Desde la década de los años 50 del siglo pasado, el bisfenol A -abreviado como BPA- se usa para fabricar plásticos y resinas que almacenan bebidas y alimentos. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria afirma que en ciertas cantidades esta sustancia constituye un riesgo para la salud humana. A través de la piel, el tracto digestivo o el sistema respiratorio, genera patologías del sistema endócrino y desencadena enfermedades, como síndrome de ovario poliquístico y tumores tiroideos. Desafortunadamente, no está regulado en la normativa mexicana por ser un contaminante emergente.
Con el fin de eliminar este material presente en botellas de agua, revestimientos de latas y envases de alimentos, así como en tickets térmicos de pago, científicos del Centro de Investigación en Dispositivos Semiconductores, del Instituto de Ciencias (ICUAP), utilizaron hidroxiapatita dopada con zinc (Zn-HAp) como fotocatalizador para degradar BPA en una solución acuosa.
Durante su análisis y después de un tiempo de irradiación de 240 minutos, el material Zn-HAp degradó en 82 por ciento este contaminante emergente, lo que demuestra su efectividad como un fotocatalizador prometedor en la tecnología del agua.
Los resultados de dicha investigación se publicaron en 2022. El proyecto fue desarrollado por Diego Benítez Maldonado, egresado del Doctorado en Dispositivos Semiconductores, con la asesoría de las doctoras María Josefina Robles Águila y Esmeralda García Díaz, del Cuerpo Académico 365 “Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencia de Materiales” del ICUAP.
También colaboró el doctor Sergio Alberto Sabinas Hernández, del Instituto de Física “Ing. Luis Rivera Terrazas”, quien apoyó en la parte del refinamiento Rietveld -herramienta que permite identificar y cuantificar las fases cristalinas.
La doctora María Josefina Robles Águila comentó que la hidroxiapatita posee un rol indiscutible en la fabricación de biomateriales para diversos fines, desde aplicaciones biomédicas hasta remediación ambiental.
Así, “nuestra investigación se centró en utilizar la hidroxiapatita para la remediación ambiental, a la cual se han incorporado iones metálicos, como manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre y zinc, para estudiar su efecto en la estructura cristalina. De estos metales, el zinc resultó ser el más adecuado, con propiedades similares al óxido de titanio, material más utilizado en la remoción de contaminantes”, expuso.
La también integrante de la Red de Usuarios Sincotrón indicó que en el desarrollo de la investigación se realizaron estudios de adsorción, cinética de fotodegradación, fotocatálisis, ciclos de uso del fotocatalizador y la determinación de especies reactivas que participan en el proceso de fotodegradación.
“En un estudio de cinco ciclos se observó que al segundo disminuía en un 80 por ciento, mientras que en el tercer ciclo bajó a 40 por ciento, manteniéndose así hasta el cuarto ciclo. Por lo tanto, es posible usar el material hasta dos veces”, detalló la investigadora del Posgrado en Dispositivos Semiconductores.
La investigadora del ICUAP comentó que aún está pendiente determinar los mecanismos de fotodegradación, para explicar de manera detallada el proceso de la ruptura de los enlaces del BPA, hasta lograr su completa mineralización. “Ya sabemos quiénes son los responsables de la degradación de esta sustancia química, ahora tenemos que comprobar que los compuestos obtenidos no sean dañinos, así como lograr una fotocatálisis más efectiva”, finalizó.