jueves, 29 de septiembre de 2022

Esterilla de “acero vegetal”: alternativa para reforzar viviendas de adobe

 En Latinoamérica cerca de 35 millones de personas viven en construcciones de tierra, y en especial en viviendas construidas en adobe, muchas de ellas vulnerables a sismos. Ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) demostraron que la esterilla de guadua, o “acero vegetal”, sería una solución sostenible y económica para reforzar dichas estructuras.

En Colombia, con la esterilla de guadua se podrían hacer intervenciones en viviendas de municipios como Tunja, Villa de Leyva, Ráquira o Barichara, y también en viviendas patrimoniales de ciudades como Bogotá, en barrios como La Candelaria o Chapinero.

Jhonatan Augusto Forero, magíster en Ingeniería y Estructuras de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que “la guadua es una lámina rudimentaria plana, de material natural, fácil de obtener y de bajo costo. Para obtener una esterilla de 4 m este bambú verde se moldea con unos 250 golpes de hacha”.

En su trabajo propone un análisis de este material a través de varios experimentos con 36 bloques de adobe, compuestos por 30 % de tierra, 35 % de arcilla, 1 % de tamo (trigo o cebada), 4 % de estiércol y 30 % de arena, con dimensiones muy similares a las de un ladrillo: 35 cm de ancho x 17 cm largo y 10 cm de alto.

“La investigación empezó con la fabricación y caracterización mecánica de las unidades de adobe utilizadas para elaborar muretes (muros pequeños) y material de pega, manteniendo las propiedades similares a los muros hechos para la construcción de estas viviendas”, explica el magíster.

Resistencia puesta a prueba

En su trabajo, el magíster realizó ensayos sobre la esterilla de guadua empleada para el refuerzo, para lo cual hizo dos pruebas con las unidades de adobe: una débil y otra fuerte.

La primera consistió en poner estos bloques sin refuerzo de esterillas de guadua, y la segunda con esterillas, colocándolas en la máquina universal de ensayos Shimadzu, que mide la compresión (resistencia), la tensión (que representa la fuerza por unidad) y la flexión (deformación que presenta un elemento estructural alargado), y así evidenció que la esterilla sí aporta resistencia en los muretes y bloques.

De igual forma, en las pruebas de comprensión encontró que en los bloques de adobe la resistencia aumentó en un 34,8 % proporcionalmente al reforzamiento para los muros con esterilla espaciada por ambas caras, y con esterilla completa aumentó el 59,2 % con respecto a los bloques sin ningún tipo de reforzamiento.

Según el ingeniero, se trata de un aporte muy valioso porque les permitiría a muchas familias de bajos recursos de Colombia y de la región, reforzar sus viviendas con esta alternativa.

“Esta propuesta pretende conservar estructuras ya existentes y así evitar un mayor impacto ambiental. El reforzamiento con elementos sintéticos o de acero a veces no es compatible con la tierra”, anota.

La profesora Caori Takeuchi Tam, de la Facultad de Ingeniería, directora de la tesis de maestría, destaca que “esta sería una alternativa para el mejoramiento del comportamiento de muros de adobe, por eso es importante la caracterización mecánica de muretes. Además, esto permitiría, por ejemplo, que los habitantes de una casa evacuen de manera oportuna, en caso de un sismo”.

Otro aspecto importante es que las casas construidas en adobe no son sismorresistentes, por lo que cualquier movimiento telúrico hace que se caigan con facilidad.

“La idea es que esta información se pueda plasmar en una cartilla para que las personas que vayan hacer el reforzamiento estructural sepan cómo hacerlo”, concluye el experto.

El magíster Forero presentó los resultados de su trabajo de investigación en el Foro Internacional de Riesgo, Prevención, Vulnerabilidad y Mejoramiento, realizado el 22 y 23 de septiembre en la Universidad de Cuenca (Ecuador).






miércoles, 28 de septiembre de 2022

Una prueba más eficiente y específica para detectar brucelosis en el queso

 La brucelosis es una enfermedad producida por bacterias del género Brucella spp. que pueda afectar a vacas o cabras, y en algunos casos contaminar la leche y sus derivados que no son sometidos a altas temperaturas para eliminar microorganismos (pasteurización), lo cual puede afectar a los humanos. Para reducir este riesgo, una prueba molecular detectaría de manera eficaz esta bacteria en quesos.

En Colombia se han adelantado estudios que permiten determinar, en muestras de queso comerciales, cuántos son positivos para esta bacteria; sin embargo, hay una suerte de engaño en estos resultados, ya que no se sabe a ciencia cierta si los que dieron negativo tienen una dosis baja y casi imperceptible en la prueba realizada.

El queso es uno de los productos de la industria láctea más importantes del país: entre enero y noviembre de 2021 los colombianos consumieron alrededor de 76.000 toneladas, y por otro lado se sabe que alrededor del 13 % de la leche producida en fincas se distribuye como leche cruda y queso fresco, que es una variedad que favorece el crecimiento de estos microorganismos.

La investigación realizada por la médica veterinaria Lisa María Ávila, estudiante de la Maestría en Salud Animal de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), diseñó y evaluó el desempeño de una prueba molecular con el objetivo de detectar la bacteria en quesos de manera precisa, buscando también disminuir el riesgo de infección en humanos. Para esta tarea fue relevante la pasantía realizada en la Universidad de Texas A&M, dirigida por la doctora Ángela Arenas.ç

La estudiante Ávila, integrante del Grupo de Investigación en Reproducción Animal y Salud del Hato de la UNAL, explica que para su trabajo tomó 40 muestras de queso fresco, comprado en un almacén de cadena, que ”fueron inoculadas o infectadas con Brucella spp. para ver si esta se podía detectar mediante la prueba diseñada; se usaron quesos de tiendas en Estados Unidos porque al parecer algunos son traídos de México y no son tratados o pasteurizados”, asegura.

