Columna: CIENCIA

Por: Raymundo Sánchez Orozco*

El acceso a agua limpia y segura es uno de los mayores desafíos del siglo XXI. Aunque en muchas regiones abrir un grifo parece garantía de un recurso vital, ríos, lagos y acuíferos enfrentan presiones crecientes: metales pesados, pesticidas, colorantes industriales y compuestos farmacéuticos amenazan tanto la salud de los ecosistemas como la de millones de personas. Frente a ello, la ciencia busca soluciones innovadoras, eficaces y sostenibles. Una alternativa prometedora es la adsorción mediante biomateriales, que aprovecha residuos naturales o subproductos agrícolas para atrapar contaminantes, evitando procesos químicos costosos o inaccesibles para comunidades vulnerables. 

Adsorción como proceso clave en la purificación de agua 

La adsorción es un fenómeno físico-químico en el que moléculas o iones se adhieren a la superficie de un material sólido. A diferencia de la absorción, en la que el contaminante penetra en el interior, aquí queda retenido en la superficie. Un ejemplo común es el carbón activado en filtros domésticos, cuya enorme superficie porosa atrapa compuestos indeseables. 

Biomateriales: convertir residuos en soluciones 

Aunque el carbón activado es eficiente, su producción resulta costosa y requiere infraestructura industrial. Por ello, investigadores exploran materiales biológicos de bajo costo. Residuos de frutas, ricos en celulosa y lignina, muestran afinidad por metales pesados, incluyendo plomo y cadmio. Residuos agrícolas como bagazo de caña, cascarilla de arroz o tallos de maíz, tradicionalmente desechados, se transforman en filtros naturales capaces de remover contaminantes. Además, las algas y otras biomasas acuáticas, con polisacáridos y proteínas, destacan en la captura de colorantes de la industria textil. Incluso subproductos animales, como huesos o la quitina de conchas de camarón, se han estudiado para eliminar fluoruro o arsénico. 

Contaminantes que pueden eliminarse 

La versatilidad de los biomateriales los convierte en una alternativa frente a múltiples contaminantes. Entre los más estudiados están los metales pesados, tales como plomo, mercurio, cadmio o arsénico que incluso en bajas concentraciones provocan daños irreversibles. También han demostrado eficacia en la eliminación de colorantes sintéticos, que afectan tanto la estética de los ríos como procesos biológicos esenciales, como la fotosíntesis acuática. Pesticidas y herbicidas, frecuentes en regiones agrícolas, llegan a ríos y lagos arrastrados por la escorrentía. Los biomateriales han mostrado afinidad por varios de ellos, reduciendo su impacto ambiental. Finalmente, un campo emergente es la remoción de fármacos como antibióticos o analgésicos, que tras su consumo llegan a aguas residuales y afectan la fauna acuática o fomentan resistencia bacteriana. 

Beneficios sociales y ambientales 

El uso de biomateriales no solo representa un avance tecnológico, sino una oportunidad para generar beneficios sociales y ambientales. Su bajo costo y amplia disponibilidad permiten transformar residuos en recursos, en sintonía con la economía circular. Además, facilitan soluciones adaptadas a comunidades sin acceso a sistemas de potabilización sofisticados. 

Muchos de estos materiales pueden prepararse con técnicas sencillas, lo que facilita su implementación en regiones rurales. Así, poblaciones con escasos recursos podrían fabricar filtros de agua con cáscaras de frutas o restos agrícolas. Ambientalmente, contribuyen a reducir contaminantes en cuerpos de agua, proteger la biodiversidad y mitigar riesgos para la salud. 

Desafíos y perspectivas futuras 

Pese a sus ventajas, esta tecnología enfrenta retos. Con frecuencia, los biomateriales requieren modificaciones químicas o térmicas para aumentar su capacidad de adsorción, lo que eleva costos. Otro aspecto crucial es su disposición final; una vez saturados de contaminantes, deben regenerarse o manejarse adecuadamente para no convertirse en una nueva fuente de contaminación. El agua contaminada suele contener mezclas complejas de sustancias que compiten por los sitios de adsorción, reduciendo su eficacia. Se necesita investigación para adaptar estos materiales a contextos reales y garantizar su efectividad a gran escala. Actualmente se exploran tratamientos que incrementen la superficie activa de los adsorbentes mediante procesos simples, así como combinaciones de distintos materiales que trabajen de manera complementaria. El gran desafío consiste en trasladar estas soluciones del ámbito científico a las comunidades que más lo necesitan. Imaginemos un futuro donde cáscaras de frutas, restos de cultivos o algas dejen de ser desechos para convertirse en herramientas cotidianas que garanticen agua potable en zonas rurales, ciudades con crisis hídricas o regiones afectadas por desastres naturales. 

Conclusión 

El agua es un derecho humano fundamental, y tecnologías como la adsorción con biomateriales demuestran que las soluciones pueden encontrarse en lo más cotidiano. Más allá de los laboratorios, esta propuesta invita a transformar residuos en soluciones y a hacer de la ciencia una aliada de la sostenibilidad. En un mundo que avanza hacia un futuro más consciente y responsable con el ambiente, los biomateriales se perfilan como protagonistas silenciosos pero esenciales en la lucha por un planeta con agua limpia y segura para todos. 

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