La fotocatálisis, una solución a los problemas de contaminación de las aguas en América Latina
Un panorama alarmante tiene Colombia en materia de tratamiento de sus aguas residuales. Según la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, tan solo 541 municipios de los 1.122 que tiene el país cuentan con una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR), lo cual equivale a una cobertura del 48,2%. Lo grave de este asunto es que dichas aguas contienen contaminantes, entre ellos trazas de plaguicidas, químicos y antibióticos, así como desechos orgánicos, que, entre otras, pueden ocasionar cáncer, desordenes inmunológicos, trastornos cognitivos, problemas gastrointestinales e incluso la muerte. Reportes de la Organización Mundial de la Salud (OMS) advierten que la contaminación por agua potable no tratada fue la causante de 502.000 muertes el año pasado.
Conscientes de los retos que tiene la región en esta materia, desde el año 2012 se desarrolla el Congreso Latinoamericano de Fotocatálisis, Fotoquímica y Fotobiología (LACP3) que, en su sexta versión, se llevó a cabo en Colombia, en una alianza entre Utadeo y la Universidad Central. El espacio sirvió como encuentro de experiencias de investigación provenientes de países como Canadá, Estados Unidos, Brasil, México, Colombia y Chile en torno al uso de tecnologías de punta en materia microbiológica y electroquímica, así como la conformación de redes de cooperación en investigación, en aras de dar respuestas integrales a los problemas complejos de descontaminado y generación de energías renovables a partir de la producción de hidrógeno.
Profesores Laura Conde y Andrés Felipe Suárez, del Departamento de Ingeniería
“La mayoría de las aplicaciones de la fotocatálisis se hacen desde el punto de vista ambiental para descontaminación de aguas, suelo y aire, pero también hay propuestas a partir de nuevos materiales para celdas solares”, indica el profesor Andrés Felipe Suárez, del Departamento de Ingeniería de Utadeo, quien fue uno de los organizadores del evento.
Precisamente, como lo subraya el investigador tadeísta, en la Universidad se están desarrollando una serie de fotocatalizadores para la descontaminación de las aguas, utilizando residuos orgánicos de fácil acceso, entre ellos el de café y el cacao. Actualmente, también se trabaja en soluciones para descontaminar las aguas coloradas que se generan a partir de los procesos industriales de la moda.
El congreso se da en un momento coyuntural para la Universidad, pues sumado a los esfuerzos en conservación medioambiental por la que es reconocida a nivel nacional, actualmente el nuevo Doctorado en Ingeniería trabajará en una de sus líneas, la de procesos ambientales, en torno a estas inquietudes académicas.
En total tres conferencistas y 21 ponencias se presentaron en este congreso. Mehrab Mehrvar, investigador de la Universidad de Ryerson (Canadá), fue uno de los conferencistas internacionales invitados. Él conoce de manera detallada las grandes problemáticas que enfrenta el país en cuanto a tratamiento de agua se refiere.
“Hay muchos desafíos por solucionar. No son solo las aguas residuales, sino que en algunas zonas del país hay carencias en el tratamiento de aguas. Creemos que la combinación de métodos físicos químicos con biológicos pueden ser la solución a algunas de las problemáticas”, advierte Mehrvar, quien hace énfasis en la necesidad de que el gobierno haga un monitoreo riguroso a la calidad de las aguas de las principales vertientes del país, entre ellos los ríos Bogotá y Magdalena: “Cartagena no tiene siquiera una planta de tratamiento. Todas las aguas residuales terminan liberándose al océano, razón por la que buena parte del pescado que procede de esta región podría estar contaminado”.
Mehrab Mehrvar, investigador de la Universidad de Ryerson
Recuerda además que las posibilidades de tratamiento dependen, en buena medida, del tipo de residuos a tratar y que las tecnologías biológicas son de fácil acceso y de bajo costo, razón por la que los gobiernos deberían verla como su primera opción. Sin embargo, el uso de técnicas como la de oxidación avanzada, entre ellas el uso del peróxido de hidrogeno como componente activo, podría ser utilizada para eliminar cualquier tipo de compuesto orgánico, pero también residuos farmacológicos y de pesticidas, e incluso, algunos polímeros como el microplástico, material que ha causado graves problemas principalmente en los océanos. Frente a esto último, Mehrvar considera que la solución podría trasladarse a los mares solo si se desarrollan fotoreactores a gran escala.
Por su parte, Vicente Rodríguez, investigador del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (México), habló sobre el uso de nanomateriales que son biocompatibles con la agricultura sostenible. Por ejemplo, una de las posibles aplicaciones de la fotocatálisis sería la de mejorar el crecimiento de las plantas a partir de cultivos verticales que estén aislados completamente para evitar el contagio por cuenta de bacterias o microorganismos, al tiempo que están libres de fertilizantes químicos y plaguicidas. En lugar de ello, se emplea plasma líquido in situ e inyección con nitrógeno, y en términos de luz, se emplean lámparas led. Este tipo de procedimientos ya se hacen en Asia y Europa, sin embargo, aún no se conocen desarrollos similares en América Latina, pero ya está comprobado que este tipo de soluciones tendrían un menor impacto ambiental en el ecosistema y reducirían los costos de producción.
Vicente Rodríguez, investigador del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (México)
“Este tipo de espacios sirven para compartir ideas y colaborar con la comunidad académica, pero especialmente dar a conocer estas tecnologías a las nuevas generaciones. El evento se hace en inglés, pues gran parte del conocimiento está en ese idioma, y lo que queremos es dar a conocer la investigación latinoamericana en biología electroquímica y fotocatálisis en estos entornos”.
Finalmente, Ricardo Torres, del Instituto de Química de la Universidad de Antioquia, señala que las problemáticas de contaminación de las aguas no solo afectan al país sino a América Latina, razón por la que el congreso ayuda a confrontar los estudios realizados en la región y permite obtener resultados mucho más rápidos y efectivos frente a los contaminantes emergentes, entre ellos los productos farmacológicos, caracterizados por su difícil eliminación por parte de las plantas de tratamiento.
Ricardo Torres, investigador del Instituto de Química de la Universidad de Antioquia
El profesor Torres, junto al semillero de investigación que dirige, trabaja en torno a procesos de oxidación avanzada, utilizando fuentes de luz (fotocatálisis), electricidad (electroquímica) y ultrasonidos (sonoquímicos) con el fin de eliminar las trazas de contaminantes: “encontramos que la fotocatálisis combinada con ultrasonido es una alternativa muy interesante para resolver los problemas de contaminación con diversos compuestos no biodegradables”.
Por lo pronto, los investigadores concuerdan en que, para las próximas ediciones de este congreso, deben participar representantes del Gobierno, con el fin que estos, desde la toma de decisiones, puedan gestionar política pública que permita la financiación del diseño, desarrollo y puesta en marcha de estas tecnologías.
