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Investigan la utilización de residuos de pilas como aditivos antimicrobianos para pinturas

11/06/2024

En la Universidad Nacional de La Plata (Argentina), científicos de tres institutos investigan la utilización de residuos de pilas para crear nuevos materiales con una potencial aplicación como componentes antimicrobianos para pinturas. Además de lograr un producto innovador, de interés para la salud y con alto valor agregado, buscan contribuir al cierre del ciclo de vida de las pilas en desuso.

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Un grupo de técnicos del Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnologías de Pinturas (Cidepint), el Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas (Cindeca) y el Laboratorio UPL ha diseñado nuevos compuestos basados en zinc, que podrían usarse en pinturas para entornos donde la higiene es importante, como hospitales, cocinas y sanitarios.

"Cuando las pilas se descartan en vertederos a cielo abierto, la carcasa que las contiene se oxida fácilmente por acciones climáticas, liberando los metales que las componen. En el suelo, el tiempo de degradación puede extenderse entre 100 y 300 años”, explica María Victoria Gallegos, química e investigadora del Cindeca. Gallegos expresa que “el zinc y el manganeso, dos metales presentes en las pilas, pueden representar un riesgo para el ambiente y la salud humana cuando se encuentran en altas concentraciones. En este contexto, la posibilidad tecnológica de recuperarlos a partir de las pilas podría ofrecer una solución efectiva a los problemas ambientales asociados”.

El óxido de zinc tiene actividad antifúngica, antibacteriana y de inactivante viral y es considerado no tóxico para las células humanas. Fue usado ya en la antigüedad en ungüentos medicinales  y actualmente se lo sigue empleando en cremas antisépticas y champú anticaspa. Además, tiene importantes aplicaciones tecnológicas, como aditivo en diversos materiales y productos. Por ejemplo, el “blanco de zinc” es usado en el mundo del arte como pigmento para pinturas, tanto para conseguir un blanco inalterable como de base para otros colores.

Desde el punto de vista científico, el zinc, en forma de óxido de zinc (ZnO), es un compuesto de mucho interés: “Presenta propiedades estructurales y texturales que lo convierten en un material fascinante para diversas aplicaciones, como electrónicas, fotónicas y acústicas. Estas aplicaciones dependen directamente de los métodos de síntesis utilizados, tales como sol-gel, microemulsiones y precipitación”, describe Gallegos.

Para poder reutilizar materiales valiosos, primero es necesario recuperarlos a partir de los dispositivos en desuso, donde se encuentran muchas veces combinados con otros o en condiciones que los vuelven difíciles de extraer. Por eso, las técnicas de recuperación de los materiales son un problema en sí mismo. “El proceso de reciclado de pilas se lleva adelante mediante un proceso biohidrometalúrgico", explica Gallegos. "Las pilas agotadas se abren y separan en plástico, chatarra y metales de electrodos. Los metales zinc y manganeso en forma de óxidos e hidróxidos se disuelven con ácido sulfúrico. La innovación clave en este proceso radica en que se emplea ácido sulfúrico usado, el cual se obtiene mediante la oxidación de azufre elemental con la ayuda de bacterias".

La actividad antimicrobiana de los compuestos de zinc desarrollados por el equipo se evaluó chequeando el crecimiento de microorganismos que forman parte del cepario del Área de Recubrimientos Antimicrobianos del Cidepint: Aspergillus fumigatusChaetomium globosumPenicillum commune, Escherichia coli y Estafilococos aureus. Con respecto a las potencialidades antimicrobianas, los dos compuestos sólidos mostraron actividad antimicrobiana positiva frente a hongos y bacterias. 

Natalia Belloti, biotecnóloga e investigadora del Cidepint, explica las ventajas que representa el desarrollo de pinturas microbianas obtenidas a partir de los materiales de zinc: “Las pinturas antimicrobianas producidas en la Argentina contienen generalmente biocidas orgánicos, como los derivados de isotiazolinonas y carbamatos, que tienen la desventaja de disminuir su eficiencia antimicrobiana con el tiempo. Por otro lado, los biocidas orgánicos están siendo cuestionados por su toxicidad y el impacto ambiental que generan“. A partir del zinc, gracias al proceso desarrollado por los investigadores de la UNLP, podrían obtenerse pinturas con efectos más durables y más amigables con el ambiente.

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