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Ingeniería química

Las pastillas que limpian

Una empresa desarrolla dispositivos que eliminan bacterias y hongos en equipos de aire acondicionado

A comienzos de los años 90, Carlos Alberto Alves de Carvalho y Rubén Dario Sinisterra Milllán eran compañeros del programa de doctorado en el área de química inorgánica del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP). Ya en esa época alimentaban el anhelo transformar algún día sus conocimientos científicos en productos tecnológicos que beneficiasen a la sociedad. Y la concreción de tal proyecto se dio en 2000, cuando fundaron una empresa destinada a la producción de pastillas impregnadas de bactericidas y fungicidas, con el fin de limpiar equipos de aire condicionado. Esa idea empresarial cobró fuerza con la ida de Sinisterra a Estados Unidos, de donde regresó al final de la década de 1990 después de un posdoctorado en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), institución que lo inspiró aún más en la perspectiva de aliar investigación y desarrollo con objetivos empresariales.

En la actualidad, Sinisterra es profesor del Departamento de Química de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG). Su amigo Carvalho, que vive en São Paulo, viaja semanalmente para trabajar en el Departamento de Química de la Universidad Federal de Ouro Preto (Ufop, también Minas Gerais). Ambos investigadores, junto a la profesora Nelcy Della Santina Mohallem, también del departamento de Sinisterra en la UFMG, son los tres socios fundadores de Scientia Tecnología Química (STQ).

La empresa se encuentra instalada en el Centro Incubador de Empresas Tecnológicas (Cietec) emplazado en el edificio del Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (Ipen, sigla en portugués), con sede en la Ciudad Universitaria, en São Paulo. “Hicimos una cuidadosa evaluación de nuestros conocimientos y sobre el potencial de los posibles productos en el mercado, y decidimos concentrarnos en el desarrollo de una solución eficaz y de efecto duradero en el combate contra las bacterias y hongos que se instalan en sistemas de aire acondicionado central”, comenta Carvalho.

Se trata de un problema grave y muy común. Al reciclar el aire que circula en los espacios cerrados, los aparatos de aire acondicionado de edificios comerciales, aviones y trenes, por ejemplo, condensan un parte del vapor de agua que se forma durante el proceso de enfriamiento, generando así una acumulación de líquido en sus bandejas internas. Si el agua parada no recibe un adecuado tratamiento, indefectiblemente se transforma en un ambiente altamente propicio para la formación de colonias de bacterias y hongos de los más variados tipos. Y el aire que pasa por el equipo transporta esos microorganismos hacia adentro de los edificios.

Edificios enfermos
Por eso los sistemas de aire acondicionado acaban contribuyendo para la configuración del así llamado síndrome del edificio enfermo. La contaminación del aire interno puede causar dolor de cabeza, irritación en los ojos y la garganta, rinitis, bronquitis, crisis de asma y neumonía en personas que permanecen durante mucho tiempo en lugares contaminados. “Al margen del impacto sobre la salud y el bienestar humano, el aire que contiene agentes biológicos afecta la productividad de las empresas y es responsable de muchos partes de enfermo en el trabajo”, explica Carvalho.

De acuerdo con el empresario, la sospecha de síndrome debe contemplarse siempre que el 20% de los frecuentadores de un edificio den muestras de sufrir problemas respiratorios y alergias en cortos lapsos de tiempo o cuando los síntomas no se manifiesten en otros ambientes. “Para higienizar los aparatos de aire acondicionado, los productos actualmente disponibles comercialmente tienen dos tipos de limitación: matan bacterias y hongos, pero exigen mantenimiento diario, o tienen acción prolongada, pero inhiben únicamente el crecimiento de microorganismos, y no actúan sobre aquéllos que ya se han acumulado en los equipos”, explica. “Asimismo, existen productos en el mercado utilizados para la limpieza de las cañerías, que remueven el polvo y los materiales en partículas, que son necesarios también para efectuar un mantenimiento completo de los equipos de aire acondicionado en conjunto con el producto de STQ.”

Desde un principio, la opción tecnológica de STQ consistió en el desarrollo de una pastilla de matriz cerámica que contiene un bactericida y un fungicida, ambos ampliamente probados y que no agreden el medio ambiente ni a las personas. Estos productos son preparados para su liberación en forma progresiva. Para tal fin, los principios activos son encapsulados en una sustancia llamada ciclodextrina, un oligosacárido (del grupo de los azúcares) que permite incluir u hospedar moléculas en el interior de sus cavidades.

Las ciclodextrinas están siendo cada vez más usadas por diversas industrias en todo el mundo, en los sectores farmacéutico, de alimentos y textil, por ejemplo. “Este producto que utilizamos hace que los principios activos se vuelvan más solubles en agua, dejando la matriz cerámica completamente intacta”, comenta la investigadora Mariângela de Burgos Martins de Azevedo. Antes de sumarse al equipo del STQ en 2002, Mariângela acumuló experiencia en el área de compuestos con ciclodextrinas para el encapsulado de hormonas vegetales, con el objetivo de aumentar la masa y las semillas de varios tipos de planta, mediante pulverizaciones del producto. La investigadora hizo su posdoctorado en el Laboratorio de Química Biológica del Instituto de Química de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), y posteriormente actuó como investigadora en el Instituto Agronómico de Campinas (IAC), con un proyecto insertado en el Programa Jóvenes Investigadores de la FAPESP (lea Pesquisa FAPESP nº 80 ).

