Janeth Alducín, Ingrid Yadira Martínez y Brenda Joan

De Ingeniería Química y Química Farmacéutica Biológica Universitarias participarán en la ExpoCiencias Internacional 2015 Realizan proyecto de investigación para recuperar metales de los desechos electrónicos David Sandoval Las estudiantes de Ingeniería Química, Brenda Joan Soto y Janeth Alducín Ruiz, e Ingrid Yadira Martínez Aldino, de Química Farmacéutica Biológica, participarán en la ExpoCiencias Internacional 2015 a realizarse del 19 al 25 de julio en la ciudad de Bruselas, Bélgica.

Las universitarias obtuvieron su pase tras ganar el primer lugar del concurso ExpoCiencias Veracruz 2014, realizado del 12 al 14 de septiembre en la Casa del Lago, con el proyecto “Lixiviación fúngica de oro a partir de tarjetas de circuito impreso provenientes de los celulares”, en la categoría de nivel superior dentro del área de medio ambiente, donde compitieron con 104 proyectos más.

Las ganadoras destacaron que su proyecto es resultado de la asesoría e investigación que desarrolla actualmente Rosalba Argumedo Delira, profesora del Doctorado en Ciencias Agropecuarias y miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), en la Unidad de Servicios de Apoyo en Resolución Analítica (SARA).

Al ganar el primer lugar obtuvieron el pase directo para la ExpoCiencias Internacional, además del derecho a participar en el evento nacional, a celebrarse en Tepic, del 16 al 19 de noviembre de este año.

Descripción del proyecto
“Debido al impacto de la tecnología y la moda, las personas están desechando sus teléfonos celulares mucho antes de que se encuentren inservibles”, comentó Brenda Joan Soto, “el poco conocimiento que tenemos ha generado que sean desechados en basureros”, dijo. Sin embargo, pueden ser aprovechados: “Las tarjetas de circuito impreso (TCI) de los teléfonos contienen algunas sustancias tóxicas como antimonio, cadmio y plomo, pero también metales valiosos como el cobre y el oro”.

Las universitarias se enfocaron a la recuperación del oro debido a que los medios comunes para hacerlo (procesamientos hidrometalúrgicos y pirometalúrgicos) generan grandes cantidades de contaminantes. Adicionalmente, con los métodos de extracción tradicionales utilizados en la minería “se remueven toneladas de suelo para obtener sólo algunos gramos, lo que acaba con los ecosistemas”.

Las tarjetas de circuito impreso contienen metales valiosos

En países como China, por ejemplo, la pirometalurgia no es una industria formal que se dedique al tratamiento de los residuos, al contrario, se realiza al aire libre y al quemarse generan vapores altamente tóxicos que se esparcen sobre las ciudades. En el caso de la hidrometalurgia, las partes de desecho son sumergidas en ácidos, generando sustancias altamente tóxicas que desembocan en ríos y cuerpos de agua, afectando a numerosas formas de vida. El método empleado por las universitarias, la biolixiviación, es un proceso de recuperación de los metales provenientes de las TCI de los teléfonos celulares al medio líquido, a través de la acción de microorganismos.

“El mecanismo microbiano predominante es la biolixiviación de materiales sólidos, en la cual el metal es liberado a la solución. En este trabajo se evaluaron diferentes condiciones de cultivo y tres prototipos de biorreactores, en los cuales se pudiera incrementar la biolixiviación del oro proveniente de las TCI, empleando dos cepas del hongo Aspergillus niger y una levadura”, puntualizó Joan Soto.

Agregó que trabajaron con tres cepas fúngicas que fueron aisladas de los desechos electrónicos obtenidos cerca del relleno sanitario de El Tronconal. Los biorreactores, detalló, no requirieron ningún tipo de energía externa.

Se empleó el consorcio fúngico formado por Aspergillus niger MXPE6 y Aspergillus niger MX7, con el que se obtuvo el 56 por ciento de recuperación; mientras que con Aspergillus niger MXPE6 se obtuvo el 17 por ciento. En lo que respecta a la bioacumulación, es decir, al metal que los organismos acumulan en su biomasa, observamos que la levadura acumuló 47 por ciento.

Se cumplieron los objetivos del trabajo, afirmó Joan Soto, “lo que queremos es implementar una alternativa para que estas tarjetas ya no sean desechadas al medio ambiente o llevadas a países como China, India, Pakistán y Ghana, donde las tratan con métodos químicos que afectan al entorno”.

Al representar una línea de investigación les correspondió exponer su trabajo y obtuvieron grandes resultados. La
universitaria reconoció: “A veces tuvimos deficiencias, sin embargo después de muchas adversidades estamos viendo los frutos de nuestro trabajo, gracias a la doctora y los investigadores que nos han apoyado”.

En el caso de Martínez Aldino, comentó que hacer investigación “es una experiencia muy grata, y es una de mis metas a futuro: ver todo el procedimiento de hacer investigación, desde la metodología, elaborar un trabajo escrito, un cartel. Haber obtenido un resultado tan grande demuestra que sí se puede y sí se pudo.

