PROYECTO: Biorremediación de un Drenaje Ácido de Minas Sintético Mediante la Aplicación y Optimización de Consorcios Microbianos Sulfidogénicos

EMPRESA: Universidad Nacional de Cajamarca

CATEGORÍA: Entidades estatales e instituciones de la sociedad civil vinculadas al sector

REGIÓN: CAJAMARCA

RESUMEN EJECUTIVO

Esta investigación logró una solución biotecnológica innovadora para el tratamiento de drenajes ácidos de mina (DAM), uno de los principales pasivos ambientales de la actividad minera en Cajamarca y otras regiones del Perú. El proyecto consistió en diseñar y optimizar una técnica de biorremediación basada en la aplicación de consorcios microbianos sulfidogénicos (CMS), aislados a partir de sedimentos de un DAM en Hualgayoc, Cajamarca, para precipitar metales pesados, reducir sulfatos y neutralizar la acidez del pH. La investigación fue desarrollada en el laboratorio de “Biotecnología Microbiana” de la Universidad Nacional de Cajamarca y fortalecida con pasantías científicas internacionales en Alemania y Chile, lo que evidencia el compromiso institucional con la investigación aplicada al desarrollo sostenible.

Los CMS fueron enriquecidos con glicerol como fuente de carbono y se evaluaron distintas proporciones de donadores de electrones y sulfato. La proporción óptima (0.5:1) logró precipitar todos los metales pesados, agrupados de la siguiente manera: 100% Zn; más del 90% de Fe, As y Ni; más del 80% de Al, Cd y Mn; y menores porcentajes en Co (74.33%) y Mg (17.78%); se alcanzó la reducción del 100% de los sulfatos y el incremento de pH del DAM sintético de 3.27 a 6.69. Estos resultados demuestran la viabilidad técnica y ambiental de la propuesta.

El proyecto cumple con los criterios del concurso al representar una solución efectiva, de bajo costo y replicable en zonas mineras con problemas similares. Contribuye directamente a los lineamientos ASG/ESG: mejora la calidad ambiental (A), protege la salud de comunidades vulnerables ofreciendo una alternativa de tratamiento a aguas contaminadas (S) y promueve prácticas científicas transparentes desde una institución pública (G). Además, tiene potencial de integrarse en estrategias de cierre de minas y recuperación de sitios contaminados, aportando al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible y al fortalecimiento de la gestión ambiental del país.

SÍNTESIS

La técnica de biorremediación desarrollada en esta investigación se trata de una innovación basada en ciencia aplicada que ofrece una solución efectiva, económica y sostenible al problema de los DAM. Contribuye principalmente al ODS 6 ya que buscamos mejorar la calidad del agua en zonas afectadas por pasivos mineros como los DAM; al ODS 3, ya que con este proyecto podríamos reducir los riesgos sanitarios de la población aledaña por exposición a metales pesados y sulfatos; al ODS 13, ya que estamos aportando una solución adaptativa que promueve resiliencia ecosistémica frente a la contaminación ambiental; al ODS 9 por ser un proyecto innovador, replicable a otras zonas geográficas, además de ser de bajo costo; al ODS 4, por fomentar el desarrollo de capacidades científicas desde una universidad pública y que comparte el conocimiento de manera libre; y al ODS 17, porque logramos entablar alianzas y trabajar en conjunto con instituciones de alto impacto a nivel internacional como lo es Alemania y Chile.

El proyecto también alinea plenamente con los principios ASG:
Ambiental (A): Se logró una técnica de biorremediación efectiva sin uso de químicos ni generación de residuos secundarios.
Social (S): Con este proyecto buscamos la protección de comunidades rurales y de sus actividades productivas.
Gobernanza (G): La gestión académica fue transparente, sin intereses privados y con vocación de servicio público.

Además de los resultados prácticos, el proyecto ha generado conocimiento útil para la gestión de pasivos ambientales en zonas mineras. Si bien se desarrolló en un entorno controlado, presenta condiciones viables para ser adaptado a contextos reales con el apoyo institucional correcto. Su origen se ha dado en una universidad pública, lo cual refuerza su carácter abierto a cualquier público, con potencial de ser replicado y mejorado en cualquier parte del país.

RESULTADOS

La investigación logró una técnica que optimiza la proporción entre donadores de electrones y sulfato para el tratamiento biológico de drenajes ácidos de mina (DAM), empleando consorcios microbianos sulfidogénicos (CMS) enriquecidos. La proporción óptima (0.5:1, glicerol:sulfato) permitió alcanzar una eficiencia superior al 90 % en la precipitación de metales pesados. En detalle, se logró precipitar el 100 % del zinc, más del 90 % del hierro, arsénico y níquel; más del 80 % del aluminio, cadmio y manganeso; y porcentajes menores en cobalto y magnesio. También se logró la reducción del 100% del sulfato y un incremento del pH del DAM sintético de 3.27 a 6.69. Adicionalmente el análisis molecular permitió cuantificar la expresión genética de las enzimas involucradas en el proceso.

Estos resultados demuestran que la técnica es efectiva, de bajo costo y técnicamente viable para ser implementada en condiciones reales. Aporta una alternativa replicable frente a tratamientos químicos tradicionales, contribuyendo a la mejora de la calidad del agua y a la recuperación de ecosistemas degradados. La aplicación operativa de esta técnica permitirá reducir los riesgos sanitarios asociados a la exposición a metales pesados en fuentes de agua, especialmente en zonas donde las comunidades rurales dependen directamente de recursos hídricos para consumo, riego o ganadería.

Los beneficiarios potenciales incluyen a las comunidades rurales de la provincia de Hualgayoc (Cajamarca), donde se encuentran múltiples pasivos mineros activos o en abandono que generan DAM. Adicionalmente, la técnica puede ser aplicada en otras regiones mineras del Perú afectadas por problemáticas similares, extendiendo su impacto positivo a nivel territorial.

Este proyecto demuestra cómo la ciencia aplicada desde una universidad pública puede aportar soluciones reales, sostenibles y escalables a desafíos ambientales complejos.

LOGROS ALCANZADOS

Se logró desarrollar y validar una técnica biotecnológica eficaz para la remediación de drenajes ácidos de mina, con resultados experimentales que demostraron más del 90 % de precipitación de metales pesados, reducción total de sulfatos y neutralización del pH. El proyecto fortaleció capacidades científicas en la Universidad Nacional de Cajamarca y generó conocimiento replicable alineado con criterios de sostenibilidad.

Se establecieron alianzas internacionales sólidas, que continúan activas. La propuesta ha sido reconocida en espacios académicos, cuenta con publicaciones científicas y posee alto potencial de implementación en campo, aportando a la gestión de pasivos ambientales en zonas mineras vulnerables.