Uso de la nanotecnología en el desarrollo de membranas para desalinización, purificación de agua e industria alimentaria

El agua juega un papel importante en la satisfacción de las necesidades humanas. El 97.5% de este recurso está en el mar, y su desalinización es clave para garantizar su disponibilidad y calidad a la población. El agua potable y el agua para la agricultura pueden ser obtenidos también de aguas servidas tanto municipales o industriales. Con tal fin, la tecnología de membranas (TM) viene siendo utilizada en diversas áreas industriales y es considerada como una tecnología verde para procesos de separación debido al bajo requerimiento de energía, eficiencia, costo y escalabilidad. Se estima que la TM puede disminuir a un 10% toda la energía usada en el planeta. En Perú, su desarrollo y uso es limitado debido al costo comercial de las membranas existentes. En este proyecto, con el apoyo de la Universidad de Eindhoven, Holanda (Prof. Fausto Gallucci, referente en reactores de membrana) se desarrollarán membranas inorgánicas porosas aplicando nanotecnología a fin de mejorar propiedades como permeación y selectividad, propiedades superficiales, tamaño y distribución de poros. Con el apoyo de la Universidad de Deakin, Australia, se desarrollarán membranas de destilación (MD) (Dr. Dumee es especialista en MD) para obtener agua pura aprovechando la energía del sol y reducir su temperatura de ebullición en la altura. En la Universidad del Altiplano (UNA) Puno, se estudiará el uso de las membranas para el tratamiento de aguas (ríos, lagos y de relaves mineros) y MD. En la UCSM se desarrollarán membranas selectivas a productos tóxicos y se estudiará el uso de TM en la separación del agua de compuestos orgánicos persistentes, productos farmacéuticos activos y hormonas del agua. La TM se aplicará también en la industria alimentaria y biorrefinería lignocelulósica. En la industria de alimentos, las membranas serán utilizados para el desarrollo de alimentos funcionales con elevado contenido de compuestos bioactivos. Entre los compuestos bioactivos serán evaluados la extracción y purificación de compuestos fenólicos, tocoferoles y carotenoides, y compuestos de base carbohidrato (fructooligosacáridos y xilooligosacáridos) y proteínas (péptidos). En el área de biorrefinerías con colaboración del Departamento de Biotecnología de la Universidad de Sao Paulo -Brasil, las membranas serán utilizados en las etapas de hidrolisis enzimática de material lignocelulósico, fermentación y extracción simultánea de etanol 2G, y purificación de metabolitos microbianos (ácido láctico).