{"id":35217,"date":"2022-02-23T10:14:04","date_gmt":"2022-02-23T14:14:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upr.edu\/?p=35217"},"modified":"2022-02-23T14:19:15","modified_gmt":"2022-02-23T18:19:15","slug":"cientificos-de-la-upr-crean-membranas-para-remediacion-de-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upr.edu\/ac\/cientificos-de-la-upr-crean-membranas-para-remediacion-de-agua\/","title":{"rendered":"Cient\u00edficas de la UPR crean membranas para remediaci\u00f3n de agua"},"content":{"rendered":"

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Las membranas logran adsorber polifenoles, compuestos potencialmente da\u00f1inos para los ecosistemas.<\/em><\/span><\/span><\/p>\n

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23 de febrero de 2022<\/p>\n

Sin agua no hay vida. En las \u00faltimas d\u00e9cadas, la humanidad ha sido testigo de c\u00f3mo la degradaci\u00f3n de la calidad de este recurso tiene consecuencias negativas para la salud y el medioambiente. La urbanizaci\u00f3n acelerada y el consecuente aumento en la concentraci\u00f3n de poblaciones, el incremento en el uso de fertilizantes y plaguicidas agr\u00edcolas, la actividad industrial y las deficiencias en la eliminaci\u00f3n de desechos han contribuido a una progresiva contaminaci\u00f3n de los cuerpos de agua.<\/p>\n

\"\"En Puerto Rico, la calidad de nuestras aguas es un problema apremiante y, por tal raz\u00f3n, el doctor Eduardo Nicolau, catedr\u00e1tico asociado de la Universidad de Puerto Rico en R\u00edo Piedras, y la doctora Liz D\u00edaz, catedr\u00e1tica del mismo Recinto, trabajan conjuntamente para atender este asunto.<\/p>\n

En sus laboratorios, parte de su trabajo lo enfocan en la remediaci\u00f3n del agua, un proceso que consiste en reducir la concentraci\u00f3n de contaminantes en el agua que supongan una amenaza para el ser humano y otros seres vivos. Los investigadores alertan de que la escorrent\u00eda urbana, agr\u00edcola e industrial a los arroyos, embalses y canales es uno de los contribuyentes m\u00e1s importantes a las preocupaciones sobre la calidad de este recurso. La escorrent\u00eda es un proceso f\u00edsico por el cual el agua de la lluvia se escurre o circula por una red de drenaje. De esta manera, a medida que el agua discurre por los terrenos, arrastra consigo todo aquello que est\u00e9 a su paso. Las escorrent\u00edas de diferentes \u00e1reas son, por tanto, una fuente importante de exceso de nutrientes, metales pesados y otros contaminantes, como ocurre, por ejemplo, en la Ci\u00e9naga Las Cucharillas.<\/p>\n

La Ci\u00e9naga Las Cucharillas, localizada en Cata\u00f1o, est\u00e1 designada como Reserva Natural desde 2009 por su gran valor ecol\u00f3gico. Es un ecosistema de humedal urbano muy estudiado por distintos grupos ambientales de la UPR, relata Marielys Torres, estudiante doctoral del Departamento de Qu\u00edmica en R\u00edo Piedras y coautora de la investigaci\u00f3n. En los \u00faltimos a\u00f1os, debido principalmente a la actividad industrial y dom\u00e9stica, se ha detectado un incremento significativo en la contaminaci\u00f3n de las aguas de la ci\u00e9naga. Dentro de los diversos tipos de contaminantes presentes en las aguas de escorrent\u00eda que llegan a la ci\u00e9naga, existe una clase de compuestos qu\u00edmicos org\u00e1nicos conocidos como polifenoles.<\/p>\n

Polifenoles: las dos caras de la moneda<\/strong><\/p>\n

Los polifenoles son un grupo sumamente amplio de compuestos qu\u00edmicos producidos tanto de forma natural como sint\u00e9tica. Sus propiedades biol\u00f3gicas los convierten en potentes agentes antioxidantes, antimicrobianos, antiinflamatorios y hasta neuroprotectores. De ah\u00ed que sus aplicaciones sean tambi\u00e9n variadas: en industria alimentaria, agr\u00edcola, farmac\u00e9utica y cosm\u00e9tica, entre otras.<\/p>\n

No obstante, explica Marielys, \u201caunque los polifenoles no son necesariamente malos, de existir una presencia an\u00f3mala de estos compuestos en las aguas, s\u00ed podr\u00edan llegar a convertirse en un peligro y tener efectos adversos en el ecosistema del humedal\u201d. El problema, en parte, reside en que es dif\u00edcil predecir la migraci\u00f3n de estos compuestos fen\u00f3licos y sus posibles transformaciones al entrar en un ambiente tan complejo como el ecosistema acu\u00e1tico.<\/p>\n

