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Estudiantes de Campina Grande desarrollaron una membrana experimental con arcilla montmorillonita y almidón de batata dulce para retener microplásticos en el agua, en un proyecto premiado en la Febrace y aún en fase de pruebas antes de una posible aplicación en sistemas de tratamiento.
Tres alumnas de la Escuela SESI Unidad Prata, en Campina Grande, en Paraíba, desarrollaron una membrana experimental de microfiltración para retener microplásticos presentes en el agua, usando arcilla montmorillonita y almidón, incluido almidón extraído de la batata dulce.
Llamado M-Plasfil, el proyecto fue finalista de la Febrace 2023 y recibió un premio en la categoría Ingeniería, con una propuesta orientada a la filtración de partículas plásticas demasiado pequeñas para ser vistas a simple vista.
La investigación fue realizada por Maria Helena Dantas de Lima, Maria Luiza Souza Dantas y Maria Gabriely Félix de Siqueira, bajo la orientación de Eduardo Adelino Ferreira y Fabiana Medeiros do Nascimento Silva.
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En la página oficial de la Febrace, el trabajo aparece en el área de Ingeniería, subcategoría de Materiales y Metalúrgica, vinculado a la Escuela SESI Unidad Prata.
El objetivo central fue producir una membrana capaz de probar la retención de microplásticos y evaluar la viabilidad filtrante del material en condiciones experimentales.
La propuesta utilizó insumos ligados al contexto regional, como la arcilla montmorillonita chocolate B y agentes porogénicos oriundos de Paraíba, combinados con dos tipos de almidón utilizados en las formulaciones.
Membrana con arcilla y almidón de batata dulce
El M-Plasfil fue construido a partir de diferentes formulaciones, lo que permitió a las estudiantes comparar el comportamiento de las muestras y buscar ajustes en el rendimiento del material.
Esta variación de composición formó parte del método adoptado para perfeccionar la membrana antes de las pruebas de filtración con flujo sintético que contenía microplásticos.
Tras la fabricación, las membranas pasaron por evaluaciones de resistencia, utilidad, selectividad y permeabilidad, etapas utilizadas para observar el comportamiento del material durante el paso del agua.
En los ensayos, el prototipo recibió un flujo sintético con microplásticos, condición adoptada por las estudiantes para simular la presencia de los micropoluentes durante la evaluación del sistema de filtración.
La validación experimental ocurrió después del paso de este flujo por las membranas, con observaciones microscópicas hechas para verificar la retención de las partículas en el material desarrollado.
Este procedimiento fue descrito en el resumen presentado a la Febrace como parte de la comprobación inicial del funcionamiento del prototipo en ambiente de laboratorio.
De acuerdo con la descripción oficial del proyecto, las membranas presentaron alta resistencia al agua en diferentes temperaturas y validaron la acción de retener los micropoluentes durante los ensayos.
La tecnología, sin embargo, permanece en fase de laboratorio y aún depende de nuevas etapas de caracterización y pruebas antes de cualquier uso a gran escala.
Microplásticos en el agua y desafío para el saneamiento
Los microplásticos son fragmentos muy pequeños de materiales plásticos, formados por la degradación de residuos mayores o liberados por actividades industriales y domésticas.
Debido al tamaño reducido, estas partículas pueden circular en ambientes acuáticos y crear desafíos adicionales para procesos de tratamiento de agua.
La preocupación está relacionada también con la interacción de estas partículas con otras sustancias presentes en el ambiente, según describieron las estudiantes en el resumen del proyecto.
En la presentación de la investigación, las autoras informan que compuestos nocivos pueden adherirse a los microplásticos en medios acuáticos, lo que amplía la relevancia de estudios sobre retención de estos residuos.
La iniciativa paraibana aborda este problema ambiental a partir de una solución desarrollada dentro de la educación básica, con materiales evaluados en pruebas experimentales.
En lugar de partir de una estructura industrial, la investigación trabaja con materiales accesibles y con potencial de adaptación a estudios aplicados en saneamiento.
El enfoque elegido relaciona la investigación científica con una demanda concreta de la población: la calidad del agua consumida en los hogares.
Según la descripción del proyecto, la membrana fue pensada para retener microplásticos presentes en el agua utilizada en el abastecimiento de casas en Campina Grande.
Proyecto de la Escuela SESI ganó proyección nacional
Además de la etapa escolar, el M-Plasfil contó con desarrollo en el Laboratorio de Iniciación Científica de la Escuela SESI y en el Laboratorio de Nuevos Materiales de la Universidad Federal de Campina Grande.
La información fue divulgada por la Federación de Industrias del Estado de Paraíba e indica participación de estructura académica en el desarrollo del trabajo.
En la Febrace, el proyecto quedó en 3º lugar en la categoría Ingeniería y recibió reconocimientos de muestras afiliadas, como la Muestra Científica de Innovación, Tecnología e Ingeniería y la Feria de Ciencias del Semiárido Potiguar.
Con este resultado, el trabajo pasó a integrar el conjunto de iniciativas premiadas de la Escuela SESI de Paraíba en la edición de 2023 de la feria.
La Febrace registró el proyecto como finalista bajo el código ENG-1852, con el título “M-Plasfil: desarrollo de membrana para microfiltración y retención de microplásticos”.
La lista oficial también confirma la autoría, la orientación, la institución de enseñanza y la clasificación en el área de Ingeniería de Materiales y Metalúrgica.
La premiación no transforma la membrana en producto listo para estaciones de tratamiento, pero confirma que el prototipo pasó por una primera etapa de validación experimental.
Proyectos científicos escolares pueden presentar resultados iniciales prometedores, siempre que las limitaciones laboratoriales se mantengan en la descripción pública de la investigación.
Pruebas en banco antes de llegar a las estaciones de tratamiento
El resumen presentado a la Febrace informa que las próximas fases incluyen el uso del método Freire de análisis por FTIR y la validación del prototipo en escala de banco.
Estas etapas están previstas para ampliar la caracterización del material y probar el desempeño en condiciones más controladas antes de una eventual implementación.
La técnica de FTIR, sigla en inglés para espectroscopia en el infrarrojo por transformada de Fourier, es citada en el proyecto como parte de la continuidad del análisis.
En el caso del M-Plasfil, este procedimiento aparece como etapa futura, y no como resultado ya concluido en la documentación disponible sobre la investigación.
La aplicación en estaciones de tratamiento, por lo tanto, permanece como objetivo posterior y depende de nuevas verificaciones técnicas en escala de banco.
Hasta el momento, lo que hay de forma confirmada es una membrana experimental probada con flujo sintético que contiene microplásticos, observación microscópica de las partículas retenidas y premiación en feria científica.
La elección de arcilla y almidón de batata inserta el proyecto en estudios sobre tecnologías ambientales hechas con materiales de origen regional.
Al utilizar insumos disponibles y de menor complejidad industrial, la investigación evalúa una alternativa de filtración en fase inicial, aún restringida a pruebas conducidas en laboratorio.
En el campo educativo, el M-Plasfil representa un ejemplo de investigación científica desarrollada en la educación básica con orientación docente, experimentación y presentación pública de los resultados.
La experiencia de las estudiantes de Campina Grande reúne saneamiento, ciencia de materiales e innovación escolar en torno a un tema que aún exige investigación continua.
El proyecto permanece en fase de desarrollo, sin registro de aplicación comercial o uso operacional en sistemas públicos de tratamiento de agua.
La etapa confirmada es la validación inicial en prototipo, con previsión de nuevas pruebas en banco antes de cualquier avance hacia una escala más amplia.
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