Una innovadora investigación liderada desde Puerto Montt está marcando un hito en la lucha contra la contaminación del agua y la búsqueda de fuentes de energía sostenibles. Un científico de la Universidad San Sebastián en la capital de la Región de Los Lagos está empleando nanotecnología avanzada, física computacional y mecánica cuántica para transformar cuerpos de agua contaminados y, simultáneamente, generar hidrógeno verde, abriendo un prometedor camino hacia un futuro más limpio y eficiente.
Nanomateriales: Pequeñas Partículas, Gran Impacto en el Agua
El Dr. Felipe Mondaca, especialista en nanociencias y nanotecnología de la Universidad San Sebastián en Puerto Montt, se encuentra inmerso en un estudio crucial que busca analizar materiales fotocatalizadores a escala nanométrica. Estos materiales tienen la asombrosa capacidad de:
* Degradar contaminantes orgánicos en cuerpos de agua.
* Ofrecer una alternativa sostenible a los tratamientos convencionales.
Para entenderlo mejor, los nanomateriales fotocatalizadores son sustancias que, al ser expuestas a la luz, facilitan la descomposición o transformación de otras sustancias sin consumirse en el proceso. Esto es especialmente relevante en industrias como la textil, que no solo demandan grandes volúmenes de agua, sino que también generan residuos complejos. Los tintes de prendas como los jeans, por ejemplo, contienen moléculas difíciles de eliminar con métodos tradicionales.
«A menudo, la remoción de estos contaminantes requiere procesos intensivos en energía, muchas veces provenientes de fuentes no renovables», explica el Dr. Mondaca. «Nuestra meta es que esa agua residual, una vez degradados los contaminantes con estos nanomateriales, pueda ser reutilizada, cerrando un ciclo de producción más limpio y eficiente», añade el investigador, destacando la visión de un ciclo de producción verdaderamente sostenible.
Laboratorio Virtual: La Física Computacional al Servicio del Medio Ambiente
Aunque la investigación sobre fotocatalizadores no es nueva a nivel global, lo que distingue el trabajo del Dr. Mondaca, enmarcado en un Fondecyt de Iniciación, es su metodología revolucionaria. En lugar de depender de extensos y costosos experimentos de laboratorio, el científico puertomontino utiliza la física computacional para predecir y comprender 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, reduciendo la necesidad de efectuar cientos de pruebas experimentales», afirma Mondaca.
Colaboración de Alta Tecnología para un Impacto Global
Para llevar a cabo estos complejos cálculos, el Dr. Mondaca colabora con el National Laboratory of High Performance Computing en Santiago. Este laboratorio alberga un supercomputador cuya capacidad es sumamente limitada en el continente, posicionando este estudio como pionero no solo en la Región de Los Lagos, sino con un potencial impacto a nivel global. Esta sinergia tecnológica acelera significativamente el proceso de descubrimiento y optimización de materiales.
Hidrógeno Verde: Más Allá de la Limpieza del Agua
Si bien el proyecto se encuentra en una etapa inicial, la visión del Dr. Felipe Mondaca va más allá de la simple degradación de contaminantes. Su ambición es que estos nanomateriales no solo limpien el agua, sino que también puedan generar hidrógeno verde. 🌱 Este tipo de hidrógeno es fundamental para la descarbonización de diversas industrias, incluyendo:
* Transporte 🚗
* Producción de fertilizantes 🌾
* Almacenamiento de energía ⚡
Su relevancia radica en que su combustión no libera gases de efecto invernadero, a diferencia del hidrógeno gris, que depende de combustibles fósiles. De esta forma, la investigación del Dr. Mondaca representa un paso significativo hacia la adopción de energías renovables, ofreciendo una solución integral que no solo aborda la crítica problemática de la contaminación del agua, sino que también contribuye activamente a la producción de una fuente de energía limpia esencial para el futuro.