Explorando soluciones innovadoras para combatir la crisis hídrica en comunidades aisladas: Incorporando una mirada social en los proyectos finales de Ingeniería Química

El desabastecimiento del recurso hídrico, en conjunto con la sequía, embate fuertemente contra pequeñas y aisladas comunidades de la zona centro y norte de nuestro país, generando no solo escases del recurso, sino también alterando aspectos socioeconómicos y gatillando o agudizando el flagelo de la pobreza. Esta mirada más integral de la problemática, ha permitido generar alianzas con entidades externas para la exploración de alternativas técnicas que proporcionen propuestas de mitigación de la escasez de agua en localidades y comunidades específicas. En particular, y durante los últimos dos años, dos grupos de memoristas han postulado y adjudicado los fondos del proyecto tesis país de la Fundación para la Superación de la Pobreza.

Durante el año 2021 se logró trabajar sobre el problema específico de escasez de suministro de agua potable, que afecta a la comunidad de Camarones en la región de Arica y Parinacota. Los fondos obtenidos permitieron viajar a la localidad y entrevistarse en terreno con los dirigentes sociales de la comunidad, de tal forma de levantar información técnica valiosa para el proyecto de tesis; entre esta, cuantificar las cantidades y usos del agua, efectos sobre la economía local y las instalaciones existentes para canalización y distribución de agua. En particular, el proyecto de tesis desarrollado consideró la exploración del uso de tecnología de membranas cerámicas funcionalizadas para la remoción de arsénico y boro, que resultan los principales contaminantes de las aguas de la cuenca de camarones. Este tipo de membranas, que incorpora la aplicación de ciencia de materiales para el diseño y confección de capas microporosas ultraselectivas en base a silica funcionalizada, permite la exclusión a nivel molecular de iones de mayor tamaño (arsenato y borato), respecto a las moléculas de agua. De esta forma, las moléculas de agua logran permear a través de la matriz microporosa de la capa selectiva en forma preferente. Lo interesante de esta tecnología emergente, es que consume mucho menos energía (hasta 5 veces menos) que los procesos de membranas actualmente dominante, como resulta ser la osmosis reversa, por lo tanto, es menos costoso y, en definitiva, más factible de implementar en zonas remotas.

Finalmente, el proyecto culminó con una propuesta básica de nivel industrial, específicamente diseñada para suministrar la cantidad de agua potable para cubrir los requerimiento actuales y futuros de la comunidad de Camarones. En forma similar, este 2022 se ha iniciado un segundo proyecto con la Fundación para la Superación de la Pobreza, enfocado en la localidad de Caleta Urco, en la comuna de Tocopilla, Región de Antofagasta. El desafío llevará, en este caso, a visualizar alternativas de desalación, mediante tecnología de membrana emergente para depurar, ya sea agua de mar o agua de alguna fuente local. La variante tecnológica va de la mano de la exploración de capas ultraselectivas en base a óxido de grafeno, un material de avanzada que permitiría incrementar el rendimiento de la membrana en la depuración de agua, dado su capacidad de permear un flujo dos veces mayor a las membranas de silica.

Si bien los trabajos desarrollados por los alumnos memoristas derivan en propuestas de carácter básico, es decir, requieren de trabajos de ingeniería adicionales para su concretización, el Dr. Gianni Olguín, investigador de la Escuela de Ingeniería Química, y profesor guía de estos trabajos de tesis, considera que resultan un aporte importante en varios aspectos. “En primer término, permiten generar conciencia de las alternativas técnicas disponibles para atacar la problemática. En segundo término, avanzar en la exploración y desarrollo de investigación aplicada en el área particular de membranas. Finalmente, constituyen un invaluable aporte al proceso formativo de futuros ingenieros en la asimilación del carácter integral de un problema de ingeniería, involucrando no sólo la ciencia y tecnología, sino también los aspectos socioeconómicos de una población”, concluyó.