- A diferencia de las técnicas convencionales, este método basado en el óxido de titanio tiene menos costos ambientales.
Aun siendo sólo agua, por su temperatura el agua caliente contamina. Máxime otras sustancias. Un grupo de científicos de la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la BUAP trabaja con diversos materiales para degradar contaminantes tan perjudiciales, como los fármacos. Por ejemplo, el óxido de titanio que ha sido caracterizado para degradar un antibiótico de tercera generación y amplio espectro en el sector médico: la ciprofloxacina.
Los doctores Genaro Carmona Gutiérrez y Albino Moreno Rodríguez, académicos de la FCQ, confían que con financiamiento del gobierno y del sector privado, esto será un hecho a mediano plazo, así como otras soluciones de la química que han descubierto en su laboratorio, como respuesta a importantes retos ambientales.
Con esta motivación, encontraron y presentaron la capacidad de degradación del óxido de titanio, que actúa eficazmente en la ciprofloxacina, hoy en día uno de los antibióticos más utilizados por el sector salud, en pacientes con virus resistentes a otros bactericidas o con enfermedades crónicas.
El método de degradación a partir del óxido de titanio creado en la BUAP genera mínimos productos contaminantes (concentraciones que pueden ser medidas en partes por millón), es más económico y más rápido que otras técnicas. Por ello, posee una solicitud de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI).
Los antibióticos y las consecuencias ambientales
Al desecharse, este fármaco se acumula en mantos acuíferos, en parte también por la orina de sus consumidores. Como resultado, la ciprofloxacina almacenada fortalece los virus y bacterias presentes en el medio, dificultando el tratamiento futuro de pacientes afectados por los microbios robustecidos.
Dada la ineficacia de los procesos de depuración convencionales, se han identificado muchos de estos compuestos en aguas superficiales y subterráneas; otros estudios científicos hablan sobre sus efectos acumulativos y tóxicos en la vida marina.
Por lo tanto, a medio o largo plazo esta situación podría producir efectos perjudiciales sobre la fauna acuática e incluso en la salud humana. La metodología de los investigadores de la BUAP busca revertir este camino: que no ocurra o bien con el menor impacto negativo.
¿Cómo el óxido de titanio degrada a la ciprofloxacina?
Cada que los investigadores activan el óxido de titanio con la ayuda de un catalizador y luz visible, éste genera huecos que ocurren cuando alguno de sus electrones pasa a otro nivel energético u órbita y deja un lugar disponible.
Como el electrón es de carga eléctrica negativa, el lugar vacante queda con carga positiva. Este hueco es el aprovechado para degradar los enlaces químicos de los compuestos del grupo azo que contiene la ciprofloxacina, los cuales, al caer ahí, se convierten en productos más simples y menos peligrosos, como el dióxido de carbono, agua y un ácido mineral.
Lo anterior es posible gracias a que generalmente la fórmula química de la ciprofloxacina presenta compuestos del tipo azo (nitrógeno-doble enlace-oxígeno), el cual a su vez incluye bencenos.
Una alternativa eficiente con bajos costos ambientales
En la actualidad, los medicamentos son desechados básicamente mediante dos métodos: la combustión, que degrada los medicamentos en agua y dióxido de carbono, entre otros compuestos, y la confinación de fármacos más especiales. Aunque ambas técnicas son factibles, suponen riesgos ambientales. Mientras que en el primero se generan altas cantidades de dióxido de carbono, responsable en gran parte del calentamiento global; el segundo, sino es un contendor seguro, podría ocasionar la incorporación directa de las sustancias tóxicas al medio.
Colegas de otras instituciones diseñan diversos métodos como aquellos que involucran combustiones a pequeña escala, bacterias, lodos y carbones activados, coagulantes biológicos, ozonación y virus, entre otros. Sin embargo, mucho de los productos resultantes de los procesos de depuración siguen siendo tóxicos. “Nosotros producimos mínimas cantidades de dióxido de carbono, ácido mineral y agua en concentraciones por partes de millón”, destacó Moreno Rodríguez.
Si proyectos como éste trascienden el laboratorio, Genaro Carmona Gutiérrez y Albino Moreno Rodríguez harían realidad uno de sus sueños: la presencia de altos edificios con muros capaces de degradar contaminantes al contacto y al ritmo de cada soplido del viento, gracias a su recubrimiento –pintura o esmalte-, elaborado con alguno de los materiales caracterizados por ellos.
