El proceso elimina pasivamente una cantidad significativa de metales pesados tóxicos del agua potable.
Buenas noticias para los amantes del té: esa infusión diaria también podría purificar el agua.
En un nuevo estudio (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsfoodscitech.4c01030), investigadores de la Universidad Northwestern demostraron que preparar té adsorbe naturalmente metales pesados como el plomo y el cadmio, filtrando eficazmente los contaminantes peligrosos de las bebidas. Los iones de metales pesados se adhieren o se adsorben a la superficie de las hojas de té, donde quedan atrapados.
“No sugerimos que todo el mundo empiece a usar las hojas de té como filtro de agua”, afirmó Vinayak P. Dravid (https://www.mccormick.northwestern.edu/research-faculty/directory/profiles/dravid-vinayak.html), de Northwestern, autor principal del estudio. “De hecho, solemos utilizar experimentos modelo y ajustar diversos parámetros para investigar y comprender los principios científicos y los fenómenos que intervienen en los ciclos de captura y liberación de contaminantes. En este estudio, nuestro objetivo fue medir la capacidad del té para adsorber metales pesados. Al cuantificar este efecto, nuestro trabajo destaca el potencial, aún desconocido, del consumo de té para contribuir pasivamente a la reducción de la exposición a metales pesados en poblaciones de todo el mundo”.
“No estoy seguro de que las hojas de té tengan nada de singular como material”, afirmó Benjamin Shindel, primer autor del estudio. “Tienen una gran superficie activa, una propiedad útil para un material adsorbente y que las hace eficaces para liberar rápidamente los aromas químicos en el agua. Pero lo especial es que el té es la bebida más consumida del mundo. Se podrían triturar todo tipo de materiales para obtener un efecto similar de eliminación de metales, pero eso no sería necesariamente práctico. Con el té, no es necesario hacer nada adicional. Basta con añadir las hojas al agua y dejarlas en infusión, y estas eliminarán los metales de forma natural”.
Experto en materiales absorbentes y emprendedor en el campo de las esponjas (https://www.coral-innovations.com/), Dravid es profesor Abraham Harris de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern (https://www.mccormick.northwestern.edu/). En el momento de la investigación, Shindel era estudiante de doctorado en el laboratorio de Dravid (https://vpd.ms.northwestern.edu/index.html); actualmente trabaja como contratista en el Laboratorio Nacional de Tecnología Energética del Departamento de Energía de EE. UU.
Explorando diferentes variables
Para realizar el estudio, el equipo de Northwestern exploró cómo diferentes tipos de té, bolsitas de té y métodos de preparación afectan la adsorción de metales pesados. Las variedades analizadas incluyeron tés auténticos como el negro, el verde, el oolong y el blanco, así como la manzanilla y el rooibos. También examinaron las diferencias entre el té de hojas sueltas y el té comercial en bolsitas.
Los investigadores crearon soluciones de agua con cantidades conocidas de plomo y otros metales (cromo, cobre, zinc y cadmio), y luego las calentaron justo por debajo de la temperatura de ebullición. A continuación, añadieron las hojas de té, que se dejaron en infusión durante diversos intervalos de tiempo, desde unos pocos segundos hasta 24 horas.
Tras la infusión, el equipo midió la cantidad de metal que quedaba en el agua. Al comparar los niveles de metal antes y después de añadir las hojas de té, pudieron calcular la cantidad eliminada eficazmente.
Las bolsas de celulosa funcionan mejor y no liberan microplásticos.
Tras múltiples experimentos, Dravid, Shindel y su equipo identificaron varias tendencias. Algo que quizás no sorprenda: la bolsa sí importa. Tras probar diferentes tipos de bolsas sin té, los investigadores descubrieron que las bolsas de algodón y nailon solo absorbían cantidades insignificantes de contaminantes. Sin embargo, las bolsas de celulosa funcionaron de maravilla.
La clave para un material absorbente eficaz reside en una superficie elevada. De forma similar a cómo un imán se adhiere a la puerta de un refrigerador, los iones metálicos se adhieren a la superficie de un material. Por lo tanto, cuanta más superficie tengan las partículas para adherirse, mejor. Shindel postula que la celulosa, un material natural biodegradable elaborado a partir de pulpa de madera, tiene una superficie mayor —y, por lo tanto, más sitios de unión— que los materiales sintéticos más lisos.
