Inactivación y degradación de "bloom de cianobacterias" por medio del proceso combinado de cavitación hidrodinámica + PoA

Las floraciones de cianobacterias representan una amenaza significativa para los ecosistemas acuáticos y la calidad del agua potable, problema que actualmente vienen enfrentando muchas regiones de nuestro país. Estas microalgas proliferan en cuerpos de agua debido a la eutrofización, liberando toxinas como las microcistinas, que pueden afectar la salud humana y la biodiversidad. Los métodos convencionales de tratamiento, como la coagulación-floculación y la filtración, son eficaces para eliminar células cianobacterianas, pero no degradan completamente sus toxinas. Tecnologías avanzadas como la ozonización y la cavitación hidrodinámica han mostrado gran potencial, pero su aplicación individual presenta limitaciones en términos de eficiencia energética y costo. Este proyecto propone un proceso combinado de cavitación hidrodinámica (CH) y ozono (O3) para la inactivación de cianobacterias y la degradación de sus toxinas en cuerpos de agua afectados. La cavitación hidrodinámica se basa en la formación y colapso de burbujas en un fluido, lo que genera altas presiones y temperaturas en microescala, alcanzando hasta 5000 K y 1000 atm. Estas condiciones extremas producen radicales hidroxilo (•OH) altamente reactivos, que dañan las membranas celulares de las cianobacterias y facilitan su ruptura. Al combinar este proceso con ozono (O3), se potencia el poder de degradación, ya que el ozono reacciona con los radicales hidroxilo y con los componentes celulares, logrando una oxidación más rápida y efectiva de las células cianobacterianas y de sus toxinas. Además, la CH mejora la disolución y reactividad del ozono, aumentando su efectividad en la eliminación de contaminantes orgánicos. Este enfoque innovador pretende mejorar la calidad del agua de manera sostenible y efectiva, ofreciendo una alternativa viable a los tratamientos convencionales. El resultado esperado de esta investigación es desarrollar y validar un sistema combinado de cavitación hidrodinámica (CH) y procesos avanzados de oxidación (PoA, en particular con ozono) que permita la inactivación eficiente de cianobacterias y la degradación de sus toxinas en aguas naturales y sintéticas. El proyecto espera definir parámetros operativos óptimos (presión, caudal, concentración, tiempo de exposición), demostrar su eficacia frente a tratamientos convencionales, y establecer la viabilidad técnica del sistema combinado de cavitación hidrodinámica y ozono para su escalamiento hacia aplicaciones reales en el tratamiento de agua potable e irrigación en Arequipa. Asimismo, los resultados bibliográficos esperados son: dos (02) artículos científicos originales publicados o aceptados para publicación en revistas, preferentemente de acceso abierto, indizadas en Scopus o WoS en Q1 o Q2, dos (02) tesis finalizadas de postgrado sustentadas, una ponencia o presentación de póster en congresos de alcance internacional, y un (01) paquete tecnológico.