{"id":238614,"date":"2025-11-16T06:49:31","date_gmt":"2025-11-16T06:49:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/238614\/"},"modified":"2025-11-16T06:49:31","modified_gmt":"2025-11-16T06:49:31","slug":"sensores-basados-en-bacterias-los-nuevos-guardianes-invisibles-del-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/238614\/","title":{"rendered":"Sensores basados en bacterias, los nuevos guardianes invisibles del agua"},"content":{"rendered":"<p><strong>\u201cEl agua es la fuerza motriz de toda la naturaleza\u201d<\/strong>, escribi\u00f3 Leonardo Da Vinci. Abrir el grifo y que salga agua limpia parece sencillo, pero detr\u00e1s hay un sistema complejo que va desde la captaci\u00f3n y distribuci\u00f3n hasta la depuraci\u00f3n y, cada vez m\u00e1s, la reutilizaci\u00f3n.\u00a0<\/p>\n<p>Hoy ese equilibrio se complica: <strong>el cambio clim\u00e1tico, la escasez de recursos, la contaminaci\u00f3n y el elevado consumo energ\u00e9tico del tratamiento hacen cada vez m\u00e1s dif\u00edcil garantizar un suministro seguro y sostenible.<\/strong> Afrontar estas amenazas exige avanzar hacia una\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/commission.europa.eu\/topics\/environment\/water-resilience-strategy_en\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">econom\u00eda circular del agua<\/a><\/strong>, con\u00a0<a href=\"https:\/\/commission.europa.eu\/projects\/digitalisation-urban-water-cycle_en\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">decisiones estrat\u00e9gicas basadas en datos<\/a>\u00a0y m\u00e1s orientadas a la eficiencia y la resiliencia.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><strong>La revoluci\u00f3n de los biosensores bioelectroqu\u00edmicos<\/strong><\/p>\n<p>Hasta ahora, controlar la calidad del agua en cada etapa de su ciclo significaba recoger muestras y analizarlas en el laboratorio. El m\u00e9todo es fiable, pero lento y costoso, y no siempre refleja lo que ocurre en tiempo real. Por eso, disponer de tecnolog\u00edas que permitan controlar al instante y con fiabilidad la calidad del agua es esencial para optimizar su gesti\u00f3n a lo largo de todo el ciclo, desde la captaci\u00f3n hasta su uso, tratamiento y reutilizaci\u00f3n.<\/p>\n<p>En este contexto, los biosensores bioelectroqu\u00edmicos destacan por su versatilidad y capacidad de adaptaci\u00f3n a las distintas fases del ciclo del agua. <strong>Estos dispositivos emplean microorganismos capaces de\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/acssensors.6b00571\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">\u201calimentarse\u201d de los contaminantes<\/a>\u00a0presentes en el agua<\/strong>, utilizando esas sustancias como fuente de energ\u00eda.<\/p>\n<p>Durante este proceso metab\u00f3lico, <strong>las bacterias liberan\u00a0<a href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Electr%C3%B3n\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">electrones<\/a><\/strong>\u00a0\u2013part\u00edculas at\u00f3micas cargadas negativamente\u2013, que son captados por el sensor y transformados en una se\u00f1al el\u00e9ctrica medible. De esta manera, el nivel de corriente generado refleja directamente la actividad biol\u00f3gica y el grado de contaminaci\u00f3n del agua en tiempo real.<\/p>\n<p>Colocados en diferentes puntos del ciclo del agua, estos dispositivos permiten:<\/p>\n<ul>\n<li>\n<p>Detectar la contaminaci\u00f3n en origen, antes de que llegue al consumidor.<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p>Optimizar el tratamiento en las depuradoras.<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p>Garantizar la seguridad de la reutilizaci\u00f3n.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\u00a0<br \/>\n<strong>Antes de la depuraci\u00f3n: funci\u00f3n preventiva<\/strong><\/p>\n<p><strong>El ciclo comienza en\u00a0<a href=\"https:\/\/www.epa.gov\/sites\/default\/files\/2015-08\/documents\/mgwc-gwc1.pdf\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">manantiales, r\u00edos y acu\u00edferos<\/a><\/strong>, fuentes cada vez m\u00e1s expuestas a contaminantes qu\u00edmicos, vertidos ilegales o infiltraciones de aguas residuales.<\/p>\n<p>Aqu\u00ed, los biosensores instalados en aguas subterr\u00e1neas o superficiales permiten detectar en continuo la presencia de contaminantes. Su funci\u00f3n es preventiva: ayudan a evitar intoxicaciones y a garantizar que el agua llegue en condiciones seguras a las plantas de potabilizaci\u00f3n.