Autores: Flor Meza López, Anais Adauto Ureta, Alicia Dueñas Zurita, Michael Ludeña Huamán, Luis Samaniego Orellana.
A lo largo de la historia se han reportado muchos casos de contaminación por derrame de petróleo y/o sus derivados, en fuentes de aguas naturales (mar, ríos, lagos, etc.); generando daños ambientales catastróficos, como en el caso más reciente en Loreto donde cerca de 4000 barriles fueron derramados en los ríos afluentes al río Amazonas, en el 20161. Por esta situación se han venido desarrollando diversas metodologías que no solo remedien, sino también que sean amigables con el medio ambiente, tanto en el proceso de obtención como en su aplicación.
¿Cómo la ciencia ha tratado de recuperar estos cuerpos de agua?
Debido a esta preocupante situación se han desarrollado diversas investigaciones para encontrar métodos de descontaminación, entre las técnicas usuales que se han reportado se encuentran:
Sin embargo estas técnicas mostraron ciertas desventajas, lo cual impulsó a los investigadores a buscar y/o desarrollar novedosos materiales absorbentes. Así mismo el avance tecnológico en los últimos años permitió el desarrollo de nuevas técnicas dando lugar a la nanotecnología, siendo esta una alternativa novedosa y prometedora, los nanotubos de carbono presentaron potenciales aplicaciones en la remediación de aguas contaminadas.
Mayor información en: http://www.razonypalabra.org.mx/N/n68/maubert.pdf
¿Por qué nanotubos de carbono?
Algunos materiales que fueron utilizados como absorbentes para este tipo de contaminantes, han requerido ser tratados con diversos métodos, algunos de los cuales incluyen tratamientos con solventes orgánicos, para modificar su naturaleza hidrofílica a oleofílica-hidrofóbica, características fundamentales para lograr una alta selectividad y eficiencia en la absorción, además no basta que el material sea eficiente sino también que sea barato, por lo que el reciclaje y la reutilización del absorbente es una manera eficaz de reducir el costo. Las esponjas de nanotubos de carbono cumplen con todas estas características9.
Comparado a los sorbentes de fibras naturales con las esponjas de nanotubos de carbono, estas últimas son más estables en medio acuoso después de la sorción y con respecto a los sorbentes de polímeros sintetizados como los poliuretanos, polipropileno, etc., los nanotubos de carbono son biodegradables y se pueden reutilizar varias veces sin perder su capacidad de sorción10.
Véase también: https://www.youtube.com/watch?v=UrNv_dHXUWs
¿Cómo se ha venido mejorando la síntesis de las esponjas de nanotubos de carbono? ¿Cómo han intervenido los principios de la Química verde en tal proceso?
A lo largo de su inserción en este campo de remediación, se han propuesto diferentes metodologías de síntesis para este material. El método más reportado fue el de la deposición química en fase de vapor (CVD) [https://www.youtube.com/watch?v=RzlXhbTG7xo]. Esta síntesis CVD, presenta ventajas y diversas desventajas, entre estas tenemos:
Dentro de las desventajas, el reciclaje y la reutilización genera mayor preocupación pues se emplea la combustion en la esponja, con la finalidad de eliminar los componentes orgánicos retenidos. Por increible que parezca la estructura se mantiene, pero según se reutiliza va disminuyendo su capacidad y eficiencia de absorción, logrando solo 10 ciclos para ser finalmente desechado.
Este primer reporte de esponja de nanotubo de carbono, evidenció muchas deficiencias como: en el método de reciclabilidad, en la utilización de precursores tóxicos, y en el gran gasto energético (alto costo de obtención); incumpliendo largamente con la finalidad de remediar y recuperar la calidad del ecosistema, pues se genera desechos tanto sólidos como gases de combustión.
Mejoras y ajustes con la química verde…
Muchos investigadores se fueron involucrando en la revolución que ha provocado la química verde y sus principios, y han tratado de mejorar el proceso siguiendo los lineamientos. Entre los más resaltantes se pueden citar:
- Gui, X.; et al.11, se enfocaron en mejorar tanto el método de reciclaje como en el incremento del número de ciclos de la esponja para ser reutilizada. Se logró reducir la generación del humo negro de combustión y fue posible recuperar el material orgánico.
