En el Departamento de Química de la Universidad de La Serena trabajan en el desarrollo de biopolímeros derivados del quitosano, capaces de remover metales de aguas contaminadas, para enfrentar la contaminación industrial.

En el marco del proyecto internacional de cooperación SATREP, de Recuperación de Bioproductos de Alto Valor para Aumentar la Sustentabilidad de la Industria Pesquera en Chile (ReBiS) un equipo de investigadores busca transformar los descartes de la industria pesquera en soluciones sustentables para los desafíos ambientales del país.

Es así como bajo la dirección de la académica Claudia Bernal, del Departamento de Química de la Universidad de La Serena, la línea de investigación en nuevos bioproductos y biomateriales trabaja en el desarrollo de derivados del quitosano, un biopolímero obtenido del exoesqueleto de crustáceos, con potencial para remover y recuperar metales presentes en aguas provenientes de la minería, entre otras cosas.

Con respecto a esto, la Doctora en Ciencias Químicas explicó que “entre los descartes de la industria camaronera se puede extraer quitosano, el que tiene funcionalidades químicas muy interesantes, porque tiene grupos amino y grupos OH, los que son fácilmente modificables para diferentes aplicaciones”.

Y aseguró que “nuestro interés es hacer un tratamiento adecuado al quitosano, para poder usarlo para absorber los metales residuales presentes en el agua proveniente de los procesos mineros, con el fin de diseñar una posible solución para este problema crítico en nuestro país”. 

Bernal también detalló que “actualmente estamos trabajando con materia prima local, el quitosano obtenido desde descartes de crustáceos, el que modificamos mediante el uso de un polifenol oxidasa, para oxidar el fenol y así formar una quinona que atrapa metales. Además de esto, estamos estudiando la posibilidad de atrapar tierras raras”.

“Elegimos un polifenol porque podemos encontrar gran cantidad de ellos en los Residuos Industriales Líquidos (riles) de la industria agrícola vitivinícola, lo que sumado a los quitosanos de la industria marina, aportan una gran sustentabilidad”, agregó.

Además de esto, la investigadora recalcó que “por medio de esta opción descontaminante queremos generar estrategias que nos permitan recuperar el agua, separandola de los metales de interés, de manera de ofrecer una opción sustentable a las industrias que tienen esta problemática”.

La experta también detalló que “nosotros trabajamos con perlas modificadas con quinonas, las que no son solubles en agua, por lo que se pueden recuperar y el agua sigue su curso. Un desafío a futuro sería adaptar esta tecnología para poder separar los metales del sedimento, pero para eso se requiere de otra inversión”.

Planes a futuro

El proyecto SATREPS es liderado por la Universidad de La Serena, y desarrollado en colaboración con la U. Católica del Norte, el cual es financiado por la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA) y la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología (JST),

Si bien el proyecto ReBiS lleva dos años y medio de trabajo, la línea de investigación de la modificación del quitosano propuesta por la académica Bernal comenzó en marzo del 2024, llevándose a cabo a través de las tesis de pregrado de Valentina Iglesias Galleguillos y Constanza Varas Salinas, de la carrera de Química USerena.

“Esto es algo muy significativo para nosotros, ya que son los mismos estudiantes de pregrado los que han ido trabajando en este avance”, destacó.

En cuanto a los principales resultados de esta investigación, la académica dio a conocer que “hasta ahora hemos encontrado muy buenos rendimientos de atrapamiento de hierro y de cobre”.

Sumado a esto, de acuerdo a la investigadora, “el proyecto ReBiS debería terminar el 2028 y para ese entonces esperamos tener un producto viable a escala piloto, que cierre el ciclo de los residuos de la industria marina y pesquera, dando solución a una gran problemática de la industria minera, que no olvidemos que hasta ahora es conocida por ser el sueldo de Chile”.

“Si bien para llegar a un producto comercial se necesitaría que nos podamos adjudicar un fondo de investigación, el que este proyecto siga creciendo dependerá de los intereses que pueda generar en el sector productivo”, añadió.

Ahondando en el futuro de esta investigación, la experta argumentó que “si bien desde la academia está la firme intención de hacer innovación y transferencia tecnológica, para poder hacer investigación necesitamos que se establezca una conversación con el sector productivo, estatal y con la comunidad, para que nuestros resultados investigativos puedan convertirse en productos mínimos viables que vean la luz, se puedan implementar, escalar  y así puedan ayudar a mejorar nuestra sociedad”.