Avui sabem que obrir l'aixeta i servir-se un got d'aigua ja no és un gest tan innocent com semblava: els microplàstics s'han colat al cicle de l'aigua, als aliments i fins i tot a l'aire que respirem. Davant d'aquest panorama, no és estrany que cada cop hi hagi més interès per solucions senzilles, barates i, si pot ser, d'origen natural per reduir-los.
En aquest context, una protagonista inesperada està guanyant molt de pes: la Moringa oleifera, una planta molt comuna a regions tropicals i coneguda popularment com a moringa o acàcia blanca. Les seves llavors, utilitzades des de fa segles per potabilitzar aigua de forma tradicional, han demostrat en un estudi recent una capacitat sorprenent per a eliminar microplàstics de l'aigua potable amb una eficàcia gairebé calcada a la dels coagulants químics habituals, com el sulfat dalumini.
Què són els microplàstics i per què preocupen a l'aigua de l'aixeta
Els microplàstics són fragments de plàstic de mida molt reduïda, que van des de tot just una fracció de micròmetre fins a uns 5 mil·límetres. Aquesta mida diminut els permet romandre molt de temps en el medi ambient, viatjar amb facilitat entre ecosistemes i, el que aquí ens importa, travessar molts sistemes de tractament d'aigua convencionals.
S'han detectat microplàstics a rius, llacs, oceans, aigües subterrànies i aigua de consum humà. També apareixen en aliments i en l'aire, cosa que els converteix en un contaminant pràcticament omnipresent. Tot i que encara s'està estudiant a fons el seu impacte en la salut, existeixen motius de preocupació pels seus efectes potencials, tant pel propi plàstic com pels additius químics i substàncies que poden adsorber a la seva superfície.
Entre els diferents tipus de plàstic, el policlorur de vinil (PVC) destaca com un dels més problemàtics pel seu possible caràcter mutagènic i carcinogen. A més, representa al voltant del 12,8% de la producció mundial de plàstics i es troba sovint en aigües superficials i fins i tot en aigua ja tractada per a consum.
Per avaluar tecnologies de tractament, els investigadors solen treballar amb microplàstics envellits de forma artificial. A l'estudi basat en Moringa oleifera, les partícules de PVC es van sotmetre a radiació ultraviolada durant centenars d'hores (720 hores en un dels treballs) per simular el desgast natural que pateixen a l'ambient. Aquest envelliment modifica les característiques superficials del plàstic, la qual cosa influeix en com es comporta durant la coagulació i la filtració.
A l'aigua, aquestes partícules solen presentar una càrrega elèctrica negativa a la superfície. Aquesta càrrega fa que es repel·leixin entre si i que, a més, no s'adhereixin amb facilitat als mitjans filtrants, com la sorra. Per això molts microplàstics aconsegueixen colar-se a través dels filtres de les plantes potabilitzadores si no s'apliquen tractaments addicionals específics.
La Moringa oleifera: una planta comuna amb propietats sorprenents
La Moringa oleifera és originària del subcontinent indi, encara que avui dia es cultiva amb èxit en bona part de les regions tropicals i subtropicals. Popularment se la coneix com a moringa o acàcia blanca i no només s'utilitza amb fins ambientals: les fulles i llavors es consumeixen com a aliment pel seu valor nutricional alt.
Des de fa anys, diferents grups científics han estudiat les llavors per la seva capacitat per clarificar i desinfectar aigua a petita escala, cosa que comunitats rurals ja feien des de temps antics. De fet, hi ha referències històriques al seu ús en la purificació daigua per civilitzacions com la grega, la romana o l'egípcia, cosa que dóna una idea de com està d'arrelat aquest coneixement tradicional.
Les llavors de moringa contenen proteïnes amb càrrega positiva. Quan s'extreuen en una solució salina, s'obté un preparat que actua com coagulant natural: en entrar en contacte amb l'aigua, aquestes proteïnes neutralitzen les càrregues negatives dels contaminants suspesos, inclosa la de molts microplàstics, i afavoreixen que s'ajuntin en agregats més grans.
