La nanotecnologa y la contaminacin del aguaActualmente, son mas de 6000 las personas que mueren cada da producto de enfermedades relacionadas con el agua. As fue como lo informo el Programa Mundial de Evaluacin de los Recursos Hdricos, titulado Water for Peoples Water for Life.

El equipo de cientficos de Ian Wark Research Institute, de la Universidad de Australia del Sur, han sido puestos en accin llamados por la responsabilidad y labor de intentar resolver esta problemtica mundial. El mismo esta siguiendo un enfoque nanotecnolgico, con el que pretende y esta buscando una eficaz depuracin del agua, evitando as las enfermedades y contaminacin de la misma.

El profesor e investigador Peter Majewski y el qumico biomolecular Chiu Ping Chan han investigado el modo de recubrir fcilmente las nanopartculas de silicio con una capa de un nanmetro de grosor de un material activo de superficie (SAM) basado en un hidrocarburo con una sujecin que contiene silicio.

Justamente este recubrimiento llega a su fin luego de pasar por un autoensamblaje qumico, donde se requiere por lo tanto remover sus compuestos para la activacin de las partculas. Luego de este proceso, las partculas activas fueron analizadas comprobando y demostrando que tienen la capacidad de eliminar ciertas caractersticas en las molculas biolgicas.

Segn un articulo publicado en la revista International Journal of Nanotechnology, se puede notar que es considerable la cantidad de nuevos nanomateriales desarrollados con el fin del tratamiento hacia agua. Esto incluye las nanopartculas de oxido de hierro y la fotocatlisis tanto a escalas nanomtricas como micromtricas

La nanotecnologa para el medio ambiente: la bella y no labestiaSe ha hablado mucho acerca del potencial de las nanotecnologas para revolucionar el modo en el que vivimos, y los cambios ms radicales se han augurado en los mbitos de los materiales, la vigilancia y la sanidad. Los comentarios que se oyen en relacin con los posibles efectos nocivos de trabajar a nanoescala podran hacer pensar que el principal perjudicado de la nanorrevolucin ser el medio ambiente. Pero no es as, segn unos cientficos que investigan la nanotecnologa medioambiental.Se han hecho sonar las alarmas con respecto a los efectos desconocidos de las nanopartculas sobre la salud humana y el medio ambiente y se han alzado muchas voces pidiendo la realizacin de estudios ecotoxicolgicos a la par con la investigacin nanotecnolgica. Los posibles riesgos guardan relacin con: el potencial de dispersin y exposicin; el aumento de la probabilidad de reactividad qumica; las partculas podran ser portadoras de contaminantes y, as, permitir una difusin rpida y extensa; y lo complicado de recuperar materiales al final de su vida til.

No obstante, los cientficos que trabajan en el campo de la nanotecnologa medioambiental, un campo relativamente desconocido, opinan que el trabajo a nanoescala no tiene por qu ser perjudicial para el medio ambiente. Diversos estudios han demostrado que las nanotecnologas se pueden emplear no slo para hacer un seguimiento de la contaminacin y prevenirla, sino tambin para limpiar contaminantes que ya estn en el medio ambiente.

Dado que las autoridades polticas prestan cada vez ms atencin a cmo recortar las emisiones y proteger el medio ambiente, la ausencia de debate en torno a la contribucin de las nanotecnologas supone un lapsus sorprendente.

Consciente del potencial de las tecnologas medioambientales, la Comisin Europea public en 2004 un plan de accin para este campo especfico en el que se reconoce el importante papel que pueden desempear las nanotecnologas. Adems, la Comisin ha financiado varios proyectos en este campo mediante el Sexto Programa Marco (6PM).

Segn David Rickerby, del Instituto de Medio Ambiente y Sostenibilidad del Centro Comn de Investigacin (CCI) de la Comisin Europea, pases como los Estados Unidos y Japn aventajan a Europa en las nanotecnologas medioambientales. En Japn se han dado cuenta de que la solucin a diversos problemas podra hallarse en la nanotecnologa y de que el mercado correspondiente es enorme, cosa que est potenciando la investigacin, explic el Dr. Rickerby a CORDIS Noticias.

En Europa la financiacin de este campo es algo insuficiente. Aqu hemos tendido a centrarnos en aplicaciones para la salud y en los riesgos de las nanopartculas, en comparacin con Norteamrica. No es una decisin errada, pero s significa que las ventajas de la nanotecnologa para el medio ambiente reciben una financiacin insuficiente comparada con los Estados Unidos, seal. El Dr. Rickerby aadi que otras ventajas de la nanotecnologa, relacionadas por ejemplo con aplicaciones mdicas y procesos de produccin, han sido objeto de financiaciones especficas de la UE por medio de Plataformas Tecnolgicas Europeas.

