En la Universidad de La Plata desarrollaron un método para transformar pilas usadas en pintura antihongo

Las pilas de uso común que se desechan al ambiente contienen distintos componentes como ácidos, sales y metales pesados como mercurio, litio, manganeso y plomo. Si bien son materiales valiosos, pueden ser tóxicos para la salud humana y se vuelven un riesgo para el ambiente, ya que tardan entre 100 y 500 años en degradarse y pueden contaminar hasta 3000 litros de agua.

Investigadores del Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología de Pinturas (CIDEPINT) y del Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas (CINDECA), ambas dependientes de la Comisión de Investigaciones Científicas (CIC), el CONICET y la Universidad Nacional de La Plata (UNLP), desarrollaron una pintura que tiene características antifúngicas y antibacterianas, incorporando óxido de zinc (ZnO) derivado de pilas alcalinas recicladas, que podría usarse para combatir la humedad que se acumula en las paredes de hogares y edificios, que puede contener hongos y bacterias que también ponen en riesgo la salud de quienes se encuentran en ellos.

“Estamos dando una posible solución a dos grandes problemáticas, una es el biodeterioro de materiales que suele ocurrir en edificios públicos, hospitales y viviendas, que genera problemas para la salud. La otra es el uso de un residuo que también es contaminante y muy tóxico, como las pilas, que lo estamos incluyendo en el círculo productivo como materia prima”, explica el investigador Guillermo López, que presentó este trabajo como tesis de grado para de la Licenciatura en Química y Tecnología Ambiental, en la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP.

“Lo novedoso de este trabajo es que estamos recuperando un óxido de zinc que hoy por hoy se está descartando, generando daños al ambiente y a la salud”, agrega López, y explica que este compuesto tiene muchas aplicaciones: se puede utilizar en paneles solares, en baterías y en aparatos electrónicos, por ejemplo, pero también existen referencias en la bibliografía que indican que este material tiene actividad antimicrobiana.

A partir de un proceso biohidrometalúrgico (considerado una tecnología sustentable), los investigadores recuperaron el óxido de xinc (ZnO) del ánodo de la pila y lo trataron con ácido sulfúrico biogenerado. Mediante un proceso posterior, obtuvieron dos formulaciones de zinc (o sólidos), una con carbonato de sodio (C-ZnO) y otra con ácido oxálico (O-ZnO).

“La recuperación del óxido de zinc a partir del reciclado de las pilas alcalinas es algo muy positivo porque lo ingresamos al círculo productivo como materia prima en la elaboración de pinturas antimicrobianas, respondiendo a varios principios de la química verde y al biodeterioro de materiales, así como también los problemas de salud”, destaca López, que ahora continúa trabajando en nuevos desarrollos con otros derivados de pilas recicladas, como manganeso y plata, mientras realiza su doctorado en Química, también en la UNLP.

Cómo hicieron las pruebas

Para detectar si esas formulaciones lograban inhibir el crecimiento de hongos y bacterias, los investigadores hicieron un ensayo denominado “de difusión en agar”, que consiste en agregar los sólidos que querían estudiar (es decir el C-ZnO y el O-ZnO) en un medio de cultivo rico en nutrientes, propicio para que crezcan hongos y bacterias. En particular, trabajaron con dos tipos de hongos, Chaetomium globosum y Aspergillus fumigatus, y una bacteria llamada Staphylococcus aureus. Los dejaron durante un tiempo determinado en condiciones de temperatura y humedad controladas para ver qué sucedía, y detectaron que el C-ZnO agregado no permitía que crecieran las cepas evaluadas.

“Estos hongos y bacterias acumulados en los ambientes pueden generar diferentes enfermedades, como el conocido Síndrome del Edificio Enfermo, que provoca dolor de cabeza, fatiga, dolor de garganta e irritación de los ojos, y afecta mucho más a las personas inmunosuprimidas, en especial en esta situación de pandemia, que estamos mucho más en contacto con estos agentes microbianos ya que debemos permanecer más tiempo encerrados en nuestros hogares”, dice López, que desarrolló este trabajo bajo la tutoría de la investigadora Natalia Bellotti, que coordina una línea de estudio de recubrimientos antimicrobianas en el CIDEPINT.

Así, comenzaron a estudiar en qué proporciones debían agregar esta formulación a las pinturas, para obtener los mismos resultados en las superficies a las que la aplicaban. Para eso, también elaboraron las pinturas de interiores, respetando una formulación estándar: una fue utilizada como control (es decir, que no le agregaron ningún biocida) y a otras dos les incorporaron distintas formulaciones de C-ZnO (al 1,5 y 2%). Luego evaluaron distintas características como el color, brillo, viscosidad, poder cubritivo, permeabilidad, absorción en agua y, por supuesto, su resistencia antimicrobiana. En los resultados detectaron que ambas pinturas con C-ZnO como biocida lograron inhibir casi totalmente el crecimiento microbiano, mientras que con la pintura de control el crecimiento fue continuo.

“Los biocidas más utilizados son compuestos orgánicos, pero tienen la desventaja de perder efectividad en forma prematura, porque se degradan o no permanecen retenidos en forma eficiente en la película de pintura, y contaminan el ambiente. Además, son cuestionados por su toxicidad, que puede generar problemas a la salud”, advierte López, y aclara que, por el contrario, según la bibliografía existente, el uso de óxido de zinc como biocida no genera un daño a las células humanas.

La recolección de las pilas agotadas y la recuperación del óxido de zinc se llevó a cabo en la Planta Piloto Multipropósito (PlaPiMu-LaSeISiC, CIC) de la ciudad de La Plata. En total, las pruebas y ensayos requirieron alrededor de un año de trabajo. “Con estos desarrollos, quiero retribuir un poquito de todo lo que me brindó la facultad, con una educación gratuita y pública. Es una forma de agradecer generando soluciones alternativas”, concluye López.

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