8 soluciones tecnológicas y científicas clave en el Día Mundial del Agua

En el Día Mundial del Agua es oportuno recordar qué tan importante es el agua para la vida y cómo podemos contribuir a su cuidado. En tiempos de pandemia, el agua ha sido fundamental para reducir la propagación del virus, y aunque también es clave para evitar muchas otras enfermedades, sigue siendo un privilegio que no tienen todos los habitantes del planeta.

Por ello, la Tecnología y la Ciencia siguen creando avances que apuntan a descontaminar y sanear el agua y democratizar el acceso a agua potable, algo prioritario para la supervivencia humana y que está consignado como el sexto de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, planteados para 2030.

Cifras que deben alertar

• El 70% del planeta está cubierto por agua, y de ese 70 % solo un 3,5 % es agua dulce, pero del agua dulce 70% glaciares, nieve o hielo, y el 30% aguas subterráneas de difícil acceso. Viéndolo así, el agua disponible para el uso humano no solo no es infinita, sino que es escasa: solo 0,025 % del agua en el planeta es potable.
• 2.200 millones de personas carecen de agua potable y 4.200 millones, de un sistema de saneamiento adecuado del agua, pues hay una privatización del agua y ahora su uso se rige por los principios del mercado, lo que genera una inequidad.
• El crecimiento poblacional ha hecho que aumente la demanda de recursos naturales, entre ellos el agua, lo que hace que además de que haya un mayor gasto de agua mucha más población le está dando un mal uso y cuidado.
• En Colombia, solamente 30 % del territorio nacional cumple la norma de agua potable, lo cual refleja una problemática en todo el país, especialmente en las zonas rurales. Marcel Reyes, gerente de proyectos de la organización RET International en Colombia, en entrevista con Impacto TIC mencionó que “tratar el agua es caro, pues la norma colombiana obliga a clorar, y eso funciona en la teoría, pero en la práctica se obliga a tener licencia, capacitaciones y formación, por lo que la norma se cumple más que todo en las grandes ciudades, pero las comunidades campesinas, indígenas y afro no tienen la oportunidad de tener acceso al agua potable siguiendo los lineamientos de la norma”. Por ello se busca establecer un nuevo sistema para cumplir con los márgenes mínimos que permitan a la gente tomar agua segura, libre de bacterias.

8 avances para el saneamiento y descontaminación del agua

La descontaminación del agua consiste en su purificación, mediante distintas tecnologías para eliminar los metales pesados, las bacterias, pesticidas, nitratos y otras sustancias contaminantes, con el fin de convertirla en un recurso aprovechable para distintos usos, mientras que el saneamiento se refiere a cómo se disponen el agua ya usada por los humanos y las aguas residuales.

Reyes explica algunos de los métodos de saneamiento que usa en zonas rurales de Colombia donde no hay sistemas de alcantarillado: “En el sector rural, como en Paipa, colocamos unos filtradores naturales en estanques donde llega agua sucia y algunas plantas se encargan de filtrar el agua; hay otros mecanismos llamados trampas de grasa, a las que llega el agua y ahí la grasa queda flotando y sale agua limpia”.

Las cifras presentadas anteriormente demuestran que los sistemas que se han usado en los últimos siglos han sido insuficientes para llevar agua limpia a todos los habitantes del planeta, por lo que es necesario acelerar la búsqueda de soluciones para las problemáticas que tiene el agua. Estas son algunos de los descubrimientos científicos y tecnologías que podrían generar un gran impacto en el país y el planeta:

1. Los sistemas de nanofiltración de cerámica han sido una buena alternativa para la eliminación de bacterias y niveles de sal en el agua, y han servido mucho para algunas comunidades que no tienen un sistema de purificación de agua, como los que se usan en la Guajira, que ya destacamos en Impacto TIC. Reyes explica que las comunidades Wayúu, al hacer el proceso de destilación de la panela para hacer el chirrinchi, generan agua potable, que podría ser otra alternativa para su consumo; sin embargo, el agua que se utilice para dicho proceso no debe ser agua lluvia, ya que esta no tiene los minerales necesarios para el cuerpo humano.

2. Microalgas para la descontaminación del agua. Este avance científico lo desarrolla el proyecto ambiental Ficosucre, ganador del premio Latinoamérica Verde en agosto de 2020. El proyecto tiene la planta de ficocultivos más grande de Latinoamérica, y su objetivo es la producción de más de 10.000 galones diarios de concentrado de microalgas para descontaminar el agua del río Arroyo Grande, en Sucre. Las microalgas se llevan a la cuenca del río para que realicen la biodegradación de las sustancias tóxicas que encuentren.

