NUEVAS ESTRATEGIAS COMPUTACIONALES PARA EL ESTUDIO DE AGREGACIÓN Y ADSORCIÓN DE MICROPLÁSTICOS Y NANOPLÁSTICOS A CONTAMINANTES EN MEDIOS ACUÁTICOS NATURALES
CÓDIGO DE PROYECTO #151-2020
Información General
Numero de Subvención
151-2020
Líder de Proyecto
Descripción
Resumen
Los desechos plásticos se convierten actualmente en un contaminante ambiental omnipresente y son susceptibles a la contaminación por muchos otros contaminantes, incluidos metales acuosos y materia orgánica. Se estima que alrededor de 4 a 12 millones de toneladas de plástico van hacia los mares y océanos. En función del tamaño de las partículas de plástico estos se clasifican como microplásticos (MPs) si tienen un diámetro menor a 5 mm, y nanoplásticos (NPs) si miden menos de 100 nm. Los efectos del pH y la salinidad del medio siempre influyen en las condiciones de sorción cambiando el estado de carga de los MPs y los contaminantes provocando una adsorción competitiva. Este proyecto propone analizar mediante estrategias computacionales la agregación y adsorción de NPs en medios acuáticos naturales. Los métodos que proponemos usar son de análisis cuántico, simulación de dinámica molecular y métodos de SGCMC (Semi-grand cannonical Monte Carlo) para analizar el comportamiento de agregación de polímeros como: poliestireno, politereftalato de etileno, poliuretano, policloruro de vinilo, etc., y la adsorción frente a contaminantes orgánicos emergentes y/o compuestos orgánicos persistentes, iones y materia orgánica. Dentro de los métodos, también estará incluido el análisis del efecto del pH y la salinidad, lo cual permitirá comprender la manera en que las condiciones son capaces de afectar la adsorción de los polímeros estudiados. Los resultados generarán estrategias novedosas que permitirán avances significativos tanto de carácter fundamental como aplicado, en la comprensión de los fenómenos descritos, por lo que se espera un alto impacto científico a nivel internacional. Se espera la publicación de 2 artículos científicos, la formación de 1 tesista de pregrado y 1 de postgrado y la participación en congresos internacionales para la presentación de resultados previos. Finalmente, con este proyecto buscamos tener un mayor conocimiento de los mecanismos de adsorción de NPs con contaminantes ambientales bajo las condiciones de los medios acuáticos naturales y poder estimar a priori el grado de adsorción.
Objetivo General
Analizar mediante nuevas estrategias computacionales el estudio de agregación y adsorción de microplásticos (MPs) y nanoplásticos (NPs) a contaminantes en medios acuáticos naturales. El presente proyecto propone estrategias novedosas que permitirán avances significativos tanto de carácter fundamental como aplicado, en la comprensión de los fenómenos descritos, por lo que se espera un alto impacto científico a nivel internacional. La contaminación por MPs y NPs en medios acuáticos naturales es un problema medioambiental a escala mundial. De cara a la regulación y control de este problema, es necesario tener un mayor conocimiento de los mecanismos de adsorción de estos materiales plásticos con contaminantes bajo las condiciones de los medios acuáticos naturales y poder estimar a priori el grado de adsorción. Para lograr este propósito se analizarán los mecanismos de adsorción de MPs y NPs por métodos teórico-computacionales, para ello se diseñarán isotermas superficiales de materiales plásticos, determinando la distribución y cantidad adecuada de interacciones hidrofóbicas e hidrofílicas. Así mismo por primera vez se realizarán estudios quimiométricos para predecir la adsorción en MPs. Finalmente, se buscará determinar el mecanismo de agregación de NPs mediante técnicas de Dinámica Browniana que incorporen las interacciones hidrodinámicas y su acoplamiento con interacciones electrostáticas.
Palabras Clave
MICROPLASTICOS, NANOPLASTICOS, COMPUTACION, ADSORCION, AGREGACION
Tipo de intervención
Intervención
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Convenio
PROCIENCIA
Entidad ejecutora
Nombre de la Organización
Dependencia / Unidad
Región
AREQUIPA
Tipo de organización
UNIVERSIDAD
País
PERÚ
Entidades Asociadas
DEPENDENCIA:
PAÍS:
ESPAÑA
Datos actualizados al 31/12/2024
Equipo Técnico
ROL:
Tesista
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
ROL:
Co-Investigadores
ENTIDAD:
UNIVERSITAT DE BARCELONA
ROL:
INVESTIGADOR PRINCIPAL
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
ROL:
Tesista
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
ROL:
Tecnico
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
ROL:
GESTOR(A) DE PROYECTO
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
ROL:
Co-Investigadores
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
ROL:
Co-Investigadores
ENTIDAD:
UNIVERSITAT DE BARCELONA
ROL:
INVESTIGADOR PRINCIPAL
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
Datos actualizados al 21/07/2026
Información Adicional
Área / Subárea OCDE
CIENCIAS NATURALES / CIENCIAS QUÍMICAS
País ejecución
PERÚ
Región ejecución
AREQUIPA
Periodo de Ejecución
20/01/2021
al 19/09/2024
Disciplina OCDE
QUÍMICA FÍSICA
Monto total
Monto total
S/ 200,000.00
Publicaciones
DOI:
10.1016/j.chemosphere.2023.140079
AUTORES:
BARAZORDA CCAHUANA ,HARUNA LUZ
REVISTA:
Chemosphere
AÑO:
2023
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
PUBLISHER:
Academic Press Inc.
Datos actualizados al 21/07/2026
Propiedad Intelectual
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Tesis
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Presentaciones Orales
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Pasantías
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