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Agencia TSS – El agua es un insumo esencial para la reproducción de la vida. Sin embargo, todavía en el siglo XXI hay numerosas regiones del mundo que carecen de acceso al agua potable. A veces es sencillo darse cuenta si el recurso está en mal estado, como sucede en el caso de sustancias químicas y efluentes cloacales, que modifican el color o sabor del agua. Pero también hay contaminantes invisibles que no alteran sus propiedades organolépticas: es el caso del arsénico y de metales pesados como el cromo y el plomo.

Si bien existen diversos métodos para descontaminar aguas, algunos son muy caros, poco prácticos o no son totalmente eficientes. Por eso, investigadores del Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) trabajan en el desarrollo de nuevos materiales para remediar aguas, elaborados a partir de residuos orgánicos. El objetivo final es obtener un material eficiente, económico y fácil de utilizar, que pueda aplicarse de forma similar a un filtro de canilla.

“Estamos enfocados en diversos tipos de contaminantes pero los metales nos preocupan especialmente porque son muy tóxicos en muy pequeñas concentraciones y no le transfieren al agua características como olor o sabor que indiquen que está contaminada. Además, generan una contaminación crónica que, con el tiempo, puede derivar en enfermedades como el cáncer”, dice a TSS la doctora María Inés Errea, investigadora del Centro de Ingeniería en Medio Ambiente del ITBA y directora del proyecto.

La idea de generar materiales para el tratamiento de aguas contaminadas con metales surgió en el año 2014. “Mi especialidad es el desarrollo de materiales a partir de materias primas naturales y mi interés es la preservación del medio ambiente. Por eso, busco que las dos cosas vayan juntas”, afirma Errea. Con esa premisa, comenzó a evaluar diversas opciones y una de las elegidas fue el quitosano, un producto que se obtiene del caparazón de crustáceos, como langostinos y camarones.

“Buscamos aprovechar materiales que existen de manera natural, que son abundantes y baratos. Algunos son residuos que, a la larga, terminan generando más contaminación. Y en el caso de los que no son residuos, utilizamos insumos que forman parte de la biomasa renovable. Esto significa que si los saco del medio no se produce un daño a la naturaleza y se regeneran de forma rápida”, explica la investigadora, y lo diferencia de lo que sucede, por ejemplo, con la celulosa, un elemento natural que, para obtenerlo, es necesario talar árboles.

La especialista apunta a solucionar algunas falencias de otros métodos que se utilizan actualmente para remover metales del agua. Hay técnicas, como la de precipitación y la de coagulación, que no eliminan los metales de forma total, por lo que hay que recurrir luego a otras técnicas más sensibles para terminar de purificar. En tanto, el proceso de ósmosis inversa es más efectivo pero también más costoso, además de que requiere equipos que no son prácticos de transferir si se quiere obtener un método viable para utilizar en hogares.

“Lo que nosotros proponemos es poder elaborar una especie de filtro de canillas, similar a los que se usan hoy pero que, a diferencia de éstos, sean capaces de capturar metales. También podrían ser usados en algunas empresas como primera etapa de limpieza de efluentes”, indica Errea. Además, señala que, si bien todavía están en etapa de laboratorio y no se pueden calcular los costos que tendría el producto, el hecho de utilizar desechos orgánicos como materia prima abarata costos en comparación con los otros métodos.

Para desarrollar los nuevos materiales, lo que hacen los científicos es someter al quitosano a una serie de reacciones químicas para convertirlo en un material permeable pero insoluble al agua. A la vez, realizan diversos experimentos donde entrecruzan cadenas de polímeros con el objetivo de otorgarle las características químicas necesarias para que sean capaces de retener los metales. La primera tesis que arrojó resultados sobre estos materiales fue la del doctor Ezequiel Rossi, integrante del equipo, defendida en el año 2020.

Hoy continúan en una etapa de laboratorio, desarrollando distintos materiales y probándolos en simultáneo para definir cuál es el más óptimo para pasar a la primera etapa de escalado. “Hasta el momento, tuvimos muy buenos resultados en cromo con un material modificado de quitosano. Todavía no salimos a buscar empresas adoptantes porque primero tenemos que hacer un escalado chico en laboratorio”, cuenta Errea.

Además, la investigadora acaba de obtener un subsidio para estudiar los residuos del agro como otra opción de materia prima. También están comenzando es evaluar los materiales desarrollados en la remoción de otro tipo de contaminantes en el agua, como los restos de antibióticos, que se utilizan cada vez más en actividades agrarias para engorde animal. En tanto, una tercera línea de investigación tiene que ver con probar esos materiales para elaborar cápsulas “inteligentes” que permitan la liberación controlada de agroquímicos, como una forma de reducir su uso y su impacto ambiental.

“Para este año, queremos profundizar en las modificaciones de los materiales para lograr la captura de antibióticos. También vamos a estar enfocados en el desarrollo de materiales para la liberación controlada de agroquímicos. Y seguiremos trabajando en el estudio de materiales modificados de quitosano para comparar la eficiencia en la captura de metales y elegir el que nos parezca más atractivo para avanzar hacia el escalado”, finalizó Errea.