Con este procedimiento se determinó que en 39 de los 40 quesos utilizados, por cada 5 g había 1 colonia de la bacteria de Brucella spp., lo cual no se había reportado antes y es relevante debido a la dificultad que existe para detectarla.

Este microorganismo se esconde en las células del sistema inmunológico, por lo que su detección por medio de las pruebas diagnóstico disponibles hoy, como la reacción en cadena de polimerasa (PCR) es compleja y puede arrojar falsos negativos.

En humanos provoca síntomas como fiebre, dolor de cabeza y escalofríos, que se pueden confundir con gripa, chikungunya o dengue, por lo que se puede diagnosticar de manera errónea, causando en su forma más avanzada la inflamación de las articulaciones (artritis) o de las cavidades del corazón (endocarditis).

El paso a paso novedoso

La investigadora señala que “por medio del caldo Farrell, un medio de cultivo específico para Brucella spp. y que se adiciona al queso luego de ser inoculado, se puede favorecer la multiplicación de la bacteria y por lo tanto incrementar el chance de detectarla. Todo este proceso se lleva a cabo en una incubadora que cumple ciertos criterios para generar un ambiente óptimo para la bacteria”.

Este cultivo tiene diferentes compuestos como la natamicina, que permite el crecimiento de la bacteria mediante la inhibición de otros microorganismos como la Salmonella enterica u otros hongos.

Para confirmar lo anterior se realizó el mismo procedimiento, pero infectando los quesos con Salmonellaenterica, los 40 quesos dieron negativo, por lo que se comprobó su efectividad para detectar Brucella spp.

Gracias al medio líquido de cultivo de Farrell y al uso de PCR en tiempo real, desde las 48 horas luego del procedimiento ya se podía evidenciar la bacteria, que generalmente se puede identificar desde las 72 horas, hecho que resulta muy prometedor.

Además, “herramientas de laboratorio como los cebadores –en inglés primers–, que son cadenas cortas de ADN que se unen de manera específica al material genético de la bacteria, son indispensables en el desarrollo de la PCR y por tanto en la determinación de la mínima cantidad de bacteria que puede ser detectada en el queso”, afirma.

La brucelosis no es tan prevalente como la salmonelosis, la listeriosis u otras bacterias como Pseudomonas spp. Se considera como una enfermedad olvidada en Colombia y en resto del mundo, y no se pone mucha atención en los casos que se presentan en humanos. Según datos del Ministerio de Salud y Protección Social, la enfermedad está presente en 28 departamentos del país, con mayor prevalencia en Antioquia, Caquetá, Córdoba y Sucre.

La experta espera que este tipo de diseños, por el momento llevados a cabo en un laboratorio y en otro país, se puedan replicar en Colombia a futuro, permitiendo que las autoridades sanitarias identifiquen más fácilmente la bacteria.








lunes, 26 de septiembre de 2022

Yogur a base de ahuyama reduciría contaminación en procesos lácteos

 Ingeniera agroindustrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín propone utilizar el lactosuero –residuo resultante de la producción de queso– y la pulpa y harina de semillas de ahuyama como materia prima para la elaboración de un yogur, que además de sabroso y nutritivo sirva para darle valor agregado a estos residuos de la agroindustria.

La investigación de María Camila Rodríguez Lora, estudiante de la Maestría en Ingeniería Agroindustrial de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Medellín, forma parte del proyecto “Desarrollos agroindustriales de la auyama (Cucurbita maxima)”, aprobado por Colciencias y dirigido por el profesor Carlos Julio Márquez Cardozo, del Departamento de Ingeniería Agrícola y Alimentos, con la participación de varios estudiantes de pre y posgrado, quienes desarrollaron sus trabajos de tesis usando esta planta en diferentes productos.

El su trabajo de grado, “Desarrollo de una bebida láctea fermentada con adición de auyama y almidón modificado de maíz”, la estudiante Rodríguez trasforma el lactosuero, que suele ser desechado provocando un impacto ambiental en ríos y afluentes.

“La ahuyama es de gran interés nacional por cultivarse en zonas vulnerables y afectadas por el conflicto armado colombiano. Por ejemplo, Dabeiba (Antioquia) es el principal productor de ahuyama en el departamento, por lo que consideramos importante trabajarla y desarrollar una serie de tesis de grado que aporten a su posicionamiento en la industria”, menciona estudiante.

Su propuesta es una bebida láctea fermentada –tipo yogur–, adicionada con pulpa y harina de semilla de ahuyama, hortaliza cuyo uso agroindustrial es muy escaso, por lo que se le quiere dar un valor agregado que facilite su consumo, primero localmente y luego regional e internacional.

Se trata de un producto novedoso y bondadoso en el aspecto nutricional, pues la pulpa posee carotenos y las semillas contienen ácidos grasos esenciales, con omega 3, 6 y 9, fundamentales para la buena alimentación del individuo, además de fibra.

Del laboratorio a la industria

El desarrollo de esta bebida láctea se realizó en el Laboratorio de Productos Lácteos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Medellín, que ofrece servicios de docencia, investigación y extensión.

“El apoyo del Laboratorio fue constante y diario, los docentes siempre estuvieron muy dispuestos, lo que permitió desarrollar rápidamente el trabajo, porque todo su conocimiento contribuyó a que fuera más fácil, ajustando los aprendizajes según las condiciones del trabajo”, comenta la estudiante.

La elaboración del yogur tarda alrededor de 2 días, desde la obtención del lactosuero hasta la fermentación.

