La solución de científicas rosarinas para ampliar el acceso al agua potable

Este viernes, como cada 31 de marzo, se conmemora el Día Nacional del Agua con el objetivo de despertar una conciencia sobre la importancia, el uso y el aprovechamiento de los recursos hídricos del país. La fecha fue establecida hace 60 años, en 1963, en el marco del primer Congreso Nacional del Agua de Argentina, para celebrar los 25 años de la Dirección General de Hidráulica (DGH) de Córdoba, provincia anfitriona del evento y líder en esa época en la actividad de ingeniería asociada a sus recursos hídricos.

Argentina se ubica dentro de los países de la región con mayor cobertura de los servicios de agua potable, más del 80% de la población tiene acceso a la red, aunque aún persiste un porcentaje que debe abastecerse de este recurso mediante formas alternativas. Fuera de los conglomerados, muchas comunidades se encuentran alejadas de los centros de distribución de agua potable y usualmente se abastecen de aguas subterráneas para consumo, que suelen contener metales como el hierro y el manganeso. Frente a este escenario, un grupo de científicas rosarinas desarrollaron un inóculo bacteriano que remueve los metales a partir de un filtrado biológico. 

En diálogo con Rosarioplus.com, Natalia Gottig, investigadora del Instituto de Biología molecular y celular de Rosario (IBR) y directora del proyecto, contó cómo se llevó adelante el desarrollo y cuáles son sus posibles aplicaciones con los consecuentes beneficios que traería para el acceso al agua potable.

Desde el Centro de Ingeniería Sanitaria diseñaron un sistema de filtración biológica que consiste en hacer primero un proceso de aireación del agua, porque al ser aguas subterráneas tienen baja concentración de oxígeno. Después se pasa por filtros (uno de grava más grueso y luego uno de arena más fino) en los que las bacterias presentes naturalmente en el agua se pegan a ellos y se ocupan de oxidar los metales, quedando los óxidos retenidos en los filtros. 

Sin embargo, el sistema que resultó una innovación en su momento para dejar atrás el viejo filtrado físico químico, presenta un problema. Si bien el hierro se empieza a remover del agua ni bien instalado el filtro, para el manganeso se tarda un mínimo de seis meses para que las bacterias logren crecer y empezar a producir la oxidación necesaria que lo elimine y el agua quede apta para el consumo. 

Para poder sortear esta dificultad  pensaron en el IBR y su experiencia en el trabajo de fisiología bacteriana y microbiología. Desde ese laboratorio, lograron desarrollar un inóculo bacteriano para aplicar a los filtros y lograr que ni bien instalado el sistema empiece a funcionar para abastecer de agua a la población. 

– ¿Cómo surgió la idea de llevar adelante esta investigación?

– Natalia Gottig: El proyecto surgió a partir de una demanda provincial, desde el Centro de Ingeniería Sanitaria, porque las localidades ubicadas en el norte santafesino no tienen acceso al agua de red con la que se abastecen los grandes centros urbanos. Entonces, para proveer de agua a la población se hacen excavaciones y se obtiene el agua a partir de napas subterráneas. El problema que surge en estos casos es que en estas aguas se filtra hierro y manganeso en concentraciones que no son aptas para el consumo. Antiguamente, se instalaban plantas que llevaban adelante un proceso de filtrado físico químico: se le agregaba al agua un reactivo oxidante para oxidar los metales y luego filtrarlos. Pero si bien se filtraba del agua y la dejaba apta para el consumo, el reactivo tenía un impacto ambiental que era dañino para el medio. Por eso es que se pasa al sistema de filtrado biológico. Sin embargo, este tiene un problema, para que empiece a funcionar, es decir las bacterias a trabajar, se tarda un mínimo de seis meses. 

– ¿Cuál es la solución que encontraron para acelerar este proceso?

– N.G.: Se nos ocurrió que era posible inyectar las bacterias que tardaban en crecer y se encargaban de este proceso. Así que hicimos un muestreo de plantas que funcionaban hace muchos años y funcionaban bien con estas bacterias que oxidan el metal. Las llevamos al laboratorio, las hicimos crecer en medios de cultivo y detectamos cuales eran las que tenían la capacidad de oxidar manganeso. Alimentábamos a las bacterias con manganeso y las colonias que veíamos que se ponían de color marrón eran las que estaban oxidando el metal. Nos quedamos con los aislados bacterianos más eficientes para oxidar y que además tenían una buena adherencia a la arena de los filtros, que era otra de las cualidades que necesitábamos, y la capacidad de crecer a diferentes temperaturas. Con esas características fuimos seleccionando a nuestras mejores bacterias, que nos dieron como resultado el inóculo bacteriano. 

– Y luego de eso, ¿cómo sigue? Porque tenés las mejores bacterias pero ahora hay que sumarlas.

– N.G.: Así es. Aquí se presentaba el segundo desafío de la investigación. Empezamos a buscar la forma de hacer crecer ese inóculo bacteriano y que no sea costoso. Así que se nos ocurrió probar desechos orgánicos de la industria del biodiesel, algo que es totalmente gratis porque actualmente se desecha. Y funcionó. Las bacterias crecieron rápido, fácil y barato. Luego aplicamos un proceso de disecado de este inóculo, que hace que soporten más tiempo sin morir y además es más económico su transporte hacia donde tengan que ser aplicadas. Hicimos pruebas de laboratorio y la eficiencia fue exitosa. 

– ¿Qué nuevas aristas abrió la investigación?

– N.G.: Ahora estamos en la etapa de terminar de construir una planta piloto, que se va a instalar en San Lorenzo, y en donde vamos a trabajar con aguas subterráneas naturales que tienen manganeso. Desde ahí empezar a realizar los ensayos correspondientes para ver si se repite en la planta piloto lo que ya analizamos en laboratorio. Luego de esto, ya podremos escalar el uso del inóculo para que se pueda aplicar a plantas reales.