No obstante, en Europa se han logrado algunos avances revolucionarios. Por ejemplo, una empresa del Reino Unido est incorporando nanopartculas a pinturas para que sean autolavables y capaces de eliminar partculas contaminantes de la atmsfera. La ecopintura est diseada para reducir los niveles de xidos de nitrgeno, que causan problemas respiratorios y contaminacin urbana.

New Scientist ya explic en 2004 el funcionamiento de esta pintura: La base de la pintura es el polisiloxano, que es un polmero basado en el silicio. A ste se incorporan nanopartculas esfricas de dixido de titanio y carbonato clcico de 30 nanmetros de anchura. [...] La base del polisiloxano es lo suficientemente porosa para que el NOx se esparza por l y se adhiera a las partculas de dixido de titanio. Las partculas absorben radiacin ultravioleta con la luz del sol y aprovechan esta energa para convertir el NOx en cido ntrico.

A continuacin este cido es bien arrastrado por la lluvia o neutralizado por las partculas de carbonato clcico alcalinas.

El desarrollo de procedimientos para comprobar que todo producto nuevo e innovador cumple de verdad la funcin que se le atribuye sera un buen punto de partida para incrementar la colaboracin internacional en las nanotecnologas medioambientales, opina el Dr. Rickerby.

Mientras, funcionan tres proyectos del 6PM donde hay una colaboracin paneuropea: PICADA, NANOS4 y AMBIO.

PICADA (Aplicaciones de cubrimientos fotocatalticos innovadores para la evaluacin de la descontaminacin), del que es socio el CCI, busca una solucin para evitar que se ensucien y manchen las fachadas, fenmeno que se ha agudizado con la contaminacin atmosfrica de las ltimas dcadas. La suciedad de las fachadas repercute en la calidad del entorno urbano y en los costes del ciclo de vida de los edificios.

El equipo del proyecto est utilizando la fotocatlisis por dixido de titanio para desarrollar materiales innovadores que tengan propiedades contra la suciedad y la contaminacin y que puedan aplicarse en fachadas.

Los recubrimientos son tambin el tema principal del proyecto AMBIO (Superficies nanoestructuradas avanzadas para controlar las bioincrustaciones). Este Proyecto Integrado, que cuenta con 31 socios, tiene por objetivo desarrollar recubrimientos contra las bioincrustaciones que funcionen gracias a propiedades fisicoqumicas a nanoescala sin emitir biocidas, que pueden perjudicar al medio ambiente.

Tradicionalmente, las bioincrustaciones se han controlado con pinturas especiales que contienen compuestos que son txicos para los organismos responsables. Sin embargo, la normativa actual exige que las pinturas contra bioincrustaciones no resulten nocivas para el medio ambiente, por lo que se estn buscando maneras ms ecolgicas de impedir que organismos marinos se adhieran al casco de barcos.

Proteger el medio ambiente con la ayuda de un sistema sensor de gases es el objetivo principal de NANOS4 (Sensores nanoestructurados de gas en estado slido con rendimiento superior). Su personal est empleando microtecnologas y nanotecnologas para crear sistemas innovadores sensores de gas de xido metlico. Los sensores se construirn empleando tcnicas de nanoingeniera como el crecimiento cristalino por proceso de transporte en fase de vapor.

El papel que puede desempear la nanotecnologa para solucionar problemas medioambientales se investigar en profundidad en una sesin titulada La nanotecnologa: una tecnologa ambiental para el futuro?, que tendr lugar como parte de la Semana Verde de la UE, entre el 12 y el 15 de junio.

Nanotecnologa en Mxico contra la contaminacin del agua

Proyecto en el que han trabajado el grupo de investigacin de biotecnologa y bioingeniera del Centro de Investigacin y de Estudios Avanzados del Instituto Politcnico Nacional, en Mxico y que es dirigido por la profesora Refugio Rodrguez, promete ser un sistema capaz de degradar el total de desechos txicos que se encuentran en las aguas contaminadas utilizando la nanotecnologa. Este proceso consiste en utilizar unas nanopartculas de xdio de titanio que se colocan en superficies de vidrio o de cristal para ser sometidas a altas temperaturas para que se adhieran y finalmente en presencia de luz, ya sea solar o ultravioleta, produzcan especies de oxidantes que degradan el material orgnico en el agua contaminada.

