El sistema de filtración de agua fue desarrollado usando solo cáscaras de frutas y vegetales

Esto parece que estamos a punto de intentar venderle algunos cristales curativos, pero es real: los químicos de las universidades de los Estados Unidos, la India y Singapur han estado desarrollando métodos de filtración de agua increíbles, orgánicos y de bajo costo que incluyen frutas celulósicas y residuos vegetales. Aunque aún se encuentran en sus primeras etapas, su investigación podría ser un cambio de juego potencial, en particular para los aproximadamente 780 millones de personas en todo el mundo que no tienen acceso a un sistema de agua mejorado.

En el corazón de esta estrategia emergente se encuentra un proceso químico llamado adsorción, que no es un error tipográfico, pero en realidad es un proceso único, de capa superficial, de unión de materiales que es distinto de la absorción. Se puede pensar de esta manera: cuando una esponja absorbe agua, esa agua impregna todo el volumen, mientras que con la adsorción, el material en cuestión (sólido, líquido, gas, lo que sea) se une o adicional a la superficie del adsorbente, por lo tanto anuncio -sorción.

Suresh Valiyaveettil, profesor asociado de química en la Universidad de Singapur, ha realizado investigaciones sobre las propiedades de estos materiales de cáscara de frutas y verduras desde al menos su artículo de 2015 en la revista Biodeterioro Internacional y Biodegradación. Pero el mes pasado, publicó una nueva colaboración con la profesora de química de Dickinson College, Cindy Samet, sobre cómo enseñar estos mismos métodos a los estudiantes universitarios de química general como ejercicio de laboratorio.

Eso es lo fácil que es esto. Puedes enseñar a los adolescentes a hacerlo. Puedes hacerlo en tu cocina con tu amigo crujiente de la CSA de verano. ¿Visitar a la abuela y al abuelo este verano? Puedes hacer esto con ellos también.

Cómo funcionan realmente los filtros de fruta

Siguiendo el procedimiento establecido por Valiyaveettil en Singapur, Samet y sus estudiantes primero eliminaron las impurezas solubles en agua de la superficie de las cáscaras, así como de las semillas adsorbentes, primero hirviéndolas y luego secándolas. Luego fueron aplastados para aumentar su superficie interactiva mientras estaban en el agua contaminada.

"Replicamos los resultados del laboratorio de Suresh con aguacate y luego estudiamos las cáscaras y semillas de frutas y vegetales nunca antes probadas", explicó Samet en un comunicado. "Esto es emocionante porque es probable que este método de purificación pueda abrirse camino desde el laboratorio hasta la cocina".

Específicamente, ella y sus estudiantes de Dickinson encontraron que las semillas de limón eran capaces de eliminar el 100 por ciento de los contaminantes de los iones de plomo, mientras que las cáscaras de limón eliminaron el 96.4 por ciento. Las cáscaras de Okra también resultaron igualmente impresionantes, eliminando el 100 por ciento de los iones de plomo en el agua. Las semillas de okra, sin embargo, solo eliminan el 50 por ciento.

En realidad, hay un cuerpo creciente de esta investigación. Resulta que las cáscaras de mango y naranja han demostrado cierta eficacia para eliminar los iones de plomo (99 miligramos por gramo de cáscara y 75 miligramos por gramo de cáscara), así como para eliminar cantidades significativas de cadmio, níquel y cobre. y otros. Un estudio de 2012 mostró que los tallos de girasol podrían extraer aproximadamente 182 miligramos de iones de plomo por gramo de cáscara.

La cantidad de materia vegetal desechable que los investigadores están probando, con resultados emocionantes, es algo desconcertante; Musgo de turba, piedras de albaricoque, pino, fibras de cáñamo (infierno, sí), polvo de hojas de bambú, algo que se llama bagazo de uva.

Es mucho lo que hay que asimilar, pero la idea central es que estos materiales son, en última instancia, más baratos y, en la combinación correcta, tan eficaz o mejor que el carbón activado de fabricación industrial que es común en la filtración de agua en la actualidad.

Samet espera que su trabajo con sus alumnos conduzca a algo que las personas puedan hacer en casa en su cocina para mejorar la calidad del agua en todo el mundo. Pero, mientras tanto, hay mucha experimentación básica que hacer.

"Es genial tener un repertorio de diferentes proyectos grandes con un tema similar de comida, sostenibilidad y química verde", como lo puso en una entrevista con Dickinson al inicio de su proyecto. "Este campo de investigación nos da suficiente para trabajar, en realidad, durante años".