Un estudio reciente realizado por investigadores de la Universidad de Sharjah ha identificado las tecnologías de membranas de nanofiltración (NF) como el método líder para eliminar eficazmente los contaminantes farmacéuticos de las fuentes de agua. Este importante hallazgo se detalla en la revista. Agua más limpiadonde los científicos destacan la alta eficacia de las membranas para eliminar una amplia gama de fármacos, especialmente aquellos de alto peso molecular y cargados.
Las membranas de nanofiltración funcionan como sistemas de filtración impulsados por presión que se utilizan en procesos de tratamiento de aguas residuales y agua para extraer contaminantes, incluidos productos farmacéuticos residuales y no utilizados. Con tamaños de poro que varían de 1 a 10 nanómetros, estas membranas permiten el paso del agua y pequeños iones mientras bloquean eficazmente diversas sustancias nocivas.
Los investigadores llevaron a cabo una revisión sistemática de la literatura existente, examinando revistas revisadas por pares, informes gubernamentales y publicaciones de la industria para evaluar la presencia de productos farmacéuticos en los sistemas de agua y sus efectos adversos sobre la salud humana y ambiental. La revisión no solo se centró en las membranas NF, sino que también analizó la eficacia de varios tipos, incluidas las membranas NF comerciales y poliméricas producidas por polimerización interfacial y ensamblaje capa por capa, así como membranas NF cerámicas e híbridas.
Se recopilaron cuidadosamente métricas clave como la eficiencia de eliminación, las tendencias a la contaminación y las condiciones operativas para comparar la efectividad de cada tipo de membrana. El estudio también exploró las limitaciones y desafíos asociados con diferentes membranas, incluidos los mecanismos de incrustación y la viabilidad económica, proporcionando una comprensión integral de la escalabilidad de cada tecnología para aplicaciones a gran escala.
A diferencia de revisiones anteriores que se centraron principalmente en técnicas de adsorción y tecnologías generales de membranas, este estudio aborda específicamente las membranas NF. Los investigadores notaron un marcado aumento en las publicaciones relacionadas con las aplicaciones de NF entre 2014 y 2024, lo que ilustra el creciente interés en cómo eliminar los contaminantes farmacéuticos de las fuentes de agua. Este aumento pone de relieve el esfuerzo global para desarrollar procesos sostenibles de tratamiento de aguas residuales que puedan abordar el problema de la contaminación farmacéutica.
Los avances innovadores en la tecnología NF, como la nanofiltración con solventes orgánicos (OSN), el ajuste de la carga superficial y la integración de nanomateriales, son avances prometedores que podrían conducir a sistemas más eficientes y adaptables para el tratamiento de aguas residuales cargadas con compuestos farmacéuticos. OSN en particular ha ganado reconocimiento por su viabilidad ambiental y económica, y ha demostrado ser superior a los métodos de separación tradicionales como la destilación.
Los investigadores enfatizan la necesidad de realizar más investigaciones académicas sobre tecnologías NF para la eliminación de contaminantes farmacéuticos. Identifican la necesidad de estudios detallados de las membranas NF comerciales con respecto a su escalabilidad y rendimiento en condiciones reales de aguas residuales. Estos entornos suelen contener mezclas complejas de productos farmacéuticos y contaminantes adicionales, como metales pesados y microplásticos, un área que no se ha explorado lo suficiente.
Aunque las membranas NF muestran un potencial significativo, su desempeño está estrechamente relacionado con varios factores, incluida la composición de la membrana y las propiedades fisicoquímicas de los contaminantes objetivo. Entre las tecnologías avanzadas observadas, se prefieren las membranas cerámicas NF debido a su excelente resistencia térmica y química, aunque sus mayores costos de producción actualmente limitan una adopción más amplia. Para mejorar el rendimiento, se recomienda la incorporación de membranas poliméricas NF con mayor resistencia al ensuciamiento.
Por el contrario, los investigadores desaconsejan firmemente los métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales, como la coagulación y la desinfección UV, citando la eficacia de eliminación consistentemente baja de los fármacos persistentes. Los hallazgos subrayan la necesidad de tecnologías de filtración avanzadas que puedan hacer frente a los crecientes desafíos que plantea la contaminación farmacéutica en el suministro mundial de agua.
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