Un equipo de investigadores ha creado una membrana electrónica de filtración que puede eliminar casi el 100% del amoníaco presente en aguas residuales en poco más de un minuto, y además descompone contaminantes de origen orgánico. Esta tecnología emplea un proceso de electrofiltración donde se generan radicales de óxidos de cloro (·ClO) dentro de una membrana especializada, lo que permite llevar a cabo una depuración simultánea de nitrógeno y materia orgánica.
Esta innovación, detallada recientemente en la revista Engineering, representa un avance significativo en el tratamiento de aguas residuales, un desafío crucial para la protección medioambiental y la mitigación de la contaminación acuática. El exceso de amoníaco en el agua es especialmente problemático, ya que puede causar eutrofización, un fenómeno que altera drásticamente los ecosistemas acuáticos y pone en riesgo la biodiversidad.
Las técnicas actuales para eliminar amoníaco de aguas residuales suelen ser lentas o requieren procesos químicos y biológicos que consumen gran cantidad de energía y tiempo, además de generar residuos secundarios. En contraste, este proceso electroquímico es eficiente, rápido y reduce la necesidad de químicos adicionales, lo que disminuye el impacto ambiental y los costes asociados.
El funcionamiento se basa en una membrana que contiene una arquitectura especial capaz de generar radicales de óxido de cloro mediante una reacción eléctrica. Estos radicales son extremadamente reactivos y pueden oxidar tanto el nitrógeno amoniacal como los compuestos orgánicos presentes en el agua, transformándolos en sustancias menos dañinas.
Durante las pruebas, la membrana consiguió eliminar prácticamente todo el amoníaco en poco más de un minuto, un tiempo récord en comparación con los métodos tradicionales. Además, la degradación de la materia orgánica contribuye a mejorar la calidad general del efluente tratado, facilitando su reutilización o vertido seguro en el medio ambiente.
Esta tecnología no solo podría aplicarse en plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas, sino también en industrias donde el amoníaco es un contaminante habitual, como en la agricultura, la ganadería o la producción química. Su implementación ayudaría a cumplir con normativas ambientales cada vez más estrictas y a proteger recursos hídricos críticos.
El estudio resalta que el sistema es escalable y podría integrarse con instalaciones existentes para potenciar la eficiencia del tratamiento sin necesidad de grandes modificaciones. Además, el bajo consumo energético relativo confirma que la solución puede ser sostenible y económicamente viable a gran escala.
Los investigadores continúan explorando la optimización de esta membrana y el proceso electroquímico para maximizar su durabilidad, capacidad de tratamiento y aplicación en distintas condiciones de agua residual, así como la eliminación de otros contaminantes emergentes.
Este avance apunta a un futuro en el que el tratamiento de las aguas residuales sea más rápido, eficiente y respetuoso con el medio ambiente, contribuyendo a la preservación de ecosistemas y a la seguridad hídrica global.