Universidad de Lima

La idea de remover el arsénico del agua con el uso de ferrato y volverla apta para el consumo llevó al profesor de la Universidad de Lima Javier Quino a iniciar un proyecto de investigación hace tres años. Durante este tiempo, él y su equipo de estudiantes han tenido que inventar los diseños de cada parte de un reactor que purificará el agua y establecer contactos con instituciones donde pronto se probará el equipo. Mientras tanto, la Universidad culmina el trámite de patente de este invento.

El proyecto de Javier Quino cuenta con el apoyo del Instituto de Investigación Científica (IDIC) de esta Casa de Estudios y la colaboración de otros miembros de la comunidad universitaria, que comparten su entusiasmo por la producción de esta tecnología y por ayudar a las comunidades que padecen problemas de contaminación de agua.

¿Cuál fue la motivación para llevar a cabo este proyecto de investigación?
Siempre nos ha interesado la disponibilidad del recurso hídrico. Somos uno de los países más vulnerables al cambio climático y donde más nos va a golpear en el futuro es en la disponibilidad del agua. De hecho, casi toda el agua que consumimos proviene de los glaciares y estos se están derritiendo. Por eso no solo tenemos que aprender a ahorrar agua, debemos aprender a tratarla para reutilizarla. Las tecnologías tradicionales que se han usado para ello, en su mayoría, emplean agentes oxidantes que remueven o destruyen los compuestos orgánicos y eliminan las bacterias, pero el problema es que en los últimos años se han generado nuevos tipos de contaminantes, como los productos farmacéuticos y los de limpieza. Ante esto, la tecnología para el tratamiento del agua debe ser tal que no genere ningún subproducto tóxico. Por ejemplo, podemos utilizar ozono, cloro o hipoclorito, pero algunas veces estas sustancias generan subproductos que no queremos. Entonces el remedio puede resultar peor que la enfermedad.

¿Qué efecto tiene el ferrato que vienen aplicando en sus estudios?
Tiene mucha potencia oxidante, pero al terminar su trabajo, se transforma en algo inofensivo. Es una especie de hierro “superoxidado” que, al utilizarse en el tratamiento del agua, ataca una serie de compuestos y luego se convierte en iones férricos completamente inofensivos. Se utiliza para remover fundamentalmente arsénico, selenio, manganeso, para oxidar las sustancias orgánicas y eliminar microorganismos.

¿Por qué Sedapal no usa ese compuesto?
Lo que sucede es que la aplicación de esta tecnología es relativamente reciente, a pesar de que el ferrato se conoce desde hace mucho tiempo. Si haces una revisión de la literatura científica, verás que en los últimos años ha aumentado el número de publicaciones relativas al ferrato. Este compuesto es relativamente sencillo de producir, solo necesitas una plancha de hierro, que es muy barata; una sustancia alcalina, que es el hidróxido de sodio; y corriente, que vamos a obtenerla a partir de la energía solar. Hemos desarrollado un pequeño reactor junto con nuestro estudiante graduado, Mario Alarcón. El reactor funciona bien y la Universidad de Lima está gestionando la patente.

¿Cómo va ese trámite?
Ya entramos en la etapa final. El proceso lleva cerca de dos años, lo que ha sido relativamente rápido, ya que estos casos suelen tomar cuatro o cinco años. Participamos en un concurso de patente rápida y el Indecopi nos ha apoyado en hacer esto con mayor celeridad. Por otro lado, Mario Alarcón postuló a StartUp Perú con esta tecnología y ganó; así obtuvo un capital para llevar nuestro prototipo al siguiente nivel y poder tratar el agua. A raíz de eso, establecimos contacto con el Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA) y vamos a realizar pruebas en sus campos de cultivo y fuentes de agua. El proyecto consiste en tomar el agua, tratarla con el ferrato y utilizarla para regar. Esta experiencia se va a reproducir, inclusive en Moquegua, donde hay arsénico en algunas zonas. Ahora bien, este es un trabajo que llevamos a cabo con el apoyo de otras personas, una sola persona no puede hacerlo todo.