Este producto es viable comercial e industrialmente, ya que el lactosuero es producido en grandes cantidades. Sin embargo, con este proyecto también se busca aprovechar la pulpa y las semillas del fruto, que suelen desecharse.

El profesor Cardozo señala que “la ahuyama posee un gran potencial para la industria, pues es un producto de bajo costo, pero cuyos compuestos pueden ser utilizados como saborizantes o en la adición de colorantes naturales”.

Según los investigadores, la comercialización del yogur dependería de aspectos como el relacionamiento con alguna industria local o nacional, además de un apoyo técnico por parte de la Universidad en el desarrollo de esta bebida, que por sus características podría traer grandes beneficios a los productores de auyama y al medioambiente.







jueves, 22 de septiembre de 2022

Residuos de galpones y porquerizas amenazan seguridad hídrica de Guayabal de Síquima

 El agua pura que alguna vez bajó de la montaña en Síquima hoy ya no es potable ¿Es posible que un habitante cercano a una quebrada tenga que acostarse algún día con sed? La respuesta es sí; en esta zona de Cundinamarca pasa, y seguramente en otros lugares de Colombia. Un estudio identificó que una familia está en inseguridad hídrica y otras cinco al límite de llegar a padecerla.

La producción industrial de alimentos, entre otras problemáticas, ha impactado en la garantía hídrica y la soberanía alimentaria de una comunidad que vive alrededor de la quebrada La Caratole, a 69 km de Bogotá.

Según el Banco Interamericano de Desarrollo, la seguridad hídrica se entiende como la existencia de un nivel aceptable de agua con un nivel aceptable de riesgo, que permita satisfacer la diversidad de usos.

Idaluz Moreno González, nutricionista y dietista de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), evaluó el manejo inadecuado de las aguas residuales de galpones y porquerizas vertidas al cuerpo de agua ubicado en las veredas de Chimbe y Chavarro, entre los municipios de Albán, Guayabal de Síquima y Bituima.

También se pudo evidenciar la contaminación con agentes químicos como fungicidas y pesticidas, la pérdida de vegetación por la expansión agrícola, la inadecuada disposición de los residuos sólidos y la pérdida de biodiversidad en el ecosistema. Estas acciones afectan directamente a los guayabalunos en sus dinámicas de nutrición y en su salud.

Observación participativa

Según la nutricionista de la UNAL, “esta es la primera vez que se hace en Colombia un estudio utilizando la escala de inseguridad hídrica, midiendo en los hogares afectados la asequibilidad, la fiabilidad, la adecuación y las amenazas que ponen en peligro la salud física y mental, y la capacidad de realizar las actividades productivas, sociales y culturales necesarias”.

Entre los distintos métodos de investigación en torno al agua, la Escala de Experiencias de Inseguridad Hídrica en el Hogar (HWISE) es la primera transculturalmente adecuada.

Para el profesor Álvaro Parrado Barbosa, del Departamento de Nutrición Humana, director del trabajo de grado, este estudio es innovador porque integra temas ambientales de microcuenca hidrográfica con la seguridad hídrica y la alimentaria de una comunidad, a partir de un trabajo de nutrición y dietética.

Durante las entrevistas con los ciudadanos se les preguntó sobre la frecuencia con que cualquier integrante del hogar se ha ido a dormir con sed porque no había agua para beber, y aunque el 75 % no ha tenido que vivir esta situación porque tienen alternativas de consumo como comprar agua potable tratada, el 25 % de los hogares sí la han padecido entre 1 a 2 veces. Esto puede ocurrir cuando las personas han agotado el agua potable tratada y no confían en el agua del acueducto para su consumo.

Otro resultado preocupante, que atañe a la población infantil, lo aporta el Plan Municipal de Salud de Guayabal 2008-2011, que arroja como principales causas de morbilidad las enfermedades relacionadas con factores de contaminación ambiental y de calidad del agua, como Infecciones Respiratorias Agudas (IRAS) y Enfermedad Diarreica Aguda (EDA) con un 35 %, y dengue con un 8 %.

¿Quiénes contaminan el agua?

Según la experta, “los hallazgos muestran que el modelo económico actual, la producción a gran escala, la extracción de recursos sin analizar el impacto que generan en el ambiente, sin duda son el reflejo de un modelo que hace las cosas sin preocuparse por el ambiente. Hay que migrar y mirar otras alternativas como lo hace la agroecología, en la que se tome el agua como un proceso central de producción”.

Dentro de las actividades económicas del territorio se destaca la producción de café, caña de azúcar, yuca, fresa y mandarina, entre otros productos, y en el aspecto pecuario se enfoca en ganadería, porcicultura y avicultura.

Estas actividades generan un gran impacto ambiental, pues la ampliación de la frontera agrícola lleva a una disminución de flora nativa que a su vez alberga fauna característica del ecosistema, interrumpiendo ciclos naturales.

Otra problemática es la contaminación por porquerizas y por los grandes galpones que hacen descarga directa de aguas residuales en la quebrada.

Entre tanto, los habitantes de la zona señalan que la mayoría de los acueductos veredales no realizan ningún tratamiento al agua captada directamente de las quebradas, nacimientos o aljibes. Incluso en algunos casos las bocatomas se ubican en puntos inferiores muy cercanos a vertimientos de aguas residuales de otras comunidades.

La nutricionista de la UNAL sentencia que “se evidencia que el actual modelo de producción está sobrepasando la capacidad de soporte que tiene el medio. Estos procesos de producción están generando graves problemas en el agua de la cuenca de La Caratole, que impiden que las personas tengan un libre desarrollo personal, familiar y social, y los expone a riesgos de salud pública”.

