Figura 1. Contaminación de cuerpos de agua del río Atoyac por efluentes de industrias textiles de la mezclilla. Fuente: El Sol de Puebla (https://bit.ly/41wRfkZ).

El agua es el recurso más abundante e importante sobre la superficie terrestre. No sólo es parte esencial de todos los seres vivos, sino que contribuye al bienestar general en todas las actividades humanas y la sostenibilidad del medio ambiente; por lo tanto, la demanda de este recurso vital va en aumento y con ello los problemas de desabastecimiento y contaminación. Los diferentes tipos de contaminantes presentes en las aguas residuales se pueden clasificar en físicos: temperatura y la turbidez del agua, este tipo de contaminación no es tóxico para los organismos, pero disminuyen la calidad de su ambiente; biológicos: incluyen los virus, bacterias y organismos patógenos; y químicos: modifican la concentración de los componentes del agua; una fuente común de contaminación química proviene de las aguas residuales de uso industrial, donde la alimenticia y la textil juegan un papel importante.

El agua y la industria textil

En muchos países resulta rentable la industria textil, ya que se ha convertido en una de las principales fuentes del crecimiento económico; sin embargo, es una de las industrias con mayor consumo y contaminación del agua, debido a que usan una gran variedad de colorantes en sus procesos productivos. En consecuencia, los efluentes generados contienen sustancias que llegan a los cuerpos de agua (figura 1).
Se considera a los colorantes textiles como contaminantes de los ecosistemas de agua por la alta toxicidad que pueden provocar a los organismos acuáticos; además, son estables y resistentes a los procesos de degradación, lo cual hace difícil su eliminación en las plantas de tratamiento; algunos métodos utilizados para remover los colorantes del agua son costosos y no resuelven totalmente el problema, por eso se buscan nuevas alternativas para eliminar los colorantes del agua y la aplicación de la nanotecnología sería una alternativa novedosa.

Nanotecnología: alternativa tecnológica para el tratamiento de efluentes textiles

En los últimos años, la palabra nanotecnología cada vez es más común o al menos buena parte de la población está familiarizada con esta palabra; deriva del prefijo griego “nanos” cuyo significado es “muy pequeño”, el cual describe unidades de medida en dimensiones de mil millonésimas partes o 10-9 de un metro que es igual a 1 nm; y la palabra tecnología, que proviene del prefijo “tejnologos” que significa técnica o arte.

Figura 2. Escala comparativa de los nanomateriales o nanopartículas.

Por lo tanto, la nanotecnología hace referencia al estudio de los materiales que tienen tamaños menores a 100 nanómetros; una nanopartícula o un nanomaterial será aquello que tiene el tamaño en el orden de los nanómetros. Para darnos una idea de la dimesión que representa comparado a otras escalas (micra, centímetro, metro) lo representaremos en la figura 2. Debido al tamaño, las nanopartículas o nanomateriales exhiben propiedades únicas que difieren significativamente de aquellos a mayor escala; motivo por el cual, la aplicación de la nanotecnología ha llamado la atención en áreas como la farmacéutica, medicina, electrónica, la agricultura y remediación ambiental. Por eso, el uso de la nanotecnología en la eliminación de colorantes del agua de efluentes textiles es de gran relevancia.

Para mitigar la presencia de los contaminantes en el agua, podemos usar nanomateriales que descomponen a las moléculas de los contaminantes por acción de la luz solar. Es decir, estos nanomateriales convierten la energía solar en energía química, mediante procesos químicos, que presentan reacciones químicas de oxidación y de reducción que se denominan fotocatalíticas (del griego “photo”, luz; “katá”, hacia abajo y “lysis”, disolución). Por ejemplo, las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO) han demostrado tener propiedades fotocatalíticas; sin embargo, esta actividad dependerá del tamaño y forma de las nanopartículas.
Cuando esta nanotecnología se acopla con procesos de biorremediación, es decir, eliminación de contaminantes por medio de organismos como las plantas acuáticas, se contaría con un gran potencial para el tratamiento de aguas residuales, ya que pueden degradar o eliminar sustancias orgánicas, como los colorantes textiles (figura 3).

Figura 3. Proceso de degradación de colorantes textiles por nanopartículas de óxido de zinc.

Mireysi Torres Carrera
Martha Edith Pariona Mendoza
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Red de Estudios Moleculares Avanzados
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