Investigadors de l'Institut de Ciència i Tecnologia de la Universitat Estatal Paulista (ICT-UNESP), a São José dos Campos (Brasil), juntament amb col·laboradors d'altres centres, han aprofundit en aquest potencial. El seu treball, publicat a la revista ACS Omega, demostra que el extracte salí de llavors de Moringa oleifera pot tenir un paper molt similar al del sulfat d'alumini, coagulant àmpliament utilitzat en plantes de tractament daigua potable.
Segons explica l'equip encapçalat per la investigadora Gabrielle Batista i el professor Adriano Gonçalves dos Reis, l'extracte de moringa no només iguala, sinó que a determinades condicions d'alcalinitat fins i tot supera el rendiment del coagulant químic en l'eliminació de microplàstics, mantenint alhora una alta eficiència en la reducció de la terbolesa de l'aigua.
Com actua la moringa contra els microplàstics: la clau és la coagulació
Per entendre per què la moringa funciona tan bé, convé repassar el paper de la coagulació en el tractament d'aigua. Quan l'aigua conté partícules molt fines, com ara microplàstics o matèria orgànica dispersa, aquestes tendeixen a mantenir-se en suspensió a causa de les seves càrregues elèctriques i de la seva mida petita, cosa que dificulta que un simple filtre pugui atrapar-les.
La coagulació consisteix en afegir un agent capaç de neutralitzar les càrregues superficials d'aquestes partícules. En presència d'un coagulant, deixen de repel·lir-se i comencen a acostar-se ia unir-se entre ells, formant aglomerats o flòculs més grans. Un cop s'han creat aquests grumolls, es tornen molt més fàcils de retenir amb filtres de sorra o altres mitjans filtrants.
A l'estudi amb Moringa oleifera, els científics van preparar un extracte a partir de llavors mòltes barrejades amb una solució salina. Aquest extracte, ric en proteïnes catiòniques, es va afegir a l'aigua de l'aixeta on s'havien dissolt prèviament microplàstics envellits de PVC i àcid húmic, aquest últim com a representant de la matèria orgànica natural que sol trobar-se en rius i embassaments.
Les partícules de PVC utilitzades tenien un mida mitjana al voltant de 15 a 18,8 micròmetres (D50), clarament per sota del que es podria retenir amb una filtració simple sense ajuda de coagulants. La concentració de microplàstics es va ajustar a uns 15 mil·ligrams per litre i la d'àcid húmic a uns 10 mil·ligrams per litre, condicions que reprodueixen una aigua de baixa terbolesa similar a la que entra en moltes plantes potabilitzadores.
El procés de tractament es va dur a terme amb un sistema Jar Test, una eina de laboratori que simula a petita escala les operacions de coagulació, floculació i filtració d´una planta d´aigua. Això permet comparar en paral·lel el rendiment de l'extracte de moringa amb el del sulfat d'alumini en condicions controlades.
Disseny de lestudi: dosis, pH i tipus de filtració avaluats
Un dels objectius principals del treball era identificar la combinació òptima de dosis de coagulant i condicions de pH per aconseguir la màxima eliminació de microplàstics mantenint una baixa terbolesa de l'aigua. S'assajaren diferents dosis d'extracte de moringa i de sulfat d'alumini, així com diversos valors de pH, per veure com afectaven el procés.
Els resultats van mostrar que la millor combinació a l'escenari plantejat va ser de 30 mil·ligrams per litre d'extracte salí de llavors de moringa y 9 mil·ligrams per litre de sulfat d'alumini, treballant a un pH de 6,0. En aquestes condicions, tots dos coagulants van oferir un rendiment molt alt pel que fa a l'eliminació de microplàstics ia la reducció de la terbolesa de l'aigua.
Utilitzant microscòpia electrònica d'escombrada (SEM) per comptar directament les partícules abans i després del tractament, l'equip va observar que el extracte de moringa va aconseguir eliminar al voltant del 98,5% dels microplàstics de PVC presents, mentre que el sulfat d'alumini va arribar al voltant del 98,7%. És a dir, el mètode basat en la planta es va acostar de forma notable a l'estàndard industrial en termes d'eficàcia.
