Desinfección sin productos químicos mediante tecnología de plasma

Crecimiento de bacterias Escherichia coli después del tratamiento con PBF (izquierda) y sin tratamiento (derecha). Las bacterias vivas crecen como colonias blancas en el medio de cultivo. © Fraunhofer FEP

El Fraunhofer FEP investiga el agua activada por plasma como una alternativa sin productos químicos a los desinfectantes tradicionales. La solución innovadora permanece activa durante más de 300 días y es adecuada para la industria farmacéutica, la industria alimentaria y la agricultura.

Investigadores del Fraunhofer FEP están desarrollando una tecnología para la producción de líquidos tratados con plasma (PBF), que pueden ser utilizados como una alternativa ecológica a los desinfectantes químicos convencionales. En un estudio reciente, se evalúa su idoneidad como desinfectante de superficies. Los resultados de la investigación muestran una durabilidad de más de 10 meses y una buena eficacia antimicrobiana contra E. coli.

La tecnología utiliza fuentes de plasma a presión atmosférica para tratar líquidos, creando especies reactivas de oxígeno y nitrógeno. "El agua activada por plasma puede ser tratada previamente y luego transportada al lugar de uso, sin necesidad de fuentes de plasma u otros equipos de tratamiento en el sitio", explica Linda Steinhäußer, autora principal del estudio del Fraunhofer FEP.

Comparación de diferentes procedimientos de plasma

En comparación entre dos procedimientos de plasma, la descarga por arco mostró una eficacia antimicrobiana hasta 4 veces mayor en comparación con la descarga de barrera dieléctrica. Las pruebas con el organismo modelo E. coli mostraron una reducción de hasta 4 log, dependiendo del material, el tiempo de exposición y el volumen de PBF utilizado.

Posibilidades de aplicación versátiles

Los líquidos tratados con plasma son adecuados para diversos sectores:

– Industria farmacéutica y salas limpias: desinfección sin productos químicos en condiciones estériles
– Industria alimentaria: procedimientos de limpieza en el lugar, por ejemplo, para tanques de leche y equipos similares
– Agricultura: posible uso como desinfectante y fertilizante mediante especies de nitrógeno

Se ha demostrado eficacia dependiente del material

El estudio documenta por primera vez una eficacia antimicrobiana dependiente del material. Para ello, se investigaron comparativamente superficies de polímeros (ABS, PVC) y superficies de acero inoxidable. Estos hallazgos son relevantes para la aplicación industrial y permiten una optimización dirigida para diferentes materiales de superficie y escenarios de uso.

Se investiga la estabilidad en almacenamiento

"Los parámetros físico-químicos muestran una durabilidad de más de 300 días en tratamientos de plasma prolongados", explica Steinhäußer. Mientras que la estabilidad a largo plazo de los parámetros físico-químicos ha sido demostrada, todavía se está investigando la correlación con la eficacia desinfectante.

El equipo del Fraunhofer ya colabora con socios de la industria farmacéutica y está abierto a nuevas colaboraciones.

Sobre la investigación

El estudio fue publicado en la revista "Surface & Coatings Technology" y fue realizado en colaboración entre el Instituto Fraunhofer para Tecnología de Rayos de Electrones y Plasma FEP en Dresde y el Instituto Fraunhofer para Tecnología de Capas y Superficies IST en Braunschweig.