\u00a0<\/p>\n<p>Por ejemplo,<strong> se ha demostrado que los biosensores bioelectroqu\u00edmicos pueden detectar la presencia de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S1567539425001173\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">hidrocarburos derivados del petr\u00f3leo<\/a><\/strong>, un avance fundamental, ya que estos compuestos se encuentran entre los contaminantes m\u00e1s comunes de las aguas subterr\u00e1neas.<\/p>\n<p>\u00a0<br \/>\n<strong>Durante: tratamientos m\u00e1s eficientes<\/strong><\/p>\n<p>Tras su uso, el agua llega a las estaciones depuradoras, donde se eliminan los contaminantes antes de devolverla al medio natural. En esta fase, <strong>los biosensores bioelectroqu\u00edmicos desempe\u00f1an un doble papel.<\/strong><\/p>\n<p>Por un lado, permiten monitorizar la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41545-024-00350-5\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">carga total de contaminantes org\u00e1nicos<\/a>\u00a0de entrada: cuanto mayor es la carga org\u00e1nica, m\u00e1s electricidad generan las bacterias del sensor, y esa corriente el\u00e9ctrica puede medirse para estimar la cantidad de materia que debe ser tratada.\u00a0<\/p>\n<p>En un\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41545-024-00350-5\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">estudio desarrollado por cient\u00edficos de Espa\u00f1a y Reino Unido<\/a><\/strong>, demostramos que las comunidades bacterianas que crecen en el\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/%C3%81nodo\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">\u00e1nodo<\/a>\u00a0(uno de los electrodos)<\/strong> de estos sensores son muy resistentes, lo que les permite funcionar incluso en aguas sucias o entornos adversos sin perder eficacia.\u00a0<\/p>\n<p>Esta informaci\u00f3n es especialmente \u00fatil porque las depuradoras, aunque son instalaciones esenciales, tienen un\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.3390\/pr7050311\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">alto consumo energ\u00e9tico<\/a>: gran parte de la electricidad se destina a la aireaci\u00f3n de los reactores biol\u00f3gicos necesaria para que los microorganismos degraden los contaminantes org\u00e1nicos.\u00a0<\/p>\n<p>Al medir en tiempo real la demanda de ox\u00edgeno de los microorganismos para la degradaci\u00f3n o la carga contaminante, <strong>los operadores pueden\u00a0<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S0301479716304844\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">ajustar la aireaci\u00f3n de forma din\u00e1mica<\/a><\/strong>. De esta forma, reducen el consumo el\u00e9ctrico, disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero y mantienen la calidad del agua tratada. Una ventaja doble: econ\u00f3mica y ambiental.<\/p>\n<p>Por otro lado, estos sensores tambi\u00e9n pueden detectar la presencia de\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.jbiosc.2020.01.003\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">sustancias t\u00f3xicas<\/a>\u00a0que alteran la actividad de las bacterias encargadas de depurar el agua. Dado que el tratamiento biol\u00f3gico depende de la salud de estos microorganismos, es crucial asegurarse de que no est\u00e9n expuestos a compuestos que los da\u00f1en.\u00a0<\/p>\n<p>En este contexto, <strong>se han desarrollado biosensores bioelectroqu\u00edmicos capaces de identificar cambios en la actividad metab\u00f3lica microbiana provocados por\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/acssensors.6b00571\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">floculantes \u2013sustancias empleadas en procesos industriales o en las depuradoras para aglomerar part\u00edculas\u2013 o sus residuos t\u00f3xicos<\/a>,\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.bios.2019.03.011\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">metales pesados<\/a>\u00a0y\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/s00216-017-0656-4\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">biocidas<\/a><\/strong>, como los pesticidas. Este sistema ofrece una se\u00f1al temprana de toxicidad, permitiendo actuar de inmediato y proteger el equilibrio biol\u00f3gico del proceso de depuraci\u00f3n.