La bomba de tubo Watson-Marlow ayuda a buscar microplásticos dañinos

La bomba compacta serie 300 no solo funciona con la precisión y confiabilidad requeridas, sino que elimina la posibilidad de que los contaminantes plásticos causen resultados de medición inexactos. El muestreo se realiza automáticamente a intervalos programados.

Aunque imágenes impactantes han puesto de relieve el problema de los desechos plásticos en los océanos, el problema de los microplásticos en aguas continentales ha pasado relativamente desapercibido. Sin embargo, las cantidades cada vez mayores de partículas de plástico de 5 mm o menos de tamaño son ahora comunes en lagos y ríos. Los hogares privados se encuentran entre los principales culpables, principalmente debido a las partículas que se desprenden de los textiles durante los ciclos de lavado. Las partículas de los cosméticos también son problemáticas.

El proyecto de investigación PLASTRAT, coordinado por la Universidad Bundeswehr de Múnich y respaldado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF), tiene como objetivo evaluar el tamaño y la escala del problema.

Los desafíos del muestreo
"Una de las principales tareas iniciales de PLASTRAT fue desarrollar un método uniforme y comparable para la toma de muestras en plantas de tratamiento de aguas residuales", explica Univ.-Prof. Dr. Christian Schaum, profesor de Ingeniería Sanitaria y Gestión de Residuos en la Universidad Bundeswehr de Múnich. Las muestras deben tomarse a intervalos cronometrados para compensar las fluctuaciones a lo largo del día y garantizar comparaciones adecuadas. El procedimiento también debe excluir la posibilidad de que las muestras se contaminen con otras partículas de plástico.

Trabajando en la planta de tratamiento de aguas residuales de Fellach en Holzkirchen, cerca de Munich, los investigadores desarrollaron un procedimiento de muestreo que toma en consideración estos criterios. Durante 24 horas, una bomba alimenta el agua de la que se deben tomar las muestras en un tanque de almacenamiento. A continuación, se agita el agua de este depósito de 1.000 litros para favorecer la homogeneización y crear una muestra mixta.

"La muestra se pasa posteriormente a través de una cascada de filtros de varios niveles con tamaños de poro de 50 y 500 μm para concentrar las partículas microplásticas", explica Natalie Wick, miembro del equipo del proyecto. "Los residuos de la filtración se analizan para ver cuánto restos de microplásticos ".

Una bomba cumple con muchos requisitos
Uno de los desafíos al desarrollar este procedimiento fue seleccionar la bomba óptima para el muestreo.

"Había que tomar muestras en la salida de la trampa de arena, así como en la salida del área de tratamiento secundario, en diferentes plantas de tratamiento de aguas residuales", explica la Sra. Wick. "Por lo tanto, la bomba tenía que ser ligera y versátil, pero también robusta y de confianza."

Además de los altos niveles de precisión, la muestra de agua a veces tuvo que bombearse a tanques que estaban varios metros más altos que el nivel del agua. Además, la bomba necesitaría funciones de dispensación a intervalos programables y sería capaz de extraer agua de forma autónoma. Sin embargo, el requisito más importante surgió de la propia naturaleza del sujeto de investigación.

"Como queríamos investigar la presencia de partículas de plástico en el agua, era importante que las muestras no estuvieran contaminadas con otros plásticos", dice la Sra. Wick.

Para excluir esta posibilidad, los únicos plásticos que se podían utilizar eran silicona o teflón. Estos materiales no se encontraron en cantidades significativas en las muestras de aguas residuales y, por lo tanto, podrían excluirse del proceso de análisis.

Sin obstrucciones ni contaminación
Pronto quedó claro que solo una bomba de tubo podía satisfacer esta larga lista de requisitos. Gracias a su sistema de bombeo peristáltico cerrado, solo el tubo entra en contacto con el medio, en este caso la muestra de agua. A diferencia de otros tipos de bombas, como las basadas en tecnologías centrífugas o de diafragma, una bomba de tubo no tiene impulsores, sellos ni válvulas en el área por donde se alimenta el medio. Este diseño no solo evita la contaminación, sino que su ruta de flujo sin obstáculos también significa que los bloqueos son extremadamente improbables.

Las bombas de tubo son la mejor solución para el muestreo autónomo continuo a intervalos de más de 24 horas porque son autocebantes y previenen eficazmente los daños que causaría el funcionamiento en seco. Además, la potente succión maneja cualquier diferencia de altura entre el punto en el que se toma la muestra y el tanque de retención.

Preciso, programable y fácil de usar
"Ya hemos tenido experiencias positivas con las bombas de tubo Watson-Marlow en nuestros laboratorios", informa el profesor Schaum. Estos encuentros exitosos llevaron a la selección de una bomba de tubo revestido de la serie Watson-Marlow 300, que posteriormente se utilizaría para alimentar 1000 litros de agua en el tanque de muestra durante 24 horas. La bomba extrae 5 litros de agua en cada uno de los 200 ciclos de muestreo, con transporte automático que tarda aproximadamente 2,5 minutos. La bomba se puede programar fácilmente para realizar un número determinado de dispensación procesos con una cantidad específica en intervalos de tiempo establecidos.

Gracias al cabezal abatible, el tubo, o incluso el cabezal completo, se puede cambiar en cuestión de minutos. En este proyecto, se utilizó un tubo de silicona de alta calidad suministrado por Watson-Marlow para evitar que las muestras se contaminen con partículas de plástico. Como la bomba y el tubo fueron fabricados por la misma empresa, eran perfectamente compatibles y podían lograr de forma fiable la precisión de muestreo necesaria.

La bomba de tubo de la serie Watson-Marlow 300 ya ha estado funcionando durante más de dos años y "funciona de manera confiable y eficiente cuando se toman numerosas muestras en muchas situaciones diferentes", concluye la Sra. Wick.