Micromotores acuáticos que limpian en vez de ensuciar

Los motores de combustión tradicionales ensucian, los eléctricos se limitan a no ensuciar y un nuevo y sorprendente tipo de motor limpia el agua por la que navega.

Este nuevo tipo de motor ha sido diseñado por un equipo internacional integrado, entre otros, por Rebeca Ferrer Campos y Katherine Villa, ambas del Instituto de Investigación Química de Cataluña (ICIQ), y Harshith Bachimanchi, de la Universidad de Gotemburgo en Suecia.

Los micromotores han surgido como una herramienta prometedora para la remediación medioambiental, en gran parte debido a su capacidad para navegar de forma autónoma y realizar tareas específicas a microescala. El micromotor diseñado por el equipo de Ferrer, Bachimanchi y Villa consta de un tubo de silicio y dióxido de manganeso en el que las reacciones químicas provocan la liberación de burbujas por un extremo. Estas burbujas actúan como un motor que pone en movimiento el tubo.

El micromotor está recubierto por un tipo de compuesto químico conocido como lacasa. Este promueve la conversión en amoníaco de la urea presente en el agua contaminada cuando esa urea entra en contacto con el motor.

Hoy en día, las plantas de tratamiento de aguas tienen problemas para descomponer toda la urea, lo que da lugar a casos de eutrofización. Se trata de un problema grave sobre todo en las zonas urbanas, tal como señala Ferrer.

Convertir la urea en amoníaco ofrece también otras ventajas. Si se extrae el amoníaco del agua, se le puede aprovechar como una fuente de energía verde, ya que el amoníaco se puede convertir en hidrógeno.

Esquema básico del micromotor. La urea presente en el agua se convierte en amoniaco. Las burbujas generadas, que salen por un extremo del tubo, propulsan al conjunto. (Imagen: ICIQ)

El nuevo tipo de motor todavía necesita ser optimizado a fin de que los tubos puedan purificar el agua tan eficientemente como sea posible. Para la tarea de perfeccionamiento se utilizará un método basado en inteligencia artificial y desarrollado en la Universidad de Gotemburgo.

El equipo espera que, con el tiempo, el uso de esta nueva clase de motor se generalice en sitios como por ejemplo plantas de tratamiento de aguas residuales. Si el trabajo a largo plazo alcanza la meta esperada, tales plantas de tratamiento no solo purificarán mejor el agua sino que además producirán energía.

El equipo de Ferrer, Bachimanchi y Villa expone los detalles técnicos de su nuevo micromotor en la revista académica Nanoscale, bajo el título “Bubble-propelled micromotors for ammonia generation”. (Fuente: NCYT de Amazings)