- Los micro y nanoplásticos son omnipresentes en el agua potable y actúan también como vectores de contaminantes químicos.
- Las membranas de fibra hueca, la ósmosis inversa y las membranas funcionalizadas son claves para retener microplásticos y parte de los nanoplásticos.
- Métodos innovadores como los filtros con polímeros de plasma, la ebullición con agua dura y los disolventes eutécticos hidrófobos permiten capturas muy elevadas de nanoplásticos.
- Aplicar el principio de precaución e implementar filtración avanzada en entornos sensibles refuerza la seguridad del agua y la confianza de los usuarios.
Cuando abrimos el grifo en casa, casi nunca pensamos en los contaminantes invisibles que pueden ir en cada vaso de agua. Más allá del cloro o los posibles metales pesados, hoy sabemos que circulan por nuestras tuberías partículas diminutas de plástico, restos de medicamentos y otros compuestos modernos que los sistemas de potabilización clásicos no siempre consiguen atrapar.
Entre estos nuevos intrusos destacan los microplásticos y nanoplásticos, fragmentos microscópicos que se han detectado en océanos, ríos, aire, suelos, alimentos, agua embotellada y del grifo, e incluso en la sangre, los pulmones y la placenta humana. La ciencia empieza a relacionarlos con riesgos para la salud y el medio ambiente, y por eso se investiga a toda prisa cómo medirlos mejor y qué métodos permiten reducir al máximo su presencia en el agua que bebemos.
Qué son los nanoplásticos y por qué preocupan tanto
Los expertos distinguen entre microplásticos y nanoplásticos en función de su tamaño, porque no se comportan igual ni se eliminan con la misma facilidad. Los microplásticos suelen definirse como partículas plásticas de entre aproximadamente 1 micra (1 µm) y 5 milímetros, mientras que los nanoplásticos son todavía más pequeños, normalmente por debajo de 1 micra y con frecuencia en el rango de 1 a 100 nanómetros.
Estas partículas provienen sobre todo de la fragmentación de productos plásticos de mayor tamaño que se rompen, se erosionan y se van deshaciendo en trozos cada vez más pequeños con la acción de la luz solar, el movimiento del agua, la abrasión mecánica y el paso del tiempo. Cada pequeño fragmento de microplástico puede llegar a dividirse en una cantidad astronómica de nanoplásticos, multiplicando así el número de partículas presentes en el medio.
Los nanoplásticos plantean un problema especial porque su tamaño extremadamente reducido les permite penetrar con más facilidad en filtros convencionales, atravesar barreras biológicas y distribuirse por el organismo. La detección, la identificación precisa y la separación de estas partículas tan diminutas es técnicamente compleja, tanto en el agua como en el aire o el suelo, y eso deja grandes lagunas en nuestro conocimiento sobre sus niveles reales de exposición.
La investigación europea, incluidos proyectos como PlasticHeal, así como estudios de la Organización Mundial de la Salud, alertan de que estas partículas pueden provocar efectos adversos potenciales en el sistema inmunitario, el intestino y el metabolismo celular. No hay todavía un consenso toxicológico definitivo, sobre todo para los tamaños más pequeños, pero la cantidad de señales de alarma crece año tras año.
De dónde salen los micro y nanoplásticos del agua potable
La presencia de microplásticos y nanoplásticos en el agua potable no es algo aislado ni excepcional, sino la consecuencia directa de un uso masivo de plásticos en prácticamente todos los ámbitos de nuestra vida. Una parte de estos plásticos va a parar a ríos, mares y embalses, desde donde se captan las aguas que luego entran en los sistemas de potabilización.
Entre las fuentes más importantes, los científicos destacan los textiles sintéticos, como el poliéster o el nylon. Cada vez que lavamos una prenda de este tipo, desprende microfibras plásticas que se cuelan en las aguas residuales. Aunque existan depuradoras, una fracción de estas fibras termina escapando a ríos y mares, donde puede seguir fragmentándose hasta convertirse en nanoplásticos.
Otra fuente clave es el desgaste de los neumáticos de los vehículos. Las pequeñas partículas de caucho y plástico que se quedan en las carreteras son arrastradas por la lluvia hacia los desagües y acaban en los cursos de agua. A esto se suma el polvo urbano, que incluye fragmentos procedentes de suelas de calzado, utensilios de cocina, céspedes artificiales, revestimientos de edificios y puertos deportivos, así como la descomposición progresiva de residuos plásticos mal gestionados.
A nivel más industrial y cotidiano, contribuyen también las pinturas de señalización vial, los recubrimientos de barcos y coches, ciertos productos de limpieza y cosmética, y los pellets de plástico que se utilizan como materia prima en la fabricación de piezas. Prácticamente cualquier actividad que use plásticos tiene el potencial de liberar partículas al agua en algún punto de su ciclo de vida.
