La contaminación del agua por fármacos es una amenaza silenciosa y creciente a nivel mundial. Medicamentos como la carbamazepina, utilizada para tratar la epilepsia y trastornos neurológicos, persisten en el medio ambiente incluso después de ser procesados en plantas de tratamiento de aguas residuales. Esta persistencia se debe a que las infraestructuras actuales no están diseñadas para eliminar eficazmente estos compuestos, lo que resulta en la acumulación de fármacos en ríos, lagos y acuíferos, con consecuencias potencialmente devastadoras para la vida acuática y la salud humana.
Ante este desafío, un equipo de científicos de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile ha dado un paso adelante con el desarrollo de un biocompuesto innovador. Liderados por el Dr. Daniel Arismendi, del Departamento de Química Inorgánica y Analítica, los investigadores han creado un material que no solo detecta la carbamazepina, sino que también mejora su extracción del agua, ofreciendo una solución prometedora para mitigar este problema.
El biocompuesto se basa en una combinación estratégica de dos componentes: quitosano, un biopolímero natural derivado de la quitina presente en las conchas de crustáceos, y biocarbón (biochar), un material carbonoso obtenido a partir de la carbonización de materia orgánica, como residuos agrícolas o forestales. La clave del éxito radica en el “efecto sinérgico” que se produce al combinar estos dos materiales. Según explica el Dr. Arismendi, “Lo interesante que encontramos al combinar estos dos materiales es lo que se conoce como efecto sinérgico. El rendimiento final es muy superior al que obtendría cada uno de forma individual”.
Este efecto sinérgico se traduce en una mayor capacidad de adsorción de la carbamazepina y sus metabolitos, facilitando su eliminación del agua. A diferencia de los absorbentes comerciales tradicionales, que pueden ser costosos y generar un mayor impacto ambiental debido a sus procesos de fabricación industrializados, el biocompuesto desarrollado por los científicos chilenos es una alternativa sostenible y amigable con el medio ambiente.
La investigación, publicada en la prestigiosa revista Carbohydrate Polymers, detalla los resultados de las pruebas realizadas tanto en laboratorio como en condiciones reales. Los científicos probaron el biocompuesto en agua recolectada de una planta de tratamiento de aguas residuales, donde demostraron su capacidad para cuantificar metabolitos asociados con la carbamazepina, confirmando su eficacia en entornos ambientales complejos.
“Uno esperaría que, después de una planta de tratamiento de aguas residuales, las aguas estuvieran completamente limpias, pero lamentablemente estas plantas no están diseñadas para eliminar este tipo de contaminantes”, puntualiza el Dr. Arismendi, subrayando la importancia de desarrollar nuevas tecnologías para abordar este problema emergente.
El equipo de investigación ya está explorando nuevas combinaciones de biopolímeros y biocarbones para identificar y eliminar otros fármacos contaminantes, así como metales pesados, ampliando el alcance de esta innovadora tecnología. Este trabajo representa un avance significativo en la búsqueda de soluciones sostenibles para proteger nuestros recursos hídricos y garantizar la salud de los ecosistemas y las comunidades.
La iniciativa de la Universidad de Chile no solo ofrece una solución técnica al problema de la contaminación por fármacos, sino que también promueve el uso de materiales renovables y procesos respetuosos con el medio ambiente, contribuyendo a un futuro más sostenible. La investigación destaca la importancia de la colaboración entre la academia y la industria para desarrollar soluciones innovadoras que aborden los desafíos ambientales más apremiantes de nuestro tiempo. El biocompuesto podría implementarse en plantas de tratamiento de aguas residuales existentes o integrarse en sistemas de filtración descentralizados, ofreciendo una herramienta versátil y eficaz para combatir la contaminación por fármacos en diversas escalas.