En México, alrededor de 10 millones de personas enfrentan escasez de agua potable. Cuando llega, es intermitente o impura con metales pesados, como cromo, plomo, mercurio y metaloides como el arsénico. Estos contaminantes, a menudo indetectables en el agua –porque no alteran su olor, color ni sabor–, pueden aumentar el riesgo de enfermedades graves como el cáncer o causar daño en órganos como los riñones, el hígado o el sistema nervioso.
“En nuestro país hay más de 17 estados, sobre todo en el centro y el norte, afectados por estas sustancias y sin una solución efectiva”, señala Miguel Ángel López Zavala, CEO y fundador de Envintecs, una empresa de base científico-tecnológica del Tec enfocada en tecnologías sostenibles para el tratamiento de agua, residuos orgánicos y generación de bioenergía.
Desde hace más de una década, el investigador de la Escuela de Ingeniería y Ciencias ha desarrollado tecnología de membranas para remover contaminantes en el agua.
La idea en equipo fue crear una solución de bajo costo, menor consumo energético y sostenible, frente a los métodos ya existentes, especialmente para comunidades rurales o marginadas.
La composición
A través de Envintecs el investigador y su equipo trabajan en el desarrollo de dos productos: un filtro de material granular y uno de membrana cerámica. Ambos cuentan con una tecnología de adsorción superficial que, en condiciones de laboratorio, puede eliminar metales pesados y metaloides hasta en un 97%. En los casos del plomo y mercurio, alcanzan una eficiencia de filtración de hasta 100%.
Los filtros se fabricaron a partir de materiales naturales, como arcilla, perlita y hierro. La diferencia entre el granular y el de membrana cerámica es que el granular tiene en su interior un compuesto en forma de partículas pequeñas de hasta un milímetro, similar a la arena, que se introduce en cartuchos con cualquier forma.
En cambio, el filtro de membrana cerámica tiene forma de un bloque rectangular, parecido a un tabique de construcción en el que hay pequeñas láminas del compuesto con poros microscópicos de hasta una micra, es decir, 50 veces más pequeños que el grosor de un cabello. Además remueve también bacterias y sólidos suspendidos, añade el investigador.
Así funcionan los filtros sostenibles
Cuando el agua pasa a través de los filtros, los metales y metaloides se adhieren a la superficie del material filtrante; aun así es necesaria una desinfección del agua.
El tamaño del filtro dependerá de la cantidad de agua que se procese. Por ejemplo, las membranas cerámicas servirán mejor en un ambiente industrial como un sistema modular, donde los bloques se acomoden según la necesidad de filtración.
Para el granular se fijan tasas de filtración, por ejemplo, en una casa se puede elegir un cartucho (de 60 centímetros de largo y 8 de diámetro) que filtre desde 200 hasta 450 metros cúbicos diarios, con una vida útil de 4 a 5 años y mantenimiento aproximadamente semestral.
López Zavala también indica que, cuando los filtros retienen los contaminantes siguen siendo un riesgo para el ecosistema. Ante esto, el equipo pensó en un tratamiento para revalorizarlos como materiales de construcción, por ejemplo, el compuesto granular se puede mezclar con cemento y concreto para encapsular, inhabilitar y estabilizar los metales y así evitar su liberación al medio ambiente.
Además, el investigador señala que los tabiques de membrana cerámica tienen este diseño para que, luego de su vida útil, se aprovechen como un bloque convencional y sea integrado en la estructura de un muro o pared.
Una alternativa para comunidades rurales
A diferencia del método de filtración de ósmosis inversa, por ejemplo, que requiere altas presiones y gran consumo energético; la tecnología de Envintecs opera con presión mínima o incluso con gravedad.
Es decir, para filtrar el agua en un domicilio, basta con instalar un filtro que opere con la presión natural de un tinaco o tanque elevado.
“Decidimos tratar de resolver esta problemática, sobre todo pensando en comunidades conurbadas o rurales que muchas veces ni siquiera tienen acceso al agua o electricidad, y que la única fuente que tienen lleva metales pesados y otro tipo de contaminantes. Diseñamos una propuesta tecnológica de bajo costo y requerimiento energético, que utiliza materiales locales, altamente disponibles y que, una vez que terminan su vida útil, no generan otro problema de contaminación”.
Envintecs quiere escalar la producción para su venta
Envintecs está en contacto con otras empresas para escalar la producción de estos filtros a un nivel industrial y comercializarlos. El investigador dice que el filtro granular está en un nivel de maduración tecnológica TRL 8 (por sus siglas en inglés, Technology Readiness Level)—lo que significa que probó su eficacia en ambiente simulado— y podría salir al mercado a finales de 2025. La membrana cerámica está en una fase de desarrollo intermedio, TRL 6: su tecnología ya fue validada en el laboratorio y el equipo trabaja en optimizar su fabricación, hacer prototipos y evaluarlos en condiciones reales.
El emprendimiento del Tec ya es una empresa constituida y también ofrece servicios de consultoría y desarrollo de soluciones en temas de tratamiento de agua. Por ejemplo, trabaja en proyectos para tratar el agua residual y producir energía eléctrica, ofrece soluciones para captar y aprovechar el agua de lluvia, así como tratar y reusar aguas grises.
Después de hacer estudios de mercado, el equipo pensó en un modelo de negocio con dos objetivos principales: ofrecer el producto tanto a viviendas residenciales como a las plantas embotelladoras de agua y empresas tratadoras que tienen problemas con metales pesados.
Para comenzar con su operación, Envintecs busca inversiones iniciales de aproximadamente 11 millones de pesos y el investigador espera que en un periodo de cinco años, el equipo ya cuente con una planta propia.
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