La investigación, publicado en la revista Journal of Materials Chemistry A, presenta un nuevo material que aprovecha la luz y el calor para transformar el arsénico presente en el agua, abriendo oportunidades para el desarrollo de tecnologías de tratamiento que podrían aplicarse en la industria minera.
Una investigación con participación de científicos del Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de la Facultad de ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile fue destacada en la portada de la revista internacional Journal of Materials Chemistry A. El trabajo presenta un innovador material capaz de aprovechar la energía de la luz para facilitar el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico, un problema ambiental y sanitario de especial relevancia para países con una importante actividad minera como Chile.
El estudio, titulado “Multilayer-engineered Mo-based MXene nanosheets for solar-powered photo-thermocatalytic water remediation”, fue liderado por Maibelin Rosales, exinvestigadora del AMTC y actualmente integrante del Centro Vasco de Materiales, Aplicaciones y Nanoestructuras (BCMaterials), en España. Contó también con la participación de Andreina García, subdirectora del AMTC y académica del Departamento de Ingeniería de Minas, y Andreas Rosenkranz, del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales de la FCFM y director del Nucleo AMXSA – Advanced MXenes for sustainable applications (NCN2023_07). La investigación se vincula con la línea de Tratamiento, Valorización y Reducción de Residuos Mineros del AMTC.
La innovación consiste en el desarrollo de un material de estructura multicapa, compuesto principalmente por molibdeno y titanio, que combina dos mecanismos: utiliza la luz para desencadenar reacciones químicas y, simultáneamente, transforma parte de esa energía en calor para acelerar el proceso. Esta acción conjunta permite convertir el arsenito, una forma de arsénico especialmente tóxica y difícil de remover, en arseniato, que puede ser retirado del agua mediante tratamientos posteriores.
Los resultados experimentales fueron prometedores. El material de mejor desempeño logró oxidar el 98,5 % del arsenito bajo luz ultravioleta y el 84 % bajo luz visible. Además, alcanzó una eficiencia de conversión de luz en calor del 95 % bajo irradiación láser infrarroja.
Para la industria minera este desarrollo abre posibilidades de investigación en el tratamiento de aguas que contienen arsénico, especialmente en zonas donde existe una elevada disponibilidad de radiación solar. La combinación de ambos mecanismos podría contribuir al diseño de sistemas de tratamiento más eficientes en el uso de energía.
Cabe señalar que los resultados corresponden a la etapa experimental de la investigación y que la oxidación del arsenito no implica por sí sola su eliminación del agua, por lo que una eventual aplicación industrial requeriría integrar etapas posteriores de remoción y validar el desempeño de la tecnología en condiciones reales.
La publicación y su reconocimiento en la portada de Journal of Materials Chemistry A destacan el trabajo científico desarrollado con participación del AMTC y su contribución a la búsqueda de nuevas soluciones tecnológicas para el tratamiento sostenible del agua.