- El equipo encabezado por Ismael Alejandro Aguayo desarrolla materiales que combinan carbón y redes metalorgánicas, conocidas como MOF, con potencial para adsorber fluoruros presentes en el agua.
Garantizar el acceso a agua de calidad es uno de los grandes desafíos de nuestro tiempo. Pero no todos los contaminantes llegan al agua por la actividad humana: algunos están allí desde el principio, liberados de manera natural por las rocas y minerales que forman las cuencas.
Frente a este reto, Ismael Aguayo Villarreal, profesor-investigador de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Colima, encabeza el proyecto “Desarrollo de materiales híbridos Carbón–MOF para la remoción de contaminantes geogénicos en agua”, mediante el cual se busca generar nuevos materiales híbridos, basados en carbón y estructuras MOF (Metal–Organic Frameworks / armazones o estructuras metalorgánicas), capaces de atrapar y remover estos contaminantes del agua.
Aguayo Villarreal explicó que, en algunas regiones del país, el agua subterránea puede contener concentraciones elevadas de fluoruros o arsénico debido a la interacción del agua con las rocas y los minerales del subsuelo. “Estos tienen que retirarse antes de que lleguen al hogar; es decir, retirarlos del agua mediante ciertos procesos, y nosotros queremos contribuir con nuevas herramientas. Específicamente, nos vamos a enfocar en los fluoruros”, dijo en entrevista.
Aunque los fluoruros se utilizan en productos dentales por su contribución a la prevención de caries, su presencia en el agua debe mantenerse dentro de los límites establecidos para consumo humano. La exposición prolongada a concentraciones elevadas puede ocasionar fluorosis dental y, en casos más graves, afectar los huesos. “Estados como Zacatecas, San Luis Potosí o Aguascalientes, se sabe que tienen mayor concentración de este elemento porque sus pozos de agua son muy profundos, porque tienen que escarbar más para sustraer el agua”.
Pensando en esta situación, en que cada vez la población se incrementa y con ello el consumo del agua, el equipo de investigación que encabeza el Dr. Ismael busca generar un mecanismo de filtración para quitar este contaminante natural.
El investigador universitario explicó que el tratamiento del agua puede combinar distintos procesos, de acuerdo con los contaminantes presentes. En el caso de los fluoruros, una de las alternativas consiste en hacer pasar el agua por materiales adsorbentes, en cuya superficie o poros quedan retenidos los iones. El proyecto busca desarrollar un material con propiedades específicas para realizar esa función.
El problema que él y su equipo detectaron es la presencia del arsénico y el flúor en el agua. “En eso estamos trabajando, aunque también estamos buscando la forma de colaborar con alguien más en la parte del arsénico”.
Del residuo al agua limpia: la ciencia detrás de un nuevo filtro
Los MOF -dijo- son materiales formados por iones o agrupaciones metálicas unidos mediante moléculas orgánicas que funcionan como conectores. Esta organización genera redes con poros de dimensiones muy pequeñas y una amplia superficie interna. Mediante la selección de sus componentes, estas estructuras pueden diseñarse para interactuar con determinadas sustancias y favorecer su retención.
En este proyecto, el equipo trabaja con MOF basados en aluminio y hierro y busca incorporarlos a soportes de carbón obtenidos de residuos vegetales, como café y limón. El propósito es facilitar su manejo, aumentar su estabilidad y evaluar su capacidad para adsorber fluoruros. También se utilizará impresión 3D para diseñar las estructuras que servirán como soporte del material.
Lo que les interesa, en este sentido, es buscar la estructura adecuada, a una escala de laboratorio, para después llevarlo a una escala mayor. “Esto lleva más tiempo, incluso más allá del año que abarca el proyecto”.
El del Dr. Ismael Aguayo es uno de los 10 proyectos científicos financiados por la Universidad de Colima, con recursos propios, mediante la convocatoria Fortalecimiento de la Investigación 2026.
En el proyecto participan, además, la Dra. Silvia Guillermina Ceballos Magaña, de la Facultad de Ciencias; la Dra. Cintia Karina Rojas Mayorga, de la Facultad de Ciencias Químicas y directora del CEUGEA y el Dr. Mario Alberto Franco Melgar, profesor del Bachillerato 33.