Desarrollan un nuevo material capaz de eliminar contaminantes emergentes y bacterias resistentes en aguas

Un equipo de investigación internacional ha desarrollado un nuevo material catalítico basado en zeolitas naturales capaz de eliminar de forma eficaz contaminantes emergentes y bacterias resistentes a antibióticos presentes en aguas. El avance, publicado en la revista Journal of Environmental Chemical Engineering, supone un paso decisivo hacia soluciones sostenibles de tratamiento para aguas reutilizables en agricultura o usos urbanos no potables.

El trabajo ha sido coordinado por científicas de la Universidad Pablo de Olavide, la Universidad de La Habana y la Ulster University (Reino Unido), con la colaboración del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (CSIC-US) y la Universidad de Sevilla.

Un catalizador bimetálico eficiente y reutilizable

El nuevo material, denominado NZ-Fe-Cu, está basado en clinoptilolita, una zeolita natural enriquecida con hierro y cobre mediante intercambio iónico. Esta estructura le proporciona propiedades fotocatalíticas bajo luz visible, ideales para procesos avanzados de oxidación.

Las investigadoras validaron su eficacia y estabilidad mediante técnicas avanzadas de caracterización, confirmando que mantiene su rendimiento tras varios ciclos de uso. El catalizador genera radicales hidroxilo, responsables principales de la degradación de contaminantes y la desinfección bacteriana.

Pruebas en aguas reales del río Guadaíra

Uno de los aspectos más relevantes del estudio ha sido su aplicación en condiciones reales. El material se utilizó para tratar aguas del río Guadaíra, en un proceso de tipo foto-Fenton heterogéneo. Los resultados fueron concluyentes: eliminación de 29 contaminantes emergentes, entre ellos fármacos, pesticidas e industriales, y una reducción de la carga bacteriana a niveles aptos para su reutilización —menos de 1 ufc/100 mL.

Además, se verificó su capacidad para inactivar bacterias multirresistentes como Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus, lo que refuerza su valor en contextos con riesgo microbiológico.

Desde la Universidad Pablo de Olavide, las profesoras Menta Ballesteros y Antonia Jiménez-Rodríguez, junto al profesor A. Rabdel Ruiz-Salvador, y en colaboración con los profesores Inés Canosa y Amando Flores del CABD, participaron en la caracterización físico-química del catalizador y en su validación bajo condiciones reales.

Ciencia aplicada y con enfoque territorial

Más allá de las pruebas en laboratorio, el proyecto se distingue por su enfoque práctico, aplicando el tratamiento directamente sobre muestras del entorno natural.

“Acercamos la ciencia al territorio, sentando las bases para futuras aplicaciones en plantas de tratamiento o entornos rurales en cooperación con empresas locales”, destaca Menta Ballesteros, investigadora del Área de Ingeniería Química de la UPO.

Este enfoque resulta especialmente relevante ante la creciente presencia de contaminantes persistentes y patógenos resistentes en las masas de agua, ofreciendo una solución de bajo coste, alto impacto y basada en materiales naturales abundantes.

El estudio ha contado con el respaldo de múltiples programas de financiación, como el europeo HORIZON Marie Skłodowska-Curie (VALZEO Project 101086354), el Programa Operacional Andaluz (PYC20 RE 033), el Programa de Excelencia de la Junta de Andalucía (ProyExcel_00358), el Programa Investigo (Next Generation EU), y el Plan Propio de Cooperación Internacional de la UPO. Parte de este apoyo ha servido también para impulsar el grupo de investigación liderado por la científica cubana Tania Farias, de la Universidad de La Habana.