Capturando lo invisible: tecnología que puede eliminar microplásticos y superbacterias viajeros del agua

En las últimas décadas, nuestra relación con el plástico ha pasado de la admiración por su versatilidad a la alarma por su ubicuidad. Hoy sabemos que los microplásticos (partículas de menos de 5 milímetros) están en todas partes, desde las cimas de las montañas hasta las profundas fosas oceánicas. Sin embargo, la ciencia ha descubierto una amenaza aún más insidiosa: estas partículas no viajan solas, sino que actúan como caballos de Troya biológicos para patógenos y genes de resistencia a los antibióticos, creando un ecosistema flotante conocido como plastisfera.

¿Qué es la plastisfera y por qué es peligrosa?

La plasfera describe las diversas comunidades microbianas que colonizan la superficie de los microplásticos. A diferencia de los materiales naturales, los plásticos ofrecen un andamiaje fuerte y estable que permite a los microorganismos sobrevivir en condiciones extremas y viajar largas distancias.

El peligro radica en el hecho de que estas partículas funcionan como puntos de acceso o puntos de acceso para el intercambio genético. Al estar tan juntas dentro de las biopelículas pegajosas, las bacterias intercambian “secretos” de supervivencia mediante la transferencia horizontal de genes. Entre estos secretos se encuentran los genes de resistencia a los antibióticos, que permiten que las bacterias se vuelvan invencibles contra los medicamentos existentes.

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Giro histórico: Directiva (UE) 2024/3019

Ante esta crisis silenciosa, la Unión Europea aprobó recientemente la Directiva (UE) 2024/3019 sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas. Este reglamento marca un hito, ya que actualiza leyes que tienen más de tres décadas para adaptarse a nuevos desafíos ambientales, como los microcontaminantes y la resistencia a los antimicrobianos.

La nueva ley reconoce que las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales no están diseñadas para eliminar estas partículas finas ni la carga genética que conllevan. Por ello, se introduce la obligación de implementar progresivamente tratamientos más avanzados y rigurosos hasta 2045.

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Tecnología de membrana: el escudo definitivo

En este nuevo escenario legislativo, la tecnología de membranas, y en particular los biorreactores de membrana (MBR), se posicionan como una herramienta clave para el cumplimiento de los estándares de la Unión Europea.

A diferencia del tratamiento de aguas residuales convencional, los MBR combinan un tratamiento biológico con una barrera de filtrado física muy fina. Las membranas de ultrafiltración tienen poros tan pequeños que pueden interceptar no sólo micronanoplásticos y bacterias resistentes, sino incluso fragmentos de ADN libres que contienen genes de resistencia.

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En nuestro estudio, publicado en la revista científica Separation and Purification Technology, evaluamos la capacidad de los sistemas MBR para eliminar mezclas complejas de micro y nanoplásticos, y los resultados confirman su alta eficiencia. Estos sistemas han demostrado ser capaces de eliminar hasta el 99,99% de estas partículas, reducir los microplásticos a niveles prácticamente indetectables y dejar los nanoplásticos (mucho más pequeños y difíciles de contener) en mínimas trazas, detectadas tras aplicar metodologías analíticas muy específicas.

Además, comprobamos la resiliencia del sistema. La acumulación prolongada de este plástico no afectó el desempeño biológico, manteniendo una eliminación eficiente de la materia orgánica y otros contaminantes. De hecho, la presencia de partículas más grandes puede incluso aliviar la contaminación de la membrana mediante un efecto de limpieza física. Estos hallazgos se realizan dentro del proyecto nacional EMERGING.

En conjunto, estos resultados muestran que los sistemas MBR son más efectivos que los procesos convencionales para eliminar este tipo de contaminantes invisibles, con reducciones más dramáticas en los contaminantes biológicos que garantizan una mayor calidad del agua. Actuando como una barrera eficaz, las membranas interrumpen el ciclo de dispersión plastisférica y previenen la propagación de vectores de resistencia al medio ambiente.

Esta tecnología contribuye así a la protección de los recursos hídricos, convirtiéndola en una solución clave para la reutilización del agua en un contexto de creciente escasez de agua.