Ricercatori dell'ICMM-CSIC hanno creato nanofiori magnetici di ossido di ferro capaci di catturare nanoplastiche del PET. Li trasformano in materiali per eliminare altri contaminanti dall'acqua, aprendo la strada a un'economia circolare e a trattamenti idrici avanzati.
Dalla plastica che inquina l'acqua allo strumento che contribuisce a pulirla. I ricercatori dell'Istituto di Scienza dei Materiali di Madrid (ICMM) del CSIC hanno sviluppato nanoparticelle di ossido di ferro a forma di fiore, capaci di catturare nanoplastiche, frammenti mille volte più piccoli di una microplastica, provenienti dal PET, uno dei materiali più comuni per bottiglie, imballaggi e abbigliamento in poliestere. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Chemical Engineering Journal.
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Il segreto sta nella forma. "L'ossido di ferro è un materiale magnetico che permette di intrappolare molti contaminanti contemporaneamente. Inoltre, la sua struttura a nanofiori fa sì che le particelle abbiano diversi nuclei che cooperano per migliorare le loro proprietà magnetiche", spiega Álvaro Gallo-Córdova, ricercatore dell'ICMM-CSIC e uno degli autori principali dello studio, insieme a Rafael Herrera-Aquino e María del Puerto Morales.
Dalle microplastiche dei cosmetici alle nanoplastiche del PET
Non è la prima volta che queste particelle dimostrano la loro utilità: nel 2024 erano già riuscite a estrarre e degradare microplastiche, tra 0,001 e 5 millimetri, provenienti da prodotti cosmetici. Ora il salto è di scala. Le nanoplastiche misurano un miliardesimo di metro, mille volte meno di quelle microplastiche.
"Quando hanno esaurito la loro vita utile, gran parte delle plastiche PET finisce nell'ambiente, dove la luce del sole e l'usura fisica agiscono come una carta abrasiva che le frantuma e le trasforma in nanoplastiche, una sorta di polvere sottilissima che inquina i nostri suoli e le nostre fonti d'acqua", aggiunge Gallo-Córdova.
Un solo grammo di questi nanofiori magnetici può catturare fino a 10.000 milligrammi di nanoplastiche, una quantità che lo stesso team definisce senza precedenti.
L'inquinante che aiuta a eliminare altri inquinanti
Il lavoro non si ferma alla cattura. Una volta intrappolata la nanoplastica, il team la trasforma in un materiale magnetico capace di estrarre metalli pesanti o coloranti organici dall'acqua, e persino di partecipare a processi di degradazione catalitica.
"Dopo aver catturato le nanoplastiche grazie alle nostre nanoparticelle magnetiche, le valorizziamo in materiali funzionali, trasformando un residuo inquinante in una nuova materia prima all'interno di un approccio di economia circolare", riassume il ricercatore. In altre parole, usano lo stesso residuo per eliminare un'altra forma di inquinamento, dando una seconda vita a qualcosa che normalmente finirebbe nei rifiuti.
Il processo consuma pochissima energia, perché il riscaldamento magnetico agisce in modo localizzato, proprio sulla superficie delle nanoparticelle, senza bisogno di riscaldare tutta l'acqua.
E resistono all'uso: dopo cinque cicli, i nanofiori hanno conservato l'88% della loro capacità di depurazione e hanno rilasciato nell'acqua meno dello 0,82% del ferro contenuto inizialmente, il che conferma che sono stabili, riutilizzabili e sicuri. Il team dell'ICMM-CSIC guarda ora al trattamento avanzato delle acque come prossimo ambito in cui applicare questa tecnologia.