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miércoles, 7 de mayo de 2025

Residuos incinerados se transforman en materiales de construcción en San Andrés

 Reducir residuos, producir energía, y al mismo tiempo pavimentar vías con materiales reciclados ya es una realidad en San Andrés. Investigadores transformaron las escorias de una planta de incineración en adoquines, bloques y mobiliario urbano, reduciendo hasta en un 80 % los costos de materiales y fortaleciendo la autosuficiencia constructiva del Archipiélago.

La isla de San Andrés enfrenta grandes desafíos ambientales y logísticos: todos sus materiales de construcción deben ser importados, y el manejo de los residuos sólidos urbanos es limitado por su condición insular. El relleno sanitario Magic Garden, que funciona como sitio de disposición final desde hace más de 30 años, ha recibido cerca de 500.000 toneladas de desechos, según estimaciones basadas en la población fija y flotante (turistas) del Archipiélago.

La etapa actual del relleno (zona 5) llegó a su capacidad máxima en octubre de 2019, pero continúa operando, lo que representa un riesgo latente para la población y para el frágil ecosistema de la Reserva de la Biósfera Seaflower.

En la búsqueda de soluciones para disminuir el alto volumen de residuos y diversificar la matriz energética insular —actualmente 100 % dependiente del diésel—, en 2013 se construyó la planta de generación eléctrica a partir de residuos sólidos urbanos (Planta RSU). Esta procesa entre 50 y 80 toneladas diarias de basura preprocesada, pero también genera entre 8 y 10 toneladas diarias de remanentes de combustión, entre ellas escorias, cenizas y sales cálcicas, cuyo manejo técnico y ambiental no había sido claramente establecido.

Ante este panorama, un proyecto desarrolló un modelo innovador para aprovechar estos residuos de la incineración. La iniciativa fue liderada por la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín y la Empresa de Energía del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (EEDAS SA), en alianza con instituciones locales y nacionales como el Laboratorio del Campo, la Universidad del Cauca, la Cámara de Comercio y comunidades locales.

El proyecto —financiado con recursos del Sistema General de Regalías— planteó soluciones técnicas, ambientales y sociales para convertir remanentes de combustión en nuevos insumos útiles para la Isla.

“El reto era doble: por un lado, reducir el volumen de residuos acumulados, y por otro buscar una aplicación útil y sostenible que beneficiara directamente a las comunidades locales”, explica el profesor Óscar Jaime Restrepo, coordinador del proyecto e investigador del grupo Observatorio ÍGNEA de la UNAL Medellín.

Resultados que pavimentan el cambio

El proyecto empezó con la identificación de los residuos generados por la planta de incineración. A partir de un riguroso protocolo de muestreo y análisis en los laboratorios de la Facultad de Minas se caracterizaron tres tipos principales de remanentes: escorias (o cenizas de fondo), cenizas  volantes y sales cálcicas. Cada una de estas fracciones fue estudiada para determinar su composición fisicoquímica y mineralógica, su potencial de aprovechamiento y su impacto ambiental.

Los resultados de esta caracterización les permitieron al equipo desarrollar diferentes mezclas para la fabricación de materiales como adoquines, bloques de cemento, mobiliario urbano y pavimentos de concreto.

Estas mezclas fueron validadas primero en laboratorio y luego en pruebas de campo realizadas directamente en la Isla, siempre con participación activa de la comunidad y proveedores locales.

Entre los hallazgos más destacados están los ahorros de hasta el 80 % en costos de arena y 61 % en agregados triturados, comparados con los materiales tradicionales que deben ser importados desde el continente. Además, los productos desarrollados cumplen con la normativa técnica nacional y demostraron buen desempeño estructural en condiciones reales de uso.

Prototipos como sillas, adoquines de colores y un tramo de vía pavimentada en una zona comunitaria muestran la aplicabilidad de los resultados.

“Nosotros partimos de la premisa de que la ingeniería no puede ser solo técnica; tiene que ser sociotécnica. No se trata solo de transformar materiales, sino de construir soluciones con la gente, que respondan a su entorno y a su cultura”, afirmó el profesor Gustavo Viana, investigador de grupo ÍGNEA.

En ese sentido, la comunidad raizal de la Isla jugó un papel clave en la definición de usos, diseños, colores y lugares de aplicación. El enfoque participativo garantizó la pertinencia de las soluciones y fortaleció la apropiación local del proyecto.

Además de mitigar el impacto ambiental de los residuos de incineración, el proyecto Green Ashes plantea un modelo replicable en otros territorios insulares con problemas similares de gestión de residuos y abastecimiento de materiales. La articulación entre academia, gobