Investigadores reutilizan residuos del tratamiento de agua para crear filtros de microplásticos de alta eficiencia

Un grupo de investigadores ha logrado reutilizar subproductos residuales del tratamiento de aguas municipales para transformarlos en medios de filtración funcionales capaces de extraer entre el 86.9 por ciento y el 97.1 por ciento de los contaminantes de microplásticos de muestras de agua del mundo real, según información publicada por TOI Science Desk en septiembre de 2026. Este avance técnico ofrece una posible solución doble a dos desafíos ambientales distintos: la contaminación generalizada de los ecosistemas acuáticos por polímeros sintéticos microscópicos y la acumulación de residuos sólidos generados durante la purificación del agua potable. Al convertir los lodos residuales —que habitualmente se desechan en vertederos o se incineran— en materiales adsorbentes porosos, los científicos demostraron que las empresas de agua podrían reducir sus residuos operativos al tiempo que mejoran su capacidad para capturar diminutas partículas de plástico que escapan a los sistemas de filtración convencionales.

## Datos clave - Las pruebas realizadas en muestras de agua del mundo real demostraron tasas de captura de microplásticos de entre el 86.9 por ciento y el 97.1 por ciento. - La técnica utiliza los residuos generados durante los procesos habituales de tratamiento de aguas municipales como materia prima principal para el nuevo filtro. - Los microplásticos, definidos como fragmentos de plástico de menos de cinco milímetros de diámetro, representan un contaminante omnipresente en entornos marinos y de agua dulce. - La infraestructura convencional de purificación de agua genera millones de toneladas métricas de lodos al año, lo que genera elevados costes de eliminación para las autoridades municipales. - Este sistema de doble beneficio tiene como objetivo reducir la huella ambiental del tratamiento de agua mientras evita que los microplásticos vuelvan a ingresar a las vías fluviales públicas.

## Qué ocurrió Según la información publicada por TOI Science Desk, los investigadores desarrollaron un proceso que transforma los residuos estándar del tratamiento de agua —a menudo denominados lodos de agua potable— en un material filtrante diseñado específicamente para capturar microplásticos. En las instalaciones municipales, el agua bruta se trata habitualmente con coagulantes como sales de aluminio o hierro para aglomerar los sólidos en suspensión. El precipitado resultante se deposita en forma de lodo denso que contiene complejos minerales, hidróxidos metálicos y restos orgánicos. Históricamente, este material se ha tratado como un flujo de residuos de bajo valor que requiere un costoso deshidratado, transporte y tasas de vertedero.

En la investigación de 2026 reportada por TOI Science Desk, los científicos recolectaron estos residuos y los sometieron a procesos especializados de modificación térmica o química para crear un material altamente poroso con mayor superficie específica y afinidades químicas concretas. Al implementarse en columnas de filtración, el material de lodo modificado interactúa con los microplásticos mediante fuerzas electrostáticas, atrapamiento físico e interacciones hidrofóbicas.

Para evaluar el material en condiciones operativas, el equipo de investigación realizó ensayos con muestras de agua del mundo real en lugar de soluciones de laboratorio puramente destiladas. Los contaminantes de microplásticos en entornos naturales y de aguas residuales varían ampliamente en forma, tamaño, composición química y carga superficial, abarcando desde fibras sintéticas desprendidas por la ropa hasta esferas fragmentadas de polietileno y polipropileno. En estas evaluaciones con agua real, el filtro derivado de lodos logró tasas de retención de entre el 86.9 por ciento y el 97.1 por ciento, capturando la gran mayoría de las partículas de microplásticos en suspensión. Los hallazgos indican que el material mantiene su rendimiento a pesar de la presencia de materia orgánica disuelta, sales minerales y otras sustancias competidoras que suelen encontrarse en las fuentes de agua ambientales.

## Por qué es importante El estudio destaca una aplicación práctica de los principios de la economía circular dentro de los sistemas de infraestructura urbana. A medida que la producción mundial de plástico sigue aumentando —superando los 400 millones de toneladas métricas anuales en todo el mundo—, los microplásticos se han extendido por todos los principales sistemas acuáticos, incluidos lagos, ríos, estuarios y fosas marinas profundas. Estas partículas plantean riesgos ecotoxicológicos al bloquear físicamente el tubo digestivo de los organismos acuáticos y actuar como vectores de sustancias químicas hidrofóbicas tóxicas, metales pesados y contaminantes orgánicos persistentes.

Paralelamente, las instalaciones municipales de tratamiento de agua se enfrentan a costes cada vez mayores asociados a la eliminación de residuos sólidos. Las plantas de agua potable de todo el mundo generan millones de toneladas de lodos al año. Solo en Norteamérica y Europa, la gestión de los lodos municipales consume una parte sustancial de los presupuestos operativos municipales, mientras que las tasas de vertido y los costes de transporte aumentan de forma constante debido a normativas ambientales más estrictas.

Si se escala con éxito, convertir los lodos en adsorbentes de microplásticos cambia la economía tanto de la gestión de residuos como de la purificación del agua. En lugar de gastar capital en transportar lodos a vertederos o incineradoras —acciones que pueden liberar gases de efecto invernadero o lixiviados—, las empresas de agua podrían procesar sus propios residuos para obtener un producto químico funcional. Además, dado que la filtración en arena convencional y los procesos secundarios de tratamiento de aguas residuales suelen tener dificultades para capturar microplásticos finos menores de 100 micrómetros sin recurrir a una costosa filtración terciaria por membrana como la ósmosis inversa o la ultrafiltración, este material reciclado ofrece una opción de menor coste para modernizar las instalaciones existentes.

