Proponen aplicaciones para remover contaminantes del agua en el Ipicyt

El agua puede contaminarse por varios tipos de componentes contaminantes, que pueden provenir de diversas fuentes. Algunos de los principales contaminantes del agua son los metales pesados como el plomo, mercurio, cadmio y arsénico, que pueden provenir de desechos industriales, actividades mineras y uso de pesticidas. Estos metales son tóxicos incluso en pequeñas concentraciones y pueden causar serios problemas de salud.

Hay también contaminantes como nutrientes que son el nitrógeno y el fósforo, que provienen principalmente de fertilizantes agrícolas y aguas residuales. El exceso de éstos puede provocar la eutrofización, que causa un crecimiento excesivo de algas y la disminución del oxígeno en el agua, afectando la vida acuática.

Los Compuestos orgánicos, incluyen productos químicos como los pesticidas, herbicidas, solventes industriales y productos farmacéuticos que pueden ser tóxicos y persistir en el ambiente, afectando la salud humana y la vida acuática.

Están también los microorganismos patógenos como las bacterias, virus y parásitos, que pueden provenir de aguas residuales no tratadas, desechos animales y contaminación fecal. Estos microorganismos pueden causar enfermedades como el cólera, la disentería y la hepatitis.

En el peor de los casos están las sustancias radiactivas que pueden provenir de actividades industriales, minería y residuos nucleares. La exposición a estas sustancias puede aumentar el riesgo de cáncer y otras enfermedades graves.

Mientras que están los plásticos y microplásticos que provienen de residuos plásticos mal gestionados que se descomponen en el agua. Los microplásticos son especialmente preocupantes porque pueden ser ingeridos por organismos acuáticos y entrar en la cadena alimentaria.

Estos contaminantes pueden afectar tanto la salud humana como los ecosistemas acuáticos, por lo que su control y mitigación es fundamental para la protección del medio ambiente y la salud pública. Hoy en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT), forman parte del grupo académico del Centro Nacional de Supercómputo (CNS), investigadores como Sinhué López Moreno y Daniel Ignacio Salgado Blanco, miembros del Grupo de Ciencia e Ingeniería Computacionales (GCIC) para intentar remover contaminantes en el vital líquido.

Este grupo organiza la Escuela Nacional de Supercómputo (ENS) con aplicaciones a la remoción de contaminantes del agua, la cual dio inicio el lunes de esta semana y terminará este viernes.

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En una de las fases de su proyecto de estudio en las Escuelas Nacionales de Supercómputo, traen estudiantes de licenciatura, maestría o doctorado, para que utilicen la escala mecano cuántica, la dinámica molecular clásica y el método elemento finito para tratar de abordar el problema de la remoción de contaminantes del agua.

En este caso, señalaron los investigadores del IPICYT, participan especialistas, miembros del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores del nivel 1 al 3, mostrando a los estudiantes metodologías para abordar un problema con la opción de utilizar tanto cómputo de escritorio como equipo de supercómputo. “La idea básica es tratar de reunir participantes de diferentes niveles de estudio para abordar el problema de remoción de contaminantes del agua desde una perspectiva de la simulación computacional a diferentes escalas. Lo cual, consideramos, es de suma importancia, ya que en el país es mucho menor el número de estudiantes dedicados a estudiar problemas de frontera desde una perspectiva de la simulación computacional.

“El cómputo, primero que nada, tiene la posibilidad de acercarse al problema de estudio de forma puntual, utilizando aproximaciones que le ayudan a entender los fenómenos involucrados y las variables a medir utilizando cómputo avanzado. Lo que hace también el cómputo es predecir. Porque uno de los problemas es que experimentalmente muchos de los estudios que se hacen tienen un costo económico, y siempre los recursos son finitos. Entonces, a partir de la simulación computacional se puede crear una ventana donde el teórico le ayuda al experimental a comprender el problema de estudio. De tal forma que eso ayuda a los grupos experimentales a ahorrar recursos”.

Un ejemplo de este tipo, es lo que sucede con algunos catalizadores que ayudan a que una reacción se dé más rápido. “Desde el punto de vista experimental, si no se tiene conocimiento de cómo es el efecto un catalizador, se podrían gastar mucho tiempo y recursos tratando de encontrar un buen catalizador para un proceso específico. Mientras que, desde el punto de vista de la simulación computacional, se pueden hacer muchos cálculos en un tiempo relativamente reducido para proponer catalizadores que puedan ser adecuados para el problema de estudio. Con lo cual el investigador experimental ahorraría tiempo, recursos económicos y ganaría conocimiento del funcionamiento o desempeño del catalizador propuesto”.

Calificaron de positiva la respuesta a la convocatoria para participar en estas escuelas, pues se recibieron alrededor de 90 solicitudes por parte de estudiantes de licenciatura, maestría, doctorado, posdoctorado, investigadores y profesionales, de los cuales se seleccionaron 30 candidatos para participar en la escuela. Se registraron a la convocatoria solicitudes de Baja California, Yucatán, Chiapas, Chihuahua, Hidalgo, Michoacán, Tamaulipas, Coahuila, San Luis Potosí, Oaxaca, Jalisco, Aguascalientes, Zacatecas, Estado de México, Ciudad de México, Guanajuato, Puebla y Nuevo León.

En la selección de los participantes se trató de traer a personas de un lugar con un menor acceso a este tipo de eventos. La mayor parte de las personas que aplicaron fueron del área de química, nanotecnología, física y biotecnología, pero que estaban de alguna manera previamente interesadas con la simulación computacional o el estudio de la remoción de contaminantes del agua. Lo cual habla del interés de los jóvenes, de una gran parte del país, por atender el problema de la contaminación y por la simulación computacional.

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