La problemática de los contaminantes emergentes en el agua, que incluyen colorantes textiles, fármacos y metales pesados, ha despertado una creciente preocupación a nivel global. En este contexto, investigadores de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) han desarrollado una tecnología innovadora con el objetivo de eliminar estos compuestos nocivos, mejorando así la calidad del recurso hídrico, que se encuentra cada vez más escaso.
El equipo de científicos, liderado por el doctor Gerardo Enrique Córdoba Pérez, está trabajando en la creación de fibras de óxido de titanio combinadas con tungsteno. Este proceso se lleva a cabo mediante la técnica de electrohilado, que permite la obtención de membranas con una textura similar a la del algodón. Posteriormente, las membranas son trituradas hasta convertirlas en un polvo fino al que se le añaden nanopartículas de oro. Este último componente tiene la función de reducir la energía de activación del catalizador cuando se expone a luz visible, lo que optimiza el proceso de degradación de contaminantes.
Los contaminantes en estudio incluyen colorantes como el azul de metileno y el rojo de metilo, así como fármacos como el paracetamol y el ácido acetilsalicílico. Córdoba Pérez explica que se busca oxidar estos compuestos, transformándolos en moléculas inofensivas como agua y dióxido de carbono. Actualmente, las concentraciones de estas sustancias en los cuerpos de agua superan las 10 partes por millón, y en algunos casos, como el paracetamol, se han reportado niveles de entre 20 a 40 partes por millón.
“En cuestión del azul de metileno se observó una reducción del 91 por ciento y en paracetamol un 92 por ciento; es decir, existe un promedio del 8 por ciento restante en otras moléculas que pueden tratarse con diversas técnicas para eliminarlas completamente. Ese es el objetivo de esta investigación”, aseguró Córdoba Pérez.
El enfoque del equipo no solo busca la eliminación de contaminantes, sino que también se ha caracterizado por la actividad antimicrobiana del producto final, que es capaz de eliminar microorganismos como Escherichia coli. La combinación de óxidos de titanio y tungsteno no solo mejora la resistencia mecánica del material, sino que también potencia sus propiedades electrónicas, lo que ha llevado a los investigadores a solicitar una patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial.
El doctor Córdoba Pérez, quien cuenta con un doctorado en Ciencia de Materiales por la Universidad Autónoma de Tabasco, destacó que la síntesis de nanopartículas de oro se realiza utilizando plantas, como flores y hojas, para obtener flavonoides que actúan como reductores y estabilizantes. Hasta el momento, se han utilizado extractos de diversas plantas, incluyendo pipicha, cempasúchil y bugambilia, en este proceso.
Además de los avances con el óxido de titanio y tungsteno, el equipo está explorando el uso de óxido de circonio, un material que aporta mayor flexibilidad a las fibras. En el futuro, tienen planes de investigar el efecto de otros metales como el platino, cobre y níquel, que podrían incrementar la eficiencia del óxido de titanio en la degradación de contaminantes.
Las pruebas iniciales se han realizado utilizando luz ultravioleta. Según los investigadores, cuando se utilizan las fibras sin oro, se puede observar decoloración en un lapso de cinco minutos. En el caso de los fármacos, la respuesta se presenta entre los 30 minutos y una hora de exposición. Esto ha llevado a establecer un tiempo estándar de 180 minutos para las pruebas en laboratorio y en situaciones reales.
La próxima fase del proyecto implicará realizar pruebas directas con luz solar, así como la utilización de focos que simulen este tipo de radiación, con el fin de continuar con la degradación de los contaminantes. La investigación, que involucra a estudiantes de diversas instituciones, promete ser una solución efectiva para enfrentar la grave amenaza que representan los contaminantes emergentes en el agua.