- Zhao, M.; et al.12, trataron de disminuir el uso de precursores tóxicos utilizando híbridos de la esponja de nanotubos de carbono con materiales naturales como la verniculita (mineral del grupo de las micas).
- Barry, ; et al.13, buscaron disminuir el gasto energético, además del costo, tanto de los precursores como del reactor utilizado.
El material obtenido se parece un poco a un cojín, porque es soportado en una estructura de mallas y no sólo absorbe fácilmente el aceite del agua en la superficie, sino también en toda la columna de agua; además puede ser reutilizado incontables veces.
Véase también: https://www.youtube.com/watch?v=v0QySTVqOJ0
Últimas tendencias e investigaciones!!!
En los últimos años se está optando por:
- Esponja de poliuretano magnético14.
- Esponjas superhidrofóbicas a base de grafeno tioladas15.
- Estructuras metálicas-magnéticas. (https://www.youtube.com/watch?v=lYM324yDH-Q)
Sin embargo se requiere mayores estudios e investigaciones de estas en el proceso de tratamiento.
¿Por qué no ha sido posible la aplicación de estos materiales a gran escala?
No ha sido posible debido a los altos costos que generaría la obtención de estos materiales en cantidades industriales. Por ejemplo: El crecimiento de la esponja con espesor de 1 cm tarda aproximadamente 4 horas9, entonces la producción de esponjas de mayor espesor tomaría un tiempo muy prologando, lo cual no es favorable para la industria. Ademas que estas investigaciones solo han sido probadas con muestras de laboratorio o específicas, mas no se ha estudiado la aplicación in situ.
Un futuro prometedor…
Es alentador saber que la situación actual de nuestros recursos hídricos se pueda revertir, ya que se está evidenciando mejoras en la obtención de materiales capaces de adsorber los derivados de petróleo de los cuerpos de agua, gracias a que los investigadores se han ido involucrando en la revolución que ha provocado la química verde y sus principios. Hasta ahora se ha logrado disminuir costos, utilizando diferentes materias primas, empleando síntesis con un gasto energético mínimo y un proceso de reciclaje sencillo y libre de residuos secundarios; entonces si las investigaciones se siguen encaminando con estos principios, nosotros creemos que, en un futuro no lejano se podrán utilizar estos materiales a escala real. Ahora bien, para muchos de los investigadores uno de los principales obstáculos que enfrentan es la falta de inversión, tanto del gobierno como de los diferentes organismos involucrados en la preservación y remediación de dichas fuentes de agua; sin embargo no olvidemos que los derrames se deben principalmente a la negligencia e irresponsabilidad por parte de dichas entidades y al desinterés de las empresas petroleras. Entonces mediante la implementación de planes de contingencia, y sanciones drásticas a los responsables, consideramos, que se podría destinar parte de la penalidad monetaria a financiar los proyectos de remediación, para poder recuperar los cuerpos de agua y de alguna manera reducir los daños ecológicos.
Muy interesante y prometedor el artículo desarrollado sobre la tecnología de nanopartículas de carbono, quisiera saber sobre el estudio, desarrollo e implementación en el Perú, dada la existencia de minas de carbón mineral en nuestro país (De carbón de piedra mineral de Hulla o la Antracita) (1) si es posible partir de este mineral para la obtención de las nanopartículas y prevenir una de las desventajas como son los precursores volátiles tóxicos ferroceno y diclorobenceno.
(1) Visión futura del carbón Peruano. Informes del proyecto: “Minería de Carbón”, Proyecto Auspiciado por INGEMMET y el Gobierno Alemán, en el marco de la Cooperación Perú- Alemania, financiadopor el Fondo KFW.