El proceso slo no va ms all de una hora y es la solucin para el tratamiento de aguas residuales. Desde la biotecnologa, la actividad descontaminadora se realizar a travs de hongos que transformarn los compuestos vertidos en las aguas contaminadas y los prepararn para el proceso en donde entra la nanotecnologa. Esta tecnologa ha sido aplicada en un lote de 800 mililitros de agua con 1.5 gramos de nanopartculas de xido de titanio, que se depositaron en soportes de vidrio y despus se activaron con una lmpara de rayos ultravioleta, logrando como resultado remover en su totalidad los compuestos txicos que all se encontraban. En este proyecto participaron investigadores de Francia, Colombia, Espaa y Mxico. Este es un gran proyecto que claramente saldr a flote si es apoyado por el goobierno o alguna otra asociacin que tenga conciencia, y sin lucrar, ya que si recordamos de toda el agua disponible para el consumo humano es de 2.7% y que gran parte ya la hemos contaminado o desperdiciado, esto es una buena noticia para la descontaminacin. Esperaremos hasta ver que pasa.Concurso para proyectos de nanotecnologa y contaminacin

La EPA realiza invitacin para propuestas de investigacin en nanotecnologa en los mbitos de la prevencin, el seguimiento y el control de la contaminacin

La Agencia de Proteccin Medioambiental (EPA) invita a las pequeas empresas a presentar propuestas de investigacin bajo su programa Small Business Innovation Research (SBIR) Solicitation.

La EPA est interesada en tecnologas avanzadas que resuelvan problemas medioambientales prioritarios. En la convocatoria se incluyen los siguientes temas: ecoconstruccin, innovacin en la industria manufacturera, nanotecnologa, gases de efecto invernadero, tratamiento y monitorizacin del agua potable, infraestructura sostenible y tratamiento de aguas residuales, monitorizacin y control de la polucin, biocombustibles, monitorizacin y gestin de residuos y seguridad nacional. La investigacin propuesta debe estar directamente relacionada con el cometido medioambiental de la EPA y debe responder a los intereses del programa de la EPA incluidos en las descripciones de los temas de esta convocatoria.

Con respecto a la nanotecnologa, hace falta investigacin que aplique la nanotecnologa a las reas de la prevencin, el seguimiento y el control de la contaminacin. Tambin se necesita investigacin que ayude a detectar, cuantificar y controlar las nanopartculas en s. La nanotecnologa es la comprensin y el control de la materia en dimensiones de aproximadamente 1 a 100 nanmetros, en las que fenmenos nicos permiten a aplicaciones novedosas. La nanotecnologa abarca la ciencia, la ingeniera y la tecnologa a nanoescala, y comprende la formacin de imgenes, la medicin, el modelado y la manipulacin de la materia a nanoescala.

Las reas especficas de inters incluyen (pero no se limitan a): El desarrollo de sistemas microelectromecnicos (MEMS) y de sensores basados en nanotecnologa para la monitorizacin medioambiental y el control preciso y rpido de procesos. Nuevos filtros nanoporosos para la eliminacin de contaminantes gaseosos y partculas de corrientes de aire contaminadas. Catalizadores de nanopartculas para su uso en dispositivos de tratamiento con COV y aplicaciones relacionadas. Nanomateriales de superficie para nuevos recubrimientos y aplicaciones medioambientales. Nuevos instrumentos porttiles ligeros para detectar y cuantificar las nanopartculas. Tecnologas que reduzcan al mnimo la liberacin de los nanomateriales en el medioambiente.

Biotecnologa contra la contaminacin ambiental

La biorremediacin emplea microorganismos para limpiar el medioambiente. Es un proceso natural y fue probado con xito en aguas y suelos contaminados con petrleo.

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INCLUDEPICTURE "http://graphics.suite101.com/rounded_corners_5_fff.png" \* MERGEFORMATINET El aumento de la poblacin, la urbanizacin y la actividad industrial provocan la constante y persistente contaminacin del medioambiente. Una de las estrategias ms novedosas para la limpieza ambiental es utilizar bacterias que se alimentan de los residuos txicos. Esta tcnica se ha empleado exitosamente en casos de derrame de petrleo, en agua y suelo. Hoy, la biotecnologa moderna puede modificar genticamente bacterias para hacer ms eficiente este trabajo de descontaminacin.

Las bacterias y el hombre

Las bacterias suelen tener mala prensa ya que se las asocia con enfermedades. Sin pretender negar las evidencias que justifican esa reputacin, an es posible reconocer que algunos microbios pueden mostrar un perfil solidario. De hecho, el hombre ha aprendido a aprovechar los procesos naturales de los microorganismos para obtener beneficios en reas tan diversas como la salud humana, la industria, la agricultura, y el medioambiente.

