Nanotecnología para reducir la contaminación de agua dulce y marina

Para el equipo dirigido por la Dra. Catalina Ruiz Pérez, potenciar el uso sustentable del agua es posible gracias un trabajo realizado a escalas nanométricas, y el papel de un grupo multidisciplinario. Para ello reunió a matemáticos, físicos y químicos en el Laboratorio de Rayos X y Materiales Moleculares de la Facultad de Ciencias de la Universidad de La Laguna en España, y desde ahí busca marcar tendencia.

La audiencia espera silenciosa la llegada de la Dra. Catalina Ruiz Pérez, Licenciada en Física de la Univertitat de València y doctorado en el Max-Planck Institut für Biochemie en Múnich (Alemania). La conferencia “Aplicación de nanomateriales en la monitorización de la calidad del agua” se perfila como una presentación técnica, áspera y enfocada sólo a los investigadores del Instituto de Ciencias Químicas Aplicadas de la Universidad Autónoma presentes en el salón. Sin embargo, para la catedrática en física aplicada y Premio Canarias de Investigación e Innovación 2017 la exposición se transforma en una conversación cargada de metáforas, analogías e incentivos para conocer el mundo Nano: «Yo investigo en Materiales Moleculares, donde tomando una molécula,  como si tu usaras una pieza de un mecano para construir un auto o una casa, voy  uniendo esas moléculas –que son mis piezas– para que el resultado final tenga una aplicación en distintas áreas como agua y salud».

– En sus investigaciones trabajan con escalas nanométricas… ¿Qué son los Nanómetros?
“Sí, es muy fácil. Por ejemplo, si tomo un metro, lo divido un millón de veces, tomo ese trocito, lo divido cien veces, y ese cachito -que no lo puedo tomar con la mano- lo identifico. ESO es un nanómetro.

– ¿Por qué el agua es considerada un bien tan escaso?
“Cuando uno mira la tierra, uno piensa que hay mucha agua, en especial cuando uno mira los océanos. El problema es que esa agua no es potable. Entonces si hacemos una comparación, si uno toma una botella de un litro, el agua potable que podemos utilizar sería una sola gota de esa botella.Esa es realmente el agua potable que hay en el planeta tierra».

La ex vicerrectora de Investigación y Transferencia de Conocimiento de la Universidad de La Laguna (ULL) viajó desde Islas Canarias, para relatar su experiencia con el Laboratorio de Rayos X y Materiales Moleculares de la Universidad de La Laguna en España. La doctora Ruiz ha profundizado sus investigaciones en el uso de rayos X para diseñar y obtener nuevos materiales moleculares, que a su vez tengan distintas propiedades. Así, se pueden elaborar materiales que se comporten como un imán o sirvan como un agente de contraste para una resonancia magnética nuclear.

¿Pero de qué forma se relaciona la nanotecnología con el agua? Según el equipo de investigación la contaminación de aguas con sustancias químicas peligrosas como el Mercurio, Cloroformo o Benceno constituyen un problema grave. A su vez la aparición de los llamados “contaminantes emergentes” como el Diclofenaco (presente en medicamentos), Musk ketone (utilizado en la industria de la perfumería), Ácidos Sulfofenilos o SPCs (presentes en detergentes) pueden producir efectos en la salud humana y animal, resistencia a la degradación, o tener una transformación en sustancias más peligrosas. Hasta un par de años estos químicos eran desconocidos y no contaban con una regulación.

“No necesitamos usar la cantidad de productos que tenemos. Es decir, nos encanta aplicarnos perfume, pero podríamos reducir la cantidad a unas cuantas gotas. Nos gusta lavar nuestra ropa, pero la cantidad de detergente que utilizamos podría ser menor ya que ya no ensuciamos la ropa como se hacía en otros tiempos ya que normalmente el uso de nuestra ropa es de un día. En Europa se ocupa mucho el término de economía circular. Por ejemplo, utilizar el agua que se deja correr en la ducha o tina previo a una ducha, para regar las plantas. Nos hemos habituado a reciclar productos que antes botábamos o ya no fumar en los restaurantes. Formar hábitos”, señala la Dra. Ruiz.

Agua: El commodity del presente

Debido al riesgo de los contaminantes emergentes para el equipo es necesario detectar, monitorear y eliminar los químicos. Ahí entra el rol de los materiales moleculares, dispositivos tecnológicos y técnicas de nanotecnología al servicio del agua. Para ello, las líneas de investigación del equipo se concentran en la aplicación de redes metal-orgánicas en técnicas de extracción, junto con la aplicación de nanopartículas metálicas. “Entender cómo se comportan las nanopartículas, es entender cómo se comportan los materiales cuando prácticamente no hay material. Si hacemos un ejemplo, una célula sería enorme al lado de una nanopartícula”.

“Entender cómo se comportan las nanopartículas, es entender cómo se comportan los materiales cuando prácticamente no hay material”

Urgencia de intervenir las fuentes hídricas de agua dulce, en un contexto marcado por su alto valor estratégico:“Realmente el agua es en este momento en la Bolsa [de Valores] o en los entornos financieros una de las commodities, de las monedas de cambio. Entonces, aunque nunca se hable de ello o se hable de vectores energéticos u otra cosa, realmente una de las commodities o de moneda de intercambio más importante es el agua. Y las grandes corporaciones empresariales no están invirtiendo en oro o en otras cosas, invierten en comprar agua. “Es muy importante que desde la ciencia intentemos buscar soluciones a esa escasez real de agua potable que tenemos”.

“Realmente el agua es en este momento en la Bolsa [de Valores] o en los entornos financieros una de las commodities, es decir una de las monedas de cambio”

“Es muy importante que desde la ciencia intentemos buscar soluciones a esa escasez real de agua potable que tenemos”

La investigadora asociada de la Universidad Autónoma y mención Especial de la Fundación Humbolt (Alemania), ha llevado su pasión por la investigación a participar en conferencias y charlas de divulgación por el mundo. “Uno se dedica a la ciencia porque se está cuestionado continuamente entender las cosas. Entonces, cuando hemos pasado a un mundo nanoscópico, es hablar a un nivel donde todavía no entendemos lo que está ocurriendo, porque el hombre no ha podido llegar ahí.  Puede llegar con instrumentos que existen, pero necesitamos entender eso porque de algún modo eso también está relacionado con lo que estamos hechos. Estamos hechos de átomos”.