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Cinvestav aporta tecnología de tratamiento de agua y suelo para chinampas de Xochimilco

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La zona chinampera de Xochimilco, declarada Patrimonio Cultural de la Humanidad en 1987 y certificada como uno de los Sistemas Importantes del Patrimonio Agrícola Mundial en 2018, por la UNESCO y la FAO, respectivamente, se integra por una serie de islas artificiales construidas sobre un lago, donde se conservan sistemas de agricultura de origen prehispánico y que mantienen un ecosistema rico en flora y fauna, amenazado por la contaminación del agua y suelo.

Frente a este panorama, el Cinvestav, a través de su Departamento de Biotecnología y Bioingeniería y del Programa de Doctorado de Nanociencias y Nanotecnología, ha instrumentado varias tecnologías, incluyendo las bases científicas, para la rehabilitación del agua y suelo de la zona chinampera.  

Para el tratamiento del agua de los canales se desarrolló un reactor de fotonanocatálisis (que usa nanopartículas de titanio y luz ultravioleta) y MicroNanoBurbujas (MNB), siendo éstas caracterizadas por su alta energía, incorporación de oxígeno al agua de relativa larga duración y generación de especies reactivas de oxígeno (ERO), con capacidad de eliminación de contaminantes. Entre los microorganismos patógenos que puede eliminar se encuentran Escherichia coli, coliformes fecales, huevos de helminto y ciclosporas, causantes de enfermedades gastrointestinales.

También disminuye contaminantes emergentes como plaguicidas y bisfenol, además de nitrógeno, fósforo y materia orgánica, remanentes en aguas tratadas con tecnologías convencionales, así como los provenientes del escurrimiento de lluvia en el suelo y de prácticas agrícolas.

Estos compuestos son causantes de la eutrofización de los canales, porque aumentan la producción de lirio acuático y lentejilla de agua, que impiden la navegación, reducen la oxigenación del agua e inciden en la producción de gases como anhídrido sulfídrico (denominado gas de las coladeras), considerado como promotor de efecto invernadero y cambio climático, y metano, que afecta a la población expuesta, flora y fauna. 

La fotocatálisis consta de un equipo que integra partículas de óxido de titanio (TiO2) de tamaño nanométrico (millonésima parte de un milímetro) que al contacto con la luz ultravioleta genera EROs capaces de destruir diversos contaminantes del agua y de transformar metales en formas menos tóxicas, sanitizando todo tipo de agua (residual, de lluvia y potable), ofreciendo una solución a la escasez de agua de calidad.           

La planta de tratamiento integra procesos de oxidación avanzada y fotonanocatálisis con MNB y electrofloculación, que se complementa con un vehículo autónomo acuático, diseñado por el Laboratorio Nacional de Vehículos Autónomos y Exoesqueletos del Cinvestav, quien contará con sensores para el monitoreo en tiempo real de los contaminantes y un sistema de generación de MNB. 

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Mediante un convenio de colaboración entre el Cinvestav y la Comisión de Recursos Naturales y Desarrollo Rural (Corenadr) de la Secretaría del Medio Ambiente de la Ciudad de México, se permite al Cinvestav y a la empresa Rotoplas la instalación  de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Sustentable (PTARS), con una capacidad de tratamiento de hasta 5 metros cúbicos por hora, en el Canal de Chalco, junto al Vivero de San Luis Tlaxialtemalco; Corenadr, se encargará  temporalmente de su resguardo.

“El objetivo de la planta es resolver el problema de degradación de la calidad de agua del Canal de Chalco y con base en los resultados podrá replicarse para atender las casi mil 200 descargas de agua residual existentes en otros canales de la zona. La calidad del agua tratada mediante este sistema reúne los parámetros establecidos en la NOM-003-SEMARNAT-1997 para agua residual tratada”, explicó Refugio Rodríguez Vázquez, líder del proyecto en Cinvestav.

El impacto social de las tecnologías instrumentadas en la zona, permitirán recuperar el equilibrio del lugar para seguir aportando servicios ambientales, disminuirá la competencia por el agua para consumo humano, incidirá en la conservación de flora y fauna de la zona, además de mejorar los ingresos de los productores al tener la opción de colocar sus cosechas en mercados diferenciados.

La planta tuvo una inversión global de 900 mil pesos aportados por el Cinvestav y Rotoplas; a la iniciativa también se han integrado la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas y la Escuela Superior de Ingeniería Civil y Arquitectura del IPN, la Universidad la Salle, la Universidad Autónoma de la Ciudad de México y la Secretaría de Energía y Sustentabilidad de la Ciudad de México.

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