La presencia de antibióticos en el agua que sale de los hospitales es un problema creciente porque favorece la aparición de bacterias resistentes, uno de los principales retos sanitarios actuales. Así, se hace necesario encontrar soluciones eficaces para eliminar los restos de antibióticos de dichas aguas y evitar que suponga una amenaza para la salud pública.
Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) ha desarrollado un material innovador a partir de residuos de uva que consigue retener el meropenem, un antibiótico de cuarta generación que, debido a su alta estabilidad, atraviesa los sistemas convencionales de tratamiento de aguas sin degradarse. El nuevo material obtenido, que funciona como un filtro, logró eliminar el 100% del antibiótico, incluso en condiciones equivalentes a las aguas hospitalarias reales y con concentraciones elevadas del contaminante.
El raspón es la parte leñosa de los racimos de uvas que, normalmente, se elimina para elaborar el vino. Se trata de un residuo agrícola abundante para el que ahora han encontrado utilidad dos grupos de investigación: INPROQUIMA −de la UCM−, y Sistemas de Producción y Protección sostenibles −del CEIGRAM-ETSIAAB de la UPM−. Ambos grupos han colaborado en la obtención de un nuevo material descontaminante procedente de raspones de uva obtenido mediante pirólisis y posterior activación con hidróxido de sodio. El resultado (biochar de origen vitivinícola activado químicamente) es un material carbonoso con una estructura porosa tipo “panal” y grupos funcionales capaces de interactuar con y retener elementos contaminantes, como los antibióticos. Las pruebas demostraron que esta modificación química multiplica la eficacia del material en la adsorción del contaminante. Mientras el biochar sin tratar adsorbía entre un 48% y 60% del contaminante, el activado logró eliminar el contaminante en su totalidad.
Los experimentos confirmaron que la adsorción es rápida, estable y espontánea, ajustándose a modelos cinéticos y termodinámicos que indican interacciones químicas y físicas. Además, el biochar sintetizado mostró una elevada capacidad de reutilización, manteniendo más del 90% de su rendimiento tras cinco ciclos de uso, y contribuyó a reducir la salinidad del agua mejorando su calidad global.
Implicaciones sociales y ambientales
Los resultados obtenidos con este trabajo ofrecen una doble ventaja. Por un lado, reducir el volumen de residuos agrícolas que hay que gestionar, convirtiéndolos en recursos de valor añadido reutilizables en usos ambientales como el tratamiento de aguas y, por otro, proteger la salud pública al evitar que los antibióticos lleguen a los ríos y a los acuíferos. “La aplicación en hospitales y plantas de tratamiento del filtro desarrollado podría ser una herramienta eficaz y sostenible frente a la crisis de resistencia antimicrobiana, uno de los mayores retos sanitarios del siglo XXI”, comentan los investigadores.
El trabajo ha sido realizado por investigadores de la Facultad de Ciencias Químicas (UCM) y de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM), con apoyo de proyectos financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Comunidad de Madrid, la Unión Europea (NextGenerationEU) y el programa Marie Skłodowska-Curie.
José L.S. Duarte, Ana Hayat, Mario de la Fuente, Carmen M. Domínguez, Aurora Santos, Salvador Cotillas. Removal of meropenem from hospital wastewater using biochar derived from grape stalks. Journal of Environmental Management, Volume 393, 2025, 127004, ISSN 0301-4797. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.127004
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479725029809 )