 





lunes, 19 de septiembre de 2022

Observatorio Astronómico, reconocido por Minciencias como Centro de Investigación

 Al mirar el Sol es difícil imaginarse el impacto que puede tener sobre los seres humanos, interés que por años ha motivado a los astrofísicos a desentrañar los comportamientos del astro que influyen en la vida cotidiana de las personas, como por ejemplo las erupciones, grandes liberaciones de energía que afectarían los sistemas eléctricos y electrónicos en la Tierra.

En estas preguntas trabaja el Observatorio Astronómico Nacional (OAN) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), reconocido como Centro de Investigación por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (Minciencias) título que también ostenta el Instituto de Ciencias Naturales (ICN).

El profesor Mario Higuera, director del Observatorio, explica que “el Sol es un astro aparentemente estable pero complejo; a los astrofísicos nos interesa observar la aparición de manchas y erupciones solares –o fulguraciones– en las que hay una gran liberación de energía, intensos campos magnéticos y presencia de viento solar”.

Añade que en estos procesos los científicos buscan entender el impacto que pudieran tener en algún momento estas liberaciones energéticas sobre la Tierra, ya que puede darse que el caso de que en el viaje de esta energía por el espacio se encuentre en su trayectoria con la superficie de nuestro planeta y altere los sistemas tecnológicos con los cuales se desarrollan las actividades humanas.

“Estos temas forman parte del ‘clima espacial’, un campo muy novedoso tanto en la UNAL como en otras instituciones alrededor del mundo, en el cual se relacionan las condiciones del espacio circundante al Sol con sus efectos sobre la Tierra”, asegura.

La investigación del Observatorio también se soporta en las líneas de núcleos activos de galaxias; gravitación y cosmología; astronomía galáctica; astrodinámica; astroquímica y análisis numérico, y recientemente ha iniciado sus actividades de investigación en la línea de patrimonio.

El próximo año el OAN espera graduar a los primeros dos doctores en Astronomía de la UNAL, quienes han estado trabajando en áreas como estructura estelar –que estudia el comportamiento de estrellas T Tauri–, gravitación y cosmología.

Una constelación de aportes

Creado en 1803, el OAN fue el primer observatorio en América, por lo que en 1975 recibió el carácter de Monumento Nacional. Hoy funciona en el campus de la UNAL Sede Bogotá, adscrito a la Facultad de Ciencias.


“Minciencias evalúa las posibilidad de otorgar este reconocimiento en todo el país, analizando factores como el impacto que tienen los programas académicos –por ejemplo el OAN ofrece una maestría y un doctorado en astronomía–; el número de publicaciones en los últimos años; la infraestructura física (edificios, laboratorios, instrumentos de observación, salas de  cómputo, entre otros); la experiencia académica de los docentes de la Institución y los recursos financieros”, asegura.

Con respecto a las publicaciones, es importante señalar que el OAN ha aparecido en revistas como The Astrophysical Journal, de Estados Unidos, y Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, de Reino Unido.

Así mismo, sobre la infraestructura se han hecho importantes trabajos de colaboración entre la UNAL y la Universidad de Berkeley (California), los cuales han permitido constituir un proyecto de cooperación para montar instrumentación de ese lugar en el OAN y hacer observaciones de las emisiones de energía solar.

“Otros países importantes con los que se ha venido trabajando son Holanda y Alemania, en donde estudiantes de doctorado se encuentran investigando; en Chile, que tiene una de las mayores infraestructuras de observación astronómica en el sur de la tierra y en donde trabajan varios profesores colombianos; Brasil, en el Laboratorio Nacional de Astrofísica, y más recientemente con la Agencia Espacial de ese país, con la que se abre una línea importante de exploración de trabajo en temas asociados con ciencias aeroespaciales y robótica, en proyectos que buscan ubicarse en el contexto mundial de la exploración lunar”, afirma el director Higuera.

Señala además que el reconocimiento de Minciencias es un paso significativo en la labor investigativa del OAN, que no es reciente, sino que en los últimos años ha focalizado su esfuerzo en la formación de estudiantes capaces de aportar y abordar estos temas, con 70 egresados en sus programas.

“Estos avances han permitido progresar en líneas como cosmología y gravitación; astrofísica estelar y solar; núcleos activos de galaxias, y mecánica celeste relativista, entre otras”, indica.

Por último, hace énfasis en que aunque reconocimientos como el recibido no aportan un incentivo económico ni una inversión para el Observatorio, sí significan la posibilidad de presentar este centro de desarrollo científico y tecnológico en diferentes entornos nacionales e internacionales, utilizando la acreditación como un referente que muestre el criterio investigativo y genere confianza a distintas instituciones para ampliar convenios e inversión en proyectos actuales y a futuro.








jueves, 15 de septiembre de 2022

Educación Doctorado en Estudios Ambientales, alternativa a desafíos del cambio climático

 Ante la mayor amenaza medioambiental que enfrenta la humanidad, un entorno académico sólido y de alto nivel científico debe responder a las problemáticas nacionales y globales. Por eso, la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira puso en marcha el Doctorado en Estudios Ambientales, el primero en el Valle del Cauca.

Los impactos del cambio climático ya son visibles en el aumento de la temperatura media del planeta. Según datos de la Organización Meteorológica Mundial, “los siete años transcurridos desde 2015 son los más cálidos de los que se tienen registros”.

Además, en mayo de 2021 la concentración media mensual de COalcanzó un máximo histórico acumulado que no se registraba desde hace 3 millones de años, como lo evidenció una medición realizada por la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA) de Estados Unidos.