”Me di cuenta que aunque fue muy difícil me gustó y ahora mi meta es continuar en esta área”, agregó.

Janeth Alducín compartió que fue la primera ocasión que participó dentro de un trabajo de investigación en laboratorio y que el hecho de haber obtenido el primer lugar es muy bueno. “Para mí fue algo sorprendente, mi idea era estar entre los 15 primeros; llega un punto en que estás desanimado pues nombran los lugares, pero cuando te mencionan con la mejor puntuación, es genial”.

Enfatizó que detrás de su triunfo está un gran equipo que va más allá de los tres integrantes que participaron en ExpoCiencias, pues se suma el apoyo y asesoría de la investigadora, así como los compañeros de licenciatura que colaboran en SARA.

Otros proyectos destacados
A la par del proyecto “Lixiviación fúngica de oro a partir de tarjetas de circuito impreso provenientes de los celulares”, el SARA también desarrolla investigaciones sobre bacterias, hongos y microorganismos que son fundamentales para remediar entornos contaminados y recuperar sustancias que dañan el medio ambiente. Estos proyectos se realizan en colaboración con las facultades de Ingeniería Química y Química Farmacéutica Biológica.

Uno de ellos es el de “Biorremediación de sitios contaminados con metales, hidrocarburos y colorantes utilizando bacterias y hongos filamentosos. Recuperación bacteriana y fúngica de metales a partir de residuos electrónicos”, en el que también participa Argumedo Delira.

La académica detalló que los trabajos publicados al respecto son escasos: “Esta área apenas está comenzando a crecer. Nostoros trabajamos con hongos filamentosos, de los que tampoco hay mucha información.”

Por tal motivo, junto con su equipo de estudiantes, decidió explorar cuál es el potencial de dichos hongos. “Queremos generar información al respecto, porque son de los menos conocidos. Los hongos generan más biomasa que las bacterias, mientras que éstas necesitan medios de cultivo más complejos en cuestiones nutricionales”, apuntó.

Los aislamientos para las muestras se efectuaron en el Campus para la Cultura, las Artes y el Deporte, el Parque Natura, el cerro Macuiltépetl y en los alrededores del relleno sanitario de El Tronconal.

Los aislamientos microbianos que funcionaron proceden de un área donde se acumulan televisores y otros aparatos electrónicos, explicó la investigadora.

“Se tomaba una muestra de suelo y en el caso de los residuos electrónicos se buscaban microorganismos que por cuestiones de adaptación se hallaban en este espacio para que tuvieran una mejor respuesta en el laboratorio”, agregó María Esther Díaz Martínez, estudiante del postgrado en Edafología del Colegio de Postgraduados y colaboradora de la profesora Argumedo Delira.

Otro egresado de la Licenciatura en Ingeniería Química, Jorge Enrique Madrigal Arias, estudió el potencial de los hongos y fue el encargado de probar todos los aislamientos para determinar cuál era el mejor, precisó la investigadora.

Desde 2012 realizan trabajos sobre el tema, pero ha sido una tarea complicada porque las investigaciones que se publican tienen lugar en países desarrollados y con una tecnología más avanzada, agregó, mientras que en México se deben adaptar a las condiciones de infraestructura y a veces comenzar desde cero, a través de prueba y error, probando entre varias posibilidades.

“A fin de cuentas es importante porque estamos generando información y aprendiendo cosas importantes que pueden tener una aplicación en el futuro con beneficios para muchas personas, no sólo a los científicos sino a la sociedad, como fuentes de empleo que a nuestro país hacen mucha falta.”

Recalcó que es un tema sobre el que no se sabe mucho y que carece de difusión, por ello es importante generar información, además de que se apliquen las leyes propuestas para el tratamiento de residuos sólidos, en particular de aparatos electrónicos, “porque muchas personas no saben qué hacer con ellos y los depositan en la basura”.

Es necesario generar conciencia acerca de los residuos electrónicos y buscar centros de acopio que reciclan plásticos de dichos residuos, como la empresa Remsa (Recicla Electrónicos México), destacó Argumedo Delira; adelantó que entre los objetivos de su trabajo está generar una tecnología mexicana que pueda recuperar los metales de manera amigable con el medio ambiente.

Mónica Narváez estudia el “azul índigo”

Héctor Palafox recupera plata de las TCI

Rosalba Argumedo, del SARA, fuerte apoyo

Removedor de colorante tóxico usado en la mezclilla
Hoy en día el compuesto conocido como “azul índigo” es un colorante sintético ampliamente utilizado en la industria textil, principalmente para el teñido de pantalones de mezclilla, que tienen una vasta demanda a nivel mundial.
México es el segundo productor de mezclilla a nivel mundial, sólo debajo de China, y la mayoría de las industrias de este tipo en nuestro país son pequeñas o no cuentan con la infraestructura requerida para tratar sus desechos que vierten directamente al drenaje y a los ríos.