¿Quiénes más están apoyando?
Tenemos un equipo de personas que nos permiten materializar las ideas. En la parte de la energía solar, para energizar nuestro reactor, está el profesor Erich Saettone. También fabricamos cosas que no existen en el mercado, así que hacemos los diseños y el profesor Fabricio Paredes nos apoya con la revisión y fabricación de prototipos en el Centro de Innovación Tecnológica (CIT) Fab Lab de la Universidad. El profesor Raúl Eyzaguirre nos ayuda con el diseño y análisis de los experimentos. No podemos dejar de mencionar a nuestras estudiantes Patricia Prieto y Paloma Mogrovejo, que nos asisten y desarrollan sus tesis con base en los resultados obtenidos hasta la fecha. Necesitamos la participación de muchas personas si queremos llegar a buen puerto.

¿Qué piensan hacer cuando ya esté listo este sistema de tratamiento de agua?
Originalmente, la idea era obtener un pequeño sistema para tratar el agua en zonas rurales, agua con arsénico. El módulo más pequeño que hicimos sirve para tratar el agua de una población pequeña, de 10 a 25 personas. Pero ese mismo sistema, con algunas modificaciones y el escalamiento, se puede utilizar para tratar afluentes mineros, por ejemplo. Claro, son cosas diferentes, en un caso se trata de una contribución directa a los peruanos que tienen una necesidad, y en el otro es un apoyo que se le puede dar a la industria, a través de una compensación. Si podemos impulsar el sistema de tratamiento para la empresa, parte de las compensaciones y del conocimiento que desarrollemos se debe canalizar a las comunidades que lo necesiten. Tenemos claro que la tecnología que se desarrolla en la Universidad debe contribuir con soluciones para los problemas de nuestra sociedad.

¿Es costoso?
No. Nuestro primer reactor de ferrato, que estaba destinado para tratar agua en poblaciones rurales, costaba aproximadamente 150 dólares, pero el reactor mejorado que se hizo en las impresoras 3D, con la ayuda del profesor Paredes, nos ha permitido bajar el costo a 29 dólares. Nuestro objetivo es hacer una unidad de tratamiento con un costo por debajo de 1.000 soles, que va a producir, más o menos, 200 litros de agua diaria para cocinar y beber.

Si se logra llevar un reactor a una comunidad, ¿ahí se tendría que fabricar el ferrato?
El ferrato se produce en el lugar. No se llevaría solo el reactor, sino también una miniplanta para tratar el agua. Esta pequeña planta trabaja de manera automatizada. Basta que pongas agua en un lugar, la máquina hace su trabajo y saca agua lista para ser consumida. Sin embargo, como la producción es limitada, solo se destinaría para beber y cocinar. Lo interesante es que no solo remueve arsénico, también desinfecta el agua. Lo que estamos optimizando es la manera de dosificar el compuesto para tratar de cambiar lo menos posible las características organolépticas del agua.

Entonces el sabor cambia un poco…
La idea es que no lo cambie. Por ello usamos el ferrato en cantidades muy pequeñas.

¿El proyecto podría servir para una ciudad entera?
Tendríamos que trabajar a escala. Estamos haciendo la primera prueba de escalamiento en el INIA. Hemos partido de un reactor pequeño, de 10 x 10 centímetros, y ahora tenemos varios de 30 x 30 centímetros. El principio es el mismo: el ferrato tiene la capacidad de oxidar y remover contaminantes, pero la cantidad que se necesita para limpiar 200 litros de agua es muy diferente a la que se requiere para limpiar un efluente de, digamos, 200 litros de agua por segundo. Mario ha empezado a construir la primera unidad que será utilizada para hacer un tratamiento grande.

El resultado final de este proyecto va a ser muy importante.
Esperamos que sí. Lima está en un desierto; sin embargo, el agua no se reutiliza, porque creemos que hay bastante. Pero lo cierto es que en un momento puede escasear. A principios del año tuvimos problemas de abastecimiento por el Niño Costero y recién entonces tomamos conciencia de lo importante que es ahorrar el agua. El fenómeno natural pasó y las personas volvieron a sentir que el problema era lejano y no les iba a tocar. Hace falta un cambio de mentalidad.