\u201cAntes no eran tan comunes, pero ahora s\u00ed lo son cada vez m\u00e1s; se van filtrando en las aguas en mayor cantidad. No se ha estudiado en profundidad c\u00f3mo esta filtraci\u00f3n de polifenoles podr\u00eda afectar a corto, medio y largo plazo\u201d, comparte Torres.<\/p>\n

Membranas porosas de acetato de celulosa modificadas con pol\u00edmeros<\/strong><\/p>\n

Ante esta preocupaci\u00f3n, han creado un modelo de remediaci\u00f3n basado en membranas porosas de acetato de celulosa modificadas con copol\u00edmeros de bloque. Estos pol\u00edmeros, que se componen de dos o m\u00e1s mon\u00f3meros -unidades b\u00e1sicas para los pol\u00edmeros-, se agrupan formando \u201cbloques\u201d, ampliamente estudiados para el desarrollo de diversos materiales. Estas membranas compuestas son capaces de recuperar los compuestos fen\u00f3licos y, as\u00ed, evitar que se transformen en contaminantes t\u00f3xicos al ingresar en un ambiente acu\u00e1tico.<\/p>\n

\u201cEstas membranas son como trocitos de tela o tejido, compuestas de m\u00faltiples fibras porosas. La porosidad significa que, si las observamos al microscopio electr\u00f3nico, estas membranas presentan m\u00faltiples poros de tama\u00f1os variables en cada una de sus fibras, que les permiten capturar aquellos contaminantes cuyo tama\u00f1o sea mayor que el de los poros. Adem\u00e1s, las propiedades de este tipo de membrana posibilitan su modificaci\u00f3n con el copol\u00edmero de bloque, el cual se ha estudiado anteriormente y tiene la capacidad de adsorber distintos tipos de contaminantes.\u201d, explica Xaimara Santiago, tambi\u00e9n estudiante doctoral del departamento de Qu\u00edmica en R\u00edo Piedras y coautora de esta investigaci\u00f3n.<\/p>\n

A su vez, afirma que el acetato de celulosa, que act\u00faa como soporte para la primera capa de las membranas, es id\u00f3neo para este tipo de aplicaciones porque \u201ces un compuesto de f\u00e1cil acceso, econ\u00f3mico y se deriva de un compuesto natural que no es t\u00f3xico, por lo que no estamos creando ning\u00fan desperdicio que pudiera causar un problema sucesivo de contaminaci\u00f3n.\u201d<\/p>\n

Los resultados de la investigaci\u00f3n demostraron la capacidad de estas membranas de adsorber los compuestos fen\u00f3licos estudiados, aun de muestras de agua complejas, como las de la Ci\u00e9naga Las Cucharillas. Este hecho pone de relieve el potencial de este modelo de membrana para aplicaciones reales e, incluso, modificarse para atender la remoci\u00f3n de otros contaminantes en ambientes acu\u00e1ticos.<\/p>\n

Nos encontramos, por ende, ante una prometedora alternativa para la remediaci\u00f3n de uno de los recursos m\u00e1s preciados de nuestra isla: el agua.<\/p>\n

Este trabajo de investigaci\u00f3n recibi\u00f3 el apoyo directo del Centro para la Innovaci\u00f3n, Investigaci\u00f3n y Educaci\u00f3n en Nanotecnolog\u00eda Ambiental (CIRE2<\/sup>N, por sus siglas en ingl\u00e9s) y la Asociaci\u00f3n Espacial de Puerto Rico para la Investigaci\u00f3n, Educaci\u00f3n y entrenamiento (PR-SPRInT, por sus siglas en ingl\u00e9s). Otros coautores de este estudio fueron Jos\u00e9 L. Ram\u00edrez, Simara Laboy, Pedro O. M\u00e9ndez y Jos\u00e9 A. Lasalde.<\/p>\n

Por Ana Fern\u00e1ndez Ruiz de Alegr\u00eda, M. S.<\/p>\n

La autora de esta noticia es bi\u00f3loga, especializada en ingenier\u00eda biom\u00e9dica. Actualmente se dedica a tiempo completo a su disertaci\u00f3n dentro del programa de Educaci\u00f3n en Curr\u00edculo y Ense\u00f1anza de Ciencias en la UPR, R\u00edo Piedras.<\/em><\/p>\n

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