Investigadores de la Universidad Estatal de São Paulo (UNESP), en Brasil, han desarrollado una estrategia para eliminar del agua el glifosato, uno de los herbicidas más utilizados en el mundo. Inspirada en el concepto de economía circular, la técnica se basa en el bagazo de caña de azúcar, un material de desecho producido por las plantas de azúcar y etanol.
"Las fibras de bagazo de caña de azúcar aisladas y funcionalizadas químicamente pueden utilizarse como material adsorbente. El glifosato se adhiere a su superficie y se elimina como contaminante del agua por filtración, decantación o centrifugación", explicó Maria Vitória Guimarães Leal a la Agência FAPESP. Es la primera autora de un artículo sobre la investigación publicado en la revista Pure and Applied Chemistry. La adsorción es un proceso por el cual moléculas dispersas en un medio líquido o gaseoso se adhieren a una superficie sólida insoluble, que suele ser porosa.
Debido a su bajo coste y a su alto potencial para aumentar el rendimiento de los cultivos, el glifosato se utiliza ampliamente para controlar el crecimiento de plantas no deseadas, como malas hierbas, especies invasoras y plagas agrícolas, pero los estudios científicos han demostrado que puede ser un peligro para la salud humana y, en particular, puede suponer un riesgo de cáncer. La aplicación de productos que contienen glifosato está restringida o prohibida en Austria, Bulgaria, Colombia, Costa Rica, Dinamarca, El Salvador, Alemania y Grecia, entre otros países. En Brasil, sin embargo, el uso anual de estos productos alcanza una media de 173.150,75 toneladas métricas. Parte de ellos es arrastrada por la lluvia a ríos, pozos y otros medios acuáticos.
Con el apoyo de la FAPESP a través de tres proyectos (14/50869-6, 20/06577-1 y 21/09773-9), científicos de la Facultad de Ciencias y Tecnología (FCT) de la UNESP en Presidente Prudente encontraron una forma de eliminar los productos de glifosato del agua en una investigación dirigida por el becario postdoctoral Guilherme Dognani y Aldo Eloizo Job, profesor de la FCT-UNESP.
Cómo funciona
Dognani explica el procedimiento. "Se tritura el bagazo y se aísla la celulosa separándola de la hemicelulosa y la lignina. A continuación, las fibras de celulosa se funcionalizan añadiendo grupos de amonio cuaternario a su superficie para que el material quede cargado positivamente. Las microfibras de celulosa catiónica resultantes se unen fácilmente al glifosato", explicó.
Leal añadió que existen ciertas condiciones favorables, como la variación del pH, en la que se centró el estudio. "Cuando se varía el pH, tanto el material adsorbente como el glifosato presentan configuraciones moleculares diferentes. El nivel más eficaz para la interacción entre ellos, que induce la mayor adsorción y, por tanto, la eliminación óptima, es el pH 14", dijo.
Para evaluar la capacidad de adsorción, los investigadores prepararon fracciones de una solución de glifosato con pH 2, 6, 10 y 14, medidos con un medidor de pH. A continuación, añadieron a cada fracción cantidades idénticas de microfibra de celulosa funcionalizada. Los matraces con la solución contaminada con glifosato más celulosa se agitaron durante 24 horas. De acuerdo con el procedimiento descrito en la bibliografía, a continuación se calentaron en un baño de agua hasta que se produjo la reacción, se enfriaron a temperatura ambiente y se analizaron por espectrofotometría de luz visible. La eficacia de eliminación se calculó como relación entre los niveles iniciales y finales de glifosato en cada muestra, y la capacidad de adsorción se calculó en función del pH.
Consulta el artículo "PH dependence of glyphosate adsorption from aqueous solution using a cationic cellulose microfibers (cCMF) biosorbent".
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