La Universidad Técnica Particular de Loja (UTPL), a través de la carrera de Ingeniería Ambiental y bajo el liderazgo del profesor Silvio David Aguilar Ramírez, ha desarrollado un innovador fotocatalizador cerámico capaz de descontaminar agua mediante el aprovechamiento de la radiación solar o artificial y sin adición de sustancias químicas. Este proyecto, premiado en el SUMITT CEDIA 2025 por su impacto científico y social, propone una solución eficiente y sostenible para enfrentar la creciente contaminación de los recursos hídricos.
La Universidad Técnica Particular de Loja (UTPL), a través de la carrera de Ingeniería Ambiental y con el liderazgo del profesor Silvio David Aguilar Ramírez, ha desarrollado un innovador fotocatalizador cerámico capaz de descontaminar agua mediante el aprovechamiento de la radiación solar o artificial y sin adición de sustancias químicas. Este proyecto, premiado en el SUMITT CEDIA 2025, un espacio de convergencia para líderes en innovación y propiedad intelectual, de la Corporación Ecuatoriana para el Desarrollo de la Investigación y la Academia (CEDIA); por su impacto científico y social, propone una solución eficiente y sostenible para enfrentar la creciente contaminación de los recursos hídricos.
¿Cómo surge esta propuesta?
El desarrollo de este dispositivo surge como parte de una investigación doctoral orientada a resolver uno de los problemas ambientales más apremiantes: contaminación microbiológica y la presencia de contaminantes químicos persistentes, especialmente aquellos provenientes de las industrias farmacéutica y química. Aunque estos sectores aportan significativamente al bienestar humano, sus productos frecuentemente terminan en cuerpos de agua sin que se conozcan del todo sus efectos a largo plazo.
Su diseño permite aplicarlo sin la necesidad de productos químicos ni equipos costosos o personal técnico especializado, lo que lo convierte en una alternativa ideal para comunidades rurales.
Estos productos, dependiendo de su naturaleza, estructura química y condiciones ambientales pueden permanecer mucho tiempo en los sistemas hídricos o suelos antes de ser degradados. Ante este panorama, el proyecto apuesta por procesos de oxidación avanzada, como la fotocatálisis heterogénea, técnica que permite transformar estas sustancias en compuestos más simples e inocuos para el ambiente como el dióxido de carbono y el agua.
¿Cuáles fueron los principales desafíos al generar esta iniciativa?
Uno de los principales retos fue la separación de semiconductores como el dióxido de titanio y el óxido de zinc, una vez cumplida su función en el tratamiento del agua, ya que su mayor actividad fotocatalítica ha sido reportada en estado de nanopartículas. La propuesta de la UTPL soluciona esta dificultad mediante el diseño de un macrofotocatalizador en forma de pieza de cerámica reutilizable, que no solo facilita su recuperación, sino que también incrementa la actividad y estabilidad del proceso.
Con estos antecedentes, ¿en qué consiste específicamente su proyecto?
El sistema desarrollado consiste en un fotocatalizador cerámico que, al ser expuesto a la radiación solar o artificial, desencadena unas formas químicas conocidas como radical hidroxilo y radical oxígeno, las cuales son más potentes que el ozono y el cloro, por lo que son capaces de degradar contaminantes orgánicos y eliminar microorganismos patógenos presentes en el agua. Su diseño permite aplicarlo sin la necesidad de productos químicos ni equipos costosos o personal técnico especializado, lo que lo convierte en una alternativa ideal para comunidades rurales con acceso limitado a tecnologías convencionales de potabilización.
Conocemos que este elemento tiene algunas ventajas frente a métodos tradicionales. Coméntenos ¿cuáles son las identificadas?
La tecnología se enmarca en los tratamientos terciarios de purificación del agua. A diferencia de métodos como la ósmosis inversa, que requiere alta presión y equipos complejos, o del uso de carbón activado y resinas de intercambio iónico que deben ser reemplazados periódicamente debido a la saturación, la fotocatálisis no consume el catalizador, lo que reduce costos operativos y alarga la vida útil del sistema. Además, las formas oxidantes que genera este catalizador no son selectivas para contaminantes específicos por lo cual puede destruir cualquier sustancia orgánica a pesar de estar en concentraciones muy bajas.
Se reconocen importantes beneficios, pero ¿cómo acercar esta iniciativa a la comunidad?