“Las bolsas de algodón y nailon prácticamente no eliminan metales pesados del agua”, dijo Shindel. “Las bolsas de té de nailon ya son problemáticas porque liberan microplásticos, pero la mayoría de las bolsas de té que se usan hoy en día están hechas de materiales naturales, como la celulosa. Estas pueden liberar micropartículas de celulosa, pero esa es solo fibra que nuestro cuerpo puede procesar”.
Cuanto más larga sea la pendiente, más metal se absorbe.
Al comparar diferentes variedades de té, los investigadores descubrieron que el tipo de té y la molienda desempeñaban un papel menor en la adsorción de contaminantes. Las hojas de té finamente molidas, en particular las de té negro, absorbieron ligeramente más iones metálicos que las hojas enteras. Nuevamente, los investigadores atribuyeron esto a la superficie.
“Cuando las hojas de té se procesan para obtener té negro, se arrugan y sus poros se abren”, explicó Shindel. “Esas arrugas y poros aumentan la superficie. Moler las hojas también aumenta la superficie, lo que les proporciona una mayor capacidad de unión”.
De todos los experimentos, un factor destacó más. El tiempo de infusión fue el factor más importante en la capacidad de las hojas de té para adsorber iones metálicos. Cuanto mayor fue el tiempo de infusión, mayor fue la cantidad de contaminantes adsorbidos.
“Cualquier té que se deja reposar más tiempo o tiene una mayor superficie remediará eficazmente más metales pesados”, dijo Shindel. “Algunas personas preparan el té solo unos segundos y no obtendrán mucha remediación. Pero preparar el té durante períodos más largos o incluso durante la noche, como el té helado, recuperará la mayor parte del metal o incluso casi todo el metal del agua”.
Oportunidades futuras
Aunque los resultados dependen de varios factores (por ejemplo, el tiempo de infusión y la proporción de agua y té), la preparación del té elimina una cantidad de plomo del agua que debería ser significativa desde una perspectiva de salud pública.
A partir de sus experimentos, los investigadores estiman que la preparación del té puede remediar aproximadamente el 15 % del plomo presente en el agua potable, incluso en concentraciones de hasta 10 partes por millón. Esta estimación se aplica únicamente a una taza de té típica, que incluye una taza de agua y una bolsita de té, preparada de tres a cinco minutos. Modificar los parámetros permite remediar diferentes niveles de plomo. Por ejemplo, dejar reposar más de cinco minutos adsorbe más plomo que el tiempo promedio de infusión.
“Diez partes de plomo por millón son obviamente increíblemente tóxicas”, dijo Shindel. “Pero con concentraciones más bajas de plomo, las hojas de té deberían eliminar una fracción similar del contenido metálico en el agua. El principal factor limitante es el tiempo de infusión del té”.
En zonas del mundo con abundantes recursos, es improbable que las concentraciones alcancen niveles tan altos. Y si hay una crisis hídrica, preparar té no resolverá el problema. Sin embargo, Shindel afirmó que los resultados del estudio aportan nueva información útil que podría aplicarse a la investigación en salud pública.
“En una población, si las personas beben una taza extra de té al día, quizá con el tiempo observemos una disminución de enfermedades estrechamente relacionadas con la exposición a metales pesados”, afirmó. “O podría explicar por qué las poblaciones que beben más té pueden tener tasas de incidencia más bajas de enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares que las poblaciones con un menor consumo de té”.
El estudio (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsfoodscitech.4c01030) fue financiado parcialmente por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Instituto Paula M. Trienens para la Sostenibilidad y la Energía (https://trienens-institute.northwestern.edu/). Dravid es director de iniciativas globales del Instituto Internacional de Nanotecnología (https://www.iinano.org/), director fundador del Centro de Caracterización Experimental Atómica y a Nanoescala (NUANCE) de la Universidad Northwestern (https://nuance.northwestern.edu/index.html), director fundador del Recurso Experimental de Nanotecnología Blanda e Híbrida (SHyNE) (https://shyne.northwestern.edu/), miembro del Instituto de Química de los Procesos Vitales (https://clp.northwestern.edu/) y profesor afiliado al Instituto Trienens.
