Prensa IVIC/ Edith García.- Un equipo de científicos venezolanos avanza en el desarrollo de una tecnología pionera orientada a purificar cuerpos de agua de forma eficiente, duradera y económica. A través de la síntesis de nanoburbujas de oxígeno e hidrógeno.
Esta investigación busca ofrecer una alternativa sustentable para la desinfección bacteriana en tanques, plantas de tratamiento, superando las limitaciones de los métodos tradicionales.
El proyecto está liderado por el Dr. Eric Plaza, físico, investigador y jefe del Centro de Ingeniería de Materiales y Nanotecnología, quien explica que el objetivo central es diseñar un mecanismo accesible que permita llevar esta tecnología de la escala de laboratorio a prototipos funcionales de uso industrial y comunitario.
La física detrás del fenómeno, ¿por qué nanoburbujas?
A diferencia de las burbujas convencionales, como las que produce un oxigenador de pecera, que ascienden rápido a la superficie y desaparecen por la fuerza de empuje, las nanoburbujas poseen dimensiones tan reducidas que la gravedad y el empuje pierden efecto sobre ellas.
“Cuando las burbujas son microscópicas, se genera a su alrededor una capa de carga electrostática. Al tener la misma carga, se repelen entre sí y no se integran, es decir, no se unen para formar una grande. Esto permite que permanezcan suspendidas dentro del agua durante meses”, detalla el Dr. Plaza.
Durante esa permanencia, el oxígeno genera radicales libres que atacan directamente las membranas celulares de las bacterias, inhibiendo su multiplicación de forma natural sin necesidad de añadir insumos químicos constantes.
Electrólisis asistida por ultrasonido
El método más común en la literatura científica para producir estas burbujas es la cavitación por ultrasonido. Sin embargo, este proceso suele hacer que las burbujas implosionen casi al instante, y no es eficiente. Para resolver este desafío, el equipo del Dr. Plaza desarrolló una metodología propia, electrólisis asistida ultrasónicamente.
Al integrar electrodos (cátodo y ánodo) al sistema de ultrasonido, se induce la ruptura química del agua para generar gases de hidrógeno y oxígeno controlados, los cuales son liberados de manera temprana permitiendo la formación de nanoburbujas. Esta innovación dio origen al trabajo científico titulado “Electrólisis asistida ultrasónicamente: un método para generar nanoburbujas de tamaño adaptable para inhibir el crecimiento bacterial”, el cual se encuentra en fase de publicación.
Avances del proyecto y visión a futuro
La investigación ha superado con éxito sus primeras fases experimentales y cuenta con la participación de jóvenes talentos, como la estudiante Vanessa Uzcategui en las labores de caracterización, y un estudiante doctoral enfocado en el desarrollo de instrumentación nacional.
Pruebas microbiológicas: Los ensayos de laboratorio ya mostraron resultados positivos en la inhibición de bacterias patógenas altamente resistentes (Pseudomonas aeruginosa), y actualmente se evalúa su efectividad ante la Escherichia coli.
Hacia el prototipo: Tras validar la técnica a nivel experimental, la siguiente meta es la construcción de un prototipo que permita escalar la aplicación a tanques de prueba al aire libre, evaluando variables de volumen y rendimiento ambiental.
Impacto en la salud pública y soberanía tecnológica
El alcance final de este desarrollo apunta al saneamiento ambiental enfocado en la contaminación bacteriana, una de las principales problemáticas en cuencas hidrográficas y sistemas de distribución de agua.
Frente a tecnologías tradicionales como el clorado, que exige la reposición constante de insumos y genera costos recurrentes, el sistema de nanoburbujas se proyecta como una solución autónoma, de bajo mantenimiento y más eficiente en el tiempo.
Asimismo, la ejecución del proyecto ha permitido fortalecer el equipamiento del laboratorio, incluyendo la adquisición de instrumentación avanzada como un difractómetro de rayos X, clave para la caracterización de materiales en esta y otras investigaciones del centro.
“Queremos contar con metodologías alternativas, más económicas y efectivas en el tiempo. Tener un sistema que se pueda instalar en una planta o cuerpo de agua y dejar actuando de forma continua representa un salto cualitativo para el país y para el sector”, concluye el Dr. Plaza.
