Descripción del proyecto
Los plásticos están muy presentes en nuestro día a día. Según Plastics Europe (2022), la producción mundial de plásticos aumentó a 390,7 millones de toneladas (TM) en 2021. Con el tiempo, todos estos materiales plásticos se descomponen accidentalmente en piezas cada vez más pequeñas. Estas diminutas partículas de plástico (< 5 mm) se denominan microplásticos (MP) y también son un problema alarmante a nivel mundial debido a sus posibles impactos adversos sobre la fauna y la población. Las tecnologías disponibles para descontaminar el agua de los MP se basan principalmente en filtración, siendo la exclusión por tamaño su principal mecanismo. Los procesos de separación por membranas como la microfiltración (MF) y la ultrafiltración (UF) pueden ser una solución eficaz para controlar la contaminación por MPs, presentando eficiencias de ≥ 90%. Sin embargo, todos los sistemas de filtración requieren un cierto consumo de energía en funcionamiento, muestran falta de durabilidad debido a la abrasión de la membrana y un alto ensuciamiento por la interacción electrostática y la adsorción de poros. Otras tecnologías novedosas, como la flotación por aire y los nanoferrofluidos, se han estudiado recientemente a escala de laboratorio y presentan eficiencias de eliminación de MP relativamente bajas, del 69-85 % y 43-55 %, respectivamente. En este contexto, recientemente se ha desarrollado a escala de laboratorio un recubrimiento robusto superhidrofóbico no fluorado, altamente resistente al desgaste que presenta eficiencias preliminares para la eliminación de MPs del 56-78 %. Esta novedosa y versátil tecnología para la eliminación de MPs sin consumo de energía es una alternativa complementaria a los actuales sistemas de filtración. En CAPTUR3D se validará esta nueva tecnología disruptiva para reducir el impacto de MPs en aguas de diferentes orígenes (agua potable, aguas residuales y agua de mar). INM, LUREDERRA (LUR), OPTIMUS3D (OPT) y LEITAT (LEI) colaboran en este proyecto en el diseño, ingeniería y desarrollo de un novedoso dispositivo basado en el fenómeno de atracción de MPs por superficies oleófilas. La fabricación aditiva (AM) del colector permitirá aumentar el área superficial por volumen de agua tratada y promover una rugosidad superficial primaria como primer paso. Se generará una rugosidad superficial jerarquizada en un segundo paso del proceso, basado en un sofisticado pretratamiento de superficie basado en nanotecnología, seguido de la deposición de una película delgada de muy baja tensión superficial que proporcionará un carácter superhidrofóbico/oleofílico (SH/OP) a la AM de alta superficie del Colector de MP. El consorcio trabajará de manera sinérgica e iterativa para cubrir los diferentes aspectos y cumplir con las demandas sociales, ambientales, técnicas y económicas del proyecto. En la Act. 1, el INM, en colaboración con todos los socios, establecerá los requisitos del sistema colector MP (materiales y dispositivos) con la visión de los casos de uso final. En la Act. 2, las superficies y los materiales de los colectores MP serán investigados principalmente por OPT, LUR y LEI. En la Act. 3, LEI desarrollará un protocolo de cuantificación de MP basado en pruebas armonizadas validadas para evaluar la capacidad de eliminación de MP. Finalmente, en la Act. 4 se desarrollará, evaluará y validará un módulo completo de colector MP para diferentes corrientes de agua. Esta actividad será liderada por INM, quien diseñará, desarrollará y fabricará el colector MP en carcasa/carcasa, integrando todos los Componentes AM de OPT, con pretratamientos superficiales óptimos de LUR y recubrimientos superhidrofóbicos/oleofílicos de LEI. La eficiencia de eliminación de MP de los colectores prototipo se probará utilizando aguas residuales reales, agua potable y agua de mar. Finalmente, se validará el cumplimiento del desempeño requerido para prototipos de colectores en diferentes corrientes de agua (p.ej, resistencia a la corrosión). RED MOLECULAR\INTERACCION DINAMICA\FLUJO FUNCIONAL\ENSAMBLADO PROTEICO