Hay preguntas complejas que nacen en los laboratorios, pero que terminan hablando de algo tan cotidiano como abrir la llave de la casa y tomar un vaso de agua. Para Sara Carolina Criollo de la Cruz, ingeniera ambiental, magíster en Ingeniería Civil y candidata a doctora en Ingeniería de la Universidad de los Andes, una de esas preguntas la llevó hasta Dinamarca y hoy la tiene presentando su investigación ante expertos de distintas partes del mundo, donde ha recibido diferentes reconocimientos.
Estudiar los microplásticos en el agua potable es un tema que apasiona a Sara desde hace varios años y que ha abordado durante sus diferentes etapas de formación académica. Sin embargo, hace poco más de dos años, durante sus estudios de doctorado, encontró que las metodologías y la infraestructura disponibles en Colombia para este tipo de análisis todavía tenían grandes oportunidades de desarrollo. Por eso, comenzó a buscar grupos internacionales especializados en este campo.
La revisión de literatura la llevó una y otra vez a los mismos nombres: investigadores que se habían convertido en referentes internacionales en el estudio de los microplásticos. Entre ellos estaba Jes Vollertsen, investigador de Aalborg University, a quien decidió escribirle. El interés por el trabajo que Sara había adelantado en Colombia abrió la puerta a una pasantía internacional en uno de los grupos de investigación más especializados en este campo. Lo que inicialmente sería una estancia de un año terminó convirtiéndose en dos años de trabajo, aprendizaje y experimentación.
El apoyo de la Universidad de los Andes fue fundamental para hacer posible este camino. A través de la Beca Impacto País, Sara contó con el apoyo para su matrícula y con recursos para realizar su pasantía internacional. Así, llegó a la Aalborg University de Dinamarca para aprender nuevas técnicas y fortalecer su investigación doctoral, pero terminó desarrollando allí buena parte de los experimentos que hoy hacen parte de su trabajo.
Su investigación parte de una pregunta sencilla, pero de enorme relevancia: ¿pueden las propias tuberías que utilizamos para transportar agua potable generar microplásticos? Para responderla, estudió un fenómeno conocido como golpe de ariete, una variación repentina de presión que puede producirse en las redes de distribución cuando, por ejemplo, se accionan válvulas o bombas. Esta onda de presión genera esfuerzos mecánicos sobre las tuberías y puede contribuir a su deterioro.
Para estudiar qué ocurre, Sara y su equipo construyeron en el laboratorio un montaje experimental capaz de reproducir este fenómeno de manera controlada. Fueron casi diez meses de construir, probar, equivocarse, ajustar y volver a probar hasta perfeccionar un prototipo que permitiera generar el golpe de ariete y analizar posteriormente el agua que había estado en contacto con la tubería. Con este sistema estudiaron tuberías de PVC y buscaron evidencia de partículas desprendidas durante los ciclos de presión.
Los resultados confirmaron que, bajo las condiciones estudiadas, estos eventos hidráulicos pueden generar la liberación de partículas de PVC. Su investigación, publicada bajo el título Water hammer as a driver of microplastic release from PVC drinking water pipes, encontró partículas liberadas durante los eventos de presión estudiados y evidenció modificaciones microscópicas en la superficie del material compatibles con procesos de fatiga mecánica. Un hallazgo que abre nuevas preguntas para la ingeniería y la gestión del agua: si estos fenómenos hacen parte de la operación cotidiana de una red, ¿qué papel podrían estar jugando en la generación de microplásticos dentro de los sistemas de distribución?
Sara es cuidadosa al hablar de los alcances de sus resultados. Su investigación no determina los efectos que la ingesta de estas partículas puede tener sobre la salud humana, un campo que continúa siendo estudiado por la comunidad científica. Lo que sí aporta es evidencia experimental sobre un mecanismo mediante el cual pueden generarse partículas plásticas en sistemas de agua potable. A partir de una extrapolación de sus resultados y bajo determinados supuestos, estimó que una persona que consume un litro de agua al día podría llegar a ingerir alrededor de seis partículas de microplástico asociadas a este fenómeno. El siguiente reto será determinar qué tan representativo es este comportamiento en redes reales y cuáles podrían ser sus implicaciones.
Precisamente por eso, para Sara la investigación no termina en el laboratorio. Después de presentar sus resultados en diferentes espacios académicos, comenzó a recibir el interés de investigadores y compañías relacionadas con el sector del agua en Europa. Ahora explora la posibilidad de llevar los experimentos a una siguiente escala: estudiar tuberías que han estado en operación, comparar materiales como PVC, polietileno y polipropileno y analizar cómo diferentes condiciones fisicoquímicas del agua pueden modificar su interacción con los materiales de las redes. Es el paso que podría convertir una pregunta científica en conocimiento útil para quienes diseñan, operan y regulan los sistemas de agua potable.
Ese camino tuvo uno de sus momentos más importantes en la MnP26 Microplastics Conference, organizada por el University of Birmingham Water Research Centre. Allí Sara presentó When normal operation is not harmless: micro- and nanoplastic release from drinking water pipes y recibió el primer lugar del Early Career Researcher Award – Oral Presentation, otorgado a la mejor presentación oral de jóvenes investigadores. Más que un premio, para ella fue la confirmación de que una investigación construida primero desde Colombia y luego desarrollada en Dinamarca podía dialogar de igual a igual con una comunidad científica internacional.
Su paso por Dinamarca también transformó a la investigadora detrás de los resultados. Trabajar en un grupo internacional, integrado por personas de distintas culturas, fortaleció su comunicación en inglés y la llevó a ser mucho más exigente con sus propias preguntas. “No solamente detectar microplásticos, sino preguntarme por qué estoy usando determinada técnica”, explica. Cuestionar cada decisión, entender por qué detrás de cada experimento y pensar cómo llevar los resultados más allá del laboratorio son, para ella, algunos de los aprendizajes más importantes de estos años. Una formación que comenzó en Colombia y que, de la mano de profesores e investigadores de Los Andes y de referentes internacionales, le ha permitido ampliar su mirada sobre los problemas de la ingeniería y sus posibles soluciones.
Ahora que su doctorado está llegando a su etapa final, Sara ya entregó su tesis y se prepara para defenderla ante un comité internacional. Después comenzará un nuevo capítulo: un posdoctorado de tres años en Aalborg University, en una investigación relacionada con la corrosión del concreto utilizado en sistemas de alcantarillado por actividad microbiana. Será un nuevo problema por resolver, pero también una oportunidad para aplicar conocimientos y técnicas desarrollados durante su doctorado y continuar construyendo una trayectoria científica internacional.
A mediano y largo plazo, Sara no se imagina únicamente frente a un computador o dentro de un laboratorio. Su sueño está en el punto donde la investigación se encuentra con la industria, los gobiernos y las necesidades reales de la sociedad: llevar el conocimiento científico a decisiones, tecnologías y soluciones. También sueña con fortalecer futuras colaboraciones con investigadores en Colombia, porque, como ella misma lo expresa, “el conocimiento surge desde la investigación y el desarrollo de un país también se basa en el desarrollo de la investigación”. Su historia es, en últimas, la de una pregunta que cruzó fronteras: una pregunta que comenzó en Colombia encontró nuevas herramientas en Dinamarca y hoy abre nuevas posibilidades para comprender y proteger uno de los recursos más esenciales para la vida: el agua.
Escrito por: María Angélica Huérfano Báez.
