Ignacio Vargas: “Aprovechamos la energía de los residuos para que los microorganismos hagan el trabajo”

Los microorganismos pueden transformar residuos en energía y cuando esto ocurre, se convierte en una solución. El conocimiento que se viene generando en América Latina tiene mucho por hacer para resolver los desafíos locales, destacó el experto en ingeniería ambiental Ignacio Vargas. Viajó para participar en la IV Semana Latinoamericana de Electroquímica Microbiana que se realizó en UTEC Durazno, instancia que sirvió como punto de encuentro de estudiantes y docentes de Argentina, Brasil, Perú, Chile y Francia. Vargas es docente especializado de la Pontificia Universidad Católica de Chile, y fue quien estuvo a cargo de un espacio centrado en la práctica directa de laboratorio y el intercambio regional en el evento.

El ingeniero destacó el valor fundamental del aprendizaje presencial en los laboratorios de UTEC y se refirió a los principales desafíos a futuro para el sector. 

¿Qué son los sistemas de tratamientos biológicos, para qué sirven y por qué estudiarlos? 

Un sistema de tratamiento biológico básicamente implica usar la naturaleza, usar bacterias o plantas, micro o macro organismos, para tratar, depurar o bio remediar un contaminante.
Por años la evolución ha hecho que cierto tipo de vida sea capaz de transformar eso que nosotros consideramos un contaminante, porque afecta de manera negativa al ambiente. Entonces lo que se busca es usar esa biología que existe en el planeta, agregarle un poquito de ingeniería para poder domarla y usarla a nuestro servicio como humanos, pero también del planeta. Ese es el tratamiento biológico que existe en estos biorreactores con bacterias, con algas, humedales, que naturalmente han existido desde siempre.
La gran ventaja es que estos agentes catalizadores, estos trabajadores, lo hacen gratis y lo hacen porque es su forma de vida, por lo que es bastante sostenible en el tiempo. En algunos casos, claro, se requieren medidas de control, en algunos casos agregar energía y eso es lo que estamos trabajando, cómo podemos hacer cada vez estos sistemas más sostenibles, más económicos y que puedan llegar a todos. 

¿Por qué especializarse en áreas que vinculan la biología y el ambiente? ¿Cómo surgió ese interés?

Los problemas que hay en el ambiente hoy día son complejos y a esta complejidad hay que abordarla desde el trabajo interdisciplinario, entendiendo que en el medio ambiente no tiene mucho sentido estudiar los procesos de manera separada para buscar una solución.
La combinación entre la química, la biología y la ingeniería para buscar esas soluciones me sonó muy atractiva como una forma no sólo de entender, sino de buscar soluciones nuevas, no las soluciones tradicionales. Y en esa búsqueda aparece la tecnología electroquímica microbiana o la electro microbiología que combina la microbiología, la química, el diseño de reactores y la biorremediación, como una posibilidad de mirar los problemas y las soluciones también con un enfoque distinto al que se había mirado antes, donde el tema energético pasa por buscar soluciones que sean energéticamente sostenibles. Hoy día en muchas partes la limitación para tener un sistema de tratamiento de remediación es la energía. Debemos ver cómo desarrollamos sistemas que puedan llegar a la realidad, y los costos forman parte de la realidad.

¿Cómo funcionan estos procesos?

Este tipo de tecnologías electroquímicas microbianas combinan el uso de la energía de los mismos residuos para tratarlos. Son una forma sostenible de hacerlo, porque no necesito energía que venga de afuera. Aprovecho la energía química que está en el residuo y los microorganismos son los que me dan ese trabajo. Lo que yo hago a través de esta estrategia electroquímica es incentivarlos para que hagan este trabajo con un costo energético muy bajo.

¿Cuáles son las novedades en este campo de estudio en la actualidad? 

