Una apuesta investigativa por la descontaminación del agua

A partir de la línea de investigación de tratamiento avanzado de aguas residuales, liderada por el doctor Carlos Jiménez Junca, se han obtenido diferentes resultados, productos y reconocimientos a nivel académico. Este es el caso de Laura Cristina Ramírez Rodríguez, graduada del programa de Ingeniería Química y de la Maestría en Diseño y Gestión de Procesos, quien recibió el Premio Nacional al Tercer Mejor Trabajo de Posgrado en Ingeniería Química del 2022, por parte del Consejo Profesional de Ingeniería Química. Su trabajo titulado Removal of heavy metals from water using hybrid membranes of whey protein fibrils and activated carbon, fruto de esta línea de investigación, también cuenta con dos patentes que se encuentran bajo examen de fondo por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio.

El proyecto fue desarrollado por Laura mientras cursaba su Maestría y, como resultado, obtuvo dos membranas elaboradas a partir de un subproducto de la industria quesera, el suero de leche.
La relevancia tecnológica de estas membranas, según la magíster Ramírez, radica en que “Son producidas a partir de la nanotecnología, ya que se componen de fibras ultradelgadas con diámetros más pequeños que el tamaño de una bacteria”. Estas membranas, gracias a sus características físicas y químicas, tienen la capacidad de descontaminar fuentes hídricas retirando metales pesados, como el mercurio y el cromo; un tema que resulta de gran interés en la región Sabana Centro, debido a la contaminación de la industria de curtiembre que se puede hallar en el río Bogotá.

El aprovechamiento del suero de leche, como insumo del proyecto, nace de la iniciativa del profesor Carlos de replicar y modificar los avances científicos de investigadores suizos. Además, “El fundamento de la producción de la nanomembranas es la capacidad que tienen las proteínas de leche de formar fibras amiloides, un proceso similar al de las proteínas del cerebro, que aparentemente explica la generación de enfermedades neurológicas, como el Alzheimer”, afirma el doctor Carlos. A este proyecto se suman la profesora María Ximena Quintanilla, quien apoya el proceso de obtención de membranas por electrospinning, investigadores del Instituto Tecnológico de Aguascalientes (México) y estudiantes como Mateo Andrés Gallardo, de la Maestría en Diseño y Gestión de Procesos, con quien se adelantará el tratamiento de aguas con alto contenido de plomo y arsénico, extraídas de procesos de minería.

De esta manera, esta línea de investigación continúa avanzando en el desarrollo de estrategias de tratamiento de aguas y trabajando de la mano con la ONG Pure Earth, que se dedica a remover mercurio del suelo en diferentes lugares de Colombia. Lo que se busca con los estudios en la Facultad de Ingeniería es extender esta remoción de materiales a los cuerpos hídricos. Adicional a esto, el alcance de esta investigación permea el campo académico, con artículos como Preparation of a hybrid membrane from whey protein fibrils and activated carbon to remove mercury and chromium from water, publicado en la revista Membranes (Q2), y Preparation and characterization of an electrospun whey protein/polycaprolactone nanofiber membrane for chromium removal from water, de la revista Nanomaterials (Q1).

Con todo esto, se espera que “Las membranas que se encuentran en escala de laboratorio alcancen la escala industrial, evaluando así estrategias de mejora de la calidad del agua con largo alcance. Este impacto socioambiental se vería reflejado en la región Sabana Centro, teniendo en cuenta la alta presencia de cromo y otros metales en los ríos de la región”, menciona la ingeniera Laura Ramírez. Esto se puede lograr, “Empleando un equipo adquirido por la Facultad para producir una membrana de mayor tamaño con aplicabilidad en situaciones particulares, partiendo del prototipo generado en el laboratorio”, recalca el profesor Carlos Jiménez.