"Admito que suena loco", dice Michael Wong sobre su idea de usar oro para limpiar los desechos tóxicos. Wong planea combinar oro con paladio, un metal aún más precioso, para tratar aguas subterráneas contaminadas debajo de vertederos y fábricas y sitios militares contaminados. "No solo funciona más rápido [que los métodos actuales], sino cien veces más rápido", dice Wong, "y apuesto a que también será más barato".
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¿Un detergente dorado? Aquí está el truco de Wong: crea nanopartículas de oro. En su reino, el producto de trabajo no se mide en quilates sino en átomos. Un dedal de color café contiene 100 billones de esferas de oro, cada una de 15 átomos de ancho, o aproximadamente el ancho de un virus. Sobre cada nanosfera dorada, Wong y su equipo desempolvan una pizca de átomos de paladio. Piense en una bola de helado infinitamente pequeña salpicada de chispas.
El graduado de Caltech y el MIT de 35 años dice que no había pensado mucho en los desechos tóxicos hasta hace tres años cuando uno de sus colegas en la Universidad de Rice (donde es profesor de ingeniería química) se acercó a él y le dijo: " Tengo un problema ", es decir, algo interesante para trabajar.
El problema se refería al posible carcinógeno tricloroeteno, o TCE, "uno de los contaminantes más ubicuos", dice Wong, y "una molécula realmente desagradable". El disolvente transparente y de olor dulce se ha utilizado durante décadas para desengrasar piezas metálicas en fábricas e instalaciones gubernamentales. "Está en todas partes", agrega Wong. "Utilizamos TCE en nuestros propios laboratorios". Las plantas de ensamblaje de la NASA están contaminadas con él, al igual que algunos de los laboratorios de investigación más avanzados de la nación. La Agencia de Protección Ambiental dice que el 60 por ciento de los sitios de limpieza de Superfund albergan TCE; El Departamento de Defensa dice que 1.400 de sus instalaciones lo hacen. Los costos de limpieza estimados ascienden a $ 5 mil millones solo para los sitios de Defensa.
TCE permanece como un mal huésped, especialmente si se maneja descuidadamente. Se acumula en el suelo y puede persistir durante años en las aguas subterráneas. En un informe del año pasado, el National Research Council descubrió que el TCE era una causa potencial de cáncer de riñón; También se asocia con problemas hepáticos, enfermedades autoinmunes y función neurológica deteriorada.
Actualmente, el método más común para eliminar el TCE del agua subterránea es "bombear y tratar", dice Wong, bombear el agua del suelo y pasarla por un filtro hecho de carbón activado. ("Piense en ello como un gran filtro de agua Brita", dice.) Los granos de carbono absorben el TCE como una esponja, pero el proceso deja filtros cargados de TCE que deben almacenarse o quemarse. "Así que realmente no te has librado de nada", dice Wong. "Lo acabas de trasladar de un lugar a otro".
Aquí es donde entra Wong. Comenzó a pensar en usar nanopartículas como catalizador para reaccionar con el TCE y descomponerlo en lo que él llama "subproductos felices".
De la literatura científica, Wong sabía que el paladio había mostrado cierta promesa en la deconstrucción de TCE. "El paladio funciona bien, pero no funcionó lo suficiente", dice Wong. Entonces él y su equipo comenzaron a intentar
varias recetas, y después de seis meses llegaron a un momento eureka cuando esculpieron un núcleo de átomos de oro cubierto de paladio.
"Al principio no lo creíamos, porque las nanopartículas de oro-paladio eran mucho más eficientes, como cien veces más eficientes", dice. "Verá, el oro en sí mismo no le hace nada a TCE". Pero algo muy interesante sucede en la interfaz donde se encuentran el oro, el paladio y el TCE.
¿Y qué es eso? "¡No lo sabemos!" dice Wong "No entendemos la química. Pero no la entendemos bien ", lo que significa que cree que su equipo lo resolverá pronto. "Nuestro catalizador está haciendo algo realmente tonto".
Puede ser tonto, pero el nanodetergente de Wong descompone el TCE en sales de cloruro y etano relativamente inofensivas. Él y su equipo ahora están trabajando con ingenieros para construir un reactor de tamaño real para probar en el campo las nanopartículas en un sitio contaminado. Esperan eliminar el TCE en aproximadamente un año, y luego verán si tienen el limpiador rentable que buscan.
"Es una investigación muy agradable", dice Galen Stucky, profesor de química en la Universidad de California en Santa Bárbara, donde Wong realizó sus estudios posdoctorales. "Mike es un tipo muy creativo con buenas ideas, y lo que está haciendo tendrá un gran impacto en el problema mucho mayor del agua y la purificación del agua en los próximos diez años".
Wong nació en la ciudad de Quebec, Quebec, y creció en Sacramento, California, donde su madre era contadora y su padre tenía un restaurante. Su padre también era dueño de un centro comercial donde el negocio de limpieza en seco de un inquilino se contaminó con un primo químico de TCE. "Mi padre estaba asustado", recuerda Wong. "Fue multado, ya que era el dueño del centro comercial. Era legalmente responsable. Realmente fue multado [por decenas de miles de dólares en multas]. Así que mi padre tiene un interés real en mi trabajo. Sigue diciéndome, 'Date prisa ¡hijo! "
William Booth es un reportero del Washington Post con sede en Los Ángeles.
