Planta asiática común en Brasil muestra potencial para la remoción de microplásticos del agua

Extracto salino obtenido de moringa, o acacia blanca, presentó propiedades similares al sulfato de aluminio en el proceso de coagulación que antecede a la filtración del agua para consumo humano

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un estudio desarrollado en el Instituto de Ciencia y Tecnología de la Universidad Estatal Paulista (ICT-Unesp), en São José dos Campos, Brasil, muestra que la moringa o acacia blanca (Moringa oleifera) tiene potencial para la remoción de microplásticos del agua.

El trabajo fue publicado en la revista ACS Omega, de la Sociedad Americana de Química.

Originaria de la India, la moringa está bastante adaptada a distintos países tropicales y se utiliza para diversos fines, como la alimentación, mediante el consumo de sus hojas y semillas con valor nutricional. Desde hace algunos años, las semillas han sido estudiadas por su potencial en el tratamiento de agua.

“Mostramos que el extracto salino de las semillas tiene un desempeño similar al del sulfato de aluminio, utilizado en estaciones de tratamiento para coagular el agua con microplásticos. En aguas más alcalinas, incluso tuvo un rendimiento mejor que el producto químico”, cuenta Gabrielle Batista, primera autora del estudio, realizado como parte de su maestría en el Programa de Posgrado en Ingeniería Civil y Ambiental (PPGECA) de la Facultad de Ingeniería de Bauru (FEB) de la Unesp.

El trabajo es coordinado por Adriano Gonçalves dos Reis, profesor del ICT-Unesp y del PPGECA de la FEB-Unesp, quien también coordina el proyecto “Filtración directa y en línea para la remoción de microplásticos del agua de abastecimiento”, apoyado por la FAPESP.

“La única desventaja encontrada hasta ahora en relación con el sulfato de aluminio fue el aumento de materia orgánica disuelta, cuya eliminación podría encarecer el proceso. Sin embargo, en pequeñas escalas como propiedades rurales y pequeñas comunidades, el método podría utilizarse con bajo costo y eficiencia”, afirma Reis.

El estudio se centró en el tratamiento de agua mediante filtración en línea, en el que el agua es coagulada, desestabilizando las partículas, y luego pasa a un filtro de arena. Este tipo de tratamiento está indicado para aguas con baja turbidez, más claras, que no requieren tantos procesos antes de la filtración.

La coagulación es esencial porque contaminantes como los microplásticos, que poseen carga eléctrica negativa en su superficie, se repelen entre sí, al igual que repelen la arena presente en los filtros de tratamiento de agua. Coagulantes como el extracto salino de moringa, que puede elaborarse incluso en casa, y el sulfato de aluminio neutralizan esta carga, permitiendo que los contaminantes se aglomeren y puedan ser filtrados.

En un estudio anterior, el grupo demostró la eficacia de la semilla de moringa para la coagulación en un ciclo completo de tratamiento de agua, que también incluye floculación, sedimentación y filtración. El trabajo tuvo como primer autor a Luiz Gustavo Rodrigues Godoy, quien realizó su maestría con beca de la FAPESP en la FEB-Unesp.

Jar Test simula, a pequeña escala, el tratamiento de agua: experimentos mostraron buena eficiencia de la semilla de moringa para la coagulación de microplásticos (foto: Gabrielle Batista)

Experimentos

Para probar la eficacia del método de tratamiento de agua, los investigadores utilizaron agua del grifo, que contaminaron experimentalmente con policloruro de vinilo, más conocido por la sigla PVC.

Los microplásticos de esta fuente específica fueron elegidos por encontrarse entre los más peligrosos para la salud humana, dado el documentado potencial mutagénico y cancerígeno del PVC, además de su prevalencia tanto en la superficie de cuerpos de agua como en el agua tratada mediante procesos tradicionales.

El PVC fue envejecido artificialmente mediante irradiación con rayos ultravioleta, lo que simula la acción de procesos naturales y reproduce las propiedades de los microplásticos envejecidos de forma natural.

El agua contaminada con microplásticos pasó por el proceso de coagulación y filtración en el denominado Jar Test, un equipo que reproduce a pequeña escala los procesos de tratamiento de agua. Los resultados se compararon con los de las mismas pruebas realizadas en agua con sulfato de aluminio, compuesto utilizado en los tratamientos tradicionales.

El recuento de las partículas de microplásticos, antes y después del tratamiento, se realizó mediante microscopía electrónica de barrido (MEB). El tamaño de los flóculos formados por los diferentes tratamientos se midió utilizando una cámara de alta velocidad y un haz de láser, sin encontrarse diferencias significativas en la remoción de las partículas.

El grupo ahora prueba el extracto de semilla de moringa utilizando agua recolectada directamente del río Paraíba do Sul, que abastece a São José dos Campos. En los experimentos realizados hasta ahora, el producto ha demostrado ser bastante eficiente en el tratamiento de agua natural.

“Existe un escrutinio regulatorio cada vez mayor y una preocupación por la salud en relación con el uso de coagulantes basados en aluminio y hierro, debido a que no son biodegradables, además de dejar toxicidad residual y presentar riesgo de enfermedades. Por ello, se ha intensificado la búsqueda de alternativas sostenibles”, concluye Reis.

El artículo Removal of microplastics from drinking water by Moringa oleifera seed: comparative performance with alum in direct and in-line filtration systems puede leerse en: pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.5c11569.