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Micro y nanoplásticos a raya: un estudio de IMDEA Agua demuestra que los biorreactores de membrana eliminan el 99%


08/05/2026

I+D+i
Micro y nanoplásticos a raya: un estudio de IMDEA Agua demuestra que los biorreactores de membrana eliminan el 99%
 
  • Investigadoras de IMDEA Agua confirman que estos sistemas son eficaces incluso para la eliminación de nanoplásticos, poco estudiados en concentraciones ambientales similares a las reales. El trabajo se ha publicado en la revista Separation and Purification Technology
 
Los micro y nanoplásticos están presentes por todas partes, también en el agua que llega a las depuradoras. Sin embargo, la mayoría de los experimentos que analizan su presencia no estudian mezclas de plásticos de distintos tipos y tamaños comparables a las que se encuentran realmente en el medio ambiente.
 

Eficacia de los biorreactores de membrana (MBR)

 
En este contexto, un equipo de investigadoras de IMDEA Agua ha puesto a prueba una tecnología denominada biorreactores de membrana (MBR, por sus siglas en inglés), que ha demostrado su eficacia para eliminar hasta el 99,99 % de los micro y nanoplásticos y cerca del 97 % de la materia orgánica del agua. El estudio ha sido publicado en la revista científica Separation and Purification Technology.
 
El objetivo del trabajo fue reproducir en el laboratorio lo que ocurre a diario en un biorreactor de membrana de una estación depuradora. Para ello, durante un ensayo de tres meses realizado en IMDEA Agua se expuso un MBR a agua con concentraciones de micro y nanoplásticos similares a las presentes en el agua residual real mientras otro paralelo no expuesto a los contaminantes sirvió de control.
 
Un biorreactor de membrana combina dos elementos clave: un reactor biológico, donde los microorganismos degradan la materia orgánica y transforman nutrientes, y una membrana de filtración, que separa el agua tratada del lodo y retiene sólidos, microorganismos y partículas como los micro y nanoplásticos.
 

Rendimiento y adaptación microbiana

 
Los resultados muestran que el sistema mantuvo un rendimiento alto y estable durante todo el estudio, logrando una alta calidad de agua, apta para su reutilización en riego. El análisis de la comunidad microbiana reveló que, aunque al inicio del experimento se observaron ligeros cambios asociados a la presencia de micro y nanoplásticos, la comunidad microbiana fue capaz de adaptarse con el tiempo, no viéndose afectado el rendimiento del proceso de tratamiento de aguas residuales.
 
También se comprobó que el MBR tiene una eficacia global de eliminación hacia los micro y nanoplásticos del 99,99 %. Los microplásticos no atraviesan la membrana y los nanoplásticos solo lo hacen en cantidades muy bajas, a niveles de trazas las cuales se detectaron tras aplicar técnicas avanzadas de preconcentración.
 

El inesperado "scouring effect"

 
El estudio también revela un hallazgo inesperado. Habitualmente, uno de los principales problemas de los MBR es el ensuciamiento de la membrana (fouling), que reduce su eficiencia y obliga a realizar limpiezas frecuentes. Sin embargo, en este caso, la presencia de micro y nanoplásticos no incrementó el ensuciamiento, sino que incluso parece reducirlo ligeramente.
 
Este efecto podría estar relacionado con el denominado scouring effect: los microplásticos, al moverse continuamente por la aireación y la agitación del fango, rozarían la superficie de la membrana, ejerciendo un suave efecto de barrido que limita la acumulación de sólidos.
 

Una tecnología clave frente a la nueva directiva europea

 
“Nuestro trabajo refuerza el papel de los MBR como una tecnología clave frente a contaminantes emergentes, especialmente en el contexto de la nueva directiva europea para el tratamiento de aguas residuales urbanas”, explica Imane Fellahi, investigadora predoctoral de IMDEA Agua y primera autora de la publicación. Además, pone de manifiesto una de las grandes dificultades actuales: la falta de métodos  estandarizados para el muestreo y la detección de nanoplásticos en concentraciones ambientales.
 
 
Imane Fellahi extrayendo la membrana para ver el estado del fouling
 
Este artículo constituye la primera publicación de la tesis doctoral de Imane Fellahi, desarrollada en el marco del proyecto EMERGING (Proyecto PID2022-143233OB-I00 financiado por MICIU/AEI /10.13039/501100011033 y por FEDER, UE), y la Ayuda PIPF-2022/ECO-26357 financiada por la Comunidad de Madrid. Este trabajo ha sido posible gracias a una amplia colaboración multidisciplinar entre el grupo de Tecnología de Membranas, la Unidad de Ecología Microbiana y la Unidad de Micronanoplásticos de IMDEA Agua.
 

Fuente agua.imdea.org


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