Quant a la terbolesa, que mesura la quantitat de partícules en suspensió que enterboleixen l'aigua, tots dos tractaments van superar el 98% de reducció. Aquesta dada és important perquè la claredat visual de l'aigua és un dels paràmetres bàsics que es controlen a la potabilització, juntament amb altres indicadors químics i microbiològics.
Un altre aspecte clau de l'estudi va ser la comparació entre dos esquemes de tractament habituals: la filtració directa, que inclou les etapes de coagulació, floculació i filtració; i la filtració en línia, que prescindeix de la floculació i passa directament de la coagulació a la filtració. Aquesta comparació permet saber si es pot simplificar el procés sense perdre capacitat d'eliminació de microplàstics.
Filtració directa vs filtració en línia: què canvia realment
A la filtració directa s'aplica primer el coagulant, es deixa temps perquè es formin flòculs més grans durant la floculació i després l'aigua es fa passar per un filtre, normalment de sorra. En canvi, la filtració en línia omet la floculació: es coagula l'aigua i es filtra immediatament, amb un temps de contacte més breu.
Els investigadors van observar que els mides dels agregats de microplàstics variaven segons s'inclogués o no la floculació. Després de la sola coagulació, els agregats se situaven al voltant de les 43-46 micres, mentre que quan s'afegia l'etapa de floculació creixien fins a un rang aproximat de 61-66 micres. És a dir, els flòculs eren més grans quan es donava aquest temps extra perquè les partícules continuessin unint-se.
El sorprenent va ser que, malgrat aquestes diferències en la mida dels flòculs, la filtració en línia va aconseguir un rendiment molt similar al de la filtració directa en l'eliminació de microplàstics. En altres paraules, no va resultar imprescindible afegir la floculació per assolir eficàcies properes al 98,5-98,7% en aquest escenari experimental.
Aquesta conclusió té implicacions pràctiques molt interessants, sobretot per a instal·lacions petites o de recursos limitats. Si un sistema de filtració en línia ben ajustat ofereix resultats comparables sense necessitat de construir i operar tancs de floculació, es poden reduir costos d'inversió, espai ocupat i complexitat operativa, una cosa crucial en comunitats rurals o en pobles amb infraestructures més modestes.
A més, l'estudi va mostrar que l'extracte de moringa va mantenir un exercici estable en un rang de pH més ampli (aproximadament de 5,0 a 8,0), mentre que el sulfat d'alumini va oferir el millor rendiment a l'entorn de pH 5,0-7,0. Aquesta flexibilitat respecte al pH aporta marge de maniobra addicional a l'hora de dissenyar i operar sistemes de tractament amb menys necessitat d'ajustaments químics previs.
Resultats amb aigua real i proves a rius
Més enllà dels assaigs amb aigua sintètica, l'equip de la UNESP és provant l'extracte de llavors de moringa en aigua real presa del riu Paraíba do Sul, font d'abastament de la ciutat de São José dos Camps. Aquestes proves són essencials perquè el comportament del coagulant pot canviar en presència duna barreja més complexa de contaminants, matèria orgànica natural i variacions de qualitat pròpies d'un riu.
Els primers resultats en aquest entorn real apunten que la moringa també és eficaç per tractar condicions d'aigua naturals, mantenint una bona eliminació de microplàstics i reduint la terbolesa. Tot i així, els investigadors insisteixen en la necessitat de fer més estudis i escalats per confirmar la viabilitat del mètode en diferents tipus de fonts ia llarg termini.
De moment, el que sembla clar és que aquest coagulant vegetal pot tenir un paper especialment valuós en comunitats petites, zones rurals i sistemes descentralitzats de tractament on l'accés a productes químics convencionals és limitat o massa costós. En aquests contextos, disposar d'un recurs local com la moringa pot marcar la diferència entre tenir o no tenir aigua potable de qualitat acceptable.
També s'està començant a explorar com s'integra la moringa a esquemes de tractament ja existents, combinant-la amb altres processos físics i químics. D'aquesta manera, es podrien dissenyar estratègies híbrides que aprofitin les fortaleses de cada enfocament per adaptar-se a les necessitats de cada planta i de cada tipus d'aigua.
