La investigadora titular de la Universidad de Newcastle en Reino Unido, Sharon Velásquez ha aprovechado la capacidad del proceso de degradación que hacen algunas bacterias de la materia orgánica para alimentar un biosensor desarrollado por ella capaz de detectar contaminación fecal en el agua. En zonas con bajos recursos, como el África Subsahariana, la falta de datos sobre la calidad del agua supone un grave problema que la tecnología desarrollada por Velásquez puede mitigar.
Las celdas de combustible microbianas con las que trabaja Velásquez (CCM) son como una batería. Sin embargo, en las CCM, el flujo de corriente nace de los compuestos eléctricamente cargados que producen las bacterias al alimentarse. De esta forma es posible crear un sensor que detecte la materia orgánica presente en el medio cuando una bacteria comienza a utilizarla en su metabolismo.
Lo que diferencia al biosensor de Velásquez de otros ya existentes es la ausencia de un recipiente contenedor. A diferencia de las pilas comunes, encerradas dentro de su característica estructura cilíndrica, la reacción obtenida por la joven innovadora se produce directamente en el medio ambiente.
Velásquez asegura que al instalar los electrodos en un cuerpo de agua «se produce una especie de selección natural» en la flora microbiana presente. Si el fluido contiene tanto bacterias como materia orgánica, todas las que sean capaces de degradarla lo harán y se producirá la corriente eléctrica. Un medidor de voltaje será el ‘chivato’ que revele la presencia de materia orgánica dentro del agua.
«El objetivo de esta tecnología es dar una solución a los problemas de monitorización ambiental, sobre todo de contaminación fecal que ocurre en periodos intermitentes y que no puede ser controlada continuamente con los sistemas actuales», explica la ganadora mexicana. Esto es especialmente necesario en zonas habitadas que no tienen acceso a agua corriente potabilizada y que se suministran a partir de pozos.
El sistema convencional requiere que personal especializado se desplace al terreno y tome muestras del agua, regrese a un laboratorio con el equipamiento adecuado y realice varios cultivos microbianos para detectar la presencia o ausencia de contaminación fecal. Esto sólo garantiza la calidad en el momento de la toma de la muestra, aparte de resultar caro y complicado. Con el biosensor de Velásquez instalado in situ se elimina la necesidad de realizar desplazamientos periódicos, limitándolos tan solo a cuando el sensor alerte sobre un cambio en la calidad del agua, lo que permite detectar a tiempo una contaminación antes de que el agua sea consumida masivamente.
El crecimiento poblacional y la cada vez mayor densidad de población en las urbes de los países menos desarrollados hacen más perentoria la necesidad de conocer la calidad del agua. Una contaminación de un pozo con aguas procedentes de letrinas puede resultar en un grave problema de salud pública. Por ello Velásquez se ha puesto en contacto con colaboradores en la Universidad de Ardhi (Tanzania) para probar la eficacia de su prototipo fuera del laboratorio en las condiciones reales de los pozos africanos.
Para el Director del Instituto Nacional de Investigación Científica de Quebec (Canadá) y miembro del jurado de los premios MIT Technology Review Innovadores menores de 35 México 2015, Federico Rosei, el proyecto de Velásquez destaca claramente entre el resto.