<\/p>\n<p>\u00a0<br \/>\n<strong>Despu\u00e9s: agua segura para su reutilizaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n<p>Cada vez m\u00e1s, <strong>el ciclo del agua se cierra con la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.boe.es\/buscar\/doc.php?id=DOUE-L-2024-81831\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">reutilizaci\u00f3n<\/a>.<\/strong> En un contexto de sequ\u00edas, el agua regenerada se destina al riego agr\u00edcola, la limpieza urbana o incluso a procesos industriales.<\/p>\n<p>Pero para reutilizar el agua se necesita garantizar su buena calidad. <strong>Los biosensores permiten\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.coelec.2021.100762\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">vigilar en tiempo real el agua depurada<\/a><\/strong>, asegurando que cumple los est\u00e1ndares de seguridad antes de darle un nuevo uso. Gracias a ello, se fortalece la confianza en la reutilizaci\u00f3n y se avanza hacia un modelo de econom\u00eda circular.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s, este tipo de sensores no se limita al agua. <strong>Tambi\u00e9n pueden aplicarse al\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.copbio.2024.103222\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">estudio del suelo<\/a>, especialmente en terrenos regados con agua depurada.<\/strong> Es posible monitorizar c\u00f3mo evoluciona la actividad microbiana y las condiciones del suelo para garantizar que la reutilizaci\u00f3n del agua no altere su equilibrio biol\u00f3gico.\u00a0<\/p>\n<p>Esa informaci\u00f3n es muy valiosa porque la vida microbiana del suelo est\u00e1 directamente ligada a su fertilidad: un suelo con un microbioma equilibrado y activo favorece una mejor disponibilidad de nutrientes y, en consecuencia, una mayor productividad de los cultivos.<\/p>\n<p>\u00a0<br \/>\n<strong>Del control al futuro predictivo<\/strong><\/p>\n<p><strong>La gran ventaja de los biosensores es que permiten pasar de un sistema reactivo a un sistema predictivo<\/strong>. Ya no se trata solo de comprobar la calidad del agua cuando el problema ya ha ocurrido, sino de anticiparse, gestionar mejor los recursos y responder en tiempo real.<\/p>\n<p>Estos modelos predictivos son posibles gracias a la <strong>recopilaci\u00f3n de grandes vol\u00famenes de datos (big data) <\/strong>y al uso de herramientas de <strong>aprendizaje autom\u00e1tico (machine learning)<\/strong> y <strong>aprendizaje profundo (deep learning)<\/strong>. Todo ello permite analizar patrones y predecir el comportamiento futuro con gran precisi\u00f3n.<\/p>\n<p><strong>Un grupo de investigaci\u00f3n en Estados Unidos ya ha\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1021\/acs.est.3c00352\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">aplicado estas t\u00e9cnicas a biosensores bioelectroqu\u00edmicos<\/a><\/strong>, logrando identificar las variables que influyen en la generaci\u00f3n de corriente el\u00e9ctrica del sensor y predecir la eliminaci\u00f3n de carbono y nitr\u00f3geno durante el proceso de depuraci\u00f3n.<\/p>\n<p>Integrados en la digitalizaci\u00f3n del ciclo del agua, <strong>estos avances abren la puerta a un modelo de gesti\u00f3n m\u00e1s transparente, eficiente y respetuoso con el medio ambiente,<\/strong> que protege la salud p\u00fablica, mejora la eficiencia energ\u00e9tica y reduce la huella de carbono de las infraestructuras h\u00eddricas.<\/p>\n<p>\u00a0<br \/>\n<strong>Un futuro m\u00e1s seguro y sostenible<\/strong><\/p>\n<p>En un mundo donde apostar por la innovaci\u00f3n tecnol\u00f3gica es imprescindible. Los biosensores se perfilan como aliados clave para garantizar un agua limpia, segura y gestionada con criterios de sostenibilidad.<\/p>\n<p>El agua, como dec\u00eda Da Vinci, es la fuerza que mueve la naturaleza. Hoy, gracias a la ciencia, tenemos nuevos guardianes invisibles para protegerla: <strong>biosensores que la vigilan gota a gota, en tiempo real.<\/strong><\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><strong>Un art\u00edculo de <a href=\"https:\/\/theconversation.com\/profiles\/anna-salvian-2497618\" rel=\"noopener nofollow\" target=\"_blank\">Anna Salvian<\/a>, IMDEA AGUA.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"\u201cEl agua es la fuerza motriz de toda la naturaleza\u201d, escribi\u00f3 Leonardo Da Vinci. 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