La UTEM está impulsando investigaciones que transforman el futuro: desde el saneamiento de aguas residuales hasta el diseño de biorreactores sostenibles, combinando ciencia, innovación y compromiso social. 

Así es como las y los profesionales de la universidad, en conjunto con expertos del Tecnológico de Monterrey (TM), México, han estado trabajando en AL-Quality, un proyecto de desarrollo sostenible que usa ingeniería civil química en el tratamiento de aguas residuales de la industria porcina, avícola y ganadera en Chile. 

La innovación se desarrolló en el Laboratorio de Tratamiento Solar de Aguas y Bioprocesos con ayuda del Programa de Biología Computacional (PROBICOM). 

¿Su objetivo? Poner en marcha soluciones sostenibles para mejorar la eficiencia de los sistemas de tratamiento de aguas residuales producidas por el sector agroalimentario del país actualmente.

Te invitamos a conocer este innovador proceso para responder cómo tratar aguas residuales con microalgas.

Desarrollo del prototipo y biorremediación

El prototipo de laboratorio se basó en un proceso que combina la sedimentación, filtración y biorremediación. 

Como núcleo, se utilizaron microalgas modificadas para crecer en aguas residuales, tales como la Chlorella Vulgaris. Investigadoras e investigadores del equipo se encargaron de hacer una mutación genética a esta cepa a través de radiación UV con el objetivo de aumentar su capacidad de biorremediación. 

Inicialmente, el equipo evaluó distintas microalgas y sus especies, como: 

• Chlorella Vulgaris.
• Haematoccocus Pluvialis.
• Chlamydomonas Reinhardtii.

Lo que buscaban era analizar la capacidad de estas especies para remover compuestos nutrientes como el nitrógeno y el fósforo total, así como para degradar materia orgánica.

Es así como la cepa de Chlorella Vulgaris mostró la mayor capacidad, con una remoción máxima de nitrógeno del 45 % y de fósforo del 37 %. Esta cepa sería la elegida para continuar con el proceso. Desde este punto, lo que necesita el equipo es que los resultados sean suficientes para cumplir con la normativa chilena actual (D.S. 90/2000), ya que estos no estaban llegando al cumplimiento.

Cumplimiento normativo y resultados relevantes

Gracias a la mutación genética, la capacidad de biorremediación de la cepa mejorada de Chlorella Vulgaris se incrementó significativamente, logrando porcentajes de remoción de nitrógeno, fósforo y Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) de 91,4 %, 67,7 % y 50,8 %, respectivamente. Así es como se alcanzaron los estándares establecidos por la normativa chilena en cuanto a vertimiento para uso de aguas en regadío.

Desde este momento, se trabajaría con esta cepa mejorada de la microalga Chlorella Vulgaris para llegar a las principales conclusiones sobre cómo tratar aguas residuales.

Microalgas con capacidad de remoción de contaminantes

Así es como el proyecto llegó a una conclusión reveladora: la biomasa generada por esta microalga y su mutación cuenta con la composición de ácidos grasos polisaturados y carotenoides para su uso en el sector acuícola. Con ello, es posible pensar en otros usos dentro de la industria, abriendo nuevas aristas llenas de posibilidades. 

Asimismo, aunque este proceso no garantiza un cultivo 100 % mutado, la presencia de una fracción de clones con alta capacidad de remoción de contaminantes es positiva.

El proyecto y sus hallazgos han sentado las bases para la planificación de futuras acciones, como:

• Identificación y aislamiento de los clones óptimos.
• Modelación computacional para entender los cambios genéticos.
• Escalada del proceso a entornos reales.

Desarrolla soluciones sostenibles a través de la Ingeniería Civil Química

Este proyecto subraya cómo la Ingeniería Civil Química desempeña un papel clave en la búsqueda de soluciones sostenibles para problemas ambientales. 

Esta disciplina combina principalmente tres ciencias que fueron fundamentales para el desarrollo de un proyecto como AL-Quality:

• Química.
• Biotecnología.
• Diseño computacional.

Los y las profesionales de la ingeniería civil química tienen la capacidad de diseñar, llevar a cabo, optimizar y controlar procesos, desde su gestación en el laboratorio hasta escalarlos a un uso en la vida real. Proyectos de desarrollo sostenible como este demuestran que esta carrera, más allá de la teoría, puede contribuir a mejorar la calidad de vida y a proteger el medioambiente.

Conoce el perfil de egreso de Ingeniería Civil Química en la UTEM y anímate a convertirte en el investigador o la investigadora de proyectos de alta importancia para el futuro del país como AL-Quality.