Erika, respondiendo a tu consulta sobre cuán factible sería la utilización del carbón mineral como materia prima para la elaboración de nanotubos de carbono, te comento que la primera propuesta para la obtención de este material fue el grafito pero debido a que se necesitaba temperaturas muy altas (3000 °C) se dejó de lado a este recurso por su gran gasto energético, optando por otras fuentes de carbón y empleando metales como catalizadores. Como lo señalamos en el blog lo que se estuvo buscando fue nuevas tecnologías que hagan posible su producción en masa, disminuyendo gastos, entonces considero inviable la utilización del carbón ya que volveríamos a utilizar el arco eléctrico (metodología antigua) como en un principio, lo que retrasaría el avance que se ha logrado hasta ahora. Por otro lado, en nuestro país la implementación de tecnologías parecidas es inexistente, solamente se ha optado por el retiro manual de los derrames (exponiendo al personal a diversos peligros ), y de una sanción económica a los responsables. Nosotros tratamos de dar a conocer algunos alcances internacionales que el vienen implementando o desarrollando, para poder revertir nuestra actual situación.
¿Pero realmente será una alternativa verde?
Según he entendido estos nanotubos de carbono son una excelente tecnología para la remediación de aguas, por lo que leí pueden “atrapar” en su estructura incluso microorganismos. Dando como resultado aguas de alta pureza.
Sin embargo, de las técnicas propuestas y tomando como objetivo el río Amazonas y la contaminación petrolera, ¿no es la ruta biológica una mejor alternativa? si tomamos como objetivo remover el petróleo, ¿por qué invertir en una tecnología que purifique el agua a niveles que el río Amazonas no tenía antes de su contaminación?
Descontando el hecho que requiera de amplios espacios y temperaturas y pH controlados ¿realmente los nanotubos son una mejor alternativa que la biológica?
Puede que su utilización final sea mucho más sencilla que trabajar con microorganismos. Pero pienso (como Fakhru’l-Razi et al. refiere ) que los costos de producción (a nivel económico y ambiental) son mucho mayores que los de las alternativas biológicas.
La bibliografía* muestra alternativas igual de interesantes empleando microorganismos.
Ninguna aún a gran escala sin embargo.
*
1.Sheikhyousefi, P. R., Esfahany, M. N., Colombo, A., Franzetti, A., Trasatti, S. P., & Cristiani, P. (2017). Investigation of different configurations of microbial fuel cells for the treatment of oilfield produced water. Applied Energy, 192, 457-465.
2. Biello, D. (2017). Slick Solution: How Microbes Will Clean Up the Deepwater Horizon Oil Spill. [online] Scientific American. Available at: https://www.scientificamerican.com/article/how-microbes-clean-up-oil-spills/ [Accessed 25 May 2017].
3. Fakhru’l-Razi, A., Pendashteh, A., Abdullah, L. C., Biak, D. R. A., Madaeni, S. S., & Abidin, Z. Z. (2009). Review of technologies for oil and gas produced water treatment. Journal of hazardous materials, 170(2), 530-551.
Estimada Alma, entiendo que desde un punto de vista económico esta propuesta tenga mayor desventaja que la ruta biológica, pero evaluando las referencias que compartiste y tal como los autores de dichos estudios mencionan, la ruta biológica requiere de tiempos prolongados (semanas, meses o hasta años) y además existen muchas dificultades en cuanto a una posible aplicación in situ (que es la meta propuesta) tales como el ambiente aerobio o anaerobio, la cantidad suficiente de nutriente para el crecimiento de las bacterias, la posibilidad de un efecto adverso al ecosistema acuático; los que no sólo se resumen a la dependencia de pH y temperatura. Por tales motivos, personalmente yo sí considero a los nanotubos de carbono en forma de esponjas, como una alternativa verde, pues no representa un método adverso, puede rehusarse, las metodologías de obtención se han ido ajustando con los principios verdes, y sobre todo su aplicación y resultado es inmediato. Especialmente la última propuesta que se presentó (Barry, 2017) género mayores expectativas pues ya iniciaron estudios en nuestras de agua real y en grandes superficies marítimas, obteniéndose resultados prometedores, es por ello que nosotros nos atrevimos ha plantear a las esponjas de nanotubos de carbono como una esperanza en la recuperación de nuestros ríos afluentes al amazonas. Así mismo, enfatizando en los principios de la química verde, el proceso tanto de obtención como de aplicación de este material se respalda en la no producción de desechos ni productos secundarios, debido a su alta eficiencia atómica (en su obtención) y a que puede rehusarse ilimitadas veces , lo que compensa el gasto que este implica.
