Investigadores del grupo de Nanopartículas Inorgánicas del ICN2 han analizado el uso de nanopartículas personalizadas para la descontaminación, in situ, del suelo y las aguas subterráneas, examinando los avances realizados en la investigación y la aplicación en este campo desde principios de la década de 2000.

La revisión científica, publicada recientemente en la revista Science of Total Environment bajo el título In situ nanoremediation of soils and groundwaters from the nanoparticle's standpoint: A review, ofrece el estado del arte y las perspectivas futuras de la investigación en nanorremediación, la descontaminación de medios contaminados mediante nanopartículas, equilibrando riesgos y beneficios. Por sus propiedades, los materiales a nanoescala ofrecen oportunidades para desarrollar técnicas novedosas para descontaminar áreas contaminadas in situ, lo que reduciría el impacto del proceso, al tiempo que aumentaría su eficacia y penetrabilidad.

La publicación proporciona, en primer lugar, un trasfondo general sobre los principales grupos de contaminantes objetivo y las técnicas in situ existentes que se utilizan convencionalmente, que incluyen el uso de metales pesados, radionucleidos, hidrocarburos alifáticos y orgánicos halogenados provenientes de procesos industriales y farmacéuticos, prácticas agrícolas y productos de consumo. Algunos de ellos, sin embargo, requieren excavación en el sitio y eliminación del medio contaminado, que se trata en la superficie y se vuelve a colocar en su lugar. Este procedimiento no solo consume mucha energía y es costoso, sino que también perturba considerablemente el medio ambiente natural.

A continuación, se ilustran diferentes mecanismos a través de los cuales las nanopartículas pueden limpiar esos contaminantes en suelos y aguas subterráneas contaminadas, así como las propiedades de algunos de los materiales que se pueden emplear, como el hierro (precisamente, hierro cerovalente a nanoescala) y otros nano-óxidos. Las nanopartículas proporcionan una vía interesante para eliminar contaminantes in situ, sin necesidad de desplazar el medio a limpiar.

La publicación examina las aplicaciones actuales a escala piloto y de campo, considerando ventajas y limitaciones. También es muy importante el estudio de la ecotoxicidad de estos nanorremediadores, incluido su impacto en la microbiota (bacterias y hongos) y organismos vivos superiores. Finalmente, se discuten las perspectivas y necesidades que impulsarán la investigación futura en este campo

Las nanopartículas diseñadas específicamente podrían proporcionar soluciones a algunos desafíos ambientales como la contaminación de suelos y aguas. Varios estudios han demostrado que algunas nanopartículas son capaces de degradar, transformar y/o inmovilizar contaminantes. Además, pueden penetrar más profundamente y llegar a zonas potencialmente inaccesibles gracias a sus reducidas dimensiones. Se están desarrollando nuevas técnicas de descontaminación basadas en estas propiedades únicas de las nanopartículas. Sin embargo, todavía se requiere mucha investigación, incluida la de las posibles toxicidades de los subproductos de los procesos.

Artículo:

Lionel Marcon, Jana Oliveras, Víctor F. Puntes, In situ nanoremediation of soils and groundwaters from the nanoparticle's standpoint: A review. Science of The Total Environment, vol. 791, 2021, 148324. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148324

Este artículo ha sido publicado originalmente aquí.

El Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) ofrece la posibilidad de llevar a cabo proyectos colaborativos con empresas y otras entidades, proyectos que lleven al mercado nuevos procesos y materiales. El centro tiene experiencia en la creación y caracterización de materiales a nanoescala con aplicaciones en diversos sectores, tales como el biomédico, el energético, TIC y el químico.