Este colorante es considerado como cancerígeno y por ello es relevante generar alternativas amigables con el medio ambiente a fin de poder remover este colorante del agua.

A partir de esta problemática, Mónica de Jesús Narváez Montaño y Gabriela Cervera Fajardo, estudiantes de la Licenciatura en Química Farmacéutica Biológica, y Erika Sánchez Torres, de Ingeniería Química, desarrollaron el proyecto “Remoción de azul índigo por cuatro cepas diferentes del género Trichoderma”.

Con esta propuesta participaron en ExpoCiencias Veracruz y su objetivo consistió en evaluar la capacidad de remoción del colorante de tres cepas del género Trichoderma, aisladas en los alrededores del relleno sanitario de El Tronconal y del Campus para la Cultura, las Artes y el Deporte.

“Se obtuvieron muy buenos resultados”, comentó Narváez Montaño, “hubo una cepa, la número 11, que dio una remoción de 100 por ciento; otra cepa, la número dos, dio buenos resultados en decoloración, logrando una absorción de 100 por ciento; es decir, que en su biomasa adsorbía el azul índigo, que así se puede recuperar para ser degrado por otros microorganismos”.

Todas las cepas dieron buenos resultados, con rangos desde 64 hasta 97 por ciento de remoción, y a pesar de que es un proyecto de ciencia básica, la universitaria mencionó que todavía no existen reportes de investigadores que trabajen la combinación de azul índigo y el género Tichoderma, “al menos en México no lo hay”.

Este colorante es insoluble al agua y para teñir la tela es necesario agregar un agente reductor, como la ditionita de sodio, en un medio alcalino (pH entre 10 y 11). Dichas sustancias son vertidas a los drenajes y ríos de manera constante, por lo que, en un futuro, la investigación se podría aplicar para crear un biofiltro que remueva el compuesto, para posteriormente ser degradado por otros microorganismos e identificar la molécula que se está generando.

“En nuestra carrera se ve poco acerca de microbiología no tóxica o no patógena para los humanos, pero tenemos las bases y es posible aplicar nuestros conocimientos para este tipo de trabajos. Estos microorganismos no son patógenos y, por el contrario, ofrecen un beneficio a la sociedad.”

Respecto de su trabajo en el laboratorio, la estudiante lo calificó como “una experiencia interesante, fue muy fácil acoplarnos como equipo; la experiencia me gustó mucho porque nunca habíamos participado en una ExpoCiencias, pero ahora tenemos la idea de que vale la pena hacer investigación, más que trabajar divididos en dos equipos, todos nos echamos la mano”.

Con una bacteria, recuperan plata de teléfonos celulares
Aunado al trabajo de investigación respecto de la remoción del oro de las TCI, el estudiante de la Licenciatura en Ingeniería Química, Héctor Ulises Palafox Bonilla, trabaja en un proyecto para remover la plata de dichas tarjetas, mismo que tal vez sirva como su trabajo recepcional.

“Para mí era confuso un tema de tesis; surgió la oportunidad de trabajar con la doctora y conocí a mi compañera Brenda, que estaba trabajando con celulares. Cuando me comentaron del proyecto me interesó, sobre todo por su aspecto de protección al ambiente que es un tema de interés creciente en últimas fechas.”

Su trabajo consiste en la recuperación de plata de las TCI de los teléfonos celulares, por medio de una bacteria del género Shinghomonas, que cuentan con más de 20 especies, por lo cual existe poca información al respecto.

El trabajo en laboratorio es algo que no había experimentado pero le atrae porque “es agradable el ambiente, tenemos muy buenas relaciones y eso te hace querer seguir, todos te apoyan pese a que son investigaciones distintas, te ayudan a responder preguntas, a explicar métodos, y eso es inmejorable para la experimentación”.

Asimismo comentó que al ver la participación y los resultados obtenidos por sus compañeros en ExpoCiencias, es motivante para que se trabaje más en los temas.

Cuando ingresó a la licenciatura no imaginaba que estaría concluyendo su formación tanto en el salón de clases como en el laboratorio del SARA, por ello planteó que para los estudiantes puede convertirse en la base de nuevos conocimientos y que alguien tuvo que haber estudiado para poder transmitirlo. “Me doy cuenta que es una parte fundamental para aprender nuevos conocimientos, en particular con microorganismos, que es muy interesante”.

Palafox Bonilla consideró que puede ser una experiencia decisiva para los estudiantes, a pesar de que estén en los primeros semestres. “Yo los alentaría a que desde el principio investiguen sobre temas básicos que no comprendan, que vayan más allá porque hay cosas que desconocemos y permiten saber más de los aspectos teóricos a través de la práctica, los cuales se complementan investigando por ti mismo”.

El universitario dedica 15 horas semanales a la experimentación; en cuanto a la investigación documental y de bibliografía, comentó que apenas comienza a dedicarle más tiempo, principalmente por las noches.