El post propone un proceso de recuperación de las aguas del río Amazonas bastante fiable desde el punto de vista económico, pero tengo mis dudas respecto a la viabilidad en el tema operativo.
Quisiera saber actualmente que proceso de limpieza se toma como protocolo nacional ante estos tipos de accidentes de vertidos de petróleo o compuestos.
Para comentar sobre el tema legislativo, el ente encargado en el Perú de las sanciones es Ministerio de Ambiente, pero estos no pueden aplicar penalidades sin los informes y resoluciones emitidos por la Organismo de evaluación y fiscalización ambiental (OEFA) que se encarga de la FISCALIZACIÓN, SANCIÓN Y APLICACIÓN DE INCENTIVOS.
¿Pero quien es el encargado de supervisarlos?, que es mejor prevenir antes de multar a estas empresas, pues el encargado es Servicio Nacional de Certificación Ambiental para las Inversiones Sostenibles (SENACE) quienes son los responsables de darle vigilancia y seguimiento de la calidad ambiental y verificar el cumplimiento de las obligaciones ambientales de todas las industrias con un posible impacto ambiental.
¿Y quien los supervisa a ellos?, el OEFA como órgano rector del Sistema Nacional de Evaluación y Fiscalización Ambiental (SINEFA) vela por el proceso de fiscalización ambiental a nivel nacional en el marco de sus competencias, en ese contexto, la fiscalización en sentido estricto puede entenderse como el poder que tiene el Estado para imponer sanciones por el incumplimiento de obligaciones ambientales.
Pero aun a pesar de eso los derrames ocurren y el Ministerio del ambiente denuncia empresas petroleras como Petroperú que tiene 3 denuncias pendientes en los últimos 3 años, todas por derrames de productos derivados del petróleo.
Fuente:
http://elcomercio.pe/peru/loreto/derrame-loreto-minam-denunciara-fiscalia-petro-peru-229200
Estimado Miguel, me parecen muy buenas tus apreciaciones respecto a nuestro Post, ya que planteas muy buenas cuestiones, acerca del rol que juega el estado, la industria y nosotros mismos como sociedad en conjunto; y te doy en gran parte la razón, nuestro Post, no intenta tratar de solucionar todos los problemas ambientales, ocasionados por los derrames de Petróleo de un día para otro; pero sí creemos que el uso de Nanotubos de Carbono, podría ser la base para empezar un cambio; tal vez no desde el punto de vista operativo, ya que todavía no tenemos la tecnología suficiente para combatir la ingente contaminación que tiene nuestro río Amazonas y otras fuentes de aguas naturales; pero sí mirando desde un punto de vista científico, puede ser una de las investigaciones que marquen el inicio de una nueva mentalidad “Verde”; que se preocupe más por la colosal contaminación provocada por la irresponsabilidad humana, y que busque soluciones a largo plazo; pero como bien argumentas Miguel, no podemos dejar de reconocer, que sería un error quedarnos hoy con los brazos cruzados; y me parece que es una buena idea, preguntar que órgano del Estado protege nuestro Medio Ambiente y más aún, quién los supervisa a ellos; ya que con tanta corrupción, ¿No podríamos dudar, que por unas pocas monedas, hasta los cuidadores de nuestro Medio Ambiente, se venderían? Gracias por tu aporte Miguel, y créeme que me siento identificado con tus cuestionamientos; y ruego, que mas gente tome conciencia de toda la información fidedigna que nos brindas y empecemos hacer algo por cambiar nuestra historia.
El blog elaborado por su grupo presenta información interesante respecto al papel de las esponjas de nanotubos de carbono en la eliminación de contaminantes en agua.
