Egresada de la UAT diseña material biodegradable para purificar agua a bajo costo

Egresada de la UAT diseña material biodegradable para purificar agua a bajo costo

• La máxima casa de estudios de la entidad inició el proceso de patente de este biocompuesto elaborado con almidón, quitosano y fibras de framboyán, el cual elimina contaminantes altamente tóxicos.

Con el objetivo de combatir la contaminación por metales pesados en los recursos hídricos, la Universidad Autónoma de Tamaulipas (UAT) impulsa el desarrollo de un biocompuesto avanzado y sostenible diseñado para la filtración de agua a bajo costo.

La innovación es liderada por María Fernanda González Arellano, egresada de la carrera de Ingeniero Químico de la Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa Aztlán (UAMRA), bajo la asesoría académica del Dr. Juan Roberto de la Torre Escareño. 

El diseño aborda directamente la problemática del cromo hexavalente (CrVI), un contaminante altamente tóxico, carcinógeno y de difícil eliminación mediante métodos convencionales. Para resolverlo, la investigadora desarrolló una matriz biodegradable que combina almidón termoplástico, quitosano y fibras extraídas de la vaina del árbol de framboyán (Delonix regia). 

Debido a su viabilidad e impacto ambiental, la UAT ya inició el proceso para patentar este producto, el cual constó de cuatro etapas: recolección, molienda, formulación y termoprensado. Tras su fabricación, el biocompuesto se sometió a una rigurosa evaluación experimental. Mediante análisis espectroscópico (ATR-FTIR) se identificaron los grupos funcionales de la matriz polimérica que interactúan y adsorben el metal pesado. Complementariamente, se evaluó su dureza y estabilidad en medios acuosos, se confirmó su coloración rojizo-amarilla, típica de los componentes lignocelulósicos, y se cuantificó su capacidad real de retención del contaminante. Además, un análisis estadístico por superficies de respuesta determinó las condiciones óptimas de operación, validando la viabilidad de escalar este proceso a nivel piloto industrial.

El estudio técnico también demostró una sólida ventaja financiera. A nivel laboratorio, el costo de producción por muestra es de 118 pesos; sin embargo, al escalar el proceso a nivel piloto, el costo proyectado disminuye drásticamente a un rango de entre 0.9 y 3.2 pesos por unidad. Actualmente, el quitosano es el insumo de mayor valor (representa entre el 40 % y el 60 % del costo total), por lo que ya se plantea obtenerlo a partir de residuos de la industria camaronera para abaratar aún más la producción. En términos comparativos, mientras que fabricar un gramo de filtro comercial cuesta alrededor de 10 pesos, el material desarrollado en la UAT reduce este costo a tan solo 10 centavos por gramo.

A partir de este análisis, y mediante la modificación química de la celulosa (mercerización) combinada con técnicas de fabricación e impresión 3D de nuevos dispositivos, la propuesta busca ofrecer al mercado filtros especializados con un valor final estimado de 120 pesos, frente a las alternativas comerciales convencionales que oscilan entre 1 500 y 3 500 pesos.

Por su rigor científico, enfoque de economía circular y viabilidad de transferencia tecnológica, el proyecto obtuvo el Primer Lugar en la Categoría Libre del Certamen Estatal de Creatividad e Innovación Tecnológica ExpoCiencias Tamaulipas 2026. Con este logro, la UAT reafirma su compromiso con la investigación aplicada y la transformación de residuos agroindustriales en soluciones de alto impacto ambiental.