En Colombia hay un fantasma que recorre silenciosamente millones de hogares: el acceso al agua potable segura. Según el DANE, cerca de siete millones de personas, el 13% del país, viven bajo su sombra. En muchas comunidades rurales, el río que atraviesa el paisaje ya no representa vida ni tranquilidad; representa incertidumbre. El agua que antes alimentaba cultivos y familias ahora puede cargar residuos, microorganismos y contaminación invisible. Departamentos enteros del Pacífico, la Amazonía y zonas rurales de los Andes conviven con fuentes hídricas contaminadas por bacterias, metales pesados y residuos agroindustriales. No es un problema de escasez de agua, sino de calidad: el líquido existe, pero no puede beberse.
Mientras las discusiones sobre infraestructura hídrica parecen perderse eternamente entre informes, presupuestos y pasillos del poder, la crisis sigue avanzando, lenta pero constante. Y en medio de ese escenario casi distópico —donde algo tan esencial como beber agua limpia se convierte en un privilegio—, un grupo de estudiantes en Bucaramanga decidió apostar por una alternativa distinta: aprovechar un recurso que ha estado sobre nosotros desde siempre, inagotable, gratuito y poderoso: la luz del sol.
Desde el Semillero de Investigación del Centro de Investigaciones en Catálisis (CICAT) de la Universidad Industrial de Santander, un equipo de estudiantes (del que esta autora hace parte) de la escuela de Ingeniería Química lleva un semestre trabajando en una tecnología que podría cambiar esa realidad para comunidades vulnerables: la fotocatálisis solar.
Lo que empezó como un reto técnico (rescatar un equipo fuera de servicio) se convirtió en una lección sobre lo que la ciencia, la tecnología y la pasión pueden aportar cuando la investigación mira hacia las necesidades reales del país.
Soy ingeniera química en formación y hago parte del semillero de investigación CICAT-UIS. Este semestre, nuestro grupo asumió un reto que mezcla lo técnico con lo humano en proporciones iguales: reparar y poner a punto un fotorreactor de tipo CPC (Compound Parabolic Collector) para tratamiento de aguas. Suena a nombre de laboratorio de otro planeta, pero en realidad no es muy distinto de una antena parabólica, pero en vez de captar señal, capta la luz del sol, y en vez de mandarte la señal del partido de fútbol a la sala, manda esa luz directo al agua que necesita limpiarse.
Cuando la luz se convierte en medicina para el agua
Imagina un espejo curvo que sigue la trayectoria del sol y concentra su luz sobre un tubo de vidrio por donde circula agua contaminada. Ese es, en esencia, el corazón del sistema. El nuestro tiene dos metros de largo y uno de ancho y alto: cabe en el patio de una casa y hasta podría viajar en la parte trasera de una camioneta. Lleva además un tanque de veinte litros —el depósito donde el agua espera su turno para ser tratada— y aunque el caudal que procesa por hora es variable y dependiente de diversos factores (y de los que hablaremos más adelante), podría abastecer a una comunidad de aproximadamente veinte personas; no es una planta industrial, es una solución a escala humana, diseñada para los lugares donde llegar con infraestructura convencional se vuelve complicado. Pero la magia no la hace la luz sola: dentro del reactor actúa un fotocatalizador, un material que, al recibir radiación ultravioleta, despierta y libera unas especies oxidantes diminutas, casi como un ejército invisible, capaces de destruir bacterias, virus y moléculas contaminantes con una eficiencia sorprendente.
El proceso se llama fotocatálisis solar, y pertenece a una familia de tecnologías conocidas como “Procesos de Oxidación Avanzada”. Para entenderlo sin tecnicismos, pensémoslo así: el sol es el jefe que da la orden, y el catalizador es el equipo de aseo que, apenas recibe esa luz, se pone a trabajar destruyendo la suciedad invisible del agua, sin necesitar productos químicos adicionales. El resultado, según los estudios que respaldan esta tecnología a nivel mundial como el de Sichel, Blanco, Malato y Fernández-Ibáñez (Catalysis Today, 2007) —uno de los trabajos más influyentes sobre reactores CPC a nivel mundial—, puede ser el tener agua con niveles de contaminación y microorganismos dentro de los rangos aceptables para el consumo humano. En condiciones óptimas, se pueden obtener niveles de bacterias reducidos hasta en un millón de veces respecto al agua contaminada original, en tan solo noventa minutos de tratamiento solar. Lo anterior es comparable con la que sale de muchas plantas de tratamiento convencionales.
Su mayor atractivo es también su mayor promesa: no necesita insumos químicos costosos, no genera subproductos tóxicos, y puede operar con la radiación solar de regiones tropicales como la nuestra, que recibe una de las tasas de irradiación más altas del mundo.
¿Y qué pasa en los días nublados? Aquí viene uno de los detalles más ingeniosos: el sistema tiene memoria. Puede almacenar energía solar para seguir funcionando cuando el cielo decide ponerse dramático, y en los días grises —esos en que el sol se esconde, pero no desaparece del todo— la radiación sigue llegando, aunque más tímida. El reactor la sigue usando; solo necesita un poco más de tiempo, como quien lava a mano cuando se va la luz: tarda más, pero el resultado es el mismo. El sol no siempre brilla a todo volumen, pero esta tecnología aprendió a trabajar incluso en susurros.
En Colombia, el sol que últimamente nos azota de forma arrolladora puede ser más que solo calor: puede ser también agua limpia.
