Atrapar lo invisible: la tecnología que puede eliminar del agua microplásticos y superbacterias viajeras

En las últimas décadas, nuestra relación con el plástico ha pasado de la admiración por su versatilidad a la alarma por su ubicuidad. Hoy sabemos que los microplásticos (partículas de menos de 5 milímetros) están en todas partes, desde las cumbres de las montañas hasta las profundas fosas oceánicas. Sin embargo, la ciencia ha descubierto una amenaza aún más insidiosa: estas partículas no viajan solas, sino que actúan como caballos de Troya biológicos para los patógenos y genes de resistencia a los antibióticos, creando un ecosistema flotante conocido como la plastisfera.

¿Qué es la plastisfera y por qué es peligrosa?

La plastisfera describe las diversas comunidades microbianas que colonizan la superficie de los microplásticos. A diferencia de los materiales naturales, el plástico ofrece un andamiaje sólido y persistente que permite a los microorganismos sobrevivir en condiciones extremas y viajar largas distancias.

El peligro reside en que estas partículas funcionan como hotspots o puntos calientes de intercambio genético. Al estar tan próximas entre sí dentro de biopelículas pegajosas, las bacterias intercambian “secretos” de supervivencia mediante la transferencia horizontal de genes. Entre estos secretos se encuentran los genes de resistencia a los antibióticos, que permiten a las bacterias volverse invencibles frente a los medicamentos actuales.

Un giro histórico: la Directiva (UE) 2024/3019

Ante esta crisis silenciosa, la Unión Europea ha aprobado recientemente la Directiva (UE) 2024/3019 sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas. Esta normativa marca un hito, ya que actualiza leyes que tenían más de tres décadas para adaptarse a los nuevos desafíos ambientales, como los microcontaminantes y la resistencia antimicrobiana.

La nueva ley reconoce que las depuradoras convencionales no fueron diseñadas para eliminar estas partículas diminutas ni la carga genética que transportan. Por ello, introduce la obligatoriedad de implementar tratamientos más avanzados y rigurosos de forma progresiva hasta el año 2045.

La tecnología de membranas: el escudo definitivo contra microplásticos

En este nuevo escenario legislativo, la tecnología de membranas, y específicamente los biorreactores de membrana (MBR, por sus siglas en inglés), se posiciona como la herramienta clave para cumplir con los estándares de la Unión Europea.

A diferencia de los tratamientos de agua residual convencional, los MBR combinan el tratamiento biológico con una barrera física de filtración muy fina. Las membranas de ultrafiltración poseen poros tan diminutos que pueden interceptar no solo los micronanoplásticos y las bacterias resistentes, sino incluso fragmentos de ADN libre que contienen genes de resistencia.

En nuestro estudio, publicado en la revista científica Separation and Purification Technology, hemos evaluado la capacidad de los sistemas MBR para eliminar mezclas complejas de micro y nanoplásticos, con resultados que confirman su alta eficacia. Estos sistemas han demostrado ser capaces de eliminar hasta 99.99% de estas partículas, reduciendo los microplásticos a niveles prácticamente indetectables y dejando los nanoplásticos (mucho más pequeños y difíciles de retener) únicamente en trazas mínimas, detectadas tras la aplicación de metodologías analíticas altamente específicas.

Además, hemos comprobado la resiliencia del sistema. La acumulación prolongada de estos plásticos no afectó al rendimiento biológico, manteniéndose una eliminación eficaz de materia orgánica y otros contaminantes. De hecho, la presencia de partículas de mayor tamaño puede incluso mitigar el ensuciamiento de las membranas mediante un efecto de limpieza física. Estos hallazgos se están haciendo dentro del marco del proyecto nacional EMERGING.

En conjunto, estos resultados demuestran que los sistemas MBR son más eficaces que los procesos convencionales para eliminar este tipo de contaminantes invisibles, con reducciones más drásticas de contaminantes biológicos que garantizan una salida de agua de mayor calidad. Al actuar como una barrera efectiva, las membranas interrumpen el ciclo de dispersión de la plastisfera y evitan la propagación de vectores de resistencia al medio ambiente.

Esta tecnología contribuye así a la protección de los recursos hídricos, lo que la convierte en una solución clave para la reutilización del agua en un contexto de creciente escasez hídrica.

Serena Molina Martínez es investigadora en el área de tecnología de membranas en el IMDEA AGUA, en donde Junkal Landaburu Aguirre se desmpeña como investigadora del Grupo de Tecnología de Membranas.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lee el original.