Se trata de un
nanomaterial en forma de láminas, que captura contaminantes como plomo, cadmio
y mercurio en medios líquidos. Esta propuesta plantea una alternativa
eficiente, sostenible y complementaria a los sistemas de depuración
convencionales
Hortoinfo.- 02/05/2026
Un equipo de
investigación del Instituto de Ciencia de los Materiales de Sevilla
(ICMS-CSIC-US) ha desarrollado unas arcillas sintéticas que eliminan metales
pesados del agua con una eficacia hasta diez veces superior a la de los
materiales convencionales, como las arcillas naturales o el carbón activo,
según ha sabido Hortoinfo a través de la Fundación Descubre.
Este material, diseñado
en laboratorio, retiene contaminantes altamente tóxicos como el plomo, el
cadmio o el mercurio, asociados a graves problemas de salud, y que se
encuentran de forma frecuente en aguas afectadas por actividad industrial o
minera. Con estas cualidades, podría aplicarse en la depuración de aguas
residuales y en sistemas de reutilización hidráulica.
La novedad de la
propuesta radica en que no se emplean arcillas naturales, sino unas fabricadas
en el laboratorio ‘a medida’ para captar mejor los contaminantes. Para ello, se
inspiran en su estructura, formada por capas de láminas muy finas que pueden atrapar
sustancias entre ellas, y la modifican para aumentar su capacidad de adsorción,
como si fuera una esponja. “Esto nos permite controlar su composición, su
estructura y la forma en la que interactúa con los contaminantes”, explica a la
Fundación Descubre la investigadora del ICMS-CSIC-US María Dolores Alba
Carranza.
Los metales pesados como
el plomo, el cadmio o el mercurio son peligrosos por su toxicidad, su
persistencia y su capacidad de acumularse en todo tipo de organismos, incluido
el humano. Por ejemplo, el plomo está asociado a daños neurológicos, mientras
que el cadmio y el mercurio pueden provocar problemas renales y afectar a la
cadena alimentaria. Ante este desafío, los investigadores han desarrollado una
nueva estrategia basada en materiales que capturan estos contaminantes de forma
más eficiente.
Más
capacidad y mayor control
Los resultados muestran
que estas arcillas sintéticas, que funcionan como un ‘sándwich’ de capas
microscópicas que atrapan los metales en su interior y poseen el aspecto de
polvo, presentan una capacidad de adsorción hasta diez veces superior a la de
otros materiales empleados habitualmente en depuración de aguas. “En concreto,
alcanzan valores muy elevados para la captura de metales como el mercurio, el
plomo y el cadmio, lo que confirma su potencial como alternativa en
tratamientos de descontaminación”, indica el investigador del ICMS-CSIC-US
Francisco Javier Osuna Barroso.
Tal y como explican en
el artículo ‘Heavy metal adsorption isotherms on tailor-made brittle micas in
water treatment applications’, publicado en la revista Journal of Contaminant
Hydrology, los investigadores han desarrollado estos materiales a partir de
estructuras inspiradas en arcillas naturales, pero modificadas para mejorar su
capacidad de captura de metales pesados.
El proceso comienza con
la fabricación de estas arcillas en el laboratorio, combinando distintos
compuestos y sometiéndose a altas temperaturas hasta obtener un material sólido
con estructura laminar. Posteriormente, modifican su superficie añadiendo determinados
grupos químicos que actúan como ‘puntos de anclaje’ para los metales pesados.
De este modo, el material no solo atrapa contaminantes entre sus capas, sino
también en su superficie, aumentando su eficacia.
Una vez obtenidos, los
investigadores probaron estos materiales en pequeños recipientes de unos 30
mililitros aproximadamente con disoluciones que simulaban aguas contaminadas
con distintos niveles de plomo, cadmio y mercurio. Así, midieron cuánta cantidad
retenían y analizaron cómo se produce esa retención. Los resultados muestran
que, en algunos casos, los metales se adhieren de forma reversible, como ocurre
con algunos imanes. Esto permitiría reutilizar el material, mientras que en
otros la unión es más fuerte.
Aplicaciones
en depuración
Este avance tiene
aplicaciones directas en el tratamiento de aguas contaminadas, pero también
puede contribuir a mejorar los procesos de reutilización del agua y reducir el
impacto de estos contaminantes en suelos y ecosistemas acuáticos. Entre las
líneas de mejora en las que trabaja actualmente el equipo científico del grupo
Materiales para la energía y sostenibilidad se encuentra la incorporación de
propiedades magnéticas, con el objetivo de facilitar la recuperación y
reutilización de los materiales. Con estas mejoras, este material ‘a medida’
podría servir para reducir o eliminar otros contaminantes como los fármacos,
los disolventes o los pesticidas.
Además, los
investigadores apuntan que, integrados en materiales como membranas o
recubrimientos, estos materiales podrían emplearse en ámbitos más avanzados,
como la energía nuclear y la gestión de residuos radiactivos, donde es
necesario capturar y retener contaminantes en condiciones extremas. “Este
estudio sienta las bases para el desarrollo de materiales más eficientes y
personalizados en la depuración de aguas, una herramienta muy importante para
avanzar hacia modelos más sostenibles y una mejor gestión de los recursos
hídricos”, comenta la investigadora del ICMS-CSIC-US Esperanza Pavón González.
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