En su versin tradicional, la biotecnologa aprovecha a las bacterias para la fabricacin de productos cotidianos, como el yogurt y los quesos. Pero, desde hace tres dcadas, aproximadamente, los microorganismos tambin se emplean en procesos biotecnolgicos modernos. Las nuevas tareas de los microorganismos consisten en producir hormonas, plsticos biodegradables, frmacos, y aditivos alimentarios, entre otros productos.

Una nueva aplicacin biotecnolgica de los seres vivos se est ensayando con resultados interesantes: el uso de bacterias para limpiar el ambiente, particularmente en casos de contaminacin por hidrocarburos, como el petrleo.

Contaminacin ambiental y actividades humanas

Las actividades humanas provocan un impacto ambiental negativo de difcil solucin. La ltima Cumbre sobre Cambio Climtico, celebrada en Copenhague en diciembre de 2009, reflej los conflictos que existen para lograr un acuerdo internacional que frene este deterioro ambiental.

La nanotecnologa se posiciona en la lucha contra el calentamiento globalAo tras ao la actividad humana contina incrementando las emisiones de gases de efecto invernadero, agravando as la preocupante situacin generada por el progresivo aumento de las temperaturas del planeta (0.74 C en los ltimos 100 aos). Los efectos del calentamiento global son ya inequvocos y parcialmente irremisibles, sin embargo est en nuestras manos intentar mitigarlos.

Tras el exiguo acuerdo de mnimos alcanzado en la reciente cumbre sobre el cambio climtico desarrollada en Copenague, se hace imprescindible alcanzar un consenso global sobre cmo afrontar el cambio climtico y frenar la reduccin global de las emisiones de CO2, as como avanzar en la bsqueda de nuevas soluciones con las que enfrentar el problema.

En este marco, la nanotecnologa puede ser una de las claves que ayuden a paliar esta situacin.

En la actualidad existen dos mtodos mediante los que la nanotecnologa pretende reducir las emisiones contaminantes. Estos son la catlisis y las membranas nanoestructuradas.

- Mediante la catlisis, mtodo que ya ha comenzado a implementarse, se pueden aceleran las reacciones qumicas con las que transformar los gases altamente contaminantes en otros menos dainos. Mediante el uso de nanopartculas, la nanotecnologa permite mejorar los procesos de catlisis, as como abaratar sus costes. Al aumentar la superficie con la que las nanopartculas reaccionan con los diferentes compuestos qumicos, el proceso resulta ms efectivo. Como ejemplo, el grupo de investigacin de Toyota Central R&D liderado por Anil K. Sinha ha conseguido reducir la presencia de compuestos orgnicos volatiles (VOC) en el aire mediante el uso de nanopartculas de oro embebidas en una matriz de xido de manganeso poroso. Asimismo, la compaia CO2Sollution est desarrollando una encima que permite transformar el dioxido de carbono en bicarbonato. Este mtodo ya se ha implementado en diversas plantas piloto, aumentando considerablemente su efectividad frente a otros mtodos.

- En el caso de las membranas nanoestructuradas, se pretende filtrar el dixido de carbono emitido por las plantas industriales. En la actualidad, el consorcio europeo NANOGLOWA trabaja en el desarrollo de diferentes tipos de membrabas nanoestructuradas, gran parte de ellas basadas en el uso denanotubos de carbono. Las investigaciones apuntan a que estos sistemas podran implementarse en los puntos de emisin a un coste ms reducido que el asociado a los procesos de catlisis. Este proyecto se desarrollar y probar durante los prximos 5 aos. Cientficos de la Universidad de Queensland en Australia tambin tratan de desarrollar una membraba basada en nanotubos de carbono capaz de filtrar el dioxido de carbono de las emisiones contaminantes. Segn este grupo de cientficos, en 10 o 15 aos podr disponerse de un dispositivo a escala industrial.

- Otras propuestas ms utpicas se centran en la "re-carbonizacin", proceso mediante el que se pretende transformar el exceso de CO2 presente en las emisiones contaminantes, en nanotubos de carbono con los que, entre otros mucho dispositivos, podran fabricarse membranas nanoestructuradas con las que filtrar el CO2. Adems el exceso de nanotubos de carbono es fcil de almacenar, sin entraar excesivos riesgos.

En todo este proceso de lucha contra el cambio climtico, es imprescindible el apoyo y acuerdoentre los diferentes gobiernos, as comola reduccin en los costes de produccin e implementacin de estos sistemas en las plantas industriales. Algunascompaas ya se dedican al desarrollo de esta empresa, como NanoStellar, CO2Solution o Nanoglowa.