Concuerdo en que el uso de las esponjas de nanotubos de carbono no se puedan maximizar a gran escala debido al alto costo que esto implicaría, por lo que sería ideal encontrar una forma de optimizar su obtención. Además es importante reconocer el hecho de que en comparación a años atrás, ahora existan materiales que puedan ser reutilizables lo que constituye uno de los buenos aportes de la Química Verde. Entre estos materiales reutilizables destacan los materiales magnéticos, debido a su fácil separación del medio de reacción así se tienen por ejemplo nanopartículas carbonosas magnéticas que producen una buena remoción de plomo en aguas (Saber, Mohamed, & Aljafaari, 2015).
Es destacable el querer enfocarse en la búsqueda de soluciones a los derrames de petróleo ya que estos afectan no solo a los cuerpos de agua sino a la fauna y/o flora que habita en ellos así como a la población, si bien hemos sido testigos del derrame ocurrido en la selva el año pasado, años anteriores se han producido derrames de gran magnitud a nivel mundial, entre ellos:
1) 2010 Yellow Sea, China: derrame de 18.5 y 27.7 millones de galones.
2) 2012 Río Guarapiche, Venezuela: derrame de 1.8 millones de galones.
3) 2013 Québec: derrame de 1.5 galones y muerte de 47 personas.
Por consiguiente con estas nuevas alternativas para lidiar con esta problemática, se contribuye también a reducir el riesgo de exposición de algunos trabajadores al momento de que se les encarga limpiar los derrames, aunque como bien se hizo mención se debe lograr obtener un producto que sea factible a pequeña y gran escala.
(1): Saber, O., Mohamed, N., & Aljafaari, A. (2015). Synthesis of Magnetic Nanoparticles and Nanosheets for Oil Spill. Nanoscience & Nanotechnology-Asia, 5, 32-43.
Así es Fátima, el historial de los derrames de petróleo es vasta, así como las tecnologías que se han tratado de implementar, pero no se han logrado por la dificultad de una aplicación in situ. De la misma manera la tecnología de las esponjas de nanotubos de carbono han tenido mejoras, en cuanto a su fácil aplicabilidad, tecnologías de obtención mas limpias, reducción de un coste energético; ajustándose a los principios de la Química verde. De la misma manera que señalaste, una modificación magnética de estos contribuyen a la fácil manipulación (rápida y eficiente separación del medio) , esta fue la primera incursión de esta tecnología en la química verde, desarrollada por Gui, X.; et al. esto contribuye también a su reutilización, reduciendo un posible generación de subresiduos en el proceso. Se espera que una futura aplicación a gran escala y sobre todo in situ, reduzca tanto la contaminación y el riesgo que sufren hoy en día el personal encargado de limpiar dichos derrames, siendo un alternativa limpia y segura.
En primer lugar, felicidades por su blog, me parece genial y muy interesante que se sigan investigando nuevas alternativas para controlar el impacto negativo que ha tenido la industria de hidrocarburos en las diferentes fuentes de aguas; sin embargo, a mi parecer, hubiese sido más interesante un análisis más detallado donde se aprecie que tan efectivo puede ser está técnica con respecto a las utilizadas actualmente (¿hay algún reporte del % de petroleo que pueden remover?).
Por otro lado, ¿qué opinan acerca del uso de la oxidación con agua supercrítica para la eliminación de este tipo de residuos? según reportes en la literatura, está metodología es capaz de una conversión de hasta un 99% de los contaminantes sin producir residuos (solo hay emisión de gases no tóxicos como N2, CO2, etc.). Asimismo, si lo que se busca es un enfoque más verde, esta alternativa estaría más cerca de dicho ideal.
