Tecnología en línea para controlar los microcontaminantes del agua
Los microcontaminantes (sustancias químicas que se encuentran en el agua en concentraciones muy bajas) proceden de diversas fuentes. Entre ellas se incluyen los fármacos y champús, así como los plásticos y plaguicidas. «Las depuradoras de agua y aguas residuales no siempre pueden identificar y eliminar estos microcontaminantes», explica el coordinador del proyecto ECO-SOS, Harsha Ratnaweera, de la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida. «Cuando esto ocurre, pueden acumularse en las masas de agua, o incluso en los tejidos de peces y mejillones. Esto plantea posibles riesgos para el medio ambiente y problemas de salud».
El reto de encontrar microcontaminantes
El equipo del proyecto ECO-SOS, financiado con fondos europeos, se propuso resolver este problema desarrollando nuevos sistemas de control de microcontaminantes en tiempo real. El objetivo era aplicar técnicas inteligentes de cálculo informático a los datos recopilados por sensores físicos en línea asequibles y de fácil acceso. «Las herramientas que se emplean hoy día para encontrar microcontaminantes suelen ser caras, lentas y complejas», señala Ratnaweera. «Es casi como buscar una aguja en un pajar». Por ello, Ratnaweera y su equipo quisieron comprobar si los sensores de «software» podían detectar los microcontaminantes de forma más eficaz. Las muestras de agua tomadas en una depuradora de Noruega se controlaron y, luego, se analizaron mediante algoritmos derivados de modelos matemáticos complejos. El equipo también investigó el uso potencial de las sondas espectrales en los sistemas de sensores de «software». Aquí se prestó especial atención a la medición de sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS, por sus siglas en inglés). Las PFAS son sustancias químicas que se utilizan para fabricar revestimientos de fluoropolímeros y productos antimanchas, y figuran entre los microcontaminantes más preocupantes presentes en el medio ambiente.
Potencial de los sistemas de sensores de «software» en línea
Los resultados del proyecto, que contó con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, han contribuido a poner de relieve la sensibilidad y el potencial de los sistemas de sensores de «software» en línea para el seguimiento y la detección de microcontaminantes. «Durante nuestra campaña de muestreo, encontramos diversas sustancias, entre ellas fármacos (que era el objetivo principal), pero también ftalatos (un plastificante) y bisfenol A (otro plastificante)», explica Ratnaweera. «La mayoría de estas sustancias estaban presentes en concentraciones extremadamente bajas». Un hallazgo interesante fue la alta frecuencia de detección de ftalatos. Se detectaron algunos ftalatos en la mayoría de las muestras de agua, lo que sugiere que estos contaminantes deberían convertirse en el foco de atención de los controles futuros. Sin embargo, la medición de las PFAS resultó más difícil, ya que estas no absorben ni emiten luz. El equipo tuvo que buscar formas indirectas de medir estas sustancias químicas, incluidas las señales fluorescentes emitidas por la materia orgánica presente en el agua. No obstante, la información obtenida en estos ensayos ayudará a desarrollar los próximos sistemas de vigilancia de estos contaminantes.
Refuerzo de la vigilancia y el control de los microcontaminantes
El análisis de los datos de los experimentos sigue en curso. «Crear sensores de "software" es un proceso que lleva mucho tiempo e implica validar y manejar amplios conjuntos de datos», añade Ratnaweera. «Esto hace que sea computacionalmente exigente. La baja concentración de estos contaminantes es uno de los mayores retos en el desarrollo de sistemas de "software"». No obstante, Ratnaweera cree que el proyecto ha supuesto una importante contribución al avance de los conocimientos sobre análisis de datos, así como al desarrollo de sensores de «software» para detectar microcontaminantes en el agua. Sin duda, esto podría ser importante en un futuro próximo, sobre todo si se exige a las autoridades y agencias relacionadas con el agua que refuercen su vigilancia y control de los microcontaminantes.
Palabras clave
ECO-SOS, microcontaminantes, sensores, contaminantes, aguas residuales, PFAS, ftalatos
