Científicos desarrollan Arena-f, una semilla para llevar agua a cientos de millones de personas

Según las Naciones Unidas, 2.100 millones de personas carecen de acceso a servicios de agua potable gestionados de forma segura, la mayoría de los cuales viven en países en desarrollo. El nuevo proceso desarrollado en la Universidad Carnegie Mellon pronto podría ayudar a proporcionar agua limpia a muchas regiones con escasez de agua. (Vea también: [Galería] La riqueza del agua del Vichada según los indígenas Piaroa) 

'Arena-F' usa proteínas de la planta Moringa oleifera, un árbol nativo de la India que crece bien en climas tropicales y subtropicales. El árbol se cultiva para alimentos y aceites naturales, y las semillas ya se usan para un tipo de purificación de agua rudimentaria. Sin embargo, este medio tradicional de purificación deja altas cantidades de carbono orgánico disuelto (DOC) de las semillas, permitiendo que las bacterias vuelvan a crecer después de solo 24 horas. Esto deja solo una pequeña ventana en la que el agua es potable.

La coautora Stephanie Velegol, que ahora es profesor de ingeniería química en la Universidad Estatal de Pensilvania, tuvo la idea de combinar este método de purificación de agua con métodos de filtración de arena comunes en áreas en desarrollo. Al extraer las proteínas de la semilla y adsorberlas (adherirlas) a la superficie de las partículas de sílice, el componente principal de la arena, ella creó arena fina. La 'arena F' destruye los microorganismos y reduce la turbidez, adhiriéndose a las partículas y a la materia orgánica. Estos contaminantes indeseables y DOC pueden luego lavarse, dejando el agua limpia por más tiempo, y la 'arena F' lista para su reutilización.

Si bien el proceso básico fue probado y eficaz, todavía había muchas preguntas sobre la creación y el uso de 'arena F', preguntas que los coautores Bob Tilton y Tood Przybycien, profesores de Ingeniería Química en Carnegie Mellon, decidieron responder.

Han demostrado que el proceso de fabricación muestra un alto grado de flexibilidad, ya que es capaz de trabajar en un rango de condiciones de agua y concentraciones de proteínas sin requerir la presencia de ácidos grasos o la necesidad de fraccionamiento.

Tilton y Przybycien publicaron recientemente un artículo sobre esta investigación, "Adsorción de proteínas de la semilla de Moringa oleifera a la sílice: efectos de la dureza del agua, fraccionamiento y extracción de ácidos grasos", en ACS Langmuir.

En general, las conclusiones a las que Tilton, Przybycien y sus colegas autores podrían llegar a tener importantes beneficios para aquellos en países en desarrollo que buscan una forma de purificación de agua barata y fácilmente accesible. Su trabajo pone a esta nueva innovación un paso más cerca del campo, ayudando a forjar el camino que algún día podría ver el despliegue de 'arena-F' en comunidades de todo el mundo en desarrollo.

"Es un área donde la complejidad podría llevar al fracaso: cuanto más compleja sea, más formas en que algo podría salir mal", dice Tilton. "Creo que la conclusión es que esto respalda la idea de que la tecnología más simple podría ser la mejor".

Según las Naciones Unidas, 2.100 millones de personas carecen de acceso a servicios de agua potable gestionados de forma segura, la mayoría de los cuales viven en países en desarrollo. El nuevo proceso desarrollado en la Universidad Carnegie Mellon pronto podría ayudar a proporcionar agua limpia a muchas regiones con escasez de agua. (Vea también: [Galería] La riqueza del agua del Vichada según los indígenas Piaroa) 

'Arena-F' usa proteínas de la planta Moringa oleifera, un árbol nativo de la India que crece bien en climas tropicales y subtropicales. El árbol se cultiva para alimentos y aceites naturales, y las semillas ya se usan para un tipo de purificación de agua rudimentaria. Sin embargo, este medio tradicional de purificación deja altas cantidades de carbono orgánico disuelto (DOC) de las semillas, permitiendo que las bacterias vuelvan a crecer después de solo 24 horas. Esto deja solo una pequeña ventana en la que el agua es potable.

La coautora Stephanie Velegol, que ahora es profesor de ingeniería química en la Universidad Estatal de Pensilvania, tuvo la idea de combinar este método de purificación de agua con métodos de filtración de arena comunes en áreas en desarrollo. Al extraer las proteínas de la semilla y adsorberlas (adherirlas) a la superficie de las partículas de sílice, el componente principal de la arena, ella creó arena fina. La 'arena F' destruye los microorganismos y reduce la turbidez, adhiriéndose a las partículas y a la materia orgánica. Estos contaminantes indeseables y DOC pueden luego lavarse, dejando el agua limpia por más tiempo, y la 'arena F' lista para su reutilización.

Si bien el proceso básico fue probado y eficaz, todavía había muchas preguntas sobre la creación y el uso de 'arena F', preguntas que los coautores Bob Tilton y Tood Przybycien, profesores de Ingeniería Química en Carnegie Mellon, decidieron responder.

Han demostrado que el proceso de fabricación muestra un alto grado de flexibilidad, ya que es capaz de trabajar en un rango de condiciones de agua y concentraciones de proteínas sin requerir la presencia de ácidos grasos o la necesidad de fraccionamiento.

Tilton y Przybycien publicaron recientemente un artículo sobre esta investigación, "Adsorción de proteínas de la semilla de Moringa oleifera a la sílice: efectos de la dureza del agua, fraccionamiento y extracción de ácidos grasos", en ACS Langmuir.

En general, las conclusiones a las que Tilton, Przybycien y sus colegas autores podrían llegar a tener importantes beneficios para aquellos en países en desarrollo que buscan una forma de purificación de agua barata y fácilmente accesible. Su trabajo pone a esta nueva innovación un paso más cerca del campo, ayudando a forjar el camino que algún día podría ver el despliegue de 'arena-F' en comunidades de todo el mundo en desarrollo.

"Es un área donde la complejidad podría llevar al fracaso: cuanto más compleja sea, más formas en que algo podría salir mal", dice Tilton. "Creo que la conclusión es que esto respalda la idea de que la tecnología más simple podría ser la mejor".