El siguiente paso es validar esta tecnología en condiciones reales a través de pruebas piloto que permitan su aplicación en comunidades. Es por ello que toda investigación desarrollada en laboratorio debe ser trasladada gradualmente hacia pruebas de concepto y luego a pruebas en planta piloto. Nuestro siguiente objetivo es llevar a cabo estas pruebas piloto con el fin de implementar la tecnología en comunidades que la necesiten.
Sin embargo, existen ciertos desafíos que debemos enfrentar: uno de ellos es que, al tratarse de un catalizador que se activa con radiación solar, su funcionamiento depende de probarlo en zonas con alta radiación ya que, en ausencia de esta, el catalizador no se activa y, por lo tanto, no se logra la destrucción o inactivación de los microorganismos. Otro aspecto a considerar es realizar pruebas con caudales reales. Estos pasos son esenciales para asegurar la eficacia del dispositivo fuera del laboratorio.
El agua como prioridad global
La escasez de agua limpia es un problema urgente que se agravará con el crecimiento poblacional y la expansión de actividades industriales. A medida que la población sigue creciendo, también aumentan las necesidades de consumo, tanto de agua como de alimentos y productos en general. Esto significa que cada día generamos una mayor contaminación y, si no tomamos conciencia y adoptamos alternativas eficientes para el tratamiento de aguas, especialmente para eliminar productos como los fármacos, que actualmente carecen de procedimientos efectivos de desecho, nos enfrentaremos a niveles críticos de contaminación. Esta tecnología representa una oportunidad real para revertir esta tendencia.
De consolidarse la implementación, ¿cuál sería su impacto?
Los ensayos en laboratorio han demostrado que el fotocatalizador elimina de forma eficaz bacterias patógenas, las mismas que son responsables de enfermedades y muerte de millones de niños y adultos, considerada la población más vulnerable.
El siguiente paso es llevar este prototipo a pruebas en condiciones reales, en comunidades o entornos de aplicación práctica, lo que permitirá evaluar su desempeño fuera del laboratorio y validar su eficacia en los hogares. También es crucial analizar su comportamiento a lo largo del tiempo ya que, aunque los resultados en laboratorio han sido consistentemente positivos, siempre existen desafíos adicionales al trasladar la tecnología a la escala de planta piloto o prototipo.
Nuestro enfoque actual está en trabajar en la factibilidad y optimización del sistema, con el objetivo de refinar cualquier detalle que pueda surgir en esta transición hacia una solución aplicada y sostenible.
Entre los primeros galardones, ¿podría comentarnos sobre el reconocimiento de CEDIA?
Recibir este premio representa, tanto a nivel personal como profesional, un motivo de profundo orgullo, pues reconoce el esfuerzo y la dedicación invertidos en este proyecto. Esta distinción nos impulsa a seguir avanzando con la firme convicción de transformar esta idea en un prototipo funcional que genere un impacto real y positivo en la sociedad.
Nuestro mayor anhelo es que esta tecnología llegue a las comunidades que más la necesitan, a través de alianzas estratégicas con ONGs y actores locales. Creemos firmemente que este es el propósito fundamental de la investigación universitaria: convertir el conocimiento en soluciones concretas que mejoren la vida de las personas.
Actualmente contamos con una patente concedida en España y otra en trámite en el plano nacional, lo que evidencia el grado de innovación y el potencial transformador de esta iniciativa. Estos logros son testimonio del valor de la investigación aplicada, que va más allá del ámbito teórico para traducirse en beneficios tangibles para la sociedad.
Con la mirada puesta en el futuro, proyectamos que esta tecnología se consolide como una herramienta esencial para las comunidades más vulnerables. Asimismo, aspiramos a su implementación en grandes plantas de tratamiento de aguas residuales o potabilizadoras, contribuyendo así al mejoramiento de la calidad de vida y a la promoción de un desarrollo verdaderamente sostenible.
Silvio Aguilar Ramírez
Doctor en Ciencia y Tecnología Ambiental por la Universidad de la Coruña (España). Máster en Gestión Integral del Agua (U. de Cádiz) e Ingeniero Químico por la UTPL, donde también obtuvo un diplomado en Auditoría de Calidad. Cuenta con 20 años de experiencia docente en áreas como ingeniería ambiental, tratamiento de aguas y tecnologías limpias. Ha sido líder técnico de laboratorios UTPL durante una década y responsable de la Sección de Ingeniería Ambiental por dos años.
