Descubren un modo sostenible de eliminar antibióticos del agua residual de hospitales

La presencia de antibióticos en las aguas residuales que salen de los hospitales es un problema creciente porque favorece la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos, uno de los principales retos sanitarios actuales. Así, se hace necesario encontrar soluciones eficaces para eliminar los restos de antibióticos de dichas aguas y evitar la citada amenaza para la salud pública.

Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), en España, ha desarrollado un material innovador a partir de residuos de uva que consigue retener el meropenem, un antibiótico de cuarta generación que, debido a su alta estabilidad, atraviesa los sistemas convencionales de tratamiento de aguas sin degradarse. El nuevo material obtenido, que funciona como un filtro, logró eliminar el 100% del antibiótico, incluso en condiciones equivalentes a las del agua residual real de hospital y con concentraciones elevadas del contaminante.

El raspón es la parte leñosa de los racimos de uvas que, normalmente, se elimina para elaborar el vino. Se trata de un residuo agrícola abundante para el que ahora han encontrado utilidad dos grupos de investigación: INPROQUIMA (de la UCM), y Sistemas de Producción y Protección sostenibles (de la UPM). Ambos grupos han colaborado en la obtención de ese nuevo material descontaminante procedente de raspones de uva obtenido mediante pirólisis y posterior activación con hidróxido de sodio. El resultado es un material carbonoso con una estructura porosa tipo “panal” y grupos funcionales capaces de interactuar con sustancias contaminantes como los antibióticos y retenerlas. Las pruebas han demostrado que esta modificación química multiplica la eficacia del material en la adsorción del contaminante. Mientras una versión sin tratar adsorbía entre un 48 y un 60 por ciento del contaminante, el activado ha conseguido eliminar el contaminante en su totalidad.

Caja con raspones de uva. (Foto: Mario de la Fuente (ETSIAAB-UPM))

Los experimentos confirmaron que la adsorción es rápida, estable y espontánea, ajustándose a modelos cinéticos y termodinámicos que indican interacciones químicas y físicas. Además, el material sintetizado mostró una elevada capacidad de reutilización, manteniendo más del 90% de su rendimiento tras cinco ciclos de uso, y contribuyó a reducir la salinidad del agua mejorando su calidad global.

Los resultados obtenidos con este trabajo ofrecen una doble ventaja. Por un lado, reducir el volumen de residuos agrícolas que hay que gestionar, convirtiéndolos en recursos de valor añadido reutilizables en usos ambientales como el tratamiento de aguas y, por otro, proteger la salud pública al evitar que los antibióticos lleguen a los ríos y a los acuíferos. “La aplicación en hospitales y plantas de tratamiento del filtro desarrollado podría ser una herramienta eficaz y sostenible frente a la crisis de resistencia antimicrobiana, uno de los mayores retos sanitarios del siglo XXI”, comentan los investigadores.

El estudio, cuyo primer firmante es José L.S. Duarte de la UCM, se titula “Removal of meropenem from hospital wastewater using biochar derived from grape stalks”. Y se ha publicado en la revista académica Journal of Environmental Management. (Fuente: UPM)