Tot i que els estudis s'han centrat principalment al PVC, l'enfocament obre la porta a analitzar la seva eficàcia davant d'altres tipus de microplàstics i, més endavant, nanoplàstics, que són encara més petits i desafiadors. Això requerirà investigació específica, però els resultats actuals ofereixen una base sòlida per continuar avançant.
Avantatges ambientals i sanitàries davant de coagulants tradicionals
Un dels grans atractius de la Moringa oleifera és que ofereix una alternativa més sostenible als coagulants amb alumini i ferro, que són els més usats en la indústria. Aquests compostos no són biodegradables, poden deixar certa toxicitat residual als llots generats i han estat objecte d'un creixent escrutini regulatori i sanitari.
En canvi, les llavors de moringa són biodegradables, renovables i d'origen vegetal. Com que es tracta d'un recurs agrícola, la seva producció es pot integrar en sistemes agroforestals o en cultius locals, generant a més oportunitats econòmiques en entorns rurals. Això suposa un avantatge notable a regions on la importació de productes químics és cara o complicada.
Des del punt de vista sanitari, reduir la dependència de coagulants basats en alumini pot disminuir riscos associats a exposicions excessives a aquest element, que en determinades condicions poden resultar preocupants. Tot i que els nivells usats en potabilització es controlen, disposar d'una alternativa vàlida amplia el marge de seguretat i diversifica les opcions disponibles.
Un altre avantatge és que l'ús de moringa pot disminuir la petjada ambiental global tractament d'aigua. Com que es tracta d'un coagulant d'origen biològic, el seu cicle de vida tendeix a ser menys intensiu en energia i emissions, sempre que el seu cultiu es gestioni de manera sostenible i adaptada a l'entorn local.
En resum, davant dels coagulants sintètics, la moringa combina eficàcia tècnica, menor impacte ambiental i potencials beneficis socioeconòmics, la qual cosa ajuda a explicar per què desperta tant interès en el context actual de cerca de solucions verdes.
El costat menys amable: matèria orgànica dissolta i escalabilitat
Tot i això, el quadre no és perfecte. Els mateixos investigadors assenyalen que el ús dextracte de moringa pot augmentar el carboni orgànic dissolt (COD) a l'aigua tractada. Això és perquè una part de la matèria orgànica de la llavor passa a l'aigua durant el procés, cosa que pot obligar a ajustar les etapes posteriors del tractament per garantir que la qualitat final es manté dins dels estàndards desitjats.
En contextos on es controlen paràmetres molt estrictes de matèria orgànica i subproductes de desinfecció, aquest increment de COD pot requerir processos addicionals o una optimització curosa de les dosis per evitar efectes indesitjats. Curiosament, la situació amb els coagulants químics tampoc no és ideal: el sulfat d'alumini i altres compostos metàl·lics també poden modificar la fracció de matèria orgànica natural de l'aigua i encarir algunes etapes del tractament.
Un aspecte rellevant de l'estudi és que, malgrat aquest augment de carboni orgànic dissolt, l'extracte de moringa va aconseguir reduir al voltant del 88% l'absorbància ultraviolada específica (SUVA). Aquest indicador s'associa a la fracció aromàtica de la matèria orgànica natural, especialment complicada d'eliminar i relacionada amb la formació de subproductes de desinfecció. Aquesta forta reducció del SUVA suggereix que la moringa també ajuda a retirar part d'aquesta matèria orgànica “difícil”, La qual cosa és un punt al seu favor.
Un altre repte assenyalat pels experts té a veure amb la escalabilitat del mètode. Els càlculs aproximats indiquen que una sola llavor de moringa podria tractar de l'ordre de 10 litres d'aigua, cosa que obliga a disposar de quantitats considerables de llavors per cobrir la demanda d'una gran planta urbana de tractament que processa milers o milions de litres al dia.
Per això, molts especialistes consideren que l'aplicació més realista de la moringa està, almenys per ara, a petits sistemes de proveïment, plantes comunitàries, emergències i tractaments domèstics. En aquests casos, la relació entre disponibilitat de llavors, volum d‟aigua i costos logístics resulta molt més raonable.
