Celulosa bacteriana contra la contaminación por PFAS, nanoplásticos y disruptores endocrinos

La contaminación del agua por sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), nanoplásticos y disruptores endocrinos (EDCs) se ha convertido en uno de los principales desafíos ambientales y sanitarios a escala global. En Europa, solo el 37% de las masas de agua superficiales presenta un buen estado ecológico, mientras que la eliminación de contaminantes emergentes sigue siendo uno de los grandes retos para los sistemas de tratamiento de aguas.

En este contexto, una revisión científica ha analizado el potencial de la celulosa bacteriana (BC) como material innovador para mejorar la eliminación de estos contaminantes, obteniendo resultados prometedores que podrían abrir nuevas vías para la depuración de aguas y la protección de los recursos hídricos.

La investigación apunta a que la celulosa bacteriana puede eliminar entre el 90% y el 98% de determinados contaminantes emergentes presentes en el agua

Una alternativa a las tecnologías convencionales

Actualmente, los sistemas más utilizados para eliminar contaminantes complejos incluyen el carbón activado, el intercambio iónico y la filtración por membranas. Sin embargo, estas tecnologías presentan limitaciones relacionadas con los costes, la generación de residuos secundarios, la falta de selectividad o la eficacia frente a determinados compuestos persistentes.

Según los autores de la revisión, la celulosa bacteriana podría complementar estas soluciones gracias a sus propiedades físicas y químicas, entre las que destacan su elevada superficie específica, su resistencia mecánica y su capacidad para modificar su estructura molecular.

El estudio analiza investigaciones previas que muestran cómo este material biodegradable, producido por bacterias del género Komagataeibacter, ha demostrado ya una elevada eficacia en la eliminación de metales pesados, colorantes y microplásticos.

Resultados prometedores frente a los PFAS

Los datos recopilados en la revisión indican que la celulosa bacteriana podría alcanzar eficiencias de eliminación de entre el 90% y el 98% en PFAS, entre el 90% y el 95% en disruptores endocrinos y entre el 80% y el 90% en nanoplásticos.

La eliminación de PFAS mediante celulosa bacteriana podría alcanzar eficiencias de hasta el 98%, según los estudios analizados

En el caso de los PFAS, la eliminación se produce principalmente mediante procesos de adsorción y fotodegradación, mientras que los nanoplásticos quedan retenidos gracias a fenómenos de adsorción y atrapamiento físico.

Por su parte, los disruptores endocrinos pueden eliminarse mediante una combinación de adsorción, exclusión por tamaño y biodegradación, permitiendo transformar algunos compuestos en sustancias menos nocivas.

Modificaciones para aumentar la eficacia

La revisión también destaca que la incorporación de otros materiales o tratamientos puede mejorar significativamente el rendimiento de la celulosa bacteriana.

Entre las soluciones analizadas figuran la celulosa bacteriana carboximetilada para incrementar la captura de PFAS, las combinaciones con óxido de grafeno para mejorar la retención de nanoplásticos o la inmovilización de microorganismos capaces de degradar contaminantes como el bisfenol A (BPA) o determinados antibióticos.

Además, los investigadores señalan que los sistemas híbridos que combinan celulosa bacteriana con tecnologías de nanofiltración o electrooxidación pueden alcanzar eficiencias de eliminación superiores al 95%.

Los sistemas híbridos basados en celulosa bacteriana pueden superar el 95% de eficacia en la eliminación de contaminantes

Una tecnología alineada con la economía circular

Otro de los aspectos destacados del estudio es su potencial contribución a la economía circular. La producción de celulosa bacteriana puede realizarse utilizando residuos agrícolas y subproductos orgánicos como melazas, restos de maíz o cáscaras de frutas.

La celulosa bacteriana puede producirse a partir de residuos agrícolas, reduciendo costes y favoreciendo modelos circulares de gestión de recursos

Esta posibilidad permitiría reducir tanto los costes de producción como la dependencia de materias primas convencionales con una mayor huella de carbono.

Los autores consideran que esta característica convierte a la celulosa bacteriana en una alternativa especialmente atractiva para desarrollar soluciones sostenibles en el ámbito del tratamiento del agua y la reutilización de recursos.

Retos para su implantación

A pesar de los resultados obtenidos, los investigadores advierten de que todavía son necesarios estudios adicionales antes de su aplicación a gran escala.

Entre las prioridades identificadas figuran la realización de evaluaciones completas del ciclo de vida, el desarrollo de protocolos normalizados de ensayo y la validación de su capacidad de adsorción, reutilización y seguridad ambiental.

Asimismo, la revisión subraya la necesidad de adaptar estas soluciones a los requisitos regulatorios europeos, incluidos los establecidos en el reglamento REACH, la Directiva Marco del Agua, la Directiva de Agua Potable y la normativa relacionada con contaminantes emergentes y calidad del agua.

Los autores también reclaman una mayor colaboración entre administraciones, centros de investigación e industria, así como el impulso de proyectos piloto financiados por programas como Horizonte Europa, con el fin de evaluar la viabilidad técnica y económica de esta tecnología en condiciones reales de operación.

El informe pide incorporar nuevas soluciones de depuración para hacer frente a contaminantes emergentes como PFAS, nanoplásticos y disruptores endocrinos

"Tenemos una ventana estrecha para garantizar que la columna vertebral de la revolución tecnológica de nuestra era se desarrolle dentro de los límites del planeta", ha concluido Madani.