El material, llamado nitruro de carbono grafítico, es capaz de eliminar hasta un 99,9999% de las bacterias presentes en agua destinada a consumo humano.
Sabemos que uno de los principales problemas que tendrá el mundo en un futuro será la escasez de agua potable. Con la destrucción de recursos naturales y los altos niveles de contaminación, será cada vez más difícil acceder al preciado líquido. Por eso se ha tratado de diseñar con esfuerzo todo tipo de métodos para tratar de purificarla.
No obstante, puede que ningún método sea tan llamativo como el que desarrollaron unos científicos chinos recientemente. En un documento publicado en la revista Chem, los investigadores de la Academia de Ciencias de China en Beijing y la Universidad de Yangzhou plantean una forma novedosa de purificar el agua usando principalmente luz solar.
El desarrollo implica una lámina de un compuesto llamado nitruro de carbono grafítico. Al emplearlo, este material sería capaz de purificar hasta 10 litros de agua en tan solo una hora. Además, sería tan efectivo que eliminaría un 99,9999% de las bacterias presentes.
Lo llamativo de este curioso material es que solo necesitaría emplear luz solar para completar su cometido. Por lo tanto, se consideraría una forma amigable con el medio ambiente para purificar el agua. Esto, al contrario de otros métodos muy difundidos como la cloración o la desinfección con ozono.
¿Cómo funciona?
Este tipo de limpieza se conoce como desinfección fotocatalítica o fotocatálisis. Básicamente, se usa una sustancia llamada fotocatalizador que absorbe la luz y que puede acelerar las reacciones de oxígeno que ocurren en el agua. Estas reacciones producen moléculas llamadas Especies Reactivas de Oxígeno (ROS). Ya que son realmente efectivas para matar bacterias, el líquido se hace potable.
El problema es que muchos catalizadores terminan arrojando residuos metálicos al agua. Por otro lado, existen catalizadores no metálicos como el grafeno que no generan suficientes ROS como para hacer una purificación completa.
El material desarrollado por los investigadores produce suficientes ROS necesarios para matar bacterias sin generar toxicidad en el agua. Además, se le ha señalado un gran potencial para absorber energía y es ultra delgado. Su eficacia es increíble: en pruebas logró matar un 99,9999% de las bacterias Escherichia coli en una muestra de 50 mililitros en solo 30 minutos.
Como si fuera poco, la reacción producida solo consume una décima parte del catalizador en comparación a casos anteriores. Al ser golpeado con la luz ultravioleta, se genera un ROS conocido como peróxido de hidrógeno. Cuando este está en el líquido, rompe las paredes celulares y mata a las bacterias. Posteriormente a disociarse de manera segura en el agua y oxígeno.
Adicionalmente los autores señalan que un sistema así no sería complicado de reproducir a gran escala. El nitruro de carbono grafítico se puede sintetizar a un relativo bajo costo y sería económico de montar.
No obstante, esto no quiere decir que esta sea la respuesta final para la purificación del agua. Si bien ya es capaz de matar bacterias, debe combinarse con otros sistemas que puedan eliminar otros contaminantes. Por ejemplo, iones de metales pesados o demás residuos.
