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innovadores menores de 35

Melissa Rodríguez, 24

Monitoreo inalámbrico de contaminantes del agua mediante una red de biosensores

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

Melissa Rodríguez

Una deteriorada tubería de plástico emerge de la pared de un terraplén en el cauce del río La Silla -al noroeste de México- y vomita sin parar un fluido tóxico que va coloreando las aguas de un azul eléctrico. El La Silla es solo un pequeño afluente que traviesa el populoso municipio de Guadalupe y cuyas aguas acaban llegando, cientos de kilómetros después, al Golfo de México; sin embargo, su degradación ejemplifica con claridad un problema de escala mucho mayor.

Los medios de comunicación señalaron en 2012 como responsable del vertido a la empresa Industrias IRO, fabricante de pigmentos, y algunos científicos locales alertaron de que la zona había quedado impregnada por compuestos que permanecerán en el cauce durante años. Sin embargo, tras el revuelo mediático inicial, las graves carencias de los programas públicos de control de la calidad de las aguas - parciales y poco sistemáticos- siguen ahí. No era la primera vez que las aguas del La Silla se teñían artificialmente: en 2011 varias voces ciudadanas ya alertaron del vertido de otro pigmento, verde esta vez. Además, la situación se complica cuando el peligro es incoloro, en forma de contaminantes imposibles de detectar a simple vista.

Ante situaciones como esta, Melissa Rodríguez, una joven química estudiante de doctorado en el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITSEM), ha decidido crear una tecnología con la que superar las carencias de los sistemas de monitoreo institucionales y hacer frente a la contaminación de las fuentes de agua mexicanas. "Muchas veces no se puede saber si algo malo está ocurriendo en algún río por falta de mediciones al momento: ¿qué pasa si se toma una muestra a las 1:00 pm y se vertió un contaminante a las 3:00 pm? No sabríamos que sucedió hasta el próximo muestreo, y eso si la muestra no está ya muy diluida", advierte esta joven.

Esta innovadora de solo 24 años, que lidera la célula de incubación de Biosistemas Integrados e Inteligentes del ITSEM, ha creado un biosensor enzimático capaz de detectar compuestos fenólicos en el agua, moléculas que se encuentran en los vertidos de muchas  industrias químicas y cuyas repercusiones para la salud van desde irritaciones hasta daños en el sistema digestivo. Este biosensor emplea una enzima inmovilizada -la lacasa- que reacciona ante estos compuestos y genera una serie de señales químicas que son captadas y transformadas para poder ser interpretadas por la parte electrónica del microsistema, basada en tecnología convencional CMOS.

No obstante, tal y como reconoce la joven, detectar los contaminantes que puedan ser dañinos resulta esencial, pero es aún más importante unir esa recogida de datos con la alerta temprana a los centros de toma de decisiones. Para ello, Rodríguez ha involucrado a un equipo interdisciplinar en el desarrollo de un proyecto más ambicioso: una red inalámbrica de monitoreo en tiempo real de la calidad del agua. Dentro de ella, el biosensor creado por Rodríguez es una de las piezas de una estación de muestreo que lleva incorporados mas biosensores -sensibles a otros contaminantes- además un dispositivo para medir parámetros ambientales.  Estos detectores van acoplados a un sistema informático inteligente que, según Rodríguez, permite al usuario "acceso dinámico a la información recolectada, formando así una red sensorial de monitoreo inalámbrica, integrada por diversas estaciones".

A diferencia de otros sistemas de evaluación de la calidad de las aguas fluviales ya en el mercado, Rodríguez y su equipo no solo miden los parámetros más comunes como el pH, la temperatura o la conductividad, sino que gracias a la incorporación de biosensores también podrían detectar la presencia de "contaminantes de importancia para la salud como los compuestos fenólicos, bifenilos policlorados, colorantes, etc.", explica la joven, que ha patentado su biosensor para detección de compuestos fenólicos y fundó en agosto de 2012 la empresa Biosensores de Monterrey S. de RL. con vistas a su fabricación industrial y comercialización.

Gracias a la propuesta de Rodríguez instituciones como la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) podrían disponer de una herramienta eficiente de control de los ríos y lagos, ya que recibirían una señal de alarma en el momento en que un contaminante esté presente en cualquier punto de la red. "Esto permitiría una respuesta inmediata para tomar las medidas pertinentes por las autoridades reguladoras", remarca la innovadora.

Por el momento, Rodríguez y su equipo ya han probado este sistema "con resultados positivos" dentro del campus del ITSEM: instalaron los sensores en la planta de tratamiento de aguas de este centro y realizaron el seguimiento de las señales inalámbricas desde el laboratorio de un edificio cercano. Su próximo objetivo -para el que han iniciado conversaciones con el gobierno regional y con CONAGUA- es realizar pruebas de concepto en un sistema real mediante la instalación de su estación de monitoreo en el cauce del río La Silla, y posteriormente, replicarla en otros ríos mexicanos.

En opinión de Rafael Anta, especialista jefe en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y miembro del jurado de los premios MIT Technology Review Innovadores menores de 35 México, esta joven química ha diseñado una tecnología "de alto potencial para exportar" y destaca por haber realizado un trabajo "muy innovador y sofisticado" que puede contribuir a mejorar la gestión de los recursos hídricos. - Elena Zafra

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