Científicos de la Universidad Nacional Australiana (ANU) se inspiran en las plantas para desarrollar nuevas técnicas de separación y extracción de minerales, metales y nutrientes valiosos de aguas residuales ricas en recursos.
En un artículo publicado en la revista New Phytologist, los investigadores explican que están adaptando los “mecanismos de separación por membrana” de las plantas para que puedan incorporarse a nuevas soluciones de reciclado de aguas residuales.
En su opinión, la tecnología podría beneficiar a una serie de industrias como la agricultura, la acuicultura, la desalinización, el reciclaje de baterías y la minería. También podría ayudar a las empresas a replantearse su forma de tratar los residuos, al crear una manera de extraer valor de las aguas residuales.
El documento señala que se calcula que las aguas residuales del mundo contienen tres millones de toneladas métricas de fósforo, 16,6 millones de toneladas métricas de nitrógeno y 6,3 millones de toneladas métricas de potasio. La recuperación de estos nutrientes de las aguas residuales podría compensar el 13,4% de la demanda agrícola mundial de estos recursos.
Las moléculas de amoníaco e hidrógeno, entre otras, que contienen las aguas residuales podrían proporcionar electricidad a 158 millones de hogares.
“Las aguas residuales del mundo contienen un revoltijo de recursos que son increíblemente valiosos, pero sólo en su forma pura. Un gran reto al que se enfrentan los investigadores es averiguar cómo extraer eficazmente estos valiosos minerales, metales y nutrientes conservando su pureza”, declaró a los medios la profesora asociada de Ciencias Vegetales de la ANU, Caitlin Byrt. “La industria minera australiana, por ejemplo, genera más de 500 millones de toneladas de residuos al año, y estos residuos son ricos en recursos como cobre, litio y hierro. Pero de momento, los residuos líquidos son sólo un problema; no se pueden verter ni utilizar. Son sólo residuos a menos que se pueda separar cada recurso en forma pura”.
Byrt y sus colegas investigaron los mecanismos moleculares especializados que ayudan a las plantas a reconocer y separar las distintas moléculas de metales, minerales y nutrientes que contiene el suelo, lo que les permite separar lo bueno de lo malo, un proceso biológico básico necesario para su crecimiento y desarrollo.
“Recursos como el boro, el hierro, el litio y el fósforo se utilizan en tecnologías de baterías y las plantas son maestras en la separación de este tipo de recursos”, explica Byrt.
El amoníaco, un compuesto utilizado para crear fertilizantes y un material esencial en la producción de cultivos, es otro recurso clave que los científicos buscan extraer de las soluciones de residuos líquidos.
“El coste de los fertilizantes está por las nubes, lo que ejerce una gran presión sobre los agricultores australianos para que puedan permitirse estos precios más altos y, sin embargo, estamos desperdiciando enormes proporciones de estas moléculas, lo que está causando problemas medioambientales”, señaló Byrt. “El amoníaco también es una molécula fundamental para el almacenamiento de hidrógeno. Así que, a medida que sigamos desarrollando industrias de combustibles de hidrógeno, aumentará la demanda de amoníaco para su uso como molécula de almacenamiento, porque así es como la industria de los combustibles de hidrógeno podrá transportar el hidrógeno almacenado y, en última instancia, utilizarlo como fuente potencial de combustible para alimentar automóviles y otras tecnologías”.
Para el investigador, los avances en la tecnología de separación de precisión también podrían ofrecer seguridad a las comunidades propensas a inundaciones y sequías, al proporcionarles un acceso portátil, seguro y fiable a agua potable limpia ante el empeoramiento de los fenómenos meteorológicos como consecuencia del cambio climático.
“El agua limpia y la seguridad de los recursos nutritivos sustentan la productividad agrícola. El desarrollo de tecnologías para la gestión sostenible de estos recursos es esencial para la seguridad alimentaria en Australia y en todo el mundo”, afirmó.
