Investigación UPN: el potencial de la cáscara de maracuyá para remover metales del agua

Cuando el laboratorio se convierte en un espacio vital

Investigadoras Gaby Campos y Valeria Díaz acompañadas del asistente de laboratorio Julio César Gurreonero.

Estudiantes de nuestras carreras de Ingeniería Ambiental e Ingeniería Agroindustrial, encabezados por el docente investigador, Ricardo Vejarano desarrollaron un estudio para evaluar la capacidad absorbente de la cáscara de maracuyá y el bagazo de malta y así remover metales de aguas contaminadas.

Bajo la denominación algo despectiva de desecho, existen productos cuya utilización conlleva importantes beneficios para el medio ambiente: la cáscara de maracuyá y el bagazo de malta, por ejemplo. La primera constituye el residuo de este fruto luego de la extracción de una pulpa muy apreciada para la preparación de jugos y refrescos. El afrecho de malta, por su parte, resulta del uso de este cereal en la elaboración de cerveza.

Poniéndolos en valor y con el ánimo de encontrar solución a los problemas a partir del trabajo investigativo, un equipo multidisciplinario de estudiantes de nuestras carreras de Ingeniería Ambiental e Ingeniería Agroindustrial, con la orientación del docente investigador Ricardo Vejarano, emprendió el proyecto titulado Residuos Agroindustriales como Adsorbentes de plomo (Pb), cromo (Cr) y cobre (Cu) en Aguas Contaminadas con el objetivo de evaluar la capacidad de estos dos residuos agroindustriales como adsorbentes para la remoción de dichos metales.

Tal como se señala en la presentación del estudio, en nuestro país la minería, curtiduría de pieles, fabricación de pinturas, galvanizado de metales y otras actividades industriales generan considerables volúmenes de efluentes con alto contenido de metales como plomo, cromo, arsénico, cobre, hierro y zinc, entre otros. Estos efluentes son descargados en las cuencas hidrográficas (lagos, lagunas y ríos), excediendo a menudo los límites máximos permitidos por la legislación vigente.

La mayoría de estos metales no tienen funciones metabólicas específicas, de modo que no pueden ser ni degradados ni removidos de manera sencilla, afectando la biodiversidad y produciendo la mortalidad de los organismos vivos presentes en estos ecosistemas.

Gaby Campos, quien ya culminó la carrera de Ingeniería Ambiental y junto con sus compañeras Aída Obeso y Valeria Díaz (Ingeniería Ambiental y Agroindustrial, respectivamente) conformaron el equipo investigador, refiere que en el caso de la ciudad de Trujillo el problema de las aguas contaminadas con cromo es particularmente preocupante:

“Tenemos un alto número de curtiembres en la ciudad. Estas plantas utilizan cromo para remover el pelo de las pieles y darles flexibilidad. Sin embargo, al no contar con sistemas de tratamiento adecuado para las aguas residuales, estas pueden intoxicar a los trabajadores y a mediano plazo generar males como cáncer, enfermedades hepáticas, anemia, neurotoxicidad, enfermedades cardiovasculares y osteoporosis”, explica. De igual modo, estos metales pueden ser transportados en los cuerpos de agua, filtrarse a través del suelo y llegar a las fuentes de agua potable y a los cultivos alimentarios, incorporándose en la cadena trófica (cadena alimentaria).

Existen métodos tradicionales que permiten remover del agua los metales en mención. No obstante, estos sistemas requieren de una inversión en tecnología que los hace económicamente inviables. En este contexto, el uso de residuos agroindustriales se muestra como una alternativa promisoria debido a su contenido de polímeros como lignina, celulosa y pectina, capaces de fijar los iones metálicos a través del mecanismo de adsorción química.

El estudio permitió al equipo investigador determinar la eficacia de las biomasas de cáscara de maracuyá y de bagazo de malta para la remoción de plomo, cromo y cobre de aguas contaminadas. Ambos residuos agroindustriales -especialmente la biomasa de cáscara de maracuyá- demostraron una alta capacidad de remoción, alcanzando niveles de 96%, 93% y 82% para el plomo, cromo y cobre, respectivamente.

Gaby nos cuenta que el trabajo de laboratorio siempre la atrajo. “En el colegio tuve un gusto especial por la química y la biología, y ya en la universidad entendí que son materias muy vinculadas a la preservación ecológica”, señala.

Gaby Campos

Gaby Campos, egresada de nuestra carrera de Ingeniería Ambiental, prosigue en su tesis el estudio de la cáscara de maracuyá. 

Nos dice asimismo que al ingresar a UPN encontró facilidades para la investigación, e incluso, aun cuando ya los había aprobado, volvió a asistir a los cursos de Química Analítica y Análisis Instrumental para “seguir aprendiendo y fortalecer mis competencias investigativas”.

Si bien actualmente trabaja en la oficina de ENAPU en el puerto de Salaverry, Gaby nos asegura que lo suyo es continuar investigando y prueba de ello es que su tesis ahonda en torno a los alcances de la cáscara de maracuyá como adsorbente natural de contaminantes.

“Tengo claras mis metas profesionales: al investigar aprendo algo nuevo. A veces las cosas no salen bien y hay que replantear los trabajos. Pero no importa, vuelvo a hacerlo. Creo que una de mis virtudes es la perseverancia”, revela.

Los resultados preliminares de este trabajo fueron presentados en el IV Congreso Internacional de Ingeniería Agroindustrial (CIIA 2017) en noviembre de 2017 en Puno, Perú.

Posteriormente, los resultados finales se presentaron en la International Conference on Electrical, Electronics, Materials & Applied Science (ICEEMAS 2017) en diciembre del 2017 en la ciudad de Tengalanga (India). Asimismo, este trabajo fue seleccionado para ser publicado como artículo científico en la revista AIP Conference Proceedings de Estados Unidos. Link del artículo:

https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5032041

Es destacable la participación de nuestros estudiantes de pregrado como autores de un artículo científico en una revista internacional, lo que normalmente sucede con estudiantes de postgrado, principalmente a nivel de doctorado. Asimismo, ha sido muy provechosa la integración de dos carreras de ingeniería en un equipo multidisciplinario, en el cual las estudiantes de Ingeniería Ambiental desarrollan sus capacidades para la solución de problemas ambientales y la estudiante de Ingeniería Agroindustrial adiciona valor agregado a residuos agroindustriales de alta producción en nuestro medio y bajo costo.

Conoce más sobre los logros de nuestros estudiantes ingresando a nuestra plataforma de blogs.

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4 Respuestas

  1. Dante dice:

    Orgulloso de haber compartido aulas con Gaby y haber contribuido a su formación profesional y a su formación como persona de bien

  2. GABY dice:

    Gracias Ing. Todo es posible cuando hay apoyo por parte de Ustedes, los docentes 😀

  3. Julio Hecht dice:

    Reportar porcentajes de adsorcion unicamente es demasiado irresponsable, ya que es la capacidad de adsorcion maxima (qmax) es la que permite comparar un adsorbente con otro y darnos una imagen mas realista de su utilidad. Su publicacion en AIP de igual manera no hace ni siquiera un modelamiento de langmuir para establecer la capacidad maxima de adsorcion. Entiendo la cantidad de dinero que entra en una investigacion y muchas veces los resultados no son los esperados y de debe publicar como sea, pero errores como estos donde no se dan a conocer datos valiosisimos restan mucho valor a una publicacion.

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