Que te diviertas!
Buenas noticias para los amantes del té: esa infusión diaria también podría purificar el agua.
En un nuevo estudio (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsfoodscitech.4c01030), investigadores de la Universidad Northwestern demostraron que preparar té adsorbe naturalmente metales pesados como el plomo y el cadmio, filtrando eficazmente los contaminantes peligrosos de las bebidas. Los iones de metales pesados se adhieren o se adsorben a la superficie de las hojas de té, donde quedan atrapados.
“No sugerimos que todo el mundo empiece a usar las hojas de té como filtro de agua”, afirmó Vinayak P. Dravid (https://www.mccormick.northwestern.edu/research-faculty/directory/profiles/dravid-vinayak.html), de Northwestern, autor principal del estudio. “De hecho, solemos utilizar experimentos modelo y ajustar diversos parámetros para investigar y comprender los principios científicos y los fenómenos que intervienen en los ciclos de captura y liberación de contaminantes. En este estudio, nuestro objetivo fue medir la capacidad del té para adsorber metales pesados. Al cuantificar este efecto, nuestro trabajo destaca el potencial, aún desconocido, del consumo de té para contribuir pasivamente a la reducción de la exposición a metales pesados en poblaciones de todo el mundo”.
“No estoy seguro de que las hojas de té tengan nada de singular como material”, afirmó Benjamin Shindel, primer autor del estudio. “Tienen una gran superficie activa, una propiedad útil para un material adsorbente y que las hace eficaces para liberar rápidamente los aromas químicos en el agua. Pero lo especial es que el té es la bebida más consumida del mundo. Se podrían triturar todo tipo de materiales para obtener un efecto similar de eliminación de metales, pero eso no sería necesariamente práctico. Con el té, no es necesario hacer nada adicional. Basta con añadir las hojas al agua y dejarlas en infusión, y estas eliminarán los metales de forma natural”.
Experto en materiales absorbentes y emprendedor en el campo de las esponjas (https://www.coral-innovations.com/), Dravid es profesor Abraham Harris de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern (https://www.mccormick.northwestern.edu/). En el momento de la investigación, Shindel era estudiante de doctorado en el laboratorio de Dravid (https://vpd.ms.northwestern.edu/index.html); actualmente trabaja como contratista en el Laboratorio Nacional de Tecnología Energética del Departamento de Energía de EE. UU.
Explorando diferentes variables
Para realizar el estudio, el equipo de Northwestern exploró cómo diferentes tipos de té, bolsitas de té y métodos de preparación afectan la adsorción de metales pesados. Las variedades analizadas incluyeron tés auténticos como el negro, el verde, el oolong y el blanco, así como la manzanilla y el rooibos. También examinaron las diferencias entre el té de hojas sueltas y el té comercial en bolsitas.
Los investigadores crearon soluciones de agua con cantidades conocidas de plomo y otros metales (cromo, cobre, zinc y cadmio), y luego las calentaron justo por debajo de la temperatura de ebullición. A continuación, añadieron las hojas de té, que se dejaron en infusión durante diversos intervalos de tiempo, desde unos pocos segundos hasta 24 horas.
Tras la infusión, el equipo midió la cantidad de metal que quedaba en el agua. Al comparar los niveles de metal antes y después de añadir las hojas de té, pudieron calcular la cantidad eliminada eficazmente.
Las bolsas de celulosa funcionan mejor y no liberan microplásticos.
Tras múltiples experimentos, Dravid, Shindel y su equipo identificaron varias tendencias. Algo que quizás no sorprenda: la bolsa sí importa. Tras probar diferentes tipos de bolsas sin té, los investigadores descubrieron que las bolsas de algodón y nailon solo absorbían cantidades insignificantes de contaminantes. Sin embargo, las bolsas de celulosa funcionaron de maravilla.
La clave para un material absorbente eficaz reside en una superficie elevada. De forma similar a cómo un imán se adhiere a la puerta de un refrigerador, los iones metálicos se adhieren a la superficie de un material. Por lo tanto, cuanta más superficie tengan las partículas para adherirse, mejor. Shindel postula que la celulosa, un material natural biodegradable elaborado a partir de pulpa de madera, tiene una superficie mayor —y, por lo tanto, más sitios de unión— que los materiales sintéticos más lisos.