Un rompecabezas sin instrucciones
Cuando recibimos el fotorreactor, lo que encontramos no era exactamente un instrumento listo para trabajar. El tiempo y el desuso habían dejado su marca por todas partes: espejos deteriorados que ya no concentraban la radiación como debían, componentes mecánicos dañados que interrumpían la circulación del fluido, y fallas electrónicas que hacían imposible monitorear o controlar el sistema de forma estable. Recuerdo haberlo mirado ese primer día y pensar (y sé que mis compañeros pensaron lo mismo): esto es un rompecabezas sin instrucciones.
Y eso, curiosamente, fue lo mejor que nos pudo pasar.
Reparar ese equipo nos obligó a entender cada parte de él desde adentro. No bastaba con conocer la teoría detrás de la fotocatálisis si el reactor no funcionaba. Tuvimos que combinar conocimientos de ingeniería química, electrónica y diseño experimental para diagnosticar cada falla, encontrar soluciones con los recursos que teníamos y reconstruir, pieza a pieza, la capacidad operativa del sistema.
No todo fue lindo ni todo fue satisfactorio. Hubo tubos que se rompieron en nuestras manos justo cuando creíamos haber resuelto el problema. Hubo fugas que aparecían de la nada, como si el equipo se resistiera a volver a la vida. Y hubo días en los que los recursos eran tan limitados que tocaba improvisar con lo que teníamos a la mano, repensar el diseño desde cero, o simplemente esperar hasta encontrar la pieza que hacía falta. Pero trabajando en equipo, siendo recursivos y sin perder de vista el porqué de lo que hacíamos, cada obstáculo se convirtió en una solución. Y cuando finalmente vimos al reactor funcionar de nuevo, sentí algo que pocas veces había sentido antes: la certeza de que la ingeniería no solo repara máquinas, sino que también repara posibilidades. Ver cómo un aparato que parecía condenado al olvido volvía a tener un propósito —y que ese propósito fuera ayudarle a comunidades enteras a tener algo tan básico y urgente como agua limpia— fue, sin exagerar, una de las experiencias más conmovedoras de mi formación como ingeniera.
Fue hacer ciencia de verdad: sin manuales completos, sin repuestos inmediatos, con la creatividad y la constancia como únicas herramientas garantizadas. Hubo momentos de frustración, por supuesto. Pero también hubo ese instante, que todo científico conoce, en que algo que estaba roto vuelve a funcionar, y sientes que todo valió la pena.
De los primeros datos a una promesa real para el país
Con el reactor operativo, dimos nuestros primeros pasos experimentales. Las pruebas preliminares son como probar una receta nueva antes de servirla: necesitábamos saber qué tanto “sazón” le pone el catalizador cuando hay más o menos sol, qué tan rápido desaparece la suciedad del agua, y cuánto tiempo bajo el sol se necesita para que quede realmente lista para beber. Son datos tempranos, pero son datos reales. Y eso, en ciencia, marca toda la diferencia.
Lo que más me emociona no es el equipo en sí, sino lo que representa. La fotocatálisis solar no es una tecnología del futuro lejano: es una solución que hoy podría adaptarse a escala comunitaria en zonas rurales donde el agua llega contaminada y los sistemas convencionales de potabilización son económicamente inviables.
La tecnología también tiene sus propios retos por resolver —porque la ciencia honesta no oculta sus preguntas abiertas. Los tiempos de tratamiento dependen de qué tan intensa esté la radiación solar ese día. La efectividad varía según el tipo de contaminante. Y escalar la solución de veinte personas a una comunidad más grande requiere más investigación, más recursos y más voluntad institucional. Pero eso, precisamente, es lo que hace que valga la pena seguir.
Elegí la ingeniería química porque creí que la ciencia podía cambiar vidas. Este semestre, trabajando en el semillero CICAT, aprendí que ese cambio no empieza en grandes laboratorios ni con presupuestos enormes. Empieza cuando personas apasionadas por la ciencia y la innovación deciden no ignorar un problema, toman un equipo roto y lo devuelven a la vida con la convicción de que del otro lado hay comunidades que necesitan lo que estamos aprendiendo a hacer.
El sol lleva millones de años brillando sobre Colombia. Apenas estamos aprendiendo a aprovecharlo bien. Y la pregunta que queda flotando, después de leer esto, no es solo para los científicos: es para todos. ¿Qué pasaría si más universidades apostaran por investigación que mire hacia las comunidades que más lo necesitan? ¿Qué pasaría si más estudiantes eligieran los problemas reales del país como punto de partida? ¿Qué pasaría si el Estado, la empresa privada y la academia decidieran, de una vez, unir fuerzas alrededor de soluciones que ya existen?
Un fotorreactor capaz de abastecer de agua potable a veinte personas, un semillero de investigación y un sol que no cobra nada. A veces, la revolución cabe en un laboratorio universitario, y a veces, todo lo que falta es que alguien decida encenderlo.
Porque el agua es vida, la luz es ciencia y nosotros somos la generación que decidió unirlas. Y mientras el sol siga saliendo, esta historia apenas empieza.
Autor: Maripaz Doria Toloza
Profesión: Estudiante de Ingeniería Química-UIS
Ciudad/municipio Bucaramanga
Departamento: Santander
Datos de contacto: maripazdoriatoloza@gmail.com/3216614102
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