como las arcillas naturales o el carbón activo. La innovación reside en que estos compuestos no se extraen del medio natural, sino que se fabrican en el laboratorio con una estructura diseñada expresamente para captar contaminantes altamente nocivos para la salud.

Los investigadores tomaron como punto de partida la estructura laminar característica de las arcillas y la modificaron para potenciar su capacidad de adsorción. El proceso de elaboración consiste en combinar distintos compuestos, someterlos a altas temperaturas y alterar la superficie del material resultante incorporando grupos químicos que funcionan como puntos de anclaje para los metales pesados. La investigadora María Dolores Alba Carranza explicó que "esto nos permite controlar su composición, su estructura y la forma en la que interactúa con los contaminantes".

Para verificar la eficacia de estas arcillas a medida, el equipo llevó a cabo ensayos en recipientes de unos 30 mililitros que contenían disoluciones con distintas concentraciones de plomo, cadmio y mercurio, simulando así las condiciones de aguas contaminadas. Francisco Javier Osuna Barroso, otro de los investigadores del proyecto, señaló que "en concreto, alcanzan valores muy elevados para la captura de metales como el mercurio, el plomo y el cadmio, lo que confirma su potencial como alternativa en tratamientos de descontaminación".

Un material reutilizable

Las pruebas revelaron además que, en determinadas condiciones, los metales se adhieren a la arcilla de forma reversible. Esta propiedad abriría la puerta a reutilizar el material tras un ciclo de limpieza, lo que abarataría su empleo a escala industrial. La posible aplicación más inmediata del hallazgo se centra en la depuración de aguas residuales y en sistemas de reutilización hidráulica, un ámbito de creciente relevancia en regiones con estrés hídrico como Andalucía.

Propiedades magnéticas y nuevos contaminantes

El grupo científico del ICMS-CSIC-US trabaja actualmente en dotar a las arcillas de propiedades magnéticas, un avance que facilitaría su recuperación del agua una vez completado el proceso de retención de metales. Con esa mejora, la reutilización del material resultaría mucho más sencilla y económica en instalaciones de tratamiento a gran escala.

Además de los metales pesados, los responsables del proyecto apuntan a que estas arcillas a medida podrían servir para reducir o eliminar otros contaminantes presentes en el agua, como fármacos, disolventes o pesticidas. Integradas en soportes como membranas o recubrimientos, las arcillas sintéticas encontrarían también aplicaciones en campos más exigentes, entre ellos la energía nuclear y la gestión de residuos radiactivos.

Financiación autonómica

La investigación ha contado con el respaldo económico de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, que financió el trabajo a través del proyecto de excelencia P12-FQM-567, denominado "Optimización de sistemas de almacenamiento en seco usando materiales avanzados basados en nanoarcillas". Junto a Alba Carranza y Osuna Barroso, la investigadora Esperanza Pavón González completa el equipo que firma el estudio. Pavón González valoró positivamente el alcance del trabajo y subrayó la importancia de avanzar hacia materiales de depuración más eficientes y personalizados que contribuyan a una gestión más sostenible de los recursos hídricos.