La científica española que quiere hacer frente al reto del agua
Cleis Santos trabaja en el desarrollo de un método no contaminante para producir agua purificada
Suele decirse que las guerras de este siglo XXI no serán por el petróleo, el oro o los diamantes, sino por el agua. Muchos conflictos diplomáticos entre países vecinos (o incluso entre regiones, como hemos visto en España) tienen su origen en el control del recurso más básico para la vida. La falta de agua provoca hambrunas, falta de salubridad y enfermedades (se calcula que 3,4 millones de personas mueren al año por enfermedades relacionadas con el agua), y su escasez ha sido reconocida por la ONU como uno de los principales desafíos para el mundo de cara a los próximos años.
El problema afecta ya a los cinco continentes. Unos 1.200 millones de personas (una quinta parte de la población mundial) viven en áreas donde hay escasez física de agua y otros 1.600 millones (un cuarto de la población) lo hacen en países que carecen de la infraestructura necesaria para transportarla desde ríos y acuíferos. Porque la escasez de agua es un fenómeno no solo natural, sino también causado por la acción del hombre. En realidad, habría suficiente agua potable en el planeta para abastecer a los 7.000 millones de personas que lo habitamos, pero está distribuida de forma irregular, se desperdicia, está contaminada y se gestiona de forma insostenible.
“El reto del agua es social y se necesita urgentemente investigación en tecnologías del agua”, asegura Cleis Santos, investigadora de IMDEA, el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados. “Si miramos todos los informes que se preparan desde el Panel Intergubernamental de Cambio Climático [el grupo de expertos sobre cambio climático de Naciones Unidas], está en el top ten de los problemas a los que vamos a tener que enfrentarnos”.
Santos tiene 29 años y lleva seis trabajando en el desarrollo de un sistema que permite purificar el agua con un bajo coste energético, ya que al tiempo que trata el agua, almacena energía. “Necesitamos hacer frente no solo a la escasez de agua, sino también a la gestión de su ciclo”, indica.
Ya en el momento de elegir carrera (estudió Ingeniería Química en la Universidad Rey Juan Carlos), Cleis Santos tenía claro que quería dedicarse a la investigación de materiales y energías renovables. Antes de acabar consiguió unas prácticas en IMDEA, centro pionero, junto a la Universidad de Wiconsin-Madison, en la investigación de la desionización. “El tema que me enganchó desde el principio”, reconoce. Allí le propusieron hacer el doctorado. En 2017, tras una temporada en Chile durante la que trabajó en el tratamiento de aguas residuales de la minería para recuperación del cobre, y ya en el último año del doctorado, entró a trabajar en el grupo de nanomateriales multifuncionales de IMDEA, que dirige el mexicano Juan José Vilatela.
Allí trabaja en el desarrollo de la desionización capacitiva (CDI), un tratamiento electroquímico que llevan a cabo unos dispositivos llamados supercondensadores. Esos supercondensadores funcionan como un imán que atrae las sales del agua para potabilizarla. “Podría, potencialmente, aplicarse a todas las aguas que tengan contenido iónico, ya sea agua salada, agua dura, etcétera”, explica.
Una de las grandes ventajas de esta técnica es que la atracción de cargas que se produce al tratar el agua con los supercondensadores provoca una acumulación energía, y esa energía se puede recuperar. “Cuanto mayor es la eficiencia en el sistema, menor es el consumo energético. Si somos capaces de recuperar toda la energía que se ha acumulado en la carga, tendremos un consumo cero o prácticamente cero”.
Pero no es su única ventaja. En la actualidad, el método más utilizado para el tratamiento del agua es la ósmosis inversa, un sistema que requiere de presiones muy elevadas para el bombeo del agua y la construcción de grandes plantas de tratamiento, generalmente en las costas. La CDI, en cambio, podría desarrollarse en cualquier sitio. Santos no descarta la posibilidad de fabricar incluso dispositivos portátiles. “Aprovechando que son materiales muy ligeros, los podemos compactar de manera que ocupen muy poco espacio. También barajamos la opción de probar estos dispositivos en sistemas anclados y acoplarlos a una fuente de energía renovable como la solar”.
Cleis Santos calcula que tardarán aproximadamente dos años en tener terminado el prototipo para probar el sistema en condiciones reales. “Por ahora solo ha sido probado en el laboratorio pero hemos demostrado que la tecnología funciona”, asegura. Para continuar con el desarrollo, ha recibido este año la beca Marie Curie, una ayuda que la Unión Europea otorga a investigadores sobresalientes en proyectos de innovación. Esa beca le permitirá trabajar en la Universidad de Bremen con un equipo pionero en el desarrollo de baterías de desalinización. Su plan es probar a sustituir los supercondensadores por este tipo de baterías, que permiten que la desalinización sea mayor incluso en aguas con concentraciones salinas elevadas. En febrero, unos días después de conseguir la beca, fue nominada para estar en la lista de los mejores investigadores jóvenes europeos menores de la MIT Technology Review, que se publicará en las próximas semanas.
