César Huiliñir: el académico que transforma los residuos en agua, nutrientes y energía en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

César Huiliñir, Profesor Asociado de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, trabaja donde convergen tres disciplinas que rara vez se practican juntas: la biotecnología, la ingeniería de procesos y la modelación matemática. Con más de 80 publicaciones indexadas y dos patentes, su investigación ha virado el foco desde tratar residuos a recuperar recursos, guiada por una pregunta: ¿qué ocurriría si una planta de tratamiento, además de depurar el agua, recuperara nutrientes, produjera energía y redujera sus emisiones?

Hoy dirige un proyecto FONDEF IDeA I+D 2025 y un FONDECYT Regular que se extiende hasta 2029, encabeza el Doctorado en Ciencias de la Ingeniería de la Uandes e integra el Grupo de Estudio Ingeniería 3 de FONDECYT.ANID.

El camino hacia los bioprocesos: una vocación por entender el sistema

El recorrido de Huiliñir comenzó en la Universidad de La Frontera, donde se tituló de Ingeniero Civil Industrial con mención en Agroindustria. Su memoria de titulación — sobre la modelación y simulación de la nitrificación en un reactor de disco rotatorio— ya contenía la esencia que definiría su carrera: no basta con observar que un proceso funciona, hay que poder explicarlo con ecuaciones. Ese impulso lo llevó al Doctorado en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Química en la Universidad de Concepción, donde modeló un sistema capaz de remover carbono y nitrógeno de manera simultánea.

Entre 2008 y 2009 trabajó como investigador en la Unidad de Desarrollo Tecnológico de la Universidad de Concepción y, entre 2009 y 2010, realizó una estadía postdoctoral en la Universidad Técnica de Berlín con apoyo CONICYT/DAAD, donde modeló procesos anóxicos, anaerobios y aerobios aplicados a las aguas residuales de la industria salmonera. Esa experiencia consolidó una mirada que integra fenómenos de transporte, diseño de reactores y simulación.

Desde 2010 desarrolló una extensa carrera en la Universidad de Santiago de Chile, donde alcanzó la jerarquía de Profesor Titular, y en agosto de 2023 se incorporó a la Universidad de los Andes: un tránsito que le permitió mantener su línea científica y, a la vez, levantar infraestructura y formar nuevos equipos de tabajo.

Investigación con impacto: del reactor de laboratorio a la economía circular

Su trabajo se organiza en cuatro ejes entrelazados, todos orientados por una convicción: el objetivo no es solo remover contaminantes, sino recuperar lo que el residuo contiene.

1. Procesos biológicos para recuperar nutrientes y energía. Desarrolla sistemas capaces de remover y/o recuperar carbono, nitrógeno y fósforo desde corrientes residuales. Aquí dirige el proyecto FONDEF IDeA I+D 2025 ID25I10071, que propone un pretratamiento de microaireación controlada para mejorar la deshidratación de lodos secundarios y remover simultáneamente nitrógeno, fósforo y materia orgánica desde el líquido de filtrado. La meta es doble: reducir la carga ambiental y los costos del manejo de lodos, y recuperar recursos (agua) con valor productivo. Antes fue Director Alterno del FONDEF IdeA 2022 ID22I10023, también orientado a la valorización de residuos.
2. Desnitrificación para aguas subterráneas comprometidas. Un segundo eje aborda la remoción de nitrato y compuestos farmacéuticos (microcontaminantes) desde aguas subterráneas mediante desnitrificación autótrofa con azufre elemental. Lo lidera con el FONDECYT Regular N.º 1260328 (2026-2029), que examina la remoción de microcontaminantes y su influencia sobre las emisiones de N₂O en reactores secuenciales y biofiltros, considerando cinética, estequiometría, emisiones gaseosas y la comparación entre biomasa suspendida y biopelículas. Su proyección es especialmente relevante en territorios donde el nitrato compromete las fuentes de abastecimiento y se requieren tecnologías eficientes, compactas y de bajo consumo de materia orgánica.
3. Microcontaminantes y emisiones invisibles. Estudió la eliminación de compuestos farmacéuticos (ibuprofeno, diclofenaco, antibióticos) en reactores biológicos, un problema que los tratamientos convencionales no siempre resuelven. A través del FONDECYT Regular N.º 1210123 analizó cómo la aireación, la configuración del reactor y el uso de zeolita natural afectan al mismo tiempo la eliminación de nitrógeno amoniacal y la degradación de fármacos, con resultados publicados en revistas como Chemosphere. El valor de la línea está en medir dentro de un mismo sistema dos cosas que suelen evaluarse por separado: la calidad del efluente y el impacto climático del tratamiento, en particular las emisiones de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero.
4. Modelación y simulación de bioprocesos ambientales. Transversal a todo lo anterior, esta línea busca interpretar mecanismos, estimar parámetros y apoyar el escalamiento y la toma de decisiones. Es el hilo que conecta el reactor de laboratorio con la planta: los ensayos permiten observar el desempeño y la cinética de los procesos, y los modelos explican esos resultados, identifican las variables críticas y proyectan el comportamiento del sistema en otras condiciones.

Atraviesa en los cuatro ejes una búsqueda deliberada de materiales de bajo costo —zeolitas naturales, azufre elemental, cenizas volantes, residuos de acero, biocarbón— para retener biomasa, favorecer reacciones biológicas, recuperar fósforo o aumentar la producción de metano. Es una decisión de diseño con consecuencias prácticas: soluciones implementables en condiciones locales reales. Sus hallazgos se publican en revistas como Bioresource Technology, Journal of Environmental Chemical Engineering, Journal of Water Process Engineering, Chemosphere, Biomass and Bioenergy y Biodegradation, y acumulan 1.160 citas en Web of Science, con un índice h de 24 y un índice i10 de 52.