Las cifras globales son mareantes: se estima que la humanidad vierte al entorno miles de toneladas de plástico al año y una fracción significativa termina en los sistemas acuáticos. Buena parte de ese material no se ve a simple vista porque ya ha pasado a la escala micro o nano. Para cerrar el círculo, estas partículas pueden también viajar por el aire; en zonas remotas como los Pirineos se han registrado caídas diarias de cientos de partículas de microplástico por metro cuadrado, lo que da una idea de su omnipresencia.
Cómo entran los micro y nanoplásticos en el cuerpo humano
Las rutas de exposición de las personas a estos contaminantes son varias, y la ingesta de agua potable y alimentos es una de las más importantes. Se han encontrado microplásticos tanto en agua del grifo como en agua embotellada, y para entender mejor su presencia en los alimentos consulta cómo llegan a tu plato, y algunos estudios sugieren que quienes consumen principalmente agua envasada podrían ingerir cantidades significativamente mayores de partículas plásticas.
Los micro y nanoplásticos también pueden entrar en el organismo por inhalación de aire cargado de polvo urbano o de fibras textiles en espacios cerrados, además de a través de alimentos, especialmente productos procesados o envasados en plásticos de un solo uso. Una vez dentro, estas partículas han sido detectadas en distintos tejidos humanos como sangre, pulmones, hígado, riñones e incluso en la placenta de bebés antes de nacer.
La preocupación no se limita al efecto físico de unas partículas sólidas en tejidos delicados, sino que se amplía a su capacidad para transportar contaminantes químicos. Los microplásticos, en particular, presentan a menudo superficies relativamente grandes en relación con su volumen y propiedades que facilitan la adsorción de sustancias tóxicas presentes en el entorno.
Entre los compuestos que pueden adherirse a estas superficies plásticas se encuentran hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), bifenilos policlorados (BPC), pesticidas como el DDT y ciertos retardantes de llama. Cuando los microplásticos cargados con estos contaminantes son ingeridos por organismos acuáticos o por humanos, actúan como vectores que facilitan la entrada de tóxicos en la cadena alimentaria, sumando un riesgo adicional al que ya implica el plástico en sí.
Métodos avanzados de filtración: membranas y procesos de alta eficacia
Para los operadores de sistemas de agua potable, el reto es ofrecer una calidad del agua estable y segura en un contexto en el que gran parte de estos contaminantes son emergentes y todavía no están regulados de forma exhaustiva. Por ello se han ido adoptando tecnologías de filtración cada vez más sofisticadas, muchas de ellas basadas en membranas con poros de tamaño bien definido.
Los filtros mecánicos de membrana pueden retener con eficacia las partículas más grandes que el tamaño de sus poros. Las membranas de fibra hueca con poros de 0,2 micras, muy utilizadas en entornos clínicos y sanitarios, actúan como una barrera robusta frente a bacterias, patógenos y buena parte de los microplásticos presentes en el agua, logrando reducciones de varios órdenes de magnitud en el número de partículas.
Este tipo de membranas se ha probado extensamente en hospitales, centros de diálisis, laboratorios y la industria farmacéutica, donde las exigencias de higiene son extremas. En estos contextos, además de bloquear microorganismos como Legionella o Pseudomonas, contribuyen a disminuir la carga de microplásticos que llegaría a pacientes especialmente vulnerables.
Los filtros de carbón activado, por su parte, están orientados principalmente a adsorber compuestos químicos, mejorar el sabor y reducir olores, y son menos fiables a la hora de retener partículas sólidas muy pequeñas. Pueden ayudar con microplásticos de cierto tamaño, pero no están diseñados como la solución principal frente a las fracciones más finas.
En un nivel más exigente, tecnologías como la ósmosis inversa permiten forzar el paso del agua a través de membranas con poros extremadamente reducidos, capaces de retener gran parte de los nanoplásticos y prácticamente cualquier contaminante de tamaño molecular o superior. Sin embargo, esto implica un coste elevado, un consumo notable de agua (por el rechazo) y la eliminación simultánea de minerales y sales beneficiosos, lo que obliga a remineralizar o a valorar si compensa en todos los casos.
Investigación puntera: polímeros de plasma para capturar nanoplásticos
En los últimos años han surgido propuestas innovadoras para abordar el talón de Aquiles de los sistemas actuales: los nanoplásticos más pequeños. Un ejemplo destacado procede de la Universidad de Flinders, en Australia, donde un grupo de investigadoras ha desarrollado un método de prueba de concepto basado en filtros recubiertos con polímeros de plasma.
