Adiós a los microplásticos de la lavadora: crean un filtro de arena y luz que los elimina por completo

Cada vez que se pone una lavadora con ropa de poliéster, miles de diminutas fibras de plástico se escapan por el desagüe rumbo a ríos y mares. Un equipo de científicos españoles ha dado con la forma de atraparlas y hacerlas desaparecer por completo del agua.

Investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), han desarrollado un sistema de depuración que retiene y elimina por completo los microplásticos presentes en el agua de lavado de prendas de poliéster.

La técnica, publicada en la revista Chemical Engineering Journal, une en un mismo paso dos procesos que hasta ahora solían ir por separado: la filtración de las microfibras textiles y su destrucción mediante fotocatálisis, es decir, con la ayuda de la luz.

Un plástico en todas partes

El protagonista del estudio es el PET, o tereftalato de polietileno, uno de los plásticos más extendidos del planeta. Está en las botellas de agua, en los envases de productos de limpieza y, sobre todo, en el poliéster, la fibra sintética más empleada por la industria textil.

El problema aparece en la colada. Con el roce, el agua y el centrifugado, los tejidos sintéticos desprenden fragmentos microscópicos que la lavadora vierte al desagüe. Un estudio de la Universidad de Plymouth (Reino Unido) calculó en 2016 que una sola carga de 6 kilos puede liberar cerca de 700.000 fibras, según el tejido.

Una parte de estas partículas queda retenida en las depuradoras, pero otra logra atravesarlas y llega al medioambiente. Allí, los microplásticos, fragmentos de menos de 5 milímetros, se acumulan durante décadas y terminan en el agua, el suelo y la cadena alimentaria.

Filtrar no basta

Hasta ahora, las soluciones disponibles se han centrado en capturar las fibras. Existen filtros que se acoplan al desagüe de la lavadora y bolsas de lavado de malla fina que retienen parte de los fragmentos que sueltan las prendas sintéticas.

Sin embargo, estas alternativas se limitan a atrapar el plástico, que después acaba en la basura. Algo parecido ocurre en las depuradoras, donde buena parte de los microplásticos retenidos queda en los lodos, que en muchos casos se reutilizan como abono agrícola.

Por eso el enfoque del ITQ resulta especialmente interesante: en lugar de trasladar el residuo de un sitio a otro, lo descompone en el mismo punto donde lo captura, sin necesidad de acumular fibras que haya que retirar y gestionar después.

Arena y dióxido de titanio

Para lograrlo, el grupo Pama del ITQ ha diseñado un material nuevo a partir de dos ingredientes: arena comercial y microesferas de sílice recubiertas con dióxido de titanio, un compuesto muy utilizado como catalizador que se activa al recibir luz ultravioleta.

Cada componente cumple una función. La arena hace de barrera física y frena el paso de las microfibras, mientras que la luz activa el dióxido de titanio, que genera sustancias capaces de atacar el plástico. Según Francisco Boscá, investigador del CSIC en el ITQ, son esas sustancias las que permiten «degradar los microplásticos».

El material se introduce en un reactor tubular de flujo continuo iluminado con luces led. María Luisa Marín, investigadora del ITQ y catedrática de la UPV, explica que en ese montaje se produce «el efecto simultáneo de retención y degradación» de las partículas.

El papel de la luz

La iluminación es la clave del invento. Sin ella, el lecho de arena sólo es capaz de retener alrededor del 70% de los microplásticos y, con el tiempo, terminaría colmatado, es decir, obstruido por la acumulación de residuos, hasta dejar de funcionar.

Ahí entra en juego la fotocatálisis, un proceso en el que la luz y un catalizador aceleran una reacción química. En lugar de limitarse a almacenar las fibras, el sistema las va descomponiendo a medida que llegan, lo que mantiene el filtro limpio y operativo.

El objetivo es la mineralización del plástico, un término que en química designa la descomposición de un contaminante hasta convertirlo en moléculas simples. Diversas técnicas de análisis confirmaron que los microplásticos desaparecieron y se transformaron en compuestos más sencillos.

Sin rastro de nanoplásticos

Este punto marca la diferencia con trabajos anteriores. Hasta ahora, los estudios sobre eliminación de microplásticos en el agua sólo describían degradaciones parciales, que rompían las partículas en fragmentos todavía más pequeños: los nanoplásticos.

Lejos de resolver el problema, esa fragmentación lo trasladaba a una escala aún más difícil de detectar y controlar. Carlos Company-Doménech, investigador predoctoral del ITQ y primer autor del estudio, subraya que su sistema consigue «la degradación total» además de separar las partículas.

Para el equipo, este es el aspecto más relevante del trabajo, porque ataca la raíz del problema ambiental en lugar de dividirlo en pedazos cada vez más pequeños e invisibles a simple vista.

Pruebas con agua real

Los investigadores no trabajaron con muestras preparadas. El sistema se probó de forma continua con el agua resultante de lavar en casa prendas de poliéster con agua del grifo, sin alterar su pH ni añadir productos químicos que facilitaran la degradación.

En esas condiciones, los resultados mostraron una eliminación completa de los microplásticos de PET presentes en el agua de lavado, un dato relevante porque se obtuvo con efluentes reales del uso doméstico de la lavadora.

Otra ventaja es que el material puede reutilizarse. El equipo depuró más de 50 litros de agua con la misma carga, que se regeneró entre un ciclo y otro. Además, los análisis no detectaron titanio en el agua tratada, lo que descarta que el propio filtro genere una nueva contaminación.

Del laboratorio a la depuradora

Por ahora, el sistema sólo se ha evaluado a escala de laboratorio, con agua de lavados realizados sin detergente y con tiempos de tratamiento superiores a las dos horas y media. Los autores reconocen que todavía es necesario optimizar el proceso para mejorar su rendimiento.

A medio plazo, podría explorarse como un módulo complementario en lavanderías industriales, en procesos de la industria textil o en estaciones depuradoras de aguas residuales, sobre todo en corrientes con una liberación significativa de fibras plásticas.

El grupo estudia además su aplicación para eliminar otros tipos de microplásticos presentes en aguas distintas, como las de la Albufera de Valencia, uno de los humedales más valiosos del litoral mediterráneo español.

Una tecnología escalable

Alberto Blázquez-Moraleja, investigador postdoctoral del ITQ que también firma el trabajo, considera que estos resultados suponen un avance para las tecnologías que combinan filtración y fotocatálisis, abren nuevas vías para tratar aguas contaminadas y «invitan a pensar en escalar la tecnología».

El trabajo, firmado por Company-Doménech, Blázquez-Moraleja, Boscá y Marín, presenta el sistema como escalable y de flujo continuo, dos rasgos pensados para que pueda funcionar sin interrupciones y crecer en tamaño si las pruebas siguientes lo respaldan.

Si logra dar ese salto, el invento podría convertirse en una barrera eficaz justo en el origen del problema, antes de que las fibras que suelta la ropa sintética en cada lavado lleguen a los ríos, los mares y, finalmente, a la cadena alimentaria.