El vástago del plátano al rescate del Lago de Maracaibo
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En los laboratorios de la Escuela de Química de la Universidad Central de Venezuela, los investigadores Ray Arteaga y Manuel Fermín crearon, con el vástago de plátano, una esponjita capaz de absorber grandes cantidades de crudo. Están trabajando para que pueda ser utilizada para sanear el lago de Maracaibo, donde, calculan expertos, caen entre 200 mil y 300 mil barriles de petróleo cada año.
Esta historia de La Vida de Nos, parte de su proyecto La Vida de Nos Itinerante 5, fue cedida para su republicación.
En el corazón del bosque de la Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela está la Escuela de Química. Adentro, en una de las aulas con ventanas por las que se cuela la luz natural y se pueden ver árboles y palmeras, hay un laboratorio. Por todos lados hay frascos con nombres que los científicos conocen bien. Este no es como los laboratorios de las películas, pero puede resultar más fascinante: aquí, dos químicos venezolanos, Ray Arteaga y Manuel Fermín, tienen más de un año trabajando en una solución para ayudar a sanear el lago de Maracaibo: se trata de un material blanco y poroso al que cariñosamente llaman “quesito”, y que es, en realidad, un bioabsorbente hecho a partir del vástago de plátano.
Porque en el lago de Maracaibo, uno de los más antiguos del mundo y el más grande de Sudamérica, la industria petrolera nacional derrama cada año entre 200 mil y 300 mil barriles de crudo (datos, claro, calculados por expertos porque no hay cifras oficiales). Miles y miles de barriles de petróleo que atentan contra la biodiversidad del lago.
Ray y Manuel comenzaron a desarrollar este experimento antes de que la pandemia de covid-19 paralizara el mundo. Pero tenía un objetivo distinto. Con fines comerciales, una persona interesada en obtener papel o productos textiles biodegradables contactó al doctor Fermín. Arteaga, estudiante de posgrado, estaba haciendo su tesis sobre un tema afín, y comenzaron a trabajar juntos en esa encomienda. Por razones ajenas a ellos, el producto de esa investigación no se pudo concretar. Sin embargo, fascinados con lo que habían desarrollado, continuaron por su cuenta.
La pandemia los detuvo durante meses, pero apenas tuvieron la oportunidad, regresaron al laboratorio.
¿Qué fue eso que encontraron? En principio, la creación de un compuesto a partir de residuos agrícolas, pero, más tarde, la capacidad de absorber petróleo con desechos de plátano y cambur.
Cuando Ray era un niño, pasaba siempre sus vacaciones en casa de su abuela. Perseguía gallinas, se subía a los árboles, comía naranjas, mangos, mandarinas, cambures… Veía cómo al cosechar los plátanos todo el tallo debía ser cortado y se perdía. De adulto, ya como químico, supo que estos tallos podrían convertirse en algo más.
Interesado en las nuevas tendencias sobre el uso de la celulosa, Ray comenzó un día, como estudiante de posgrado, a leer investigaciones sobre los nanocristales de celulosa y sus usos (como ayudante para la liberación prolongada de fármacos, por ejemplo, o como aislante térmico, en otras industrias). Y decidió que iba a desarrollar sus propios nanocristales.
Para otro químico, quizá, conseguir toda la celulosa necesaria para sus experimentos hubiese sido una barrera. Pero Ray tenía una respuesta y solución claras: en el patio de la casa de su abuela tenía toda la materia prima.
Y fue entonces cuando, entre 2017 y 2018, su camino se unió al del doctor Manuel, quien por cierto había sido su primer profesor de química en la universidad.
Juntos, comenzaron a crear.
El proceso químico que desarrollaron es el siguiente: Manuel y Ray tomaron el vástago —marrón, seco— del plátano o el cambur y lo convirtieron en celulosa —blanca, suave— a través de numerosos procedimientos. Luego, transformaron la celulosa en nanocristales de celulosa. El principio de los nanocristales es un curioso oxímoron: entre más pequeño sea, es mayor su área superficial (si un cubo, con sus 6 caras, se divide en 4, nos da como resultado 4 cubos con sus caras, es decir, 24 caras chiquitas, que son más que 6 caras grandes). Estos nanocristales se convierten en un hidrogel, que es una sustancia parecida a una gelatina; se congela y con un proceso llamado liofilización, se elimina el agua, sin descongelarlo (pasa de hielo a vapor, sin ser nunca agua, para no alterar la química del gel).
El producto de ese proceso es un aerogel: el “quesito”.
De cada kilo de vástago seco salen alrededor de 270 gramos de celulosa, cuyo peso no varía demasiado cuando se transforma en aerogel.
Y esa especie de esponjita dura, porosa, muy liviana, es capaz de absorber el 80 por ciento de su peso en petróleo.
Debe decirse que este no fue siempre el objetivo. La verdadera historia de esta “esponja” es que nació antes de saber su propósito. Pero todos los caminos llevan a Roma o, en este caso, al lugar que más necesitaba del aerogel de nanocristales hecho por Manuel y Ray: el lago de Maracaibo, en el estado Zulia.
Una vez desarrollado el material, ambos químicos decidieron presentarlo en un congreso internacional, organizado por la Red de Investigación Estudiantil de la Universidad del Zulia.
Viajaron en noviembre de 2022. Era la primera vez que Ray visitaba Maracaibo, y la segunda vez del doctor Manuel, quien había ido una vez a la Bajada de La Chinita.
Para Manuel, un enamorado de los paisajes venezolanos, recorrer el país tiene un significado especial. Es por ello que en cada viaje toma fotos y estas fotos las guarda en una carpeta de recuerdos. Por eso, durante su visita por el congreso —donde ganaron el premio al Mejor Trabajo de Investigación—, le propuso a Ray ir a caminar por la vereda del lago.
Eran las 6:00 de la tarde, la brisa era tibia, el sol comenzaba su danza de luces tenues previas a la noche. Manuel y Ray se tomaron una foto juntos y luego le tomaron otra al paisaje: o sea, a la vereda, que no olía bien, que tenía basura.
Y detallando estas fotos, vieron manchas de petróleo en las piedras. Se lamentaron. Pero justo después ocurrió aquello que le dio sentido a todos sus años de esfuerzo e investigación:
—¡Esto puede servir para esta vaina!
Y así, el “quesito” se transformó en una posible cura.
Al regresar a Caracas, decidieron comprobarlo. Llenaron con un poco de agua una pequeña placa, pusieron un chorrito de petróleo. Con una pinza, tomaron un trocito de aerogel y lo pusieron sobre la mancha.
Y funcionó.
El último año, la esponjita se ha perfeccionado. Ahora es hidrofóbica: repele el agua y absorbe mejor el crudo; y flota y puede retirarse fácilmente. Además, se está estudiando, gracias a la tesis de otros químicos*, la industrialización de su producción.
Mientras ellos avanzan, ha empeorado la situación del lago: entre el “verdín” —una microalga que bloquea el oxígeno en el agua y que se ha expandido por los desechos orgánicos vertidos en el lago y las aguas residuales— y los derrames de petróleo, es cada vez más urgente su saneamiento.
Sobre el impacto de CeluZulia, el nombre que han dado a su proyecto, ambos prefieren ser cuidadosos: es algo que se sabrá con certeza cuando puedan probar la esponjita. Sin embargo, sus estudios en laboratorio comprueban que cada gramo de aerogel absorbe entre 3 y 4 gramos de petróleo. En el lago, este resultado variaría dependiendo de las condiciones ambientales y el tipo de crudo.
Con respecto a la materia prima, sus mediciones indican que en el estado Zulia hay entre 20 mil y 30 mil hectáreas de siembra de plátano, de las 60 mil que hay en el país. Por cada hectárea, se cosechan (de cada 3 a 6 meses) 5 toneladas de vástago, que deriva en 3 toneladas de desechos, de las que 40 por ciento se puede convertir en celulosa. Es decir: de cada tonelada se pueden obtener 400 kilos de celulosa, que pueden absorber 4 veces su peso en crudo.
En Venezuela, es un proyecto inédito.
Con el desarrollo del aerogel*, Manuel y Ray ganaron nuevamente, en noviembre de 2023, el premio a la mejor investigación. Y no solo por su potencial para absorber petróleo, sino también por el componente social, que para ellos es fundamental: ese vástago que siempre se desecha en los sembradíos de plátano y cambur —tan representativos, además, de la gastronomía zuliana— podrían ser recolectados y vendidos, generando empleos e ingresos adicionales a los campesinos. Además, podría integrar a comunidades y químicos en una misma lucha: sanear el lago de Maracaibo.
* La investigación ha contado con el apoyo de otros químicos venezolanos, a quienes los protagonistas de esta historia agradecen: María Rodríguez, Jairo Bermúdez, Jimmy Castillo, Felipe Spena, Gerardo Villamizar, Melani Guacarán, Oriana Balza, Cristina Halabi, José Daniel Tovar, Sofía Salazar, Elsy Bastidas e Ynés Rojas.
Con la información de LVN
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