Maibelin Rosales, nacida en Venezuela hace 40 años, es hoy una destacada doctora en ciencias de materiales de la Universidad de Chile. A lo largo de su carrera ha investigado cómo desarrollar nanomateriales con diversas morfologías, tales como nanotubos, nanoláminas y nanoflores. Sus investigados «nanomateriales» no solo tienen bellas formas, sino que también poseen propiedades innovadoras. Para observar y caracterizarlos, Rosales emplea instrumentos de alta resolución, como microscopios electrónicos.
La idea es sencilla, pero las posibilidades son muchas. En particular, los nanomateriales creados en el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de su universidad se utilizan para tratar aguas contaminadas con elementos tóxicos, como el arsénico, y en la producción de energías alternativas, como el hidrógeno verde.
En Chile, el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico es de gran importancia debido a su elevada concentración natural en el agua, especialmente en la zona norte del país. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha identificado el arsénico como un elemento tóxico y cancerígeno. El límite máximo permitido para el agua potable es de 10 partes por mil millones (ppb), sin embargo, en ríos del norte de Chile se han encontrado concentraciones de hasta 3.000 ppb. Este es un grave problema, ya que las personas que viven en el norte consumen esta agua para beber, cocinar y regar cultivos, lo que ha resultado en elevados casos de cáncer de piel, pulmón y enfermedades cardiovasculares.
Rosales desarrolla nanomateriales específicos, basados en dióxido de titanio, para transformar y capturar arsénico presente en el agua. Estas nanopartículas pueden cambiar su tamaño y forma mediante síntesis hidrotermales, ajustándose a condiciones como temperatura, tiempo de reacción y concentración de precursores. Una vez en contacto con el agua contaminada, los nanomateriales se activan con luz solar, generando especies reactivas de oxígeno que oxidan el arsénico y otros contaminantes.
Los primeros ensayos se realizan usando agua sintética con concentraciones de arsénico similares a las de los ríos, colocando el agua en agitación bajo irradiación solar. Una vez que el contaminante disminuye a niveles aceptables, los nanomateriales se separan del agua tratada por filtración y se reutilizan.
Recientemente, Rosales y su equipo han completado un proyecto de planta piloto en el norte de Chile, escalando la tecnología de laboratorio a una escala mayor. Esta planta piloto trata 200 litros de agua contaminada por hora, obteniendo el estándar de agua potable de 10 ppb. Además, esta planta es autónoma eléctricamente, utilizando paneles solares, ideal para zonas remotas sin acceso a estaciones de tratamiento de agua.
La viabilidad comercial de esta tecnología depende en gran parte del coste de producción de los nanomateriales. Aunque actualmente tienen un coste elevado a escala de laboratorio, la producción en masa podría reducir significativamente los costos, haciendo la tecnología rentable y competitiva.
Más allá de tratar aguas contaminadas con arsénico, estos nanomateriales pueden degradar otros contaminantes como los de la industria textil y emergentes como los antibióticos y los derivados farmacéuticos, además de metales pesados. Rosales también trabaja en un proyecto de posdoctorado en la producción de hidrógeno verde, buscando hacer que los nanomateriales no solo absorban energía solar, sino que también se autocalienten para aumentar la eficiencia de las reacciones.
En una reciente hazaña, Rosales ha sido reconocida con una beca postdoctoral Marie Sklodowska-Curie MSCA para tratar aguas con contaminantes emergentes mediante sus nanomateriales y luz solar. Este nuevo desafío la llevará a España, Portugal e Irlanda, donde continuará innovando en soluciones sostenibles a los grandes problemas medioambientales actuales.
Fuente: Agencia Sinc
