Cideteq: talento científico con visión ambiental

El Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq) se posiciona a la vanguardia en proyectos de investigación, desarrollo tecnológico y generación de talento humano en las áreas electroquímica, energía y medio ambiente a nivel nacional e internacional.

Estos proyectos son desarrollados por investigadores que desde su formación estudiantil demostraron talento para trabajar en la solución de problemas ambientales, como la contaminación del agua por actividades industriales.

La doctora María Yolanda Reyes Vidal es egresada de la carrera de ingeniería química de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla con una maestría en biotecnología en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y el doctorado en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A. C. (CIAD) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) en Hermosillo, Sonora. Es parte de las Cátedras Conacyt y actualmente desarrolla en el Cideteq un proyecto para el tratamiento de efluentes industriales.

“Los efluentes son todos aquellos residuos líquidos que las empresas desechan como resultado de sus procesos de producción. Mi formación como ingeniera química me llevó a la zona industrial de Puebla donde pude ver cómo se transforman muchas materias primas en productos. Cuando llego al Cinvestav me encuentro con una planta piloto de biorreactores, en la cual ya integraban procesos biológicos, microorganismos a reactores normales y químicos, lo que me motivó a trabajar en una columna burbujeante para la producción de agentes de control biológico”, recordó.

Reyes Vidal informó que el proyecto de Cátedras Conacyt que desarrolla en Cideteq se enfoca en la obtención de energías renovables a partir de efluentes industriales, utilizando reactores bioelectroquímicos en los cuales, dijo, se utilizan microorganismos que degradan la materia orgánica que está presente en ellos.

“Le llamamos contaminantes a la materia orgánica que está en los afluentes, pero realmente es alimento para los microorganismos, se les dice así porque no entran en parámetros de las normas para descarga de efluentes industriales o corrientes domésticas porque andan unas mil veces arriba de lo que sería permitido; sin embargo, más que un contaminante yo lo veo como una oportunidad de obtener alimento para mis microorganismos. Lo que buscamos es bajar esa carga orgánica del agua para que se ajuste a los límites permitidos y se pueda descargar en el drenaje normal o utilizarla en algún reúso dentro del mismo proceso”, aseguró.

La investigadora del Cideteq señaló que el proyecto, que es apoyado por la Secretaría de Energía (Sener), se encuentra en la etapa de ciencia básica a partir de un cepario de microorganismos, con el que se valorarán los sistemas que se van a utilizar para el desarrollo de un prototipo, el cual se busca presentar a empresas.

“Estamos analizando empresas del sector de alimentos, que por la naturaleza de sus procesos desechan efluentes con alto contenido orgánico. También la industria textil desecha ciertos colorantes que pueden tratarse mediante este sistema. De hecho, nos han pedido que hagamos análisis prospectivos en los cuales, dependiendo de los ramos de industria que hay a nivel local, se puedan desarrollar proyectos afines. Estoy interesada en que de los afluentes de las mismas industrias tengamos algunas muestras y se vayan haciendo análisis para tratarlos mediante esta tecnología”, finalizó.

Recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos

La subdirectora de Posgrado del Cideteq, Erika Bustos Bustos, asumió el compromiso de aportar soluciones a problemas del país desde su formación como ingeniera ambiental en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología (Upibi) del IPN, su maestría en química por la Universidad de Guanajuato y el doctorado en electroquímica en el Cideteq, del cual fue su primera egresada.

“Siempre me gustó la ingeniería, reparar cosas y saber cómo funcionaban, a pesar de que en casa me cuestionaron que no era una carrera para mujeres. Ya en la licenciatura entendí la inquietud que tuve desde pequeña; mi selección en ingeniería ambiental fue porque quería hacer algo por México. Para el posgrado, me recomendaron la Universidad de Guanajuato donde comencé a incursionar en proyectos para tratar suelos contaminados, porque cuando trabajé en Petróleos Mexicanos (Pemex) yo hacía esos tratamientos en suelos”, destacó.