Es muy diverso y hay una gran variedad de áreas, desde el tratamiento de efluentes, la biorromediación, que quizás es lo más tradicional, a lo más nuevo. 
Si bien las soluciones más antiguas siempre se pueden mejorar, hay soluciones que están saliendo de los laboratorios, ahora se incluye esta idea de la electroquímica microbiana. Ver qué pasa si incluimos esto, y se abre una posibilidad de tener un montón de tecnologías híbridas, los humedales, el sistema de digestión anaerobia, como maneras de ir mejorando, ir haciendo cada vez más eficiente estos sistemas, entonces hay muchas áreas para recuperar recursos, no sólo tratamientos. 
Hay una gama muy grande que va desde lo ambiental hasta la salud incluso, muchas temáticas. 

¿En qué están trabajando actualmente?

Hoy día por ejemplo estamos trabajando en algo muy cotidiano: cómo podemos usar este tipo de tecnologías para limpiar las aguas que nosotros generamos en nuestras casas. Por ejemplo las aguas grises, que son las aguas que vienen del lavado de ropa, de las duchas, del lavado a mano, que nosotros generamos en nuestras casas. En lugares donde hay poca agua, esa misma agua que nosotros generamos, la podríamos usar para regar áreas verdes, plantas, etcétera, 
Pero para eso necesitamos un tratamiento, y tiene que ser sencillo. Entonces uno de los aspectos que hemos estado trabajando, es que estas tecnologías se pueden escalar en un tamaño pequeño, y que el desafío es que sea simple, para que cualquier persona que no conozca los fundamentos, la pueda utilizar en su casa. 
Hoy día nos tiene bastante motivados la posibilidad de llevar todo esto que es muy abstracto a veces, que parece como no del día a día, a algo cotidiano. En Chile tenemos muchos lugares donde hay escasez hídrica hace mucho tiempo, donde no hay agua, entonces tener este tipo de oportunidad es tremendamente valioso.

¿Qué costo tendrían estos sistemas para llevarlos adelante?

Que sea una tecnología escalable y a bajo costo es uno de los objetivos. Estamos viendo que sea accesible a las personas. En cuanto a costo la mayor limitación es la infraestructura para la separación de aguas, eso requiere una inversión inicial, pero también requiere un cambio de paradigma de la construcción. Al construir una casa, pensar en las estructuras para separar el agua para poder usarla, pensarlo desde el inicio, eso es un cambio cultural. 
Hoy día esa es la principal barrera, pero también se está avanzando en muchas partes del mundo, porque es una manera de combatir el cambio climático.

¿A qué te dedicás en la universidad y qué es lo que más te motiva de tu trabajo? 

Trabajo en la Universidad Católica de Chile, en Santiago desde 2012. Allí empecé a formar el grupo de investigación, creamos un laboratorio en esta temática, en el estudio de estos sistemas bioelectroquímicos, sistemas biológicos, con la parte química, electroquímica, con fines ambientales. 
Y en cuanto a motivaciones hay muchas, pero yo diría que esta idea de poder combinar distintos mundos para resolver estos problemas que son del día a día y poder trabajar con los estudiantes es algo tremendamente gratificante. Uno puede abocar su esfuerzo a buscar soluciones, que son altruistas, porque tienen un fin último que es mejorar el ambiente y la vida de las personas. Es muy revitalizante, los problemas van llegando y también las ideas de la juventud están siempre aflorando.
Otro aspecto que para mí es muy motivante también es que van cambiando los problemas, y hemos podido ver cómo usar estas tecnologías para distintas problemáticas relacionadas con el agua y con los residuos. 

¿Qué espíritu o filosofía de trabajo busca transmitir a los docentes y estudiantes con los que comparte este tipo de cursos regionales?

Es importante buscar colaboración, porque en esta área sobre todo uno no puede tenerlo todo. No se puede ser bueno en ingeniería, química y biología, tienes que buscar socios y en nuestro caso contamos con muchos colegas para interactuar. Eso también ayuda. Incluso he buscado siempre tener nuevas colaboraciones no sólo en Chile, sino en otras partes de Latinoamérica, para acceder a más conocimiento e infraestructura. Porque al final la ciencia es compartir, no es competir, entonces eso es como una idea que a mí me gusta mucho y ojalá uno pueda contribuir con un granito de arena en este sentido. 

