El filtro desarrollado por María Fernanda González Arellano combina almidón termoplástico, quitosano y fibras de vainas de framboyán para retener cromo hexavalente en agua contaminada. Su costo de fabricación se estima en 10 centavos por gramo a partir de los datos del proyecto, sujeto a validación a mayor escala
Ciudad Victoria, Tamaulipas.– Una egresada de la Universidad Autónoma de Tamaulipas (UAT) desarrolló un material biodegradable para filtrar agua contaminada con cromo hexavalente, un metal altamente tóxico. El proyecto, elaborado con almidón, quitosano y fibras de vainas de framboyán, busca reducir los costos de fabricación y ya inició su proceso de patente.
Egresada de la UAT desarrolla filtro biodegradable para agua contaminada
La innovación fue desarrollada por María Fernanda González Arellano, egresada de Ingeniería Química de la Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa Aztlán (UAMRA), bajo la asesoría del doctor Juan Roberto de la Torre Escareño.
El material combina almidón termoplástico, quitosano y fibras obtenidas de las vainas del árbol de framboyán (Delonix regia), con el objetivo de retener contaminantes presentes en el agua.
De acuerdo con la información difundida por la UAT, la universidad inició el proceso para patentar el biocompuesto, que busca ofrecer una alternativa de menor costo frente a los materiales filtrantes convencionales.
¿Qué contaminante busca eliminar el filtro de la UAT?
El desarrollo está dirigido al tratamiento de agua contaminada con cromo hexavalente (Cr VI), una forma del cromo reconocida por su toxicidad y sus efectos cancerígenos.
La Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales cuenta con documentación técnica sobre los métodos de tratamiento para aguas contaminadas con este compuesto. Además, México dispone de la norma NMX-AA-044-SCFI-2014, que establece el método para medir cromo hexavalente en aguas naturales, potables y residuales.
La existencia de estos procedimientos permite dimensionar el reto técnico que enfrenta la investigación: no basta con retener el contaminante, también es necesario cuantificar cuánto se elimina y verificar la calidad del agua tratada.
El filtro podría costar 10 centavos por gramo
Uno de los principales atractivos del proyecto es su costo de fabricación proyectado a mayor escala.
Según los datos técnicos proporcionados por la investigación, producir una muestra en laboratorio cuesta alrededor de 118 pesos. Sin embargo, al escalar el procedimiento a nivel piloto, el costo estimado podría bajar a entre 0.90 y 3.20 pesos por unidad.
La comparación por peso también resulta significativa: mientras que fabricar un gramo de material filtrante comercial cuesta aproximadamente 10 pesos, el biocompuesto desarrollado en la UAT tendría un costo estimado de 10 centavos por gramo.
La propuesta contempla avanzar hacia filtros especializados con un precio final estimado de 120 pesos, frente a alternativas comerciales que, según los datos del proyecto, cuestan entre mil 500 y 3 mil 500 pesos.
Estas cifras corresponden a estimaciones técnicas y económicas del desarrollo; no representan todavía un precio de venta confirmado ni acreditan que el producto se encuentre disponible comercialmente.
¿Cómo se fabrica el material para purificar agua?
El procedimiento de elaboración comprende cuatro etapas:
- Recolección: obtención de las vainas de framboyán.
- Molienda: preparación de las fibras vegetales.
- Formulación: combinación de los componentes de la matriz biodegradable.
- Termoprensado: aplicación de presión y temperatura para conformar el material.
Después de su fabricación, el biocompuesto fue sometido a pruebas para evaluar sus propiedades y su interacción con el contaminante.
Mediante espectroscopia ATR-FTIR, el equipo identificó grupos funcionales de la matriz polimérica que participan en la adsorción del metal. También evaluó la dureza y estabilidad del material en medios acuosos y cuantificó su capacidad de retención.
El estudio incorporó un análisis estadístico de superficies de respuesta para identificar condiciones óptimas de operación y evaluar la viabilidad de llevar el proceso a una escala piloto.
Residuos de camarón podrían abaratar la producción
Otro de los componentes relevantes es el quitosano, un material que puede obtenerse a partir de la quitina presente en los caparazones de crustáceos.
Según el análisis económico del proyecto, este insumo representa entre 40 y 60 por ciento del costo total de fabricación del biocompuesto.
Por ello, la investigación plantea aprovechar residuos de la industria camaronera como una posible fuente de materia prima para reducir los costos y fortalecer el enfoque de economía circular.
La propuesta busca transformar residuos agroindustriales y vegetales en materiales con potencial de aplicación ambiental, en lugar de depender exclusivamente de insumos comerciales de mayor precio.
UAT busca llevar la innovación del laboratorio a la industria
El proyecto contempla nuevas etapas de desarrollo, entre ellas la modificación química de la celulosa mediante mercerización y la fabricación de dispositivos mediante técnicas de impresión 3D.
Estas tecnologías podrían facilitar el diseño de filtros especializados y su adaptación a diferentes necesidades de tratamiento.
No obstante, antes de considerar su uso comercial para producir agua potable, será necesario verificar su desempeño bajo distintas condiciones, la eliminación efectiva del contaminante, la estabilidad del material y la calidad del agua resultante.
La Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris) explica que la vigilancia del agua destinada al consumo humano se realiza mediante análisis fisicoquímicos y la comparación de resultados con los límites establecidos en la NOM-127-SSA1-2021.
Gana primer lugar en ExpoCiencias Tamaulipas 2026
La innovación obtuvo el primer lugar en la Categoría Libre del Certamen Estatal de Creatividad e Innovación Tecnológica ExpoCiencias Tamaulipas 2026, de acuerdo con la información difundida sobre el proyecto.
El reconocimiento destaca una propuesta que combina investigación aplicada, aprovechamiento de residuos y desarrollo de materiales para atender un problema ambiental.
Con el proceso de patente en marcha, el siguiente desafío será avanzar desde los resultados experimentales hacia la validación a mayor escala y determinar las condiciones necesarias para su posible transferencia tecnológica.
¿Por qué es importante retirar metales pesados del agua?
La contaminación por metales pesados representa un reto para la protección de los recursos hídricos y la salud pública. En particular, el cromo hexavalente requiere tratamiento y medición específicos debido a su toxicidad.
La Conagua cuenta con una Red Nacional de Medición de la Calidad del Agua, mediante la cual se monitorean distintos parámetros en cuerpos de agua superficiales y subterráneos.
En este escenario, el desarrollo de materiales filtrantes de bajo costo puede abrir nuevas posibilidades de investigación, siempre que su eficacia, seguridad y desempeño se comprueben mediante pruebas técnicas y procesos de validación.