Referencias:
Yu, L. et al., A review of treating oily wastewater. Arabian Journal of Chemistry (2013)
P. Kritzer, E. Dinjus, An assessment of supercritical water oxidation (SCWO): Existing problems, possible solutions and new reactor concepts.. Chem. Eng. J., 83 (2001), pp. 207–214
Juan primero te agradezco por tu comentario, respondiendo a tu primera consulta, los estudios realizados no han reportado específicamente un porcentaje de petróleo removido, solo han determinado la capacidad de absorción de crudo de petróleo en relación al peso de la esponja y pues este es reportado como: una capacidad de 50 veces el peso de la esponja. Si bien como comentas, la tecnología de oxidación con agua supercrítica es una tecnología que ha alcanzado una eficiencia de remoción de estos contaminantes superior al 90 %, utiliza al aire como el agente oxidante, es costo-efectivo y no genera residuos peligrosos; pero también puede generar grandes cantidades de sales como sub-productos, requiere un consumo constante de energía eléctrica, operador especializado, requiere un equipo especializado que puede sufrir corrosión debido a las condiciones severas de reacción*. Pero la razón por la cual no lo consideramos como una alternativa viable, es por que su aplicación sería muy complicado cuando se trata de remediar cuerpos de agua como ríos o mares, debido a que, lo que se buscó al presentar este blog fue presentar una alternativa que sea verde y de aplicación in situ, lo que sí se conseguiría con las esponjas de nanotubos de carbono, que se usan superficialmente, se reutilizan y su aplicación es segura. Si bien la metodología de obtención aún se esta mejorando gracias a los principios de la Química verde, la expectativa recae en la aplicación in situ de estos materiales para recuperar los cuerpos de agua (ríos amazónicos).
Interesante su punto de vista respecto al desarrollo e implementación de tecnología de nanotubos de carbono con fin de remediar la contaminación por derrame de petróleo en fuentes de aguas naturales. Por otro lado, considerar esta alternativa verde es algo prematuro, debido a que en el reciclaje y la reutilización de éstos se utiliza precursores tóxicos, y se genera un gran gasto energético, incumpliendo así con la finalidad de remediar y recuperar la calidad del ecosistema, pues se genera desechos tanto sólidos como gases de combustión.
Además, como comenta mi compañera Alma es innecesario usar nanotubos como alternativa para remediar la contaminación de éstas fuentes de aguas naturales, como es el caso del río amazonas, ya que, éstas antes del derrame poseían microorganismos que serian adsorbidos por los nanotubos y posteriormente, eliminados, por lo que, se recomienda mejor el uso de otras alternativas (1).
Referencia:
1. https://www.youtube.com/watch?v=BFeKmVV2iU4
Estimada Erika, si bien la tecnología que se propuso en un inicio utilizaba técnicas químicas (combustión) para reutilizar las nanoesponjas, este método ha cambiado a uno mas simple el que solo necesita exprimir el material para poder usarla nuevamente, y esto se puede repetir miles de veces (Barry, ; et al.). Estos avances se han explicado en el blog, de la misma forma que la utilización de precursores tóxicos se ha mejorado, cambiando con otros que sean biodegradables y no tóxicos, y el gasto energético ha mejorado increiblemente (800 a 80 °C), si bien estas mejoras aún no son suficientes para denominarlos verdes, nosotros quisimos mostrar que esta propuesta ha ido en mejora gracias a los principios verdes y a que los investigadores se han ido involucrando en la revolución de la Química verde. Con este enfoque, lo que nosotros planteamos es la expectativa de una futura aplicación in situ, lo que a mi punto de vista si sería necesario, ya que con los derrames de petroleo se inhibe todo tipo de vida de las fuentes contaminadas (produce muerte de todo tipo de vida presente en el agua, por inhibición de oxigeno en ellas), osea que se “rescataría” los cuerpos de agua evitando así un mayor impacto en el ambiente y en ecosistemas que dependen de estas.
Buenas noches, es bastante interesante su propuesta con respecto al uso de la nanotecnología para resolver un problema ambiental tan frecuente en el mundo. Lamentablemente, pienso que el principal problema ante el uso de estas estructuras es, aparte que aún se deben abaratar los costos de la síntesis, los posibles riesgos ante la saludos de los organismos que se encuentran en el medio que se quiere remediar.
Recordemos que la selva amazónica tiene un delicado balance biológico en el cual es necesario que cada especie pueda persistir tal como lo hacía antes de los accidentes ambientales. En el caso del Río Amazonas, muchas especies (tanto acuáticas como terrestres) viven en él, y el uso de nanotubos de carbono puede constituir un riesgo a la salud, tal como lo proponen algunas investigaciones recientes. Debido a la resistencia y el pequeño grosor de los nanotubos de carbono, estas estructuras podrían atravesar los tejidos de los animales que se encuentran en el río, y con ello causar diversas patologías de origen inflamatorio, especialmente en el sistema respiratorio.