## Antecedentes Los microplásticos se reconocieron ampliamente por primera vez como un contaminante marino grave a principios de la década de 2000, pero los avances analíticos recientes han documentado su presencia en todo el ciclo del agua, incluidas las fuentes de agua potable para consumo humano. Los microplásticos primarios se fabrican a pequeña escala, como polvos abrasivos industriales o microesferas cosméticas, mientras que los microplásticos secundarios son el resultado de la degradación mecánica, la fotooxidación y la descomposición química de artículos de consumo más grandes, como botellas de plástico, envases, textiles sintéticos y neumáticos de automóviles.

El tratamiento estándar del agua potable municipal se basa en un proceso de varias etapas diseñado principalmente para eliminar patógenos biológicos, turbidez y materia orgánica natural. Este proceso incluye generalmente coagulación, floculación, sedimentación, filtración en arena y desinfección química con cloro o luz ultravioleta. Aunque la coagulación y la filtración en arena pueden capturar partículas de plástico más grandes, los microplásticos más pequeños —en particular las fibras sintéticas finas y los nanoplásticos— pasan con frecuencia a través de los lechos de arena debido a sus superficies lisas, baja densidad y cargas neutras.

Las tecnologías avanzadas de filtración terciaria, como las membranas de microfiltración, la nanofilfiltración y los lechos de carbón activado, pueden alcanzar altas tasas de captura de partículas diminutas. Sin embargo, estos sistemas conllevan costes energéticos sustanciales, requieren retrolavados frecuentes y sufren ensuciamiento de las membranas, lo que aumenta los tiempos de inactividad operativa y los gastos de capital. Al mismo tiempo, los residuos del tratamiento de agua potable (DWTR, por sus siglas en inglés) han representado durante mucho tiempo un dolor de cabeza de gestión para las autoridades hídricas. Los DWTR se componen predominantemente de hidróxidos metálicos (como hidróxido de aluminio e hidróxido férrico) combinados con limo y arcilla atrapados. Si bien los investigadores ya habían explorado el uso de los DWTR para absorber fósforo o metales pesados de las escorrentías agrícolas, adaptar estos residuos como filtros de microplásticos diseñados representa una novedosa expansión de la recuperación de residuos en la ingeniería ambiental.

## Reacciones Las comunidades científica y de ingeniería municipal están revisando de cerca los resultados para evaluar la viabilidad de su escalado industrial. Los ingenieros de recursos hídricos enfatizan que, si bien las altas tasas de extracción en pruebas con agua real son prometedoras, el despliegue en el mundo real exige demostrar caudales hidráulicos constantes, durabilidad del filtro a largo plazo y resistencia a las obstrucciones durante meses de funcionamiento continuo.

Los defensores de políticas de salud ambiental señalaron que las innovaciones en el reciclaje de materiales deben ir acompañadas de pruebas exhaustivas para garantizar que los filtros a base de lodos no lixivien metales pesados, aluminio residual o contaminantes químicos ligados hacia el efluente tratado. Las agencias reguladoras, como la U.S. Environmental Protection Agency (EPA) y la European Environment Agency (EEA), han priorizado cada vez más el monitoreo de microplásticos y la minimización de residuos sólidos. Los observadores del sector prevén que las empresas municipales de agua y los fabricantes de equipos ambientales soliciten demostraciones a mayor escala piloto antes de contemplar su integración en las instalaciones municipales existentes.

## Lo que aún no se sabe A pesar del rendimiento prometedor reportado por TOI Science Desk, varios parámetros técnicos y económicos clave siguen sin verificarse en la literatura pública. En primer lugar, los métodos exactos de acondicionamiento químico y térmico utilizados para convertir los lodos en un medio filtrante eficaz —y los insumos de energía necesarios para esa conversión— tienen un impacto directo en si el proceso es de carbono neto negativo o rentable a escala comercial.

En segundo lugar, el ciclo de vida a largo plazo del material filtrante sigue siendo una incógnita. No está claro cuántos ciclos de filtración puede soportar el material derivado de lodos antes de saturarse de microplásticos o degradarse por ensuciamiento biológico. Además, el resumen del estudio no detalla la vía final de eliminación o regeneración del filtro una vez que alcance el final de su vida útil. Si los filtros saturados deben enviarse finalmente a vertederos o incinerarse, los microplásticos capturados durante el tratamiento aún podrían plantear desafíos de eliminación, lo que subraya la necesidad de realizar evaluaciones completas del ciclo de vida.

## Aspectos a seguir En los próximos meses, es probable que los investigadores y los socios industriales se centren en la transición de las pruebas de laboratorio por lotes a plantas piloto de flujo continuo. Entre los hitos clave a los que habrá que estar atentos se incluyen la publicación de datos revisados por pares sobre la conductividad hidráulica del filtro, las características de caída de presión y su rendimiento en diferentes niveles de pH y temperaturas del agua.

También será fundamental el seguimiento de las futuras novedades regulatorias en relación con los microplásticos en el agua potable. A medida que diversas jurisdicciones en Europa y California implementen marcos de monitoreo obligatorio de microplásticos en los suministros públicos de agua, se espera que aumente la demanda de soluciones de filtración adaptables por parte de las empresas de servicios públicos. Los observadores deberán estar atentos a los estudios de seguimiento que evalúen la viabilidad económica de construir unidades de procesamiento de lodos localizadas directamente dentro de las instalaciones municipales de tratamiento de aguas residuales y agua potable, así como a las pruebas de lixiviación toxicológica para confirmar la seguridad del producto.

Este informe se basa en la cobertura original publicada por TOI Science Desk el 9 de septiembre de 2026.