Transferencia y vinculación: preguntas que nacen en la planta

Para Huiliñir, la vinculación con el medio no es una etapa posterior a la investigación, sino su punto de partida. Trabajar con industrias sanitarias, agroindustriales, vitivinícolas, pecuarias y de gestión de residuos permite formular preguntas desde restricciones operacionales concretas y evaluar tecnologías con aguas residuales, lodos, purines y digestatos verdaderos, más allá de los medios sintéticos del laboratorio. Entre esas colaboraciones se cuentan su trabajo con Agrícola AASA y los convenios con Aguas Santiago Poniente y Aguas Izarra de Lo Aguirre, vinculados al proyecto FONDEF ID25I10071.

En transferencia tecnológica registra dos patentes: un método para producir y recuperar azufre en digestores anaerobios mediante microaireación y zeolitas naturales, y una cepa de Paenibacillus polymyxa y su uso frente a fitopatógenos en frutas, hortalizas y plantas. Los datos experimentales, modelos y criterios de operación que genera pueden apoyar guías técnicas, evaluaciones de factibilidad, consultorías especializadas y decisiones de inversión en el sector.

Esa vocación se expresa también en su pertenencia a la Asociación Interamericana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (AIDIS): desde 2023 integra el comité organizador del Simposio de Remoción y Recuperación de Nutrientes en Aguas Residuales y en 2024 gestionó el convenio de colaboración entre la Uandes y la asociación, donde además ha participado como organizador y expositor en seminarios. Su red se extiende a investigadores de Italia, España, México, Brasil, Canadá y Alemania.

Investigar también es formar: del aula al laboratorio

La misma orientación hacia los problemas reales se traslada a sus cursos de pregrado y posgrado —diseño de biorreactores, procesos biológicos, tratamiento de aguas residuales, termotecnia, fenómenos de transporte, gestión de residuos, modelación—, donde incorpora resultados científicos recientes y casos de ingeniería para que los estudiantes comprendan no solo cómo funciona una tecnología, sino bajo qué supuestos puede diseñarse y verificarse.

Los números respaldan la afirmación: seis tesis doctorales finalizadas, 17 tesis de magíster y más de 70 memorias de titulación. En la Uandes ha guiado trabajos sobre desnitrificación, degradación de fármacos, procesos anammox–feammox, producción de hidrógeno y metano, digestión anaerobia y modelación de biopelículas, y dirige dos tesis del Doctorado en Ciencias de la Ingeniería sobre desnitrificación autótrofa y microcontaminantes.

Buena parte de esos trabajos ha derivado en publicaciones o congresos, de modo que los estudiantes participan en todas las etapas del proceso científico: la formulación de la pregunta, el montaje experimental, el análisis crítico y la comunicación de los resultados.

Su compromiso formativo alcanza la gestión académica: ha sido jefe de carrera, director de programas de magíster, consejero de Facultad y vicedirector de investigación, y desde 2025 dirige el Doctorado en Ciencias de la Ingeniería de la Uandes. A ello suma su participación en la creación de la carrera de Ingeniería Civil Química y en el diseño e implementación del Laboratorio de Tratamiento de Residuos Industriales Líquidos: logros que no producen conocimiento directamente, sino algo previo —las condiciones para que otros investiguen, enseñen y aprendan.

Sus pares han reconocido esta trayectoria. En 2025 recibió la distinción de Profesor Investigador Destacado de su facultad, y la Comisión Nacional de Acreditación lo ha invitado como par evaluador de programas de doctorado y magíster. Un hito particular es su participación en el Grupo de Estudio Ingeniería 3 de FONDECYT–ANID, encargado de evaluar los proyectos de investigación del área: lo integró entre 2017 y 2019 —periodo en que fue Director Alterno— y en 2026 fue convocado nuevamente.

Una mirada hacia el futuro del tratamiento de aguas

Huiliñir ve una disciplina en plena transición. Las plantas de aguas residuales del futuro, sostiene, no debieran concebirse únicamente como instalaciones de depuración, sino como plataformas capaces de producir agua reutilizable, recuperar nitrógeno y fósforo, generar energía y reducir emisiones.

Sus próximos desafíos apuntan en esa dirección: avanzar desde los experimentos controlados hacia validaciones con aguas residuales reales, profundizar en la estabilidad operacional de los procesos y cuantificar aquello que suele quedar fuera del balance convencional —las emisiones de N₂O, el consumo energético, la formación de subproductos—. En el plano académico busca fortalecer el grupo de investigación G-TECH, ampliar las colaboraciones nacionales e internacionales y consolidar una plataforma experimental que conecte investigación básica, modelación y transferencia, además de atraer al Doctorado estudiantes con vocación científica.

Con esa perspectiva integradora el profesor sigue trabajando a diario, demostrando que un residuo es apenas una materia prima que todavía no encontró su proceso.

César Huiliñir Curio

chuilinir@uandes.cl

Títulos o grados académicos

• Ingeniero Civil industrial de la Universidad de la Frontera, Chile

• Ph.D en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Química, Universidad de Concepción, Chile

• Post-Doc en la Universidad Técnica de Berlin, Alemania

Facultades Asociadas

• Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

Cursos o Cátedras que imparte

• Gestión de residuos sólidos y remediación de suelos
• Wastewater treatment