Valorización de residuos vitivinícolas para la eliminación de antibióticos en aguas residuales hospitalarias
Las aguas residuales hospitalarias constituyen una fuente relevante de contaminantes emergentes, especialmente compuestos farmacéuticos como antibióticos de uso clínico intensivo. Estos residuos, no completamente metabolizados, alcanzan sistemas acuáticos convencionales de depuración donde su eliminación no siempre es eficiente, favoreciendo su dispersión ambiental.
Entre estos compuestos destaca el meropenem, un antibiótico de última generación utilizado en infecciones graves. Su presencia en el medio acuático, incluso en concentraciones traza, puede alterar comunidades microbianas y contribuir al desarrollo de resistencias antimicrobianas, un problema crítico de salud pública global.
Enfoque de economía circular: residuos vitivinícolas como adsorbentes
Investigadores del grupo INPROQUIMA, en colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid, han desarrollado un material adsorbente a partir de residuos agrícolas procedentes de la industria vitivinícola.
El precursor utilizado son los raspones de uva, subproductos lignocelulósicos generados en grandes volúmenes durante la vendimia, tradicionalmente destinados a compostaje o eliminación.
Transformación en biochar funcional
El proceso de valorización se basa en la conversión termoquímica del residuo mediante pirólisis, obteniendo biochar:
- Material carbonoso con alta estabilidad estructural.
- Elevada porosidad y superficie específica.
- Capacidad de interacción con contaminantes disueltos.
Posteriormente, el biochar puede someterse a procesos de activación suave, incrementando su capacidad adsorbente frente a compuestos orgánicos y especies iónicas.
Desempeño en condiciones de efluentes hospitalarios
El material fue evaluado en condiciones simuladas de aguas residuales hospitalarias, caracterizadas por elevada salinidad y presencia de múltiples especies competidoras.
Resultados relevantes:
- Eliminación completa de meropenem en un amplio rango de concentraciones.
- Alta estabilidad del material en matrices acuosas complejas.
- Interacciones adicionales con iones disueltos, con reducción parcial de salinidad.
Estos resultados sugieren un comportamiento robusto frente a condiciones representativas de efluentes reales, donde la competencia química suele limitar la eficacia de adsorbentes convencionales.
Reutilización y estabilidad del material
Un aspecto clave del desarrollo es la capacidad de regeneración del biochar:
- Puede reutilizarse en múltiples ciclos de tratamiento.
- Mantiene eficiencias cercanas al 90 % tras varios usos.
- Presenta degradación funcional progresiva, pero controlada.
Este comportamiento refuerza su viabilidad como material adsorbente sostenible en aplicaciones de tratamiento de aguas.
Implicaciones ambientales y sanitarias
La tecnología aborda simultáneamente dos problemáticas críticas:
- Contaminación por antibióticos en ecosistemas acuáticos, con impacto en microbiotas ambientales.
- Resistencia antimicrobiana, favorecida por la exposición crónica a bajas concentraciones de fármacos.
La eliminación en origen de estos compuestos antes de su vertido al medio natural representa una medida preventiva de alto impacto.
Perspectiva de aplicación
Aunque los resultados actuales se basan en condiciones controladas de laboratorio, el enfoque plantea potencial de escalabilidad hacia:
- Sistemas de postratamiento en estaciones depuradoras.
- Unidades de tratamiento descentralizadas en entornos hospitalarios.
- Integración en esquemas de economía circular agroindustrial.
