La contaminación del agua por microorganismos patógenos y residuos de medicamentos constituye uno de los grandes desafíos ambientales y sanitarios de nuestro tiempo. En este contexto, un equipo de investigación liderado por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha desarrollado una solución innovadora basada en la reutilización de residuos mineros para mejorar los procesos de depuración de aguas residuales. El trabajo demuestra que determinados residuos procedentes de explotaciones mineras, ricos en óxidos de hierro, pueden emplearse como fotocatalizadores naturales para activar procesos avanzados de oxidación utilizando energía solar. Esta estrategia permite eliminar simultáneamente microorganismos patógenos y contaminantes químicos presentes en el agua, ofreciendo una alternativa sostenible y de bajo coste frente a tecnologías convencionales.
Un equipo científico internacional −formado por investigadores de la UPM, el Instituto Politécnico Nacional de México (IPN) y la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL)− ha desarrollado un nuevo sistema para eliminar Enterococcus faecalis, una bacteria de origen fecal habitualmente presente en las aguas residuales y ampliamente utilizada como indicador microbiológico de contaminación. En la investigación han trabajado, además, en la eliminación de tetraciclina, uno de los antibióticos más utilizados en medicina humana y veterinaria. La presencia simultánea de microorganismos y restos de antibióticos en el medio acuático es motivo de preocupación, ya que puede favorecer la aparición y propagación de resistencias antimicrobianas, una de las principales amenazas para la salud pública global.
Los resultados obtenidos han sido especialmente prometedores. Bajo irradiación solar simulada, el sistema consiguió la inactivación completa de Enterococcus faecalis y alcanzó porcentajes de eliminación de tetraciclina superiores al 90 % en apenas media hora. Este elevado rendimiento se debe a la capacidad de los minerales ricos en hierro para activar el peroximonosulfato, un oxidante que genera especies químicas altamente reactivas capaces de destruir contaminantes biológicos y compuestos orgánicos persistentes.
Uno de los aspectos más destacados de la investigación es su contribución a los principios de la economía circular. Frente a otros procesos que requieren materiales sintéticos, esta tecnología aprovecha residuos que suelen acumularse en escombreras mineras y les otorga un nuevo valor como recurso para la descontaminación del agua.
El estudio también pone de manifiesto el potencial de la energía solar para impulsar tecnologías de tratamiento más sostenibles. “La combinación de luz solar, residuos minerales y bajas concentraciones de reactivos químicos, permite reducir costes operativos y minimizar el impacto ambiental del proceso”, señala Jorge Rodríguez Chueca, investigador UPM que ha participado en el trabajo.
Además de los ensayos realizados en aguas sintéticas de laboratorio, los investigadores han evaluado el comportamiento del sistema en muestras reales de aguas residuales, donde también obtuvieron resultados muy satisfactorios. “Nuestros hallazgos refuerzan la viabilidad de la tecnología para futuras aplicaciones en estaciones depuradoras y sistemas de reutilización de agua para transformar residuos en recursos útiles y avanzar hacia modelos más sostenibles de gestión del agua y de los residuos industriales”, concluyen los investigadores.
La investigación se enmarca en el proyecto europeo RESET (Valorisation of non-conventional water resources in urban and peri-urban context) de la convocatoria Water4All 2024, orientado a impulsar modelos circulares de gestión del agua mediante la recuperación de recursos y la reutilización segura de aguas no convencionales.
- Gaye, P. García-Muñoz, J. Vazquez-Arenas, U.M. García-Pérez, J. Rodríguez-Chueca. Iron-rich natural mineral waste enabling the photocatalytic activation of peroxymonosulfate for the oxidation of Enterococcus faecalis and tetracycline. Chemical Engineering Journal, Volume 538, 2026, 176497, ISSN 1385-8947.
https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176497.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726039586)