Científico de Patagonia busca recuperar cuerpos de agua con nanotecnología
Una investigación desarrollada por el científico Felipe Mondaca, busca recuperar cuerpos de agua y producir hidrógeno verde, abriendo un camino hacia un futuro más sostenible con ayuda de la física computacional y la mecánica cuántica.
En un avance que promete transformar la manera en que se aborda la contaminación del agua, el Dr. Felipe Mondaca, científico investigador especialista en nanociencias y nanotecnología de la Universidad San Sebastián en Puerto Montt, está analizando materiales fotocatalizadores a escala nanométrica. Estos materiales pueden degradar contaminantes orgánicos en cuerpos de agua, lo que ofrece una alternativa sostenible a los métodos actuales.
En simple, los nanomateriales fotocatalizadores facilitan la descomposición o transformación de sustancias, cuando se exponen a la luz, sin ser consumidos en el proceso.
La industria textil, por ejemplo, no sólo consume agua, sino que también genera residuos complejos. Los tintes utilizados en la fabricación de prendas como los tradicionales jeans, contienen moléculas que son notoriamente difíciles de eliminar con tratamientos convencionales. “A menudo, la remoción de estos contaminantes requiere procesos intensivos en energía, muchas veces provenientes de fuentes no renovables”, explicó el Dr. Mondaca.
“Nuestra meta es que podamos reutilizar esa agua residual, una vez que estos nanomateriales hayan degragado los contaminantes, cerrando un ciclo de producción más limpio y eficiente”, agregó el investigador de la Sede De la Patagonia.
Un laboratorio virtual para el futuro del agua
Aunque el análisis de fotocatalizadores que degraden contaminantes ya se estudia en otros países, lo innovador de esta investigación – que se desarrolla en el marco de un Fondecyt de Iniciación– es su metodología. En lugar de complejos y extensos experimentos de laboratorio, el Dr. Mondaca está usando física computacional para predecir y entender las propiedades de estos nanomateriales.
“Utilizamos la mecánica cuántica y simulaciones avanzadas para estudiar cómo se comportan los materiales a nivel atómico. Eso permite optimizar y diseñar compuestos con las propiedades deseadas de manera mucho más eficiente, lo que reduce la necesidad de efectuar cientos de pruebas experimentales”, afirmó.
Para realizar estos cálculos, el científico está colaborando con el National Laboratory of High Performance Computing en Santiago. En su estudio, utiliza un supercomputador cuya capacidad es sumamente limitada en el continente, lo que posiciona su investigación como pionera en la región y con potencial impacto a nivel global.
Energía limpia
Si bien el proyecto se encuentra en una etapa inicial, a través de este estudio, el investigador no sólo busca degradar contaminantes, sino que también tiene la ambiciosa visión de que estos materiales puedan generar hidrógeno verde.
Este tipo de hidrógeno es clave para la descarbonización de diferentes industrias, desde el transporte hasta la producción de fertilizantes y el almacenamiento de energía. Su importancia radica en que su combustión no emite gases de efecto invernadero, a diferencia del hidrógeno gris, que se producen con combustibles fósiles.