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La Universidad de Vigo busca nuevas tecnologías para eliminar fármacos y patógenos en las aguas residuales de los hospitales

Ángeles Sanromán, Antía Fernández, Alba Giráldez, Juanjo García, Silvia Escudero, Gabriela Lama y Marta Pazos, en Cintecx. Marta G. Brea

La Universidad de Vigo lidera un proyecto del plan nacional de I+D para diseñar nuevos métodos de limpieza de fármacos y patógenos en las aguas residuales de los hospitales. El grupo de Bioingeniería y Procesos Sostenibles, que recibirá una financiación de 242.000 euros durante tres años, pondrá a punto estos procesos a partir del aprovechamiento de residuos agroindustriales como el alperujo, las semillas y pieles de frutas o la lignina.

El estudio se centrará en los fármacos con mayor presencia en estos efluentes como los antibióticos o antidepresivos, así como las bacterias infecciosas. Y las tecnologías desarrolladas serán evaluadas en muestras procedentes del Consorcio de Augas do Louro y el Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña (Chuac).

El grupo vigués que lidera la catedrática Ángeles Sanromán tiene una gran experiencia en el desarrollo de métodos sencillos y sostenibles para descontaminar el agua, pero es la primera vez que trabajan con efluentes hospitalarios.

“En proyectos anteriores tratamos efluentes de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas y comprobamos la existencia de fármacos en bajas concentraciones. Y en éste queríamos centrarnos en uno de los focos principales de esta contaminación, los hospitales. La idea es reducir la presencia de estos compuestos en origen, antes de que lleguen a las depuradoras, donde es más complicado su tratamiento debido a los altos volúmenes de agua”, explica Sanromán, investigadora principal de la iniciativa junto con Marta Pazos.

“Por otro lado, la pandemia del COVID-19 ha puesto el foco de atención en la presencia de patógenos en los sistemas de tratamiento de aguas residuales, lo que supone una amenaza sanitaria y medioambiental. Es por ello que nuestro proyecto también se centra en buscar nuevas alternativas a los procedimientos de desinfección de patógenos”, destaca.

Las investigadoras principales del proyecto Ángeles Sanromán y Marta Pazos. Marta G. Brea

En principio, las investigadoras tratarán de detectar los fármacos con mayor presencia en los efluentes hospitalarios: antibióticos como la amoxicilina, antidepresivos –fluoxetina (Prozac)–, corticosteroides –prednisona– o antinflamatorios no esteroideos –ibuprofeno o antipirina–.

En el caso de los patógenos, se centrarán en las bacterias causantes de infecciones E. coli, Pseudomona aeruginosa y Klebsiella sp. “Aunque esperamos que los procesos que desarrollamos puedan ser extrapolables al tratamiento de otros patógenos, ya que en general los procesos de oxidación avanzada no son selectivos a la hora de eliminar contaminantes”, apunta Sanromán.

Bajo una perspectiva de economía circular, el proyecto utilizará residuos industriales y agroindustriales, ya que, a través de un tratamiento hidrotermal, esta biomasa puede ser transformada en materiales carbonosos con características apropiadas para su utilización en procesos de descontaminación de aguas.

El segundo enfoque del proyecto será la síntesis de materiales reactivos. El proceso de revalorización de residuos por tratamiento hidrotermal permite dotar al material carbonoso generado de diferentes características físico-químicas: “Así podemos incrementar su reactividad o su área superficial, aspectos muy interesantes para las tecnologías de tratamiento que vamos a evaluar”.

“Por ejemplo, una elevada área superficial y la presencia de ciertos grupos funcionales de superficie convierten a los materiales carbonosos en adsorbentes selectivos con mayor afinidad para ciertos contaminantes”, detalla la catedrática de Ingeniería Química.

“Y, por otro lado, también podemos incluir metales de transición, que son los elementos claves para que los procesos de oxidación tengan lugar generando diversos radicales oxidantes y con una notable capacidad para la mineralización de los compuestos orgánicos recalcitrantes, así como para su aplicación en la desinfección de patógenos”, añade.

La evaluación de la influencia del tipo de agua a tratar también será “fundamental”, por eso las investigadoras pondrán a prueba sus métodos con muestras de diferentes características procedentes del Consorcio de Louro, que integra a cuatro municipios y a Augas de Galicia para la gestión del ciclo urbano del agua, y también las hospitalarias procedentes del Chuac.

Sanromán subraya que la financiación del Plan Estatal de Investigación incluye un contrato predoctoral para la formación de un joven doctor durante cuatro años.

Imagen de archivo de la elaboración de aceite. Brais Lorenzo

Colaboración con empresas gallegas: Aceites Abril, Freshcut, Ence y Coren

El grupo de Bioingeniería y Procesos Sostenibles cuenta con el sello de la Xunta que lo acredita como de referencia desde 2003. Más de la mitad de sus integrantes son mujeres y desarollan sus estudios en los ámbitos de las tecnologías ambientales, la biotecnología y la química verde.

Los residuos que se utilizarán en este proyecto sobre efluentes sanitarios son biomasas lignocelulósicas, en concreto, los restos derivados de la producción del aceite (alperujo), las pieles y semillas de frutas y también lignina. Y dispondrán de ellos gracias a la participación de empresas gallegas como Aceites Abril, Freshcut y Ence.

“Por otra parte, también evaluaremos biomasa no celulósica, como el purín de cerdo, para lo cual contamos con la colaboración de Coren”, añade Ángeles Sanromán.

Inicialmente, las investigadoras testan los materiales carbonosos que generan con estas biomasas como adsorbentes y como materiales catalíticos: “Y en una etapa posterior los evaluaremos para su uso en la fabricación de electrodos, un elemento fundamental en el desarrollo de procesos de degradación de contaminantes por métodos electroquímicos”.

También los utilizarán para la monitorización de contaminantes mediante las tecnologías electro-analíticas que el grupo está desarrollando con ayuda de la empresa tecnológica asturiana Metrohm DropSens.

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