Estudiantes diseñan un filtro 'low cost' para eliminar el plomo del agua

Muchos hogares en el mundo (millones) siguen recibiendo agua a través de tuberías de plomo, y la exposición es particularmente dañina durante la niñez, ya que puede provocar daños al cerebro y al sistema nervioso, afectar al crecimiento y al desarrollo, conducir a problemas de aprendizaje y comportamiento, así como dificultades de audición y habla. En esencial, puede causar la pérdida permanente de las capacidades cognitivas. El envenenamiento por plomo está muy extendido y afecta de manera desproporcionada a los afroamericanos y otras minorías.

“Y creo que eso es algo con lo que podemos ayudar”, explicó Nia Frederick, del grupo de trabajo de la escuela Barrie de Maryland.

Los daños del envenenamiento por plomo se conocen desde hace muchos años, pero el cabildeo de la industria del plomo impidió una acción significativa hasta las últimas décadas.

"Millones de hogares reciben agua con peligrosos niveles de plomo"

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Aprovechando a la etapa en la que todo el planeta permanecía confinado en su hogar a causa de la expansión de la enfermedad COVID-19, la profesora de secundaria de ciencias del área de Washington (EE. UU.), Rebecca Bushway, propuso una interesante tarea a sus alumnos para que trabajaran desde casa relacionada con la falta de seguridad de saber si hay niveles seguros de plomo en el agua potable. El objetivo era diseñar y construir un filtro de plomo 'low-cost' que se fijara a los grifos y que eliminase el metal tóxico. Mientras estaban todos en casa, el equipo se reunió virtualmente y discutió los diseños de un accesorio para enroscar un filtro en el grifo de un fregadero.

En Estados Unidos, sobre todo en comunidades de bajos ingresos, a pesar de haberse reparado algunas tuberías en el país, millones de hogares siguen recibiendo agua potable a través de tuberías que contienen plomo. Y si la química del agua no es idónea o si fluye rápidamente debido a la gran demanda, las tuberías pueden corroerse. Cuando el material corrosivo contiene plomo, el metal tóxico se disuelve en el agua, contaminándola, a veces, con partículas visibles.

Muchos de los sistemas actuales de filtración de plomo tienen un alto coste y su tamaño tampoco ayuda, lo que puede representar una barrera para asegurar la calidad del agua. Además, ninguno de ellos indican si el agua que vamos a beber podría representar un riesgo para la salud.

Filtro asequible y funcional

Los estudiantes, junto con la tutela de la profesora, concibieron una solución al problema de la contaminación por plomo en el agua potable usando química e impresión 3D. El resultado es un accesorio, una carcasa de filtro de 7,5 centímetros de altura hecha de plástico biodegradable que elimina el plomo del agua potable y con un precio muy económico de producción: esperan llevar al mercado este dispositivo por solo un dólar la unidad (algo menos de un euro). El resultado de colocar este filtro es un caudal de 9 litros por minuto, el caudal normal al que sale agua de un grifo.

A diferencia de los filtros convencionales que hay actualmente en el mercado, el fabricado por los estudiantes incluye un cartucho hecho con plástico biodegradable e indica cuando está “agotado” poniendo el agua del grifo en amarillo.

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Emulando otros sistemas

La clave de su funcionamiento reside en haber empleado la misma reacción química que se utiliza para restaurar suelo contaminado: la exposición del plomo disuelto al polvo de fosfato de calcio, que produce un fosfato de plomo sólido que permanece dentro del filtro. En el filtro estudiantil, debajo del fosfato de calcio, hay un depósito de una sustancia química llamada yoduro de potasio y cuando se agota el fosfato de calcio, el plomo disuelto reacciona con el yoduro de potasio y el agua se vuelve amarilla, a modo de señal de alerta para reemplazar el filtro.

El prototipo del filtro económico de plomo para el agua fue presentado en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS), un encuentro en el que se presentaron más de 12.000 estudios sobre una amplia gama de temas científicos.