El Zurriburri

(viernes 7 de febrero de 2020)

En Etiopía, más de 14 millones de personas están expuestas a sufrir fluorosis, una enfermedad ósea causada por el consumo de agua con ión fluoruro, un contaminante de origen geológico presente en las aguas subterráneas que pasan por zonas con rocas volcánicas. Ahora, un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Adís Abeba ha desarrollado una tecnología que permite extraer el fluoruro del agua de consumo humano.

Esta nueva tecnología se basa en las zeolitas, un mineral abundante en la zona del valle del Rift, que permite filtrar el fluoruro. Las zeolitas naturales tienen un origen volcánico y poseen una estructura microporosa que puede atrapar una amplia variedad de elementos, como sodio, potasio y magnesio. Esta capacidad permite que las zeolitas se puedan aplicar en el tratamiento de aguas residuales, la extracción de amoníaco, el control de olores, la extracción de metales pesados de residuos nucleares, mineros e industriales, en el acondicionamiento de los suelos para usos agrícolas e incluso como alimento para animales. Tras una modificación química haciendo uso de nanotecnología, el equipo del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC formado por Luis Gómez-Hortigüela, Joaquín Pérez Pariente e Isabel Díaz, ha desarrollo un eficiente adsorbente de fluoruro basado en zeolita natural. La patente que protege la tecnología ha sido transferida con éxito a la empresa canaria Tagua SL., que ha puesto en marcha la fabricación a escala comercial del filtro basado en zeolitas. 

   Imágenes 1 y 2. Zeolita natural en forma de mineral y tras su granulado y modificación para adsorber fluoruro. (Foto: Isabel Díaz y César Hernández)

El flúor es un elemento abundante en la corteza terrestre, presentándose en suelos en el rango de 100 a 1000mg/kg. Las fuentes de ión fluoruro para el organismo son los alimentos que lo contienen como la harina, la leche, la sal de cocina, los mariscos o el té (entre 0,01 y 10 ppm, 1 ppm equivale a 1 mg/L o a 1 mg/kg), pero es el agua de consumo la que aporta alrededor del 80%. Además de las fuentes naturales, el flúor puede añadirse a ciertos productos de consumo diario. El flúor (aunque en realidad es fluoruro) se incorpora a los dentífricos y al agua de consumo, en muchos países de manera rutinaria, ya que, aparentemente, bajas concentraciones de este elemento pueden ser beneficiosas para la salud bucal. Sin embargo, la ingestión continuada de fluoruro provoca la enfermedad conocida como la fluorosis, que afecta al desarrollo normal de dientes y huesos, cuya manifestación más leve es la fluorosis dental, pero que generalmente acaba afectando en mayor o menor medida a todo el sistema óseo (fluorosis esquelética), en el que provoca graves malformaciones, a menudo acompañadas de alteraciones en otros órganos vitales del cuerpo humano Esta enfermedad es endémica en al menos 25 países. Por este motivo, la Organización Mundial de la Salud ha establecido un límite máximo de 1,5 ppm en la concentración de fluoruro en el agua destinada al consumo humano. Sin embargo, ese límite es ampliamente sobrepasado en la mayoría de las regiones afectadas de todo el mundo, calculándose que entre 300 y 450 millones de personas están expuestas a padecer fluorosis.

                                                 Imágenes 3 y 4. Niños con Fluorosis dental y esqueletal.  (Foto: Isabel Díaz)

La colaboración del CSIC con la ONG Amigos de Silva ha posibilitado el desarrollo de dos plantas potabilizadoras con zeolitas, inauguradas el pasado 23 de noviembre, con presencia de una delegación del CSIC, en las localidades de Dida y Obe, situadas a unos 25 km de Ziway, en el valle del Rift central, a 160 km al sur de Adís Abeba en Etiopía.

                           Imagen 5. Planta potabilizadora de fluoruro usando zeolita modificada en Dida, Etiopía. (Foto: Isabel Díaz)

Con el desarrollo de esta tecnología se muestra el firme alineamiento de la investigación del CSIC con los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Organización de las Naciones Unidas, y en este caso muy especialmente con el objetivo 6, denominado Agua limpia y saneamiento.