Capital inicial
Pero la constatación de un problema de salud pública y el dominio de una tecnología con potencial para solucionarlo no eran suficientes para la empresa de Carvalho y Sinisterra. “Nos faltaba capital inicial como para comprobar la factibilidad técnica del proyecto”, recuerda Carvalho. “Lo que permitió la creación de la empresa fue el apoyo de la FAPESP, que por medio del Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE), aseguró los fondos necesarios para la compra de equipamientos para el laboratorio y la remuneración de las asesorías de negocios, al margen de permitir nuestra instalación en el Cietec”, dice Crvalho. También el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), a través del Programa de Fijación de Doctores (Profix), aprobó en abril de 2002 un proyecto coordinado por Mariângela, en conjunto con los empresarios de STQ, para el desarrollo de una tecnología para los dispositivos bactericidas utilizados en los equipos de aire acondicionado.

Al final del año pasado, comenta Mariângela, la factibilidad técnica de la pastilla fue comprobada. “Ahora, en la segunda fase del proyecto, estamos trabajando en su simplificación y su viabilización económica”, dice. La idea es probar nuevas matrices de soporte para el bactericida, el fungicida y la ciclodextrina, que exhiban buena resistencia mecánica, sin exigir mucho calentamiento en el proceso de producción. La necesidad de utilizar hornos industriales a temperaturas de hasta 500 grados centígrados encarece la fabricación de las pastillas, en razón de la enorme demanda energética para la producción de calor.

Liberación gradual
“Hemos obtenido resultados prometedores con un material de costo relativamente bajo y muy abundante en el país”, afirma Carvalho. Dicho material, como así también los nombres de los fungicidas y bactericidas encapsulados en la pastilla y el tipo de la ciclodextrina que asegura la liberación gradual de los principios activos, son secretos del negocio y no pueden ser revelados. Así y todo, Mariângela afirma que en las primeras pruebas el nuevo candidato a matriz aseguró la acción de los principios activos durante más de 15 días. Y al menos en el mercado brasileño, la duplicación de la duración del efecto será suficiente. “Al comienzo trabajamos con la perspectiva de efecto prolongado por tres meses, que era por entonces el intervalo mínimo para el mantenimiento de los sistemas de aire acondicionado, de acuerdo con la norma de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa)”, comenta Carvalho. Actualmente, la Resolución número 9 de dicho órgano, de abril de 2003, exige que los aparatos sean verificados mensualmente. Es evidente que la necesidad de limpiar los equipamientos y purificar el agua acumulada en éstos con mayor frecuencia aumenta los costos de mantenimiento.

En las pruebas que se realizarán de ahora en adelante, el objetivo es también evaluar el desempeño de la pastilla fuera del laboratorio, y STQ cuenta con la colaboración de algunas empresas de mantenimiento de artefactos de aire acondicionado. Recientemente una de éstas sugirió el desarrollo de un nuevo producto, orientado al mantenimiento de sistemas de acondicionamiento de aire en automóviles. La sugerencia se encuentra en análisis por parte del grupo de investigadores empresarios.

Para el producto que motivó la fundación de la STQ, que estará listo para su lanzamiento comercial al final de 2004, lo que no falta es mercado. De acuerdo con datos de la Asociación Brasileña de Refrigeración, Aire Acondicionado, Ventilación y Calefacción (Abrava), alrededor de 400 compañías, en su mayor parte de pequeño y mediano porte, actúan en ese segmento, que mueve en total alrededor de 1.100 millones de reales anuales. Y el mercado de sistemas de aire acondicionado central se encuentra en plena expansión desde hace ocho años – su tasa de crecimiento gira en torno al 20% anual.

Si STQ va a producir la pastilla o no es una cuestión que aún está en abierto. “Quizá optemos por tercerizar el proceso de producción, e incluso por la transferencia de la tecnología a una gran compañía”, comenta Carvalho. Y un nuevo proyecto, que se encuentra en fase de elaboración, tal vez fortalezca la perspectiva de prestación de servicios de high tech , con ingresos provenientes de proyectos yroyalties .

Al final del año pasado, STQ, que al comienzo de sus operaciones contaba con tan solo tres socios fundadores – Carvalho, Sinisterra y Nelcy Mohallem –, atrajo a la sociedad al profesor Robson Santos, del Departamento de Fisiología y Biofísica del Instituto de Ciencias Biológicas de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), que trabajará en el área de proyectos de formulaciones farmacéuticas y sistemas de liberación controlada de fármacos, y de test preclínicos para compañías del sector. “Tres de estas empresas han manifestado su interés en nuestros conocimientos, con el objetivo de encapsular sus productos en ciclodextrinas y polímeros biodegradables”, revela Carvalho.

El Proyecto
Desarrollo de un Dispositivo Químico de Liberación Controlada de Principios Bioactivos para el Tratamiento Microbiológico del Aire Interior en Ambientes Climatizados (nº 00/12776-3); Modalidad Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE); Coordinador Carlos Alberto Alves de Carvalho – STQ; Inversión R$ 312.271,72 y US$ 4.000,00

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