3. Grafeno, también para ‘crear’ agua potable. Por su extrema dureza y gran flexibilidad, se considera que el grafeno es uno de los materiales del futuro, con múltiples aplicaciones en electrónica y muchas otras industrias. Y también podría jugar un papel en la desalinización del agua –que es una de las esperanzas para solucionar la crisis mundial del agua. Un equipo de investigadores de la Universidad de Manchester ha diseñado un tamiz de óxido de grafeno para desalinizar el agua. Los investigadores concluyeron que a la membrana de óxido de grafeno se le tiene que aplicar una capa de resina epoxi en cada extremo, para así evitar que la membrana se expanda y pueda filtrar totalmente la sal del agua de mar y se convierta en agua potable.

4. Bacterias que descomponen el PET. La contaminación del agua por plásticos y microplásticos cada vez es mayor, y los científicos han abordado numerosas investigaciones en los últimos años para enfrentarla. Uno de los avances más promisorios lo desarrolló un equipo científico del Instituto de Tecnología de Kioto (Japón), que ha descubierto una bacteria que descompone el PET –un tipo de plástico que se utiliza para las botellas de agua–. El punto débil de esta solución es que la desintegración del plástico se logra, pero muy lentamente, así que este equipo planea hacer evolucionar los microorganismos de manera artificial o crear unos sintéticos.

5. Trampas de niebla o Warka Water. La iniciativa Warka Water, cuyo eslogan es ‘Cada gota cuenta’, nació en Etiopía en 2015 para llevar agua a comunidades remotas y consiste en la disposición de torres de hasta 10 metros de altura que recogen agua del aire. Hoy existen proyectos de este tipo en muchos lugares del mundo, y en los Andes colombianos, por ejemplo, algunas comunidades también captan el agua de la neblina en trampas de niebla, la recogen en canales y la almacenan para su posterior uso. También hay proyectos en este sentido en la Guajira –la región colombiana con mayor escasez de agua–.
Marcel Reyes comenta que “el problema está más cerca de lo que imaginamos: varias comunidades en Boyacá y Cundinamarca ya no tienen agua y son constantemente abastecidas por carrotanques; incluso en época de lluvias hay veredas donde la gente ha dejado sus parcelas porque no tiene acceso al preciado líquido, escuelas en el sector rural ya no funcionan porque no hay niños que educar, porque las familias migraron, porque no hay agua”.

6. Rayos ultravioleta purificadores. Una fuente de luz ultravioleta es capaz de ‘quemar’ las bacterias presentes en el agua. Con este principio, desde hace más de una década han surgido investigaciones y aplicaciones reales en Colombia y otros lugares del mundo, aunque aún no se ha convertido en una solución masiva. Como lo recuerda Marcel Reyes, desde antes del desarrollo de lámparas ultravioleta las comunidades ya usaban un método rudimentario, SODIS, que consiste en dejar el agua en botellas de PET en los tejados de las casas por un determinado tiempo para que la luz queme las bacterias, pero se dejó de usar porque oferta una cantidad mínima de agua.

7. Biomimética para crear ‘agua estructurada’. Best Planet, una empresa creada por científicos colombianos, se basa en la biomimética, ciencia que estudia la naturaleza como fuente de inspiración para resolver problemas humanos. En medio de la pandemia, la compañía inventó una máquina, llamada Vik-Sha, capaz de producir hasta 60 litros diarios de ‘agua estructurada’ a partir de la condensación del aire. Si bien el proyecto está en etapa temprana y se encuentra en proceso de patente, ya ha demostrado resultados promisorios con el primer prototipo de la máquina. Con su capacidad de ‘producción’ y el tamaño pequeño, similar al de una expendedora de alimentos (‘vending’), podría proporcionar agua a regiones donde no hay agua potable, o potabilizar fuentes hídricas.
Sin embargo, no se trata de agua ‘normal’, sino de una ‘estructurada’, que busca imitar las características del agua en su estado más rico y natural y beneficiar la salud humana. Por ello, el agua atraviesa subprocesos fisicoquímicos y termodinámicos, más la adición de nano burbujas de hidrógeno molecular y bioelementos como calcio, magnesio, hierro, cobre, selenio y zinc.

8. Robots microscópicos que incorporan Inteligencia Artificial. Investigadores de IBM están construyendo robots microscópicos autónomos que pueden colocarse en cuerpos de agua para monitorear el plancton in situ, identificar diferentes especies y rastrear su movimiento en 3D. Los descubrimientos se pueden usar para comprender mejor su respuesta ante cambios en el entorno, desde temperatura a derrames de petróleo. Incluso, podrían emplearse para predecir amenazas como la marea roja.

Estos inventos tecnológicos y descubrimientos científicos para la descontaminación y el saneamiento del agua dan esperanzas de que el agua limpia y la potable lleguen a cientos de millones de personas que hoy deben sobrevivir en condiciones infrahumanas. Pero estos no son suficientes y todos debemos aportar desde nuestro campo de acción, empezando por tomar conciencia de la problemática y tomar acciones para cuidar el agua y usarla adecuadamente.