Descripción
El proyecto integra tres ejes: (1) síntesis y selección de biopolielectrolitos (derivados y complejos de quitosano) y su caracterización fisicoquímica; (2) ensayos de tratamiento (coagulación-floculación y quelación) en agua residual modelo y real, midiendo clarificación (NTU), remoción de metales y estabilidad; y (3) transferencia de resultados mediante la elaboración de SOPs, informes técnicos y materiales de difusión dirigidos a operadores y autoridades. Se capitaliza la experiencia y las capacidades instaladas del proyecto A1-S-38139 en la UABC.
Se cuenta con capacidad instalada en la UABC y experiencia previa en biopolielectrolitos (BPE) derivada del proyecto A1-S-38139, con una ruta definida de informes técnicos y financieros, así como entregables por etapa, lo que asegura continuidad y trazabilidad.
Impacto ambiental esperado (12–24 meses): ≥60 % de mejora en clarificación (NTU) y ≥70 % de remoción de metales traza en pruebas controladas con biopolielectrolitos seleccionados, reduciendo las cargas contaminantes enviadas a los efluentes y favoreciendo el reúso.
Impacto social y económico: elaboración de guías técnicas y SOPs para plantas locales que optimizan los costos de químicos y el manejo de lodos, así como materiales de difusión que facilitan la adopción de las tecnologías por parte de operadores y tomadores de decisión.
Problemática
Las descargas urbanas e industriales en la región incorporan metales y colorantes difíciles de remover con tecnologías convencionales. Se requiere diseñar y evaluar biopolielectrolitos a partir de recursos renovables (p. ej., quitosano y biopolímeros locales) que funcionen como coagulantes–floculantes–quelantes para mejorar la clarificación y el abatimiento de metales en matrices reales, acelerando el reúso seguro de agua y reduciendo costos de operación. La motivación nace del proyecto base de Ciencia Básica UABC (A1-S-38139) y su enfoque en BPE y herramientas electroquímicas (p. ej., potencial zeta) para entender y optimizar las interacciones polímero–contaminante.
Objetivo
Estudiar el desempeño fisicoquímico de biopolielectrolitos multifuncionales que combinen en su macromolécula una parte natural y una sintética con propiedades de agentes coagulantes-floculantes-quelantes, en un modelo de tratamiento de agua residual industrial.
Impacto
Capacidad instalada y continuidad institucional
El proyecto base A1-S-38139 contó con presupuesto aprobado de $1,500,000 MXN, con un objetivo centrado en biopolielectrolitos coagulantes-floculantes-quelantes y un plan por etapas (síntesis de compuestos, evaluación fisicoquímica y pruebas de coagulación-floculación en matrices con metales). Esto permitió articular el monitoreo estuarino con soluciones de tratamiento.
Cobertura y generación de evidencia local: se consolidó el muestreo de cuatro ríos/estuarios (Tijuana, Culiacán, Évora y Misión), con cuatro puntos por sistema (aguas arriba, aguas abajo, interior y boca), aportando una línea base regional y trazabilidad para la toma de decisiones públicas y académicas.
Producción científica y técnica relevante:
• Revisión (Elsevier, 2024) sobre sales de quitosano cuaternizado y sus aplicaciones multisectoriales, que guía la selección de derivados más solubles y activos para pruebas locales.
• Artículo (CEJ, 2023) sobre polímeros quitosano-mCCA con remociones reportadas de Cu²⁺ (99.8 %), Ni²⁺ (73.1 %) y Zn²⁺ (67.0 %), con dosis óptima de 20 mg/g, que sustentan las metas técnicas del tratamiento en matrices reales.
• Capítulo (Springer Water, 2025) sobre gestión de aguas residuales de rastro, utilizado como marco para recomendaciones y comunicación con actores locales.
Productos operativos (impacto directo en la gestión): se elaboraron y/o actualizaron SOPs de muestreo y preservación, formatos de bitácora y materiales de difusión para no especialistas (láminas, seminarios), fortaleciendo las capacidades de operadores de PTAR y autoridades en la priorización de acciones.
Impacto social: comunidades costeras y personal técnico se benefician de datos comparables y reportes ejecutivos por sistema, habilitando vigilancia focalizada y comunicación pública alineada a la difusión del proyecto.
Impacto ambiental: identificación de puntos críticos y de la estacionalidad de contaminantes; las metas técnicas de tratamiento, basadas en literatura reciente de quitosano cuaternizado y quitosano-mCCA, proyectan ≥60 % de mejora en clarificación (NTU) y ≥70 % de abatimiento de metales en pruebas controladas, con potencial de reducción de cargas vertidas y apoyo al reúso.
Impacto económico: al priorizar sitios y compuestos y disponer de SOPs, se optimiza el gasto en muestreo, químicos y manejo de lodos; adicionalmente, la evidencia técnica sustenta decisiones de inversión pública y privada y reduce costos asociados a incumplimientos normativos.