Cómo se integra el Centro Latinoamericano de Biotecnología a los esfuerzos que se venían haciendo en todo el mundo?

Formalmente pasa a ser  un capítulo de esta sociedad internacional desde el año 2023. Entonces es muy joven todo y está aumentando exponencialmente, cada vez hay más grupos que se están sumando, como Perú que se sumó el año pasado. 
Cada uno ha trabajado en su propio laboratorio, en su propia universidad, y ahora nos estamos conociendo. Cada uno también tiene ciertas áreas y dependiendo de cada región hay distintas problemáticas ambientales. Uno se va enfocando en esos problemas, pero muchas de esas estrategias se pueden aplicar a otros problemas de otros lugares, eso ayuda mucho a tener otras miradas. 

¿De qué manera este tipo de encuentros ayuda a construir comunidad y red entre los científicos latinoamericanos?

Esta es la cuarta edición. Las primeras tres fueron en Brasil, y esta es la primera fuera de Brasil. Eso tiene un significado importante y también es un desafío para el grupo que funciona acá en UTEC Durazno. Eso tiene un valor, porque no son muchos los grupos en Latinoamérica con la madurez para poder hacerse cargo de eso.
Este curso es importante porque sirve para atraer gente que está en el tema, pero que está como aislada, y a través de estos financiamientos regionales se pueden juntar Eso es algo muy bonito, porque imagínate si eres el único que lo está haciendo en tu universidad, y aquí muchos encuentran a otros que investigan lo mismo. Eso ayuda a motivarse, sobre todo a los estudiantes. Este curso es muy importante para que esa comunidad vaya creciendo y creo que se ha instalado como una tradición ya. 

¿Cuáles consideras que son los grandes aprendizajes que ha dejado este curso?

La posibilidad de interactuar con expertos en las distintas disciplinas es un aspecto clave. 
Aquí algunos tienen más conocimiento en los materiales, otros en la biología, otros en la electroquímica, otros en el diseño de reactores. Puedo aprender todo esto,  hoy día nos podemos conectar, podemos generar esta red, puedo aprender de otro. Yo veo que todos los que vienen aprovechan al máximo esta semana, las interacciones que no solamente son con los profesores, sino también con los otros estudiantes, son muy valiosas en lo humano. 
Otro gran valor de este curso son los trabajos prácticos, y claro, aquí los laboratorios permiten eso, y los equipos que hay. Es una experiencia única, que no podría ser de otra forma. 

¿Qué importancia tiene el apoyo de redes como CABBIO para potenciar este talento científico y la investigación en América Latina?

El apoyo de CABBIO y el financiamiento es clave, porque si no muchos estudiantes no habrían podido estar acá.
Hay mucha motivación en Latinoamérica, y muchas veces faltan los recursos para poder reunirse. Por eso esto es relevante, sobre todo porque también hay distintas realidades de opciones de financiamiento en distintos países, entonces este financiamiento más macro sobre los países permite que algunos que están con menos posibilidades puedan acceder también. 

¿Por qué es importante que Latinoamérica desarrolle sus propios grupos de investigación en electroquímica microbiana en lugar de importar conocimiento del exterior?

Yo diría que la principal razón para crecer es que en nuestra región tenemos desafíos que otros no tienen. Si seguimos siempre lo que otros hacen, vamos a estar siempre respondiendo sus problemas y no los nuestros, entonces en la medida en que nosotros nos empoderemos de esta disciplina, podemos mirar nuestros problemas y plantear soluciones de manera local. Eso es clave para que finalmente todo lo que hacemos tenga un sentido, que es el sentido de entregar el conocimiento y las soluciones hacia los territorios donde estamos, eso es lo que a mí me motiva a que tengamos un grupo en Latinoamérica en este tema.