Academia

Ricardo Torres Palma, coordinador del Grupo de Investigación en Remediación Ambiental y Biocatálisis —Girab—, adscrito a la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Antioquia. Fotos: Dirección de Comunicaciones/ Alejandra Uribe Fernández.

Encontrar soluciones para el tratamiento de las aguas en las que se filtran agentes tóxicos sintéticos y biológicos, se ha convertido en uno de los retos más grandes en términos de desarrollo científico e innovaciones tanto para Colombia como para la mayoría de los países del mundo. Enfocados en esa misma problemática, los investigadores de la UdeA, Ricardo Torres Palma, Javier Silva Agredo y Robinson Agudelo López, han trabajado por cerca de diez años en la búsqueda de alternativas para enfrentar esos contaminantes, caracterizados por que —dicen estos expertos— suelen «pasar derecho» frente a los sistemas de tratamiento que existen actualmente en el país.

Su largo trabajo investigativo dio recientemente un avance destacado: la Superintendencia de Industria y Comercio —SIC—, le concedió la patente de invención a su desarrollo llamado «Sistema de descontaminación de aguas residuales que contiene un módulo de electrocoagulación (I) y un módulo de oxidación avanzada (II)».

Es un sistema de tratamiento de aguas que tiene dos módulos: uno de electrocoagulación y otro electroquímico. «Lo particular e interesante es que se trata de un sistema autónomo, es decir, no necesita adición de sustancias químicas y puede operar con paneles solares de bajo costo y en poblaciones aisladas en las que no hay acceso a muchos servicios», explicó Torres Palma, coordinador del Grupo de Investigación en Remediación Ambiental y Biocatálisis —Girab—, adscrito a la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Antioquia.

El aparato o reactor —patentando por la SIC mediante la resolución 6641630 de octubre del 2023—, además, puede ser instalado en territorios apartados o rurales, y está diseñado en módulos que se ajustan según las cargas o el volumen del agua que se requiera tratar. Dependiendo del tipo de contaminantes en el agua, se usan uno o dos de los módulos: en uno ocurre la electrocoagulación; en el otro, sucede un proceso electroquímico avanzado con luz ultravioleta, que puede ser alimentado por un panel solar.

Torres Palma, quien ha consagrado su actividad académica al desarrollo de sistemas para el tratamiento de aguas, detalló que se trata de un reactor en el que el agua contaminada va pasando por un primer módulo —que puede consistir en recipientes con electrodos formados por placas de bajo costo de acero inoxidable— conectado a una fuente eléctrica: «estas placas van introduciendo hierro en el sistema y con él generan la coagulación electroquímica que remueve los contaminantes. A través de la rotación de los electrodos, la remoción se hace más eficiente. Luego, el agua pasa a un segundo sistema donde se remueven los microcontaminantes y la materia orgánica».

El grupo Girab está integrado por estudiantes y profesores de los pregrados de Química, Biología y Química Farmacéutica. Este grupo, también, tiene un largo recorrido en el estudio y desarrollo de técnicas sonoquímicas, electroquímicas, fotoquímicas y basadas en ozono, como opciones para el tratamiento de aguas residuales con contaminantes como fertilizantes, pesticidas, fármacos y bacterias resistentes, entre otros. Por su liderazgo a escala internacional los profesionales del grupo Girab trabajan en conjunto con pares de países como Inglaterra, Perú, Suiza, Italia, Portugal, España y Chile; y la investigación e implementación de este tipo de soluciones las hacen con fondos de la Royal Society de Inglaterra, de la Unión Europea; del Fondo Nacional Suizo, de MinCiencias y de la Universidad de Antioquia.

Fotos: Dirección de Comunicaciones/ Alejandra Uribe Fernández

«Los sistemas convencionales de tratamiento —como son la filtración para remover partículas sólidas y los sistemas biológicos en los que las bacterias metabolizan los elementos biodegradables— no resuelven otros problemas de los múltiples contaminantes que tenemos en Colombia en la actualidad. Incluso, algunos métodos, como la cloración, generan otros contaminantes altamente tóxicos», precisó Torres Palma.

Aunque el investigador sabe que cada técnica tiene sus ventajas y desventajas, aseguró que el Sistema electroquímico modular que les fue patentado, es más avanzado y especializado porque funciona sin la adición de ningún reactivo químico, puede operar con paneles solares y es adaptable de acuerdo al grado de contaminación del agua y al posterior uso que se le desea dar a la misma.

El incremento de bacterias resistentes en el ambiente es tal que la Organización Mundial de la Salud —OMS— alertó recientemente sobre su posibilidad de desatar pandemias: en 2050 estas ocasionarán cerca de 10 millones de muertes anuales. En este sentido, el Sistema electroquímico modular que fue patentado podría ser un gran aliado en la reducción de riesgos para la salud no solo de los humanos, sino también de otros seres vivos y ecosistemas que requieren el consumo de agua.

De acuerdo con los investigadores, el desarrollo de este Sistema electroquímico modular también significa una contribución en la vía de garantizar el acceso de agua para las poblaciones que habitan en las regiones más apartadas de Colombia y, con ello, favorecer el cumplimiento de un derecho fundamental de todos los seres humanos que ha sido reconocido como parte de los Objetivos de Desarrollo Sostenible u Objetivos Globales de la Asamblea General de las Naciones Unidas. «En la ruralidad se generan muchos de los procesos que gozamos los habitantes de la ciudad y ese es uno de los motivos que nos obliga a pensar en instalar innovación y desarrollo en las regiones apartadas del departamento y del país, a las que les debemos todo», declaró Javier Silva Agredo.

Desde la perspectiva de este químico, la contaminación se deriva de los daños que como especie humana le hemos hecho al líquido vital, y en ese sentido justamente, la motivación de su grupo de investigación Girab se centra en mitigar estas problemáticas a través de nuevos desarrollos y tecnologías adaptadas a las necesidades del país.
 

Los procesos de patentamiento en la UdeA cuentan con la asesoría de la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación OTRI. Además, la protección de este tipo de activos de conocimiento se favorecen gracias al Estatuto de Propiedad Intelectual de la institución.

«Como colombianos tuvimos la capacidad de crear este desarrollo que implementa metodologías interconectadas para lograr una eficiente descontaminación de agua —dijo Silva Agredo —. Tenemos, como motores de invención, una sociedad que requiere cambios y una Universidad que nos ha formado para ellos, la misma que nos da espacios para trabajar en el bienestar de los seres vivos, los cuerpos de agua y la Tierra. Hoy le entregamos este invento al país».

La titularidad de la patente es de la Universidad de Antioquia. Lo que sigue es la implementación de este sistema y para ello son necesarias las alianzas con industrias públicas y privadas.