No obstante, “la problemática ambiental va más allá de los recursos naturales y la temperatura: comprende el territorio y las necesidades de sus comunidades”, afirma la profesora Janneth Torres Agredo, coordinadora del Doctorado, ofrecido por la Facultad de Ingeniería y Administración de la Sede.

El programa estableció tres líneas de investigación: uso sostenible de los recursos naturales; planeación y desarrollo territorial; y sociedad, economía y medioambiente.

La primera cohorte inició el semestre pasado con tres estudiantes de la región interesados en analizar diversos problemas ambientales en el Valle del Cauca y formular soluciones sustentables.

Yotoco, entre lo rural y el desarrollo

El estudiante José Alejandro Raigoza Zapata escogió la línea de planeación y desarrollo territorial, por lo que uno de sus planteamientos es “estudiar los efectos ambientales causados por proyectos de intervención como infraestructuras viales y zonas francas en las comunidades del municipio de Yotoco, en el Valle del Cauca”.

Por su ubicación en el corredor vial que conduce al puerto de Buenaventura, este territorio tiene importantes áreas de conservación y protección de recursos naturales que coexisten con grandes proyectos de intervención del sector industrial y logístico del departamento y el país.

Yotoco cuenta con una población cercana a los 16.000 habitantes, de los cuales el 48 % pertenece a la población rural. Sus comunidades se destacan por la capacidad de asociatividad.

“Pese a su potencial ambiental, el municipio ha vivido cambios constantes en el uso del suelo, bajos niveles de inversión en procesos de conservación ecológica, conflictos derivados de la minería ilegal y tenencia de la tierra, así como dificultades de acceso al recurso hídrico y una limitada acción por parte de los gobiernos para liderar procesos de conservación de áreas estratégicas”, asegura el estudiante Raigoza.

Así mismo, buscará aportar –desde la gestión social y el desarrollo con enfoque territorial– soluciones que permitan enfrentar las dificultades ambientales de las comunidades de Yotoco.

Tuluá, víctima del crecimiento desorganizado del territorio

La sostenibilidad y el ordenamiento territorial se han convertido en una necesidad de las comunidades de Tuluá y otros municipios del Valle del Cauca como Buga y Bugalagrande.

Pensando en ello, y el gusto por la investigación, han llevado a la ingeniera ambiental Johangeline Pérez González a profundizar en su área de interés: la planeación estratégica y el desarrollo territorial, con el objetivo de aportar un instrumento que responda al modelo de sostenibilidad de ordenamiento territorial en zonas rurales y mejore la condición de las comunidades.

“La problemática en Tuluá se evidencia en la productividad de las comunidades y en el desgaste de los recursos naturales, porque no hay reglamentación definida”, indicó la estudiante del Doctorado.

Por su parte, la docente de la UNAL Sede Palmira Adriana Martínez Arias, también estudiante del Doctorado, espera aportar al país desde su conocimiento en sistemas de información geográfica.

Para el profesor Juan Gabriel León, decano de la Facultad de Ingeniería y Administración, “la tendencia debe apuntar a la conservación y sostenibilidad ambiental. Cualquier actividad económica, social y política debe ser respetuosa con el ambiente, de ahí surgen todas las posibilidades en torno a los estudios ambientales”.

El Doctorado en Estudios Ambientales está dirigido a profesionales de cualquier disciplina y de las ramas de la ingeniería agrícola, agropecuaria, agroindustrial, biológica, de procesos, forestal, mecánica y de alimentos, entre otras.

En la actualidad el programa tiene abiertas las inscripciones y el plazo para pagar los derechos de inscripción es el 11 de noviembre. Mayor información en: posgradosfia_pal@unal.edu.co






miércoles, 14 de septiembre de 2022

Industria ladrillera utiliza referencia inadecuada para medir calidad de aire

En Colombia se utilizan los niveles estipulados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) como modelo para evaluar las emisiones de partículas contaminantes en la industria ladrillera; sin embargo, estos son ineficaces para categorizar la calidad del aire, ya que allí solo se utiliza un tipo de horno con tecnología más avanzada, contrario a lo que sucede aquí.

 

Un estudio del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) identificó las diferencias existentes entre la emisión de hornos de ladrillo en Cundinamarca y lo que se plantea tanto en la EPA como en la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) y en registros de autoridades ambientales de la India, importante productor de este material en el mundo.

El trabajo se realizó en la jurisdicción Sabana Centro de la Corporación Autónoma Regional (CAR), que agrupa los municipios de Zipaquirá, Chía, Cajicá, Cogua, Tenjo y Tocancipá, entre otros. En él se analizó material particulado, dióxido de azufre y óxido de nitrógeno, además de otros compuestos químicos.

Mientras la EPA establece la emisión de 0,6kg de material particulado por tonelada de ladrillo producida –para el horno tipo túnel, en el que hay una zona continua a lo largo de un pasillo por la que se va quemando arcilla para obtener los ladrillos–, en Colombia la emisión de este tipo de material llega a los 1,55 kg/t.

Julián Echeverri, magíster en Ingeniería Química y Ambiental de la UNAL y líder de la investigación, explica que “el desbalance entre lo que se tiene como punto de referencia y lo que ocurre es abismal: solo en cuanto a material particulado, los hornos tipo túnel que evaluamos superan en un 158 % las emisiones estipuladas por la EPA, y en un 400 % en comparación con la India”.

En cuanto al dióxido de azufre, la emisión en los hornos de esta región de Cundinamarca supera los estándares de la AEMA con un valor de 0,69 kg/t frente a uno de 0,04 kg/t.

La comparación solo se puede hacer con el horno tipo túnel, ya que en Estados Unidos no se tiene otro sistema, mientras que en Colombia existen hornos colmena, baúl o zig-zag, algunos de los cuales son más artesanales y menos mecanizados.