Institucions i experts, com l'investigador Matthew Campen de la Universitat de Nou Mèxic, apunten que l'enfocament basat en moringa podria representar una solució més sostenible i econòmica per a molts llocs, sempre que se segueixin desenvolupant estudis que analitzin detalladament la seva viabilitat a gran escala, el seu comportament davant d'altres tipus de microplàstics i la possible extensió del mètode a nanoplàstics encara més diminuts.
Context regulatori i paper de les tecnologies de tractament
La preocupació pels microplàstics ha impulsat institucions com el Centre Comú de Recerca (JRC) de la Comissió Europea a treballar en metodologies harmonitzades per mostrar, analitzar i reportar la seva presència a l'aigua de consum. Fins fa poc, la diversitat denfocaments feia difícil comparar resultats entre estudis i regions.
Segons dades recopilades pel mateix JRC, en molts casos els nivells detectats de microplàstics en aigua potable estan per sota d'unes poques desenes de partícules per litre, i fins i tot s'han publicat treballs amb rangs inferiors, al voltant de 0,6 partícules per litre en certes condicions. No obstant això, aquestes xifres depenen molt de la mida mínima que es mesura i de la manera com es realitza el mostreig, per la qual cosa no són fàcils d'interpretar sense context.
La Directiva d'Aigua Potable revisada a la Unió Europea posa el focus a contaminants emergents, com els microplàstics, i busca reforçar la confiança en l'aigua de l'aixeta com a opció preferent davant de l'aigua embotellada. Això té un doble efecte positiu: redueix residus plàstics i limita l'exposició a substàncies que es poden desprendre d'envasos i taps quan passen molt de temps emmagatzemats o sotmesos a la calor.
En aquest escenari, tecnologies com la coagulació amb moringa poden ser una peça més dins una estratègia més àmplia per garantir aigua segura. Ajuden a reduir la càrrega de microplàstics i, combinades amb altres passos de tractament, es poden adaptar a diferents contextos i nivells d'exigència normativa.
Tot i això, els organismes internacionals insisteixen que, per molt eficaços que siguin els sistemes de tractament, la veritable solució passa per disminuir els plàstics en origen: reduir els envasos d'un sol ús, millorar la recollida i el reciclatge, evitar pèrdues de pèl·lets industrials i minimitzar els residus que arriben a rius i mars. Filtrar és necessari, però no es pot convertir en la coartada per continuar contaminant sense fre.
Moringa i consum responsable: del laboratori a la vida quotidiana
L'estudi sobre Moringa oleifera mostra que una planta comuna es pot convertir en aliada inesperada en la lluita contra els microplàstics, especialment allà on els recursos tecnològics són limitats. Però el seu impacte real dependrà de com s'integri en sistemes de tractament concrets i de les decisions que prenguem com a societat pel que fa a l'ús del plàstic.
Per a moltes comunitats rurals de regions tropicals, la possibilitat de preparar de forma relativament senzilla un extracte casolà de llavors de moringa que millori la qualitat de l'aigua, reduint terbolesa i microplàstics, és una eina molt valuosa. Això sí, sempre ha d'acompanyar-se de mesures bàsiques d'higiene, protecció davant d'altres contaminants i assessorament tècnic mínim, perquè el procés sigui segur i eficaç.
A les ciutats amb sistemes de proveïment més complexos, la moringa (cures de la moringa en entorns urbans) podria funcionar com coagulant complementari o de respatller, integrant-se en etapes específiques de tractament o utilitzant-se en situacions on es vulgui limitar lús dalumini i ferro. Aquí entren en joc consideracions de cost, logística, normativa i cultura tècnica de cada operador.
Com a consumidors, una de les recomanacions que repeteixen molts organismes públics és apostar per l'aigua de l'aixeta quan és segura i està ben controlada. Això redueix el volum d'ampolles de plàstic que produïm i rebutgem, i també pot disminuir l'exposició a substàncies associades a envasos que passen setmanes a llocs calorosos o mal ventilats.
La investigació en tecnologies com la moringa no substitueix la necessitat de canviar hàbits i polítiques al voltant del plàstic, però afegeix eines útils a l'arsenal contra la contaminació. Una planta que creix a tants jardins i horts del món es perfila com una ajuda molt interessant perquè aquest simple gest d'omplir un got d'aigua a casa sigui una mica més net i segur, tant per a la nostra salut com per al medi ambient.