“Las bolsas de algodón y nailon prácticamente no eliminan metales pesados del agua”, dijo Shindel. “Las bolsas de té de nailon ya son problemáticas porque liberan microplásticos, pero la mayoría de las bolsas de té que se usan hoy en día están hechas de materiales naturales, como la celulosa. Estas pueden liberar micropartículas de celulosa, pero esa es solo fibra que nuestro cuerpo puede procesar”.
Cuanto más larga sea la pendiente, más metal se absorbe.
Al comparar diferentes variedades de té, los investigadores descubrieron que el tipo de té y la molienda desempeñaban un papel menor en la adsorción de contaminantes. Las hojas de té finamente molidas, en particular las de té negro, absorbieron ligeramente más iones metálicos que las hojas enteras. Nuevamente, los investigadores atribuyeron esto a la superficie.
“Cuando las hojas de té se procesan para obtener té negro, se arrugan y sus poros se abren”, explicó Shindel. “Esas arrugas y poros aumentan la superficie. Moler las hojas también aumenta la superficie, lo que les proporciona una mayor capacidad de unión”.
De todos los experimentos, un factor destacó más. El tiempo de infusión fue el factor más importante en la capacidad de las hojas de té para adsorber iones metálicos. Cuanto mayor fue el tiempo de infusión, mayor fue la cantidad de contaminantes adsorbidos.
“Cualquier té que se deja reposar más tiempo o tiene una mayor superficie remediará eficazmente más metales pesados”, dijo Shindel. “Algunas personas preparan el té solo unos segundos y no obtendrán mucha remediación. Pero preparar el té durante períodos más largos o incluso durante la noche, como el té helado, recuperará la mayor parte del metal o incluso casi todo el metal del agua”.
Oportunidades futuras
Aunque los resultados dependen de varios factores (por ejemplo, el tiempo de infusión y la proporción de agua y té), la preparación del té elimina una cantidad de plomo del agua que debería ser significativa desde una perspectiva de salud pública.
A partir de sus experimentos, los investigadores estiman que la preparación del té puede remediar aproximadamente el 15 % del plomo presente en el agua potable, incluso en concentraciones de hasta 10 partes por millón. Esta estimación se aplica únicamente a una taza de té típica, que incluye una taza de agua y una bolsita de té, preparada de tres a cinco minutos. Modificar los parámetros permite remediar diferentes niveles de plomo. Por ejemplo, dejar reposar más de cinco minutos adsorbe más plomo que el tiempo promedio de infusión.
“Diez partes de plomo por millón son obviamente increíblemente tóxicas”, dijo Shindel. “Pero con concentraciones más bajas de plomo, las hojas de té deberían eliminar una fracción similar del contenido metálico en el agua. El principal factor limitante es el tiempo de infusión del té”.
En zonas del mundo con abundantes recursos, es improbable que las concentraciones alcancen niveles tan altos. Y si hay una crisis hídrica, preparar té no resolverá el problema. Sin embargo, Shindel afirmó que los resultados del estudio aportan nueva información útil que podría aplicarse a la investigación en salud pública.
“En una población, si las personas beben una taza extra de té al día, quizá con el tiempo observemos una disminución de enfermedades estrechamente relacionadas con la exposición a metales pesados”, afirmó. “O podría explicar por qué las poblaciones que beben más té pueden tener tasas de incidencia más bajas de enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares que las poblaciones con un menor consumo de té”.
El estudio (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsfoodscitech.4c01030) fue financiado parcialmente por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Instituto Paula M. Trienens para la Sostenibilidad y la Energía (https://trienens-institute.northwestern.edu/). Dravid es director de iniciativas globales del Instituto Internacional de Nanotecnología (https://www.iinano.org/), director fundador del Centro de Caracterización Experimental Atómica y a Nanoescala (NUANCE) de la Universidad Northwestern (https://nuance.northwestern.edu/index.html), director fundador del Recurso Experimental de Nanotecnología Blanda e Híbrida (SHyNE) (https://shyne.northwestern.edu/), miembro del Instituto de Química de los Procesos Vitales (https://clp.northwestern.edu/) y profesor afiliado al Instituto Trienens.
Que te diviertas!
Entradas
No hay comentarios:
Publicar un comentario