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Última actualizaciónJue, 25 Nov 2021 10am

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Pequeños laboratorios flotantes en el mar

Controlar con sensores autónomos la contaminación del mar, especialmente en las piscifactorías. Es el objetivo de dos proyectos europeos en los que participa el CSIC y  que se acaban de aprobar: ‘Sea on a chip’, liderado por el CSIC, y ‘Braavoo’.

Dos proyectos europeos que se acaban de aprobar, Sea on a chip y Braavo, controlarán la contaminación en el mar.El control de la contaminación en el mar requiere un seguimiento constante en diferentes puntos: las corrientes marinas fluyen constantemente y donde hoy las aguas están limpias, mañana pueden haber toxinas procedentes de algas o contaminantes procedentes de vertidos.

Este control permanente es especialmente necesario en el caso de las piscifactorías, ya que esta actividad puede generar residuos que impacten en el medio marino. Actualmente, la vigilancia de la contaminación en estas instalaciones se basa en tomar rutinariamente muestras de agua y enviarlas a los laboratorios para su análisis, lo que puede llevar varios días en obtener resultados.

Dos proyectos europeos que se acaban de aprobar, "Sea on a chip" y "Braavoo", que cuentan con la participación de investigadores del CSIC, buscan una solución alternativa basada en sensores autónomos y con control remoto. Ambos forman parte de la ultima convocatoria del VII Programa Marcol de la UE.

Sensores flotantes: mini-laboratorios en red

En 'Sea on a chip' se desarrollará un sistema de control basado en una red de chips sensores miniaturizados que se fijaran al perímetro de las piscifactorías.
El proyecto está liderado por Damià Barceló, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA), y tiene como gestora del proyecto a Marinella Farré, también investigadora del CSIC en el IDAEA.

Farré explica que “la intención es que los chips vayan sobre unas miniboyas, del tamaño de un tercio de una cajetilla de tabaco. Cada boya portará un chip de apenas 10 cm, con su fuente de energía, con los reactivos necesarios para el análisis y los componentes electrónicos necesarios para la recepción y transmisión de datos”. Basados en el concepto del “lab-on-a-chip”, cada miniboya será como un laboratorio autónomo.

Cada chip estará dotado de biosensores para analizar un grupo de 6 o 7 compuestos, los más representativos del tipo de contaminación que se quiere controlar. Desde toxinas naturales procedentes de floraciones algales naturales hasta contaminantes emergentes, como los compuestos polibromados o antibióticos.

"La intención es que los chips vayan sobre unas miniboyas, del tamaño de un tercio de una cajetilla de tabaco"

 Gracias a trabajos realizados anteriormente por el grupo dirigido por Pilar Marco, en el Instituto de Química Avanzada de Catalunya del CSIC, los investigadores ya disponen de una biblioteca de anticuerpos capaces de reconocer los contaminantes.

“Buscamos aplicar una tecnología flexible y barata, que se pueda adaptar a las circunstancias, al control de diferentes contaminantes y cuyos sensores puedan ser reemplazados fácilmente”, dice Marinella Farre. 

Uno de los aspectos interesantes es que se podrá interaccionar por control remoto con los chips sensores que estarán en el mar. “Los chips enviarán los resultados a una estación central y, en función de la situación (por ejemplo, ante una alerta por contaminación), se pueden enviar nuevas órdenes a los sensores para que realicen análisis con más frecuencia o se centren en algún contaminante concreto”.

El proyecto “Sea on a chip” coordinado por el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua  (IDAEA) del CSIC, cuenta con la participación de otros dos centros del CSIC, el Instituto de Quimica Avanzada de Cataluña (IQAC) y el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB). El proyecto tiene un total de 17 socios de 9 países (Austria, España, Francia, Grecia, Italia, Noruega, Portugal, Reino Unido, Rumania y Suecia), y con un presupuesto global de algo más de 5,5 millones de euros.

Laboratorio en un catamarán

'BRAAVOO’ es otro proyecto europeo dedicado al control de la contaminación marina. En este caso, se busca desarrollar un laboratorio flotante instalado en un mini-catamarán totalmente autónomo y dotado de energía por paneles solares. Este sistema se controlará de manera remota y los resultados analíticos obtenidos a lo largo del recorrido se enviarán a una central de recogida de datos. En "Braavoo" se busca desarrollar un laboratorio flotante autónomo instalado en un mini-catamarán

En "Braavoo" se busca desarrollar un laboratorio flotante autónomo  instalado en un mini-catamarán

El catamarán estará dotado de diferentes biosensores. Por un lado, inmunosensores ópticos, ya que son extremadamente precisos en la detección de contaminantes diana. Por otro lado, un segundo tipo de sensores basados en células bacterianas para la determinación de contaminantes como el mercurio. Finalmente, biosensores basados en la respuesta de micro-algas capaces de evaluar efectos globales producidos por la posible presencia contaminantes y toxinas.

En el proyecto ‘BRAAVOO’ participan dos centros de investigación del CSIC: el Instituto de Diagnostico Ambiental y Estudios del Agua (IDEA) y el Centro de Investigación en Nanotecnologia y Nanociencia (CIN2). Tiene un presupuesto total de 3’5 millones de Euros y cuenta con la participación de 9 socios de 7 paises (Alemania, España, Holanda, Irlanda, Israel, Italia y Suiza).