El acceso a agua segura es un desafío crítico en comunidades rurales de Chile, particularmente en las comunidades mapuche de la Región de La Araucanía, donde la escasez hídrica y la falta de infraestructura para el tratamiento de aguas residuales generan riesgos ambientales y sanitarios. En este contexto, el proyecto Ko Ñamkülen propone el desarrollo y validación de un sistema de filtración de aguas grises basado en membranas de nanocelulosa en una matriz de acetato de celulosa, optimizadas para su integración en filtros de ósmosis inversa domésticos. A través de esta solución, se busca mejorar la calidad del agua, reducir la exposición a contaminantes emergentes y fortalecer la seguridad hídrica en comunidades mapuche rurales.
El problema abordado radica en la limitada disponibilidad de tecnologías accesibles y sostenibles para la purificación de aguas grises en estos territorios. La ausencia de alternativas eficientes incrementa el riesgo de enfermedades gastrointestinales y dermatológicas, además de impactar negativamente en el equilibrio ecológico y cultural de las comunidades. Actualmente, la nanotecnología ha demostrado ser una herramienta eficaz para mejorar los procesos de filtración, permitiendo la eliminación de microcontaminantes, microplásticos y carga microbiológica en aguas residuales. Sin embargo, su aplicación en contextos rurales y en comunidades indígenas sigue siendo incipiente, lo que genera un vacío de conocimiento que este estudio busca abordar.
La hipótesis del estudio plantea que la incorporación de membranas de nanocelulosa en filtros de ósmosis inversa permitirá mejorar en un 85% la eficiencia en la remoción de contaminantes emergentes y microbiológicos. Para validar esta hipótesis, el estudio se estructurará en tres etapas metodológicas: (1) diseño y caracterización de membranas de nanocelulosa optimizadas para la filtración de aguas grises, (2) implementación piloto en 10 hogares de la Comunidad Hueche Cuminao y evaluación del desempeño del sistema en condiciones reales de uso, y (3) validación de la aceptación y usabilidad del sistema en la comunidad, promoviendo su apropiación y transferencia tecnológica a través de un enfoque intercultural.
El diseño experimental contempla la aplicación de un diseño Box-Behnken para la optimización de membranas en laboratorio, seguido de un análisis comparativo de eficiencia en la eliminación de contaminantes entre filtros convencionales y aquellos modificados con nanofiltración. Se realizarán mediciones de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del agua antes y después del tratamiento, así como encuestas y entrevistas para evaluar la percepción de los usuarios sobre la calidad del agua y la facilidad de uso del sistema. Además, se analizarán correlaciones estadísticas entre la adopción del sistema y la percepción de su impacto en la salud ambiental.
Los resultados de este proyecto tendrán un impacto directo en la calidad de vida de la comunidad Hueche Cuminao, proporcionando una alternativa viable y culturalmente pertinente para la gestión de aguas grises. A nivel científico, se generará conocimiento sobre la integración de membranas de nanocelulosa en procesos de filtración avanzada, con potencial aplicación en otras comunidades rurales de Chile. En términos de salud pública, se contribuirá a la promoción de estrategias de saneamiento ambiental sostenibles. Finalmente, desde una perspectiva sociocultural, el proyecto fortalecerá la relación entre innovación tecnológica y saberes tradicionales mapuche, fomentando la autogestión del agua y el desarrollo sostenible en territorios indígenas.