Erika Bustos recordó que, a partir de la literatura, descubrió que en otros países se trabajaba en tratamientos electroquímicos, por lo que decidió estudiar el doctorado en modificación de superficies y el posdoctorado en química, en el Cideteq, al que después, dijo, se incorporó a trabajar.

Abundó que actualmente su línea de investigación está enfocada en el tratamiento electroquímico de suelo contaminado, donde a través de un trabajo interdisciplinario con el área de ingeniería se desarrolló un piloto ya probado a nivel de campo, con el apoyo del Fondo Sectorial de Innovación Secretaría de Economía-Conacyt (Finnova) con muy buenos resultados, pues, dijo, se logró el desarrollo de cultivos de maíz en áreas en donde no se había logrado cultivar nada por la contaminación del suelo.

“La matriz del suelo es más compleja que la del agua. Las partes de una misma extensión de suelo son totalmente diferentes por sus propiedades, esto nos llevó a verificar la distribución de los electrodos, que son superficies conductoras en las cuales nosotros favorecemos reacciones electroquímicas. Verificamos diferentes configuraciones de arreglo de electrodos para ver cuál era la más efectiva y llegamos al concepto de tener un arreglo circular de cátodos y ánodos; para llevarlo a campo creamos una red de esos electrodos, saturamos el suelo con una especie iónica que favoreciera la remoción del hidrocarburo aplicando un campo eléctrico de fracción intermedia y pesada”, puntualizó.

La subdirectora de Posgrado señaló que con este sistema se pudo remover el hidrocarburo del suelo pasándolo de una fase sólida a una líquida, con lo que fue posible retirar esa solución, además de informar que el área de ingeniería del Cideteq desarrolló equipos para procesos de oxidación avanzada para el tratamiento del agua.

Nuevas alternativas de energía

Con el objetivo de buscar alternativas para generar energía, el investigador del Laboratorio Nacional de Micro y Nanofluídica del Cideteq, Abraham Ulises Chávez Ramírez, ha enfocado su trabajo profesional en Cideteq en la utilización de la electroquímica para el desarrollo de opciones alternativas a los combustibles fósiles.

“Mi formación académica fue en el IPN, desde el nivel medio superior hasta la especialidad en sistemas digitales; después me tocó la fortuna de ser de la primera generación que formó la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA). Me interesé en la biónica, por lo que se refiere a combinar la ingeniería con la medicina; en el 2001 fui parte de la primera generación de egresados con esa especialidad. Después realicé un diplomado en tecnologías de información en la Universidad de Toronto, Canadá”, recordó.

Tiempo después, indicó Chávez Ramírez, ingresó al Cinvestav Unidad Zacatenco, en el área de bioelectrónica del Departamento de Ingeniería Eléctrica, donde trabajó en el desarrollo de lenguas electrónicas para el monitoreo de bancos acuíferos y detección de compuestos tóxicos.

“Se presentó la oportunidad de realizar un proyecto de aplicación de inteligencia artificial al modelado y optimización de una planta de energías renovables consistentes en energía eólica, sistemas fotovoltaicos, eólicos y de hidrógeno. Ahí di un giro a mis líneas de investigación, con esas competencias pude integrarme al grupo de Sistemas Electroquímicos de Energía del Cideteq, cuyos proyectos se enfocan en la optimización, modelado y diseño de sistemas electroquímicos para generar energías alternativas a los combustibles fósiles”, aseguró.

Actualmente, indicó Chávez Ramírez, desarrolla tres líneas de investigación orientadas a la compresión electroquímica de hidrógeno, el diseño y optimización de celdas microfluídicas de conversión de energía y el modelado y optimización de sistemas electroquímicos que permitan a México ser más competitivo a nivel internacional en el ramo de las energías renovables.

“Llegué a Cideteq en el 2012 y me ha tocado ser responsable de diversos proyectos en ciencia básica con la Secretaría de Energía, a través del Fondo Newton y el British Council México. Actualmente participo en el proyecto del establecimiento del Laboratorio Nacional de Micro y Nanofluídica”, finalizó.

Fuente: CONACYT.