El mecanismo suena a ciencia ficción, pero ya está funcionando: en vez de envenenar el agua para matar las algas, un dispositivo emite ondas de sonido que colapsan las estructuras internas que les permiten flotar. Sin flotabilidad, las cianobacterias tóxicas se hunden y mueren por falta de luz, sin liberar sus toxinas al agua. Un distrito de agua californiano ya lleva más de siete años sin usar un solo químico gracias a esta tecnología.

Cada año, las floraciones de algas nocivas (conocidas como HAB, por su sigla en inglés) le cuestan a Estados Unidos unos US$4.000 millones, entre el cierre de lagos recreativos, los tratamientos de emergencia y el daño a la calidad del agua potable y de riego. El método más usado durante décadas para controlarlas —aplicar algicidas químicos, generalmente a base de cobre— funciona, pero tiene un problema serio: al matar a las cianobacterias de golpe, puede provocar que liberen de una sola vez todas las toxinas que tenían almacenadas, justo el resultado que se quería evitar.

Cómo funciona el ultrasonido que mata sin romper la célula

La alternativa que ya está ganando terreno ataca el problema desde un ángulo distinto, y el mecanismo biológico detrás es preciso: las cianobacterias —el tipo de alga responsable de la mayoría de las floraciones tóxicas— regulan su posición vertical en el agua mediante estructuras internas llamadas vesículas de gas (también descritas como vacuolas), que les permiten flotar hacia la superficie para hacer fotosíntesis durante el día. Un dispositivo desarrollado por la empresa neerlandesa LG Sonic emite ondas de ultrasonido de baja potencia, calibradas a frecuencias, formas de onda y amplitudes específicas, que colapsan esas vesículas de gas sin llegar a romper la pared celular del alga.

El resultado es que la célula pierde su capacidad de flotar, se hunde hasta el fondo, y muere gradualmente por falta de luz solar —sin la liberación súbita de toxinas asociada a un tratamiento químico masivo—. Es una distinción técnica importante frente a otra tecnología de ultrasonido, la cavitación (ondas de alta potencia que generan microburbujas cuyo colapso genera calor y presión intensos, rompiendo las células de forma directa): la tecnología de baja potencia usada para este fin es deliberadamente distinta, y evita ese daño celular directo.

El propio sistema, llamado MPC-Buoy, no aplica un tratamiento fijo: monitorea la calidad del agua cada diez minutos y ajusta automáticamente el programa ultrasónico —forma de onda, frecuencia, pausa y amplitud— según la especie de alga presente y las condiciones cambiantes del agua, ya que distintas especies responden de forma distinta al tratamiento y pueden desarrollar cierta adaptación si el programa se mantiene estático demasiado tiempo. Estudios independientes encargados por una autoridad hídrica neerlandesa, y realizados por la agencia de investigación Ecofide, concluyeron que este tipo de ultrasonido de baja potencia es seguro para peces, plantas, zooplancton y otros organismos acuáticos.

El caso real en California

Este no es un desarrollo teórico: el Distrito de Agua Vallecitos, en California, instaló boyas MPC en dos reservorios en 2018 y, según su propio gerente de Operaciones y Mantenimiento, Ed Pedrazzi, no ha necesitado aplicar un solo químico en ninguno de los dos embalses desde entonces. Es, hasta la fecha, uno de los casos de uso continuo más largos de esta tecnología en el país, y confirma que el principio funciona fuera del laboratorio, en condiciones reales de operación durante años.

El caso de Vallecitos no es aislado. La empresa American Water, uno de los mayores operadores de agua potable de Estados Unidos, fue el primer cliente de LG Sonic hace siete años, atendiendo una fuente de agua que abastece a 1,3 millones de personas, y logró una reducción del 50% de algas en apenas dos meses. En República Dominicana, la autoridad hídrica CAASD reportó una reducción del 87% en clorofila en el embalse de Valdesia, de 7 kilómetros cuadrados de superficie, tras años de contaminación por floraciones de algas.

Lo que todavía es más visión que realidad desplegada

Conviene ser precisos sobre un punto importante: la tecnología que ya opera de forma comprobada en California son boyas fijas o sistemas conectados a la orilla —plataformas flotantes ancladas en un punto, con sensores y transductores ultrasónicos— y no literalmente “micro-robots” autónomos que naveguen de forma independiente recorriendo canales enteros. El concepto de una flota de micro-drones acuáticos en enjambre, capaces de recorrer de forma autónoma kilómetros de canal detectando brotes de algas mediante sensores hiperespectrales antes de que sean visibles, sigue siendo, hasta donde muestra la evidencia disponible, más una dirección de desarrollo tecnológico que una solución ya desplegada comercialmente a esa escala específica.

Sí existen, en cambio, robots acuáticos autónomos reales —a diferencia de las boyas fijas— que combaten algas en otros países: la empresa surcoreana ECOPEACE desarrolló ECOBOT, un robot que navega de forma autónoma por ríos y embalses combinando succión, filtrado y sensores en tiempo real, con proyectos piloto ya anunciados en Singapur y Emiratos Árabes Unidos. En Perú, un equipo de investigadores de Arequipa desarrolló un “Catamarán Autónomo” que también usa ultrasonido para controlar algas, actualmente en fase experimental en el embalse San José de Uzuña. Ninguno de estos casos, sin embargo, se ha reportado todavía operando específicamente en canales de riego de California.

Qué significa esto para los distritos de riego

Para un distrito de riego, la ecuación económica y regulatoria detrás de esta tecnología es directa: menos dependencia de algicidas químicos —cuya aplicación en California está sujeta a permisos específicos del State Water Resources Control Board, con restricciones para evitar que el agua tratada llegue a cursos de agua con peces—, menor riesgo de liberación súbita de toxinas, y un sistema que, según sus propios operadores, se paga con los ahorros de dejar de comprar y aplicar químicos de forma recurrente. El caso de Vallecitos demuestra que esa promesa ya es una realidad operativa y sostenida en el tiempo, no solo una proyección de laboratorio.

Lo que todavía está por verse es si la próxima generación de esta tecnología —enjambres de micro-robots verdaderamente autónomos y móviles, en vez de boyas fijas— logrará dar el salto hacia los canales de riego específicamente, un entorno más angosto, con corriente y con una geometría muy distinta a la de un embalse abierto. Por ahora, la ciencia detrás del ultrasonido que “desinfla” a las cianobacterias ya está comprobada; la parte robótica y autónoma del titular todavía tiene camino por recorrer.

Fuentes: LG Sonic (sitio oficial, casos de estudio y documentación técnica), Florida Specifier, El Búho (Perú, “Catamarán Autónomo”), Formato Siete / Ecoinventos (ECOBOT/ECO-Station), California State Water Resources Control Board, Solano Irrigation District, Firebaugh Canal Water District (CEQAnet)

por Juan Lagos