Por otro lado, en Norteamérica, además de utilizar carbón para la quema de arcilla, también se utiliza gas natural, lo cual no ocurre en la industria ladrillera nacional.

Con reportes industriales

Para el estudio se utilizaron datos de 47 reportes industriales que las empresas del sector ladrillero hacen por medio de intermediarios acreditados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios ambientales (Ideam), para los 32 hornos encontrados en Sabana Centro.

El magíster señala que “la mayoría de estos reportes se calificaron como ‘deficientes’, ya que el nivel de rigurosidad no es muy alto: si por ejemplo van a medir los contaminantes en 5 años, lo que hacen las entidades de medición es tener en cuenta diferentes partículas cada año, pero no hacen el estudio completo, entonces solo se analiza el material particulado y el dióxido de azufre por un tiempo, luego el ácido clorhídrico y así sucesivamente”.

Agrega que “se trata de una situación alarmante que se da porque en Colombia no se tienen sistemas de control que permitan crear datos propios sobre las emisiones de las ladrilleras; hace falta darle mayor importancia a este tema que incluye compuestos químicos perjudiciales para la salud de los seres humanos”.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que en el continente americano alrededor de 320.000 muertes prematuras pueden estar asociadas con la contaminación del aire.

Por su parte, el Instituto Nacional de Salud (INS) indica que en Colombia 15.681 fallecimientos están relacionados con la mala calidad del aire.

“Una diferencia importante radica en los procesos de remoción de partículas, que en Cundinamarca solo existen en 1 de los 32 hornos analizados, el de tipo túnel. El instrumento se llama ciclón, y lo que hace es no dejar que el material particulado más grande salga a la atmósfera, sino que lo deja pegado, mientras que a las partículas más pequeñas las devuelve a la chimenea”, indica.

Situación contraria a lo que pasa en Estados Unidos, en donde emplean instrumentos de multiciclones que hacen que el proceso sea mucho más rápido y eficiente.

En Colombia, la ausencia de otro tipo de sistemas de control para modular la emisión de compuestos contaminantes en la producción de ladrillo hace que solo se tenga en cuenta el material particulado, haciendo que se olviden las demás partículas que también son nocivas para la salud y el medioambiente.







martes, 13 de septiembre de 2022

Uso de glifosato en cultivos de caña afecta población de orquídeas en Palmira

 Un tudio adelantado en zonas aledañas a los cultivos de caña de azúcar en Palmira evidenció que el glifosato afecta de manera negativa las flores de Epidendrum melinanthum, orquídea originaria del Valle del Cauca que ha registrado una disminución significativa en las últimas décadas.

Con un promedio de 200 hectáreas cultivadas de caña de azúcar, el Valle del Cauca es el principal sector azucarero de Colombia. En su proceso de maduración, la caña es tratada con glifosato, un herbicida que aunque aumenta el rendimiento de la sacarosa hasta cinco veces más en el tallo, su uso en grandes extensiones tiene un efecto dañino sobre otras áreas agrícolas y especies nativas aledañas a los cultivos.

Este es el caso de la orquídea terrestre E. melinanthum, originaria del departamento, que crece en los árboles y ha registrado una disminución significativa en las últimas décadas.

Es de anotar que en los árboles adyacentes al monocultivo de caña de azúcar, dentro de un rango de 100 m, ya no se observan las orquídeas en estas zonas, como era tradicional.

Precisamente, tras observar la desaparición de esta especie ornamental en la región, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira se dieron a la tarea de estudiar si el glifosato afecta a la orquídea terrestre y a los hongos endófitos de raíz.

La investigación se adelantó en el invernadero de la Sede durante seis meses, en los cuales se evaluó el impacto con tres dosis de RoundUp –el herbicida más vendido en el mundo–, que fueron determinadas a partir de las utilizadas para la maduración en caña de azúcar, equivalentes a 1,5 litros del herbicida por hectárea, un poco más de la cantidad usada para erradicar una hectárea de coca en Colombia, que corresponde a 1,4 litros de glifosato, 13 litros de agua y 0,25 litros de Cosmo-flux, un adherente que potencia el efecto del glifosato.

Efectos indirectos, pero relevantes

El estudio adelantado por el profesor Joel Tupac Otero y la estudiante Érika Perea-Morera, del Grupo de Investigación en Orquídeas, Ecología y Sistemática Vegetal del Departamento de Ciencias Básicas de la UNAL Sede Palmira, arrojó que el glifosato afecta negativamente las flores de las orquídeas y sus hongos de raíz, y expusieron los aspectos que sugieren el potencial negativo del herbicida a través de la evidencia de coloración en tallos y hojas, así como la caída de estas.

Según los investigadores, “los efectos negativos sobre las poblaciones de orquídeas se refieren a la deforestación o la sobreexplotación, pero hay otros efectos indirectos –más sutiles– que podrían estar causando la reducción en tamaño poblacional, como el uso de herbicidas en grandes extensiones de producción de caña de azúcar; por lo tanto, es imperativo diseñar políticas de conservación para evitar la extinción de estas especies”.

Desde 1920 se ha estudiado el uso de madurantes en la caña de azúcar, siendo “el glifosato el que presenta efectos más consistentes y de mayor efectividad para el cultivo de caña”, según señala la investigación. Además, otros estudios han demostrado que el herbicida inhibe la germinación de semillas de la orquídea terrestre de la zona templada.

Glifosato en cultivos lícitos

El glifosato es el ingrediente activo de más de 750 herbicidas, ya que mata de manera efectiva e indiscriminada todo tipo de plantas, al bloquear una enzima esencial para su crecimiento.

