Como una solución para la salud de las personas y el medio ambiente es valorado el aporte del proyecto Fondef "Desarrollo de un estabilizador de material particulado con capacidad mejoradora de suelos, en base a costras biológicas", dirigido por la académica del Departamento de Biología de la Universidad de Santiago de Chile, Dra. Claudia Ortiz.
La investigación finalizó su primera etapa de 24 meses en enero de este año, y propone la creación de Costras Biológicas de Suelo (CBS), mediante el cultivo de microorganismos, para captar el polvo en suspensión proveniente de relaves mineros dispersados por el viento, y al mismo tiempo mejorar la calidad de los suelos erosionables y degradados.
“El problema es para las poblaciones que se encuentran cercanas a las actividades mineras por la existencia de material fino con un alta concentración de metales que al ser dispersados por el viento afectan el medio ambiente, los asentamientos humanos y pueden causar la detención de actividades industriales debido a problemas de seguridad”, explica la Dra. Ortiz sobre la magnitud del problema.
Inicio de la investigación
La línea de investigación surge formalmente el año 2006, tras diversos estudios realizados por la Dra. Claudia Ortiz Calderón, quien se incorporó al Plantel el año 2002. La académica tiene más de 15 años de experiencia en proyectos de Investigación y Desarrollo en el área de Bioquímica y Biología molecular de sistemas vegetales adaptados a estrés ambiental, particularmente vinculado a sistemas áridos y semiáridos, además de la minería metálica.
Debido a la innovación que proponía su área de interés, surge el vínculo con investigadores de la Universidad Católica de Valparaíso, con quienes comenzaron a trabajar en un conjunto de metodologías para mitigar el impacto ambiental derivado de tranques de relave.
Fue así, como gracias a la evidencia experimental de diversos grupos de investigación que asociaron las costras biológicas a la mejora de la calidad de suelos degradados, surgió la inquietud por evaluar si podría ser replicado en sustratos industriales como relaves mineros.
En su primera etapa que se extendió por 24 meses y contó con 150 millones de pesos provenientes de Fondef, el producto fue evaluado en condiciones de laboratorio.
Para lograr las primeras pruebas, los investigadores realizaron un registro de comunidades de microorganismos cercanos a faenas en las I, IV y XI regiones de Chile, encontrando una alta diversidad de xenobacterias, que son los primeros organismos que colonizan suelos erosionados o degradados después de un incendio y que permiten la generación de plantas no vasculares tales como musgos.
Los investigadores sustentaron su tesis en que al incorporar a un sitio erosionado o impactado por la actividad minera, se aceleraría el proceso de colonización posterior de manera espontánea, permitiendo mejorar la calidad tanto del sustrato o del suelo.
Tras identificar los microorganismos existentes mediante métodos moleculares y secuenciación genómica, se determinó cuáles eran las bacterias más importantes que conformaban la muestra, llevando a cultivo nueve tipos de xenobacterias, que fueron reidentificadas.
Según explica la académica, estos microorganismos fueron criopreservados y, paralelamente, se realizaron una serie de estudios para determinar sus características de crecimiento y su efectividad al incorporarlos sobre relaves.
“Efectivamente lo demostramos mediante microscopía confocal, porque estos microorganismos emiten florescencia por la clorofila que tienen. Entonces se puede ver al microscopio unas líneas verdes creciendo sobre estos sustratos. Luego pudimos realizar las pruebas de rigor sobre relaves regándolos con este cultivo y llevándolos a un túnel de viento para ver si aguantaban. Estas pruebas nos llevaron a proteger dos cultivos de esta xenobacteria en un repositorio en Corea”, indicó la Dra. Ortiz.
Alcances de la investigación
Tras finalizar exitosamente las primeras pruebas, logrando comprobar la efectividad de los cultivos para contener material particulado sin pérdida de masa y en condiciones de viento constante, los investigadores comenzaron las conversaciones para iniciar las pruebas en terreno, con el objetivo de descubrir si el método utilizado funciona bajo diversas condiciones ambientales, tales como lluvia, diferentes regímenes de viento, alta radiación ultravioleta, entre otros.
Para la segunda etapa, el equipo cuenta con el apoyo de la empresa supresora de polvo, Vial Corp, y mantiene conversaciones con Angloamerican y Yamana Gold, para establecer en sus dependencias los sitios de pruebas, con el fin de experimentar en minería de oro y cobre.
Según la investigadora, los beneficios del proyecto abarcarían múltiples áreas. “De concretarse, creo que sería importante para la sociedad, porque permitirá a las empresas diversificar productos y liderar a nivel internacional en términos de innovación para la producción de bioproductos o biocompuestos, mejorando la mitigación de material particulado. Eeso es bastante nuevo, hoy nadie lo está haciendo”. Agrega que la tecnología podría ser exportada a países mineros como Bolivia y Perú.
“Ha sido unos de los proyectos importantes que hemos financiando ya que ha tenido importantes logros en relación al aporte que este significa al desarrollo de soluciones para reestablecer nuestra geografía perturbada por los relaves”, comentó en su oportunidad el Ejecutivo de Proyectos de Fondef Pedro Cotal acerca del proyecto generado en la Universidad de Santiago.
“Estamos contentos porque el proyecto continúe en una segunda etapa en que seguirá con el escalamiento y estará más cercana a la comercialización o industrial para que sea masificado o transferido alguna de las empresas usuarias de esta tecnología”, agregó el representante de Fondef respecto a la investigación en el que también participan la Dra. Marcela Wilkens, los Doctores Jaime Pizarro y Renato Chávez, técnicos y estudiantes de pre y posgrado de la Facultad de Química y Biología.