Desarrollan material que elimina el 99.9% de las bacterias del agua usando luz solar

Al hacer brillar la luz ultravioleta en una lámina bidimensional de un compuesto llamado nitrito de carbono grafítico, un nuevo material desarrollado en China puede purificar 10 litros de agua en solo una hora, matando a casi todas las bacterias dañinas presentes.

Este tipo de técnica para la limpieza del agua se conoce como desinfección fotocatalítica, y a menudo se habla y se investiga mucho como una alternativa atractiva a los sistemas de filtración de agua actuales, como la cloración o la desinfección con ozono, ninguna de las cuales es particularmente ecológica.

Con el planeta enfrentándose al cambio climático y el problema de la escasez de agua mundial, encontrar una manera ambiental de limpiar nuestra agua potable es de suma importancia.

«La futura aplicación de la tecnología de desinfección fotocatalítica puede aliviar significativamente la escasez de agua potable y la escasez de energía global», explica el autor principal del sistema, Dan Wang.

Potabilizar con luz

La forma en que funciona esta tecnología es notablemente simple. Se pueden usar diversos materiales como fotocatalizadores en el agua, lo que significa que absorben la luz y aceleran (o catalizan) las reacciones de oxígeno que ocurren en el agua en presencia de ciertas longitudes de onda de la luz. Estas reacciones producen moléculas conocidas como especies reactivas de oxígeno (ROS), que son excelentes para matar microorganismos.

Hay muchos catalizadores metálicos eficientes que se pueden usar para esto, pero desafortunadamente arrojan residuos metálicos al agua. Mientras tanto, los catalizadores no metálicos, como los nanotubos y el grafeno, son más seguros, pero menos eficientes que sus contrapartes metálicos; no producen suficientes ROS para realizar el trabajo.

Ahora, los investigadores de la Academia de Ciencias de China en Beijing y la Universidad de Yangzhou (YZU) en Jiangsu creen que por fin han encontrado una solución práctica, eficiente y no tóxica. Se trata del nitruro de carbono grafítico, el cual es ultra delgado con todas las propiedades adecuadas para absorber la luz y producir suficientes ROS para matar las bacterias pero sin contaminar el agua con residuos.

Pruebas iniciales determinaron que logró eliminar el 99.9% de todas las bacterias de Escherichia coli en una muestra de 50 mililitros en solo 30 minutos, lo cual es cinco veces más rápido que cualquier otro sistema conocido hasta ahora.