Pienso que es necesario investigar más desde ese punto de vista, ya que para las remediaciones no se trata sólo de buscar una alternativa más verde o de menor costo, sino que hay que estar en compromiso con todos los seres que ya habitaban dicho lugar. En todo caso, una propuesta sería lograr asegurar que las esponjas de nanotubos de carbono sean especialmente resistentes al desgaste, o que su acción sea rápida y puedan ser removidos a tiempo para evitar un desprendimiento que pueda llegar a los animales; ello también involucraría un compromiso con la biodegradabilidad, lo que impulsa aún más a investigar más sobre esta posible aplicación.
¡Saludos!
Referencias:
1. National Institute for Occupational Safety and Health (2013). Occupational Exposure to Carbon Nanotubes and Nanofibers. CURRENT INTELLIGENCE BULLETIN 65. Disponible en: https://www.cdc.gov/niosh/docs/2013-145/pdfs/2013-145.pdf
2. Lam C.W., James J.T., McCluskey R., Arepalli S., Hunter R.L. (2006). A review of carbon nanotube toxicity and assessment of potential occupational and environmental health risks. Crit. Rev. Toxicol., 6(3), 189-217. Disponible en: http://www.temas.ch/Impart/ImpartProj.nsf/f41e562f4f53bf50c12569f30037663e/7e7f33ac404a9dd8c125741100274055/$FILE/12.pdf
Hola Jhonatan, te comento que esta propuesta surge debido a un alarmante reducción del equilibrio en los ecosistemas contaminados, debido que los derrames de petróleo han causado la muerte de muchas especies, e incluso ecosistemas. Lo que se espera al ejecutar esta tecnología es recuperar los cuerpos de agua, y evitar un mayor impacto ambiental. Por otro lado, el material no es en si los nanotubos de carbono, sino es una esponja constituida por estos nanomateriales, los cuales según los reportes poseen una gran resistencia mecánica, y se podrían evitar el desgaste y deterioro de las mismas provocando el desprendimiento de unidades básicas de nanotubos. Así mismo, Barry, ; et al. a implementado un sistema tipo cojín para una mejor manipulación de estas esponjas y para asegurar un vida útil más prolongada.
Muy interesante el tema que han elegido para su blog. El uso de nanoparticulas en la actualidad está abarcando cada vez más campos tanto en la ciencia como en la industria por lo que no me sorprendería que reemplazen diversos materiales cotidianos en poco tiempo. Sin embargo, tengo una duda respecto a la biodegradabilidad de las esponjas ¿Tendrán información respecto al tiempo en que demora lograr la degradación completa del material?; asimismo, sería interesante conocer qué compuestos son los generados una vez culminada la degeneración de las nanoesponjas. Hago estas consultas pues en el pasado muchos materiales han sido catalogados como degradables; no obstante, lo único que ocurría luego de finalizado su tiempo de vida era la ruptura de su estructura macro, llevandolo a formar los mismos compuestos pero en escala micro.
También sería interesante observar qué tipos de estudios se han realizado en las nanoesponjas para concluir que no presentan un peligro para la salud a corto o largo plazo. Los materiales en escala nano suelen ser tan pequeños que, en algunos casos, tendrían la capacidad para entrar en zonas muy protegidas del cuerpo humano, los pulmones por ejemplo, generando complicaciones imprevistas.
Finalmente creo que la idea que han tenido respecto a cómo utilizar el dinero de las multas para financiar los estudios sobre metodologías para la limpieza de aguas es muy inteligente pues permitiría ampliar el área de estudio de los biomateriales. Sin embargo, creo que este cambio resultaría difícil en el Perú pues la mayoría de las sanciones se terminan resolviendo bajo la mesa. Las ideas buenas existen la cuestión es que todos cambiemos nuestra mentalidad.