Tanto en el cultivo de caña de azúcar como en la erradicación de cultivos de coca, este herbicida se aplica mediante aspersión en avionetas o drones, y cuando las hectáreas de cultivos no son extensas, se contratan fumigadores.

El herbicida es altamente riesgoso para la salud humana, ya que aumenta las probabilidades de presentar cáncer, abortos espontáneos, enfermedades respiratorias y dermatológicas; tanto es así, que en 2015 la Organización Mundial para la Salud (OMS) lo clasificó como una “sustancia probablemente cancerígena para los humanos”.

Además, afecta de forma agresiva a ecosistemas y degrada las fuentes hídricas. Causa enfermedades y muerte en animales, especialmente de abejas y otros polinizadores esenciales para la nutrición. Diversos estudios han demostrado que aplicar glifosato por medios aéreos pone en riesgo la seguridad alimentaria de las comunidades.

El reto de prohibir el uso lícito de glifosato

En el mundo, 39 países han establecido restricciones al glifosato o han declarado la intención de prohibir su uso. Según la ONG Elementa, en 2019 Francia prohibió la venta, distribución y el uso de RoundUp, y ese mismo año Vietnam prohibió la importación de cualquier producto con glifosato, mientras en Alemania se prevé su prohibición para finales de 2023.

En Colombia, mediante la Sentencia T-236 de 2017, la Corte Constitucional suspendió la aspersión de glifosato hasta que el Gobierno garantizara la protección del ambiente y la salud de la comunidad. Sin embargo, cuatro años después de proferida la Sentencia, el gobierno de Iván Duque decidió reanudarla mediante el Decreto 380 de 2021. Ahora el gobierno entrante anunció su prohibición en cultivos de uso ilícito.








UNAL ofrece servicio pionero de análisis genético de cannabis

 En Colombia hay un problema para caracterizar el tipo de semilla de Cannabis sativa L. –o marihuana– que se está cultivando, ya que no hay claridad sobre la cantidad de moléculas cannabinoides presentes en la planta, es decir aquellas encargadas de producir o no un efecto eufórico o de letargo al consumirla. Estudio genético muestra que la manera más adecuada para resolver esta dificultad está en el análisis genético.

Cannabis sativa L. tiene tres subespecies conocidas en el país: Sativa, Indica y Ruderalis, y a su vez estas tienen hoy cientos de variedades que aún se están desarrollando.

En todo el país existen más de 57.000 hectáreas de cultivos, de los cuales 1.200 tienen licencias para sembrar, y se tiene proyectado que para 2030 haya un aumento considerable de este campo, ya que más de 4.000 pequeños y medianos productores están a la espera de la aprobación para producir.

En los cultivos Cannabis sativa L. no se sabe si las semillas que se ofrecen en el mercado tienen la composición molecular que los proveedores dicen que tienen; en palabras más sencillas, si tienen tanto tetrahidrocannabinol (THC) y cannabidiol (CBD) –moléculas llamadas cannabinoides– producidas por estas plantas.

Mientras el THC está relacionado con mayores estados de euforia, el CBD tiene relación con estados de letargo o calma, aunque también se ha demostrado su acción paliativa y medicinal.

La investigación realizada por Juan David Romero, magíster en Biología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), caracterizó agronómica y genéticamente las semillas de estas plantas para identificar el valor de cannabinoides que contenían. Para ello contó con el apoyo de los profesores Alejandro Chaparro y Felipe Sarmiento, del Departamento de Biología, y Enrique Daghar, de la Facultad de Ciencias Agrarias.

“Al analizar 360 plantas de cuatro variedades distintas, en tres departamentos de producción de Cannabis sativa L. –Valle del Cauca, Santander y Cundinamarca–, se encontró que no hay homogeneidad intravariedad de los cultivos evaluados, lo que quiere decir que el contenido de THC y CBD varía entre los grupos de plantas, incluso en los que se supone son de un mismo tipo de semilla”, explica el magíster.

Las variaciones genéticas –que eran muy pronunciadas– mostraban valores que iban desde semillas que presentaban 1 % de THC y 0,5 % de CBD, hasta algunas que tenían un porcentaje de 8 % de THC y 6 % de CBD.

Según el investigador, esto podría generar que un cultivador o productor sea engañado al comprar semillas y perder dinero, pues su cultivo no tendrá el efecto esperado, por ejemplo si necesita mayor psicoactividad.


Solución genética

En vista de esta dificultad, a partir de 2018 el Grupo de Investigación en Ingeniería Genética de Plantas, del Departamento de Biología de la UNAL, viene considerando ofrecer un servicio de genotipificación y secuenciación genética de cultivos de cannabis, pero ¿qué son estos métodos?

El experto Romero explica que la genotipificación es un método molecular que se hace por medio de la prueba de reacción en cadena de polimerasa (PCR), en la que se extrae una muestra del ADN de las plantas para establecer si dentro de una semilla o grupo de semillas está presente la capacidad de generar los cannabinoides THC y CBD.

Por otro lado, la secuenciación genética es una técnica que descifra la secuencia nucleotídica, y junto con un análisis bioinformático por medio de un software, permite indicar de manera precisa el rendimiento que tendrá una planta de Cannabis sativa en psicoactividad.

“Cualquier productor del sector agroindustrial, o cualquier cultivador, ya sea para fines comerciales o para autoconsumo, puede contactarnos para adquirir estos servicios, lo cual le permitirá saber a tiempo qué plantas son productivas para su cultivo, evitando pérdidas de tiempo, dinero, o permisos”, afirma.

