Hoy conmemoramos la importancia del agua desde la investigación e innovación

​Desde los más pequeños, haciendo actividades para el ahorro de agua, hasta campañas de sensibilización realizadas por la ONU en todo el mundo, cada 22 de marzo se celebra el Día Mundial del Agua para recordar la relevancia de este recurso natural y este año la efemérides está centrada en reivindicar la importancia de las aguas subterráneas y su difícil acceso para miles de personas. 

Uninorte también se une a la conmemoración de la fecha, ilustrando desde la académica la importancia, protección y aprovechamiento de este preciado líquido. Grupo Prensa conversó con el profesor Aymer Maturana, del Dpto. de Ingeniería Civil y Ambiental, acerca de algunos de los proyectos o actividades más relevantes que se trabajan en la universidad referente a este líquido fundamental.

1. Análisis de la ocurrencia de contaminantes emergentes (Glifosato, Paraquat e Ibuprofeno) en fuentes de agua potable y su remoción utilizando tecnología de membranas: El caso de Cúcuta – Norte de Santander

Este trabajo inició su ejecución en el año 2019 y finalizó a principios de este año.  Fue llevado a cabo por la Universidad del Norte, bajo el equipo de trabajo conformado por María Angélica Álvarez Bayona, estudiante de la Maestría en Ingeniería Civil – Énfasis en Recursos Hídricos; el Dr. Aymer Maturana Córdoba y el Dr. Amner Muñoz Acevedo, del Dpto. de Química y Biología, y financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Colombia (Minciencias).

Los contaminantes emergentes son un grupo diverso de sustancias químicas, no necesariamente persistentes; pero que, dada su solubilidad en agua, pueden detectarse como contaminantes del agua superficial, subterránea, residual o potable. Por tanto, pueden ingresar a los organismos vivos y causar efectos nocivos sobre la salud de las personas, animales o ecosistemas. Estos pueden incluir: cosméticos y productos de cuidado personal, medicamentos, hormonas, agroquímicos, aditivos industriales, productos de aseo y limpieza, entre muchas otras.

"Cuando te bañas, te lavas las manos o te quitas el maquillaje desprendes todos esos productos que se van por el desagüe al alcantarillado. Desde ahí debería ir a una planta de tratamiento, pero en muchos casos no es así, y luego a los ríos. Eso mismo pasa con los medicamentos a través de la orina. Todas estas sustancias terminan en los ríos y se ha confirmado que tienen consecuencias negativas en la salud y los ecosistemas. En Barranquilla terminan en el río Magdalena, y esto se vuelve un ciclo. Nosotros tomamos el agua para potabilizarla de ahí mismo, a solo 500 metros del alcantarillado”, advierte el profesor Maturana.

El académico también añade que las plantas de agua potable que tratan esa agua para potabilizarla, no cuentan con la tecnología necesaria para eliminar estos contaminantes. Algunos de estos contaminantes son precursores de cáncer, descriptores endocrinos, que pueden promover el desarrollo precoz en los niños, caída del cabello, entre otras afecciones.

Estos contaminantes además no están controlados por las legislaciones. “Cuando analizas el agua por lo que dice la legislación, tú no te das cuenta que estos contaminantes están ahí”, indica el profesor, pues se necesitan análisis más especializados y más costosos.

El equipo de Uninorte realizó los análisis en los laboratorios, tomando como prueba el agua antes y después del acueducto en un río en la ciudad de Cúcuta, para realizar el análisis de tres de más de los 1500 contaminantes que podemos encontrar en el agua (glifosato, paraquat e ibuprofeno). Para glifosato y paraquat, encontraron las sustancias antes y después, lo que demuestra que sí pasan a través del tratamiento de agua. En el caso del ibuprofeno, las cantidades no fueron detectables.

El trabajo quiso demostrar que la tecnología utilizada no es suficiente para remover estos contaminantes emergentes, así como evaluar opciones de remoción. Llegaron a la conclusión de que podían ser removidos hasta en un 100% por medio de los procesos de nanofiltración, un proceso de filtración por membranas semipermeables que son operadas bajo presión, permitiendo la concentración y desalado de solutos orgánicos. De esta manera, los solutos de bajo peso molecular son retenidos, pero las sales pasan total o parcialmente, a través de la membrana con el filtrado. También por medio de ósmosis inversa, una tecnología que también hace uso de estas membranas para eliminar iones, moléculas y partículas más grandes en el agua potable.

El profesor Maturana argumenta que es probable que estas tecnologías puedan ser utilizadas, debido a que “cada vez es menos el costo, pero habría que mirar los pros y contras en cuestión de beneficios. Es difícil implementarlo en todas, pero llegará un momento que será necesario hacerlo por la salud de nosotros y nuestros ecosistemas”, concluye el Dr. Maturana.

2. Diseño concurrente, automatización y optimización del proceso de tratamiento de aguas residuales industriales para la Planta Corteva AgroSciences

Este trabajo inició su ejecución en el año 2019, y finaliza este año. Fue llevado a cabo por la Universidad del Norte, bajo el equipo de trabajo conformado por el Dr. Aymer Maturana, Diego Gómez Cerón y Christian Quintero, profesores del Dpto de Eléctrica y Electrónica; los ingenieros Ricardo Mejía Marchena, Luis Arismendy y Carlos Cárdenas. Participó en el equipo de Corteva, el Ing. Víctor Arellano y el Ing. Ismael Arellanos. Este trabajo fue financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Colombia (Minciencias) y Corteva AgroScience, con el objetivo de desarrollar un proceso de recuperación, revalorización y/o reconstitución como materia prima original del manganeso, zinc, sulfatos y nutrientes del agua residual proveniente de una industria de agroquímicos.

La empresa agrícola Corteva, ubicada en el municipio de Soledad, tomó el reto y, en alianza con la División de Ingenierías en Uninorte, buscó una forma para revalorizar los residuos y evitar que lleguen al río Magdalena. Es decir, la idea es reutilizarlos en este proceso, o en otros, con tal de no producir residuos, sino convertirlos en recursos aprovechables en otros procesos.

Con el trabajo se llegaron a tres conclusiones preliminares:

1) Es factible la recuperación y revalorización de al menos el 90% del manganeso contenido como residuo en el agua residual industrial objeto de estudio, teniendo así un potencial de mejora en el desempeño ambiental de esta industria.

2) Se pueden reducir los costos operativos (reducción estimada de hasta USD 3.46/m3 de agua residual) y se aportan beneficios ambientales relevantes, como una disminución en las emisiones de CO2 equivalente (reducción estimada de hasta 170 kg de CO2 /h).

3) Es factible la reconstitución de, al menos, el manganeso en su forma original de sulfato de manganeso.

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