Hola William y gracias por tu comentario, te comento que los estudios que hemos revisado no explican los datos que tu consultas y que considero son de gran importancia, como cuanto duraría la degradación del material cuando su tiempo de vida útil termine o que otros compuestos se generarían en dicho proceso. Actualmente los estudios se están centrando en la mejora de obtención, aplicabilidad y rehúso. Considero al igual que tu, que sería indispensable realizar estudios acerca de un posible riesgo para la salud a corto o largo plazo, pero como se lo comente a Jhonatan, los reportes señalan que estas nanoesponjas poseen una gran resistencia mecánica y que su rehúso en ilimitado, aunque eso no se podría afirmar ya que los estudios solo se han hecho a nivel laboratorio y no han abarcado temas implicados a una posterior aplicación in situ. Si bien nosotros consideramos a esta alternativa como una posibilidad en la recuperación de ríos, no solo lo consideramos como tal por su avance en la nanotecnología y la Química verde, sino que entre muchas alternativas, esta es una de las mas prometedoras en cuestión de aplicación in situ, creando la expectativa de la recuperación de nuestros ecosistemas acuáticos.
Como ustedes han mencionado en el post, el uso de nanotubos de carbonos representaría una alternativa para el tratamiento de aguas. Sin embargo, su aplicación in situ no es el adecuado para el tratamiento de cuerpos de agua, se requiere la funcionalización de las mismas para que pueda tener un rendimiento adecuado de purificación (1). Por lo tanto, ¿ustedes creen que los nanotubos de carbonos “funcionalizados” serían degradables o estables en agua? Por otro lado, antes de aplicar los nantotubos de carbono se debería obtener resultados fehacientes del impacto a la salud de estos materiales ¿qué pasaría si durante su uso existiese un desprendimiento del nanotubo de carbono, emulando un derrame de petróleo? (2)
Referencias
(1) Rasel Das et. al. Carbon nanotube membranes for water purification: A bright future in water desalination. Desalination, 2014, 336, 97-109.
(2) Human health effects of residual carbón nanotubes and traditional water treatment chemicals in drinking water. Environment International, 2012, 39, 38-49.
Hola Carlos, nosotros creemos que si podrían ser estables bajo ciertas condiciones al cual estén sometidos, ahora con respecto a las consecuencias que podrían generar en la salud de los seres vivos, aun no han sido ampliamente estudiados, este investigación aun esta a nivel laboratorio aún no fue aplicada a gran escala debido a diversos inconveniente en su obtención y reutilización , con respecto a este ultimo muchos autores se basan en el estudio de nuevos método para esta etapa ya que los métodos existentes son perjudiciales para el medio ambiente, pero su aplicación para la recuperación de petroleo es sencilla, rápida y efectiva, por ello se considera una alternativa prometedora.
Es muy interesante el tema propuesto. Creo que sería de utilidad que se se mostrara el rendimiento o un indicador de saturación (como para las resinas de un intercambiador irónico) para estas esponjas de nanotubos de carbono, lo que nos daría una idea de la cantidad de estas esponjas que se necesita para el tratamiento de aguas contaminadas. Esto sería de ayudad en el tema del aspecto económico. Otro punto que no se muestra es si estás esponjas consisten de nanotubos de una sola capa o si son multicapa, y, además, como bien menciona Carlos, tampoco sabemos si estos nanotubos han sido funcionalizados antes. Finalmente, sería interesante un alcance respecto a la toxicidad de estas esponjas sobre los organismos marinos , que creo es uno de los mayores inconvenientes en la aplicación.
El tema propuesto es interesante y sin duda la habilidad de estos materiales para la adsorcion y limpieza es prometedora. Sin embargo, creo que sigue habiendo el mismo problema que el campo de la nanotecnologia tiene. Seran estos materiales toxicos para los seres vivos? El problema de tener estructuras de tamanho nano en el agua es que siempre existe la posibilidad de que estos materiales atraviesen la barrera de una celula o incluse la membrana de su nucleo. Antes de su uso, tendra que haber una serie de estudios en lo que concierne a su nanotoxicidad tanto para nanotubos de una sola capa/multicapa, tamanho o forma de la estructura que se este utilizando para estas esponjas.