La clave de este enfoque es crear recubrimientos poliméricos específicos sobre la superficie del filtro, diseñados para que tengan afinidad química selectiva con determinados tipos de nanoplásticos. De esta forma, cuando el agua pasa a través del filtro, las partículas se “pegan” a estos recubrimientos en lugar de escurrirse junto con el caudal.
Según sus resultados, este sistema permite capturar y cuantificar nanoplásticos en distintos tipos de muestras de agua, reduciendo de forma significativa la incertidumbre que afectaba a mediciones previas. Separar la fracción de nanoplásticos antes del análisis es fundamental para evitar errores de interpretación acerca de lo que realmente se está midiendo.
Una vez aisladas las partículas retenidas, las investigadoras aplican técnicas como el análisis termogravimétrico para estudiar cómo se degradan los materiales al calentarse. Los plásticos muestran respuestas térmicas características, lo que permite confirmar si el material capturado es efectivamente plástico y de qué tipo. De este modo se combinan filtración avanzada y análisis térmico para refinar el conocimiento sobre los niveles reales de contaminación por nanoplásticos.
Aunque esta tecnología está todavía en fase de estudio, representa un paso importante hacia la estandarización de métodos de detección de nanoplásticos, algo que hoy por hoy falta a nivel global. La ausencia de protocolos validados dificulta comparar estudios y establecer límites regulatorios claros, por lo que avances como este son muy relevantes.
Un método sorprendentemente simple: hervir y filtrar el agua
Frente a estos desarrollos de laboratorio, puede resultar chocante que uno de los métodos más prometedores para el día a día sea tan sencillo como hervir el agua del grifo y filtrarla después. Sin embargo, esto es precisamente lo que ha demostrado un equipo de investigadores de Guangzhou (China), cuyos resultados se han publicado en una revista de la Sociedad Estadounidense de Química.
En sus experimentos, los científicos trabajaron con muestras de agua dura del suministro municipal, es decir, agua con un contenido significativo de minerales como el calcio. A estas muestras les añadieron cantidades conocidas de micro y nanoplásticos y luego las sometieron a un proceso muy básico: hervir durante unos cinco minutos, dejar enfriar y finalmente pasar el agua a través de un filtro sencillo, como un filtro de café.
La explicación está en el papel del carbonato cálcico (CaCO3), la cal que se forma de manera natural en aguas duras al calentarlas. A medida que aumenta la temperatura, el CaCO3 cristaliza y genera incrustaciones microscópicas y pequeñas estructuras que actúan como “jaulas” donde quedan atrapadas las partículas de plástico, tanto micro como nano.
Con el tiempo, estas estructuras calcáreas se agrupan y forman la típica capa de cal que todos hemos visto en hervidores y cazuelas. Es justamente esa fase sólida la que, al contener plásticos encapsulados, se puede separar al filtrar el agua. El proceso de colar la espuma y los depósitos resultantes elimina una parte muy importante de las partículas que flotaban libremente.
En el caso del agua muy dura, con concentraciones de carbonato de calcio en torno a 300 mg por litro, el equipo logró eliminar hasta un 90% de los micro y nanoplásticos presentes después de hervir y filtrar. Incluso en agua blanda, con menos de 60 mg de CaCO3 por litro, el método fue capaz de reducir alrededor de un 25% de las partículas, lo que sigue representando una mejora significativa con un coste casi nulo.
Nueva técnica con disolventes eutécticos hidrófobos
Otro enfoque muy llamativo procede de la Universidad de Missouri, donde investigadores han diseñado un disolvente líquido hidrófobo capaz de extraer más del 98% de los nanoplásticos del agua en condiciones de laboratorio. La idea se describe en detalle en un estudio publicado en ACS Applied Engineering Materials.
Este disolvente, formado por ingredientes naturales y no tóxicos como ácido decanoico y sales de tetraalquilamonio, se comporta de manera similar a un aceite que flota sobre el agua. Cuando se emulsiona brevemente en el volumen acuoso contaminado, entra en contacto con las partículas de plástico, que tienden a migrar hacia la fase hidrófoba por sus propias características químicas.
Pasado un tiempo, la emulsión se separa de nuevo y el disolvente vuelve a situarse en la superficie del agua, pero ahora cargado con los nanoplásticos que ha absorbido. Basta entonces con retirar esa capa superior para eliminar junto con ella la gran mayoría de partículas, logrando tasas de extracción superiores al 98% en los ensayos realizados.
Un aspecto importante es que estos disolventes eutécticos han sido diseñados para ser poco miscibles con el agua, de forma que el riesgo de que queden restos significativos en la fase acuosa es bajo. Los investigadores trabajan además en determinar la capacidad máxima de carga de plástico que puede soportar el disolvente y en desarrollar estrategias de reciclaje que permitan reutilizarlo varias veces sin pérdida de eficacia.
Aunque se trata de una tecnología todavía lejana del uso doméstico, abre la puerta a soluciones escalables para tratar grandes volúmenes de agua, tanto dulce como salada, en instalaciones especializadas. Combinada con otras etapas de filtración, podría convertirse en una herramienta más dentro de los tratamientos avanzados de agua potable en el futuro.
Otros procesos en investigación para atrapar nanoplásticos
Más allá de estos ejemplos concretos, numerosos grupos de investigación exploran procesos complementarios para abordar el problema de los nanoplásticos resistentes a los filtros mecánicos estándar. Entre las líneas más activas destacan la aglomeración, la adsorción específica y las membranas funcionalizadas.
La aglomeración busca unir muchas partículas diminutas en agrupaciones más grandes mediante agentes que actúan como pegamento. En algunos casos se emplean materiales magnéticos que, una vez que se han unido a las partículas de plástico y las han hecho crecer en tamaño, permiten retirarlas aplicando un campo magnético externo.
En el terreno de la adsorción, se trabaja con materiales filtrantes de gran superficie específica, como carbones activados modificados o nuevas formas de materiales porosos, para incrementar la afinidad entre la superficie del filtro y los nanoplásticos. El objetivo es que estas partículas se queden fijadas por interacciones físicas o químicas en lugar de pasar de largo.
Las membranas funcionalizadas representan un híbrido entre las soluciones anteriores y la filtración clásica: además del mero tamizado por tamaño, incorporan grupos químicos o recubrimientos que reconocen selectivamente determinadas clases de plástico y las retienen con más eficacia. Esto permite ir un paso más allá del simple criterio geométrico del tamaño de poro.
En paralelo, procesos como la ósmosis inversa siguen considerándose herramientas de referencia para la eliminación de nanoplásticos en instalaciones donde el coste y el consumo de agua de rechazo son asumibles. En muchos casos, la estrategia más efectiva pasa por combinar varias etapas de tratamiento para cubrir tanto las fracciones mayores (microplásticos) como las más finas (nanoplásticos).
Por qué aplicar el principio de precaución ahora
Aunque todavía no exista una evidencia toxicológica completamente cerrada sobre los efectos a largo plazo de los nanoplásticos, numerosas instituciones recomiendan adoptar una postura de precaución responsable. El principio de precaución, ampliamente reconocido en Europa, impulsa a actuar incluso cuando la ciencia aún no puede descartar por completo un daño potencial.
La Organización Mundial de la Salud reconoce que faltan datos sólidos sobre la toxicidad crónica de las partículas más pequeñas, pero al mismo tiempo sugiere mantener los niveles de microplásticos en el agua potable lo más bajos posible. Dados los hallazgos de partículas plásticas en heces humanas, sangre y placenta, la opción de “esperar a ver qué pasa” pierde fuerza frente a medidas preventivas asumibles.
En entornos sensibles como hospitales, residencias de mayores, guarderías o centros de diálisis, la recomendación es ir un paso más allá y evitar todos los riesgos que puedan eliminarse. Allí donde ya se usan filtros con membranas de fibra hueca para controlar patógenos, su capacidad para retener también microplásticos se convierte en un beneficio añadido.
Desde el punto de vista reputacional, los operadores de sistemas de agua potable que invierten de forma temprana en soluciones de filtración transparentes y certificadas envían un mensaje claro de responsabilidad y cuidado hacia los usuarios. En un contexto en el que el debate público sobre los microplásticos ya está instalado, ofrecer información clara sobre las tecnologías de tratamiento adoptadas ayuda a reforzar la confianza.
En paralelo, el despliegue de filtros en puntos de uso concretos, como grifos en unidades hospitalarias, laboratorios o instalaciones críticas, actúa como una barrera adicional en la última milla, aliviando parte de la carga que recae sobre los tratamientos municipales generales, que por sí solos no siempre pueden eliminar todos los microplásticos presentes en el ciclo del agua.
Tomando en conjunto los resultados de las investigaciones sobre filtros con polímeros de plasma, el método de hervir y filtrar el agua, las nuevas soluciones con disolventes eutécticos y las tecnologías de membrana ya consolidadas, se dibuja un escenario en el que la combinación de métodos avanzados y medidas sencillas permite reducir notablemente la presencia de micro y nanoplásticos en el agua potable. Aunque aún queden muchas incógnitas por resolver sobre su impacto exacto en la salud, sí está claro que disponemos ya de herramientas prácticas y en constante mejora para minimizar la exposición, ganar tiempo a la ciencia y proteger tanto a las personas como a los ecosistemas acuáticos en un mundo cada vez más saturado de plásticos.