     Imagen 6. La fluorosis afecta especialmente a los niños puesto que sus dientes definitivos están en formación. (Foto: César Hernández)

Los Objetivos de desarrollo Sostenible

Los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM) son ocho propósitos de desarrollo humano fijados en el año 2000 por los 189 países miembros de las Naciones Unidas, que acordaron conseguir para el año 2015 ante las desigualdades que siguen permaneciendo  en el planeta. Estos objetivos trataban problemas de la vida cotidiana que se consideran graves y que habría que resolver con urgencia. Todos ellos se relacionan de una forma u otra con el agua y, el Objetivo 7 “Garantizar la sostenibilidad del medio ambiente” hacía referencia algo más directamente a la escasez de ese elemento. En el informe de 2007 la Organización Mundial de la Salud (OMS) indicaba que 1.100 millones de personas no disponían de acceso a agua potable. Entonces se estimaba que 1,8 millones de personas fallecían anualmente a causa de  diarreas provocadas por el  consumo de agua en mal estado. En 2010, la Asamblea General de las Naciones Unidas reconoció explícitamente el derecho humano al abastecimiento de agua y al saneamiento dentro del ODM7 incluyendo este objetivo específico: “Reducir a la mitad, para 2015, la proporción de personas sin acceso sostenible al agua potable y a servicios básicos de saneamiento”. Así, en 2015, el 91% de la población mundial tenía acceso a una fuente mejorada de abastecimiento de agua potable, en comparación con el 76% en 1990. Sin embargo, el agua contaminada seguía transmitiendo enfermedades como el cólera, la disentería, la fiebre tifoidea y la poliomielitis. Se calcula que la contaminación del agua potable aún provoca más de medio millón de muertes por diarrea al año. Tres de cada diez personas en el mundo, que equivale a 2.100 millones, carecen de acceso a agua potable en el hogar, además de que seis de cada diez, o 4.500 millones, no poseen servicios de sanidad adecuados. En los países de ingresos bajos y medios, el 38% de los centros sanitarios carecen de fuentes de agua, el 19% de saneamiento mejorado, y el 35% de agua y jabón para lavarse las manos.

En 2015, los progresos realizados en los ODM fueron revisados y la Organización de las Naciones Unidas (ONU) aprobó la Agenda 2030 sobre el Desarrollo Sostenible en la que elaboraron nuevamente 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible, que incluyen desde la eliminación de la pobreza hasta el combate contra el cambio climático, la educación, la igualdad de la mujer, la defensa del medio ambiente o el diseño de nuestras ciudades. En este nuevo contexto, el agua y su saneamiento ya constituye un epígrafe independiente, el Objetivo 6: “Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos”. El cambio climático, el aumento de la escasez de agua, el crecimiento de la población, los cambios demográficos y la urbanización suponen ya desafíos reales para los sistemas de abastecimiento de agua. De aquí a 2025, la mitad de la población mundial vivirá en zonas con escasez de agua, más de 3.000 millones de personas se verán afectadas por una crisis de agua. En este contexto, la reutilización de las aguas residuales para recuperar agua, nutrientes o energía se está convirtiendo en una estrategia importante. Se están utilizando cada vez más las aguas residuales para regar, que en los países en desarrollo supone el 7% del total de las tierras de regadío. Más específicamente, el objetivo 6.3 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas establece como meta: “Mejorar la calidad del agua, reducir la contaminación, eliminar los vertidos y minimizar la liberación de productos químicos y materiales peligrosos, reducir a la mitad el porcentaje de aguas residuales no tratadas y aumentar sustancialmente el reciclaje y la reutilización segura del agua”.

Dentro de los contaminantes químicos que afectan de forma natural a las aguas subterráneas, los principales son el arsénico y el fluoruro, que debido a su procedencia geológica se conocen como contaminantes geogénicos.

Autora: Isabel Díaz. Investigadora del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC situado en el Campus de la UAM.

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