Este último punto es muy importante, ya que para poder cultivar Cannabis sativa, el Instituto Agropecuario Colombia (ICA), el Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos (Invima), y los Ministerios de Salud y Protección Social y de Justicia, exigen alrededor de 4 permisos y licencias, por lo que los trámites pueden tardar alrededor de año y medio.

Una de las licencias más importantes es la que permite sembrar plantas de Cannabis con efectos psicoactivos, por lo que estas pruebas son fundamentales para saber si los cultivos tendrán el rendimiento requerido.

“En la actualidad estamos culminando nuestro primer servicio, ofrecido a una compañía colombo-canadiense que tiene su producción en Boyacá. Ellos nos confiaron la caracterización de 20 de sus semillas, ya hemos avanzado en la mayor parte de la identificación genética y es una experiencia que permite que nuestra iniciativa crezca”, señala el magíster.

Para más información de cómo acceder a este servicio, los interesados pueden escribir al correodaromerobe@unal.edu.co





jueves, 8 de septiembre de 2022

Demanda eléctrica de Bogotá se podría cubrir con energía geotérmica

 Un estudio adelantado en tres megaciudades: Los Ángeles, Yakarta y Bogotá, evidenció que entre Zipaquirá (Cundinamarca) y Paipa (Boyacá) existe una zona con alto potencial para extraer energía de la tierra, lo que permitiría cubrir potencialmente la demanda total de energía residencial de la capital del país.

Bogotá forma parte del Cinturón de Fuego del Pacífico, cuyo recorrido de 40.000 km se extiende entre América y Asia y alberga una gran cantidad de volcanes, valiosas fuentes de energía geotérmica y una de las energías renovables menos conocidas, lo cual representa una oportunidad para descarbonizar la matriz energética de las megaciudades, es decir aquellas habitadas por más de 10 millones de personas.

En la descarbonización se enfoca la investigación en la que participó el profesor Carlos Vargas, de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), y para cuyas estimaciones se utilizaron datos que la Agencia Nacional de Hidrocarburos y el Servicio Geológico Colombiano han recopilado desde hace muchos años para tener una medición de la información magnética, térmica y geoquímica del territorio colombiano.

Estos datos permitieron realizar un mapeo de las zonas estimando la “profundidad de Curie”, medida inferida a partir de las anomalías magnéticas presentes en el subsuelo, lo que significa que cuanta mayor temperatura haya al bajar en la tierra, más disminuye la fuerza magnética de los minerales presentes allí, y cuando esto ocurre se puede decir que en estas zonas existe una mayor posibilidad de extraer energía de la tierra.

“Se encontró que la región cercana al norte de Bogotá, entre Zipaquirá y Paipa, es una importante zona que contiene este recurso de calor, lo cual se evidencia en la presencia de aguas y piscinas termales, además de otros parámetros geoquímicos evaluados allí por la industria petrolera”, asegura el experto.

En Bogotá se consumen hoy 14.509.200 gigavatios por hora (GWh) y la oferta puede crecer cada vez más. La investigación determinó que esta podría llegar a los 16.603.100 GWh, solo con la explotación y extracción de energía geotérmica, es decir 1,14 veces más.

Junto con los profesores Luca Caracciolo, de la GeoZentrum Nordbayern (Geocentro del norte de Baviera) de la Universidad Friedrich-Alexander (Erlangen-Nürnberg, Alemania), y Philip J. Ball, de la Facultad de Geografía, Geología y Medio Ambiente de la Universidad de Keele (Reino Unido), estimaron que en Los Ángeles se usan 73.502.200 GWh al año, y con una mayor explotación del recurso geotérmico se calcula que podría suplir 4,25 veces más de energía a la ciudad; por su parte Yakarta consume 10.927.163 GWh, y podría aumentar su capacidad energética en 1,84 veces más.

Alternativa sostenible

Según el geólogo, “esta cantidad de energía puede garantizar recursos suficientes para plantas geotérmicas a largo plazo que aprovechen su ubicación para suministrar electricidad y agua caliente para procesos industriales y recreativos”.

“La energía geotérmica tiene una mayor estabilidad –tener recursos suficientes– que otras energías como la hidroeléctrica o hidráulica –debido a que en épocas de sequía hay problemas de almacenamiento y reserva de este recurso–, la energía solar –ya que su recarga depende del momento del día en que los rayos del sol la proveen– y la eólica, cuyo funcionamiento se somete a corrientes específicas de algunas épocas del año”, destaca el docente.

Aunque al inicio los costos son más elevados –maquinaria, estudios, expertos, transporte, precaución para tratar el subsuelo–, a largo plazo estos se reducen, lo cual se evidencia en Los Ángeles y Yakarta: mientras en LA la energía geotérmica cuesta 0,004 centavos de dólar ($18) y la fósil 0,138 ($606), en Yakarta la relación es de 0,006 ($26) geotérmica y 0,112 ($492) fósil.

El académico explica que “la energía geotérmica tiene diversos usos industriales, entre ellos producir la energía eléctrica que abastece a las ciudades; mejorar procesos de cultivo de plantas en invernaderos, lo mismo que la calefacción para los hogares durante el invierno, sobre todo en algunas regiones del planeta (altas latitudes y altitudes)”.

Para el investigador, la implementación de estas estrategias energéticas permite ampliar la gama de posibilidades, ya que los procesos y cambios de radiación o generación de calor al interior de la Tierra cambian en millones de años, y no en temporadas de días, meses o años.

Es importante recalcar que la extracción de la geotermia también puede tener desventajas, la más importante de las cuales es la posible contaminación de aguas cercanas por sustancias como arsénico o amoniaco –sumamente tóxicas para los seres vivos–, componentes que se encuentran en el suelo y que se pueden liberar al hacer la extracción, si los procedimientos no se realizan de manera adecuada.