Ernesto Martínez* dirige un grupo de investigación y transferencia tecnológica -Grupo Fenton, en el Instituto Ingar**- dedicado al diseño y operación de procesos para tratamiento químico de efluentes industriales. Aquí nos cuenta cómo las diminutas nanopartículas de hierro pueden ser grandes aliadas para minimizar el impacto ambiental de la actividad industrial.
¿Qué
tamaño tiene una nanopartícula?; ¿qué
caracteriza a las de hierro?
Uno muy pequeño, de entre 1 y 100 nanómetros; unas diez
veces menor al de una célula bacteriana. En el caso del hierro
elemental estas nanopartículas presentan una considerable reactividad
química, posiblemente como resultado de una extraordinaria superficie
específica del orden de 30 metros cuadrados por gramo. Estas características
las tornan especialmente aptas para adsorber (1) e inmovilizar especies
contaminantes y también promover procesos de óxido-reducción
que permiten disminuir el impacto ambiental de una gran variedad de compuestos
tóxicos. Tales propiedades pueden aprovecharse para remediar suelos
contaminados o para tratar corrientes residuales de plantas industriales.
¿Qué
tipo de aplicaciones concretas son factibles?
Existen muchas posibilidades. Una es la descloración de compuestos
orgánicos persistentes, como el PCB o el DDT. Estos compuestos
incorporan átomos de cloro en su molécula, por lo que no
pueden ser incinerados ya que producen dioxinas que son sustancias cancerígenas.
Por otro lado, son sintéticos, no se degradan biológicamente.
El empleo de nanopartículas permite extraer el cloro de la molécula
lo que transforma químicamente el contaminante en especies más
benignas y que pueden ser incineradas sin riesgo para la salud. Otra aplicación
es la reducción de cationes metálicos -como el cromo hexavalente-
presentes en efluentes de sectores industriales como galvanoplastia. En
este caso, la nanopartícula promueve una reducción a cromo
trivalente, mucho menos tóxico y peligroso que el hexavalente.
Y en la remediación
de suelos, ¿qué ventajas pueden mencionarse?
Por su pequeño tamaño, las nanopartículas pueden
permanecer en suspensión por largos períodos y movilizarse
a lo largo de la región de contaminación, inmovilizando
y transformando las especies tóxicas. Sobre esta base, la inyección
de una suspensión concentrada de nanopartículas a un suelo
contaminado permitiría eliminar los riesgos para el medio ambiente
al cabo de unos pocos meses.
¿Están
disponibles comercialmente?
Existen empresas que ofrecen servicios de remediación basados en
nanopartículas de hierro, pero es dificil adquirir cantidades importantes
de las mismas para aplicaciones ambientales. A esta dificultad para obtenerlas
se agrega su elevado costo. Por esta razón, en el Grupo Fenton
hemos realizados esfuerzos orientados al desarrollo de un proceso que
permita obtener nanopartículas para aplicaciones ambientales, que
tienen menos exigencias de reproducibilidad en la distribución
de tamaños que las que se usan con otros fines.
¿Qué
grado de avance tiene el desarrollo del proceso de producción?
Se han obtenido cantidades importantes de nanopartículas que estamos
empleando en proyectos de descloración de compuestos orgánicos
persistentes. El proceso concebido ha permitido bajar sensiblemente el
costo de producción y se sustenta en un reciclado total de los
reactivos más costosos. Si se consigue el financimiento necesario,
estimo que hacia fines de 2007 podríamos contar en Ingar
con una planta piloto para producir cantidades del orden de 100 kilos
de nanopartículas secas por mes, lo que nos permitiría abastecer
proyectos de transferencia orientados a una evaluación intensiva
de la potencialidad de aplicar este tipo de nanomateriales en beneficio
del medio ambiente.
Esta tecnología,
¿se podría transferir a empresas interesadas en producción
industrial de nanopartículas?
Todavía tenemos que hacer muchos ajustes a la “receta” del proceso,
y pruebas experimentales. Quizás en un par de años podamos
proporcionar a Conicet
la información para iniciar los trámites de patentamiento,
y una vez obtenida la patente podría ser explotada por las empresas
interesadas.
(*) Dr. en Ingeniería
Química, es Investigador Independiente del Conicet
en el Ingar,
y Profesor Titular en la UTN.
(**) Instituto de Desarrollo y Diseño -Avellaneda 3657, Santa Fe-.
(1) Cuando una sustancia química se adhiere a la superficie de
otra.
Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (CS
/ Ceride - Conicet)
