Material innovador con participación de Universidad de Chile presenta nueva tecnología para remover arsénico en aguas mediante foto-termocatálisis, con potencial aplicación en industria minera.
Una investigación con participación de científicos del Advanced Mining Technology Center (AMTC) de la Universidad de Chile fue destacada en la portada de la revista internacional Journal of Materials Chemistry A, posicionando a Chile como actor relevante en el desarrollo de tecnologías de tratamiento de agua para la minería.
El estudio, titulado “Multilayer-engineered Mo-based MXene nanosheets for solar-powered photo-thermocatalytic water remediation”, presenta un innovador material capaz de aprovechar la energía de la luz para transformar arsénico presente en aguas contaminadas, abordando un desafío ambiental y sanitario de especial relevancia para países con importantes operaciones mineras como Chile.
Liderazgo científico y estructura del proyecto
La investigación fue liderada por la Dra. Maibelin Rosales, ex investigadora del AMTC y actualmente integrante del Centro Vasco de Materiales, Aplicaciones y Nanoestructuras (BCMateriales) en España. Contó con la participación de la Dra. Andreina García, subdirectora del AMTC, y del profesor Andreas Rosenkranz, del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile (FCFM) y director del Núcleo AMXSA – Advanced MXenes for Sustainable Applications.
El trabajo se vincula directamente con la línea de Tratamiento, Valorización y Reducción de Residuos Mineros del AMTC, reforzando la orientación estratégica del centro hacia soluciones aplicables en operaciones extractivas.
Tecnología innovadora: foto-termocatálisis dual
La innovación consiste en un material de estructura multicapa compuesto principalmente por molibdeno y titanio, que combina dos mecanismos simultáneamente: utiliza la luz para desencadenar reacciones químicas y transforma parte de esa energía en calor para acelerar el proceso.
Esta acción conjunta permite convertir el arsenito —forma de arsénico especialmente tóxica y difícil de remover— en arseniato, que puede ser retirado del agua mediante tratamientos posteriores. El material también actúa bajo diferentes espectros de luz, ampliando su versatilidad en aplicaciones reales.
Resultados experimentales prometedores
Los ensayos arrojaron desempeños significativos: el material de mejor rendimiento logró oxidar el 98,5 % del arsenito bajo luz ultravioleta y el 84 % bajo luz visible. Además, alcanzó una eficiencia de conversión de luz en calor del 95 % bajo irradiación láser infrarroja, demostrando su capacidad para aprovechar diferentes formas de radiación.
Oportunidades para la minería chilena
Para la industria minera, este desarrollo abre posibilidades de investigación en el tratamiento de aguas que contienen arsénico, especialmente en zonas donde existe una elevada disponibilidad de radiación solar, condición presente en regiones productoras de cobre y litio en Chile.
La combinación de ambos mecanismos podría contribuir al diseño de sistemas de tratamiento más eficientes energéticamente, reduciendo costos operacionales en operaciones mineras y mejorando la gestión ambiental en zonas áridas con alta actividad extractiva.
Etapa experimental y próximos pasos
Es importante destacar que los resultados corresponden a la etapa experimental de la investigación y que la oxidación del arsenito no implica por sí sola su eliminación del agua. Una eventual aplicación industrial requeriría integrar etapas posteriores de remoción y validar el desempeño de la tecnología en condiciones reales de operación minera.
La publicación y su reconocimiento en la portada de Journal of Materials Chemistry A destacan el trabajo científico desarrollado con participación del AMTC y su contribución a la búsqueda de soluciones tecnológicas para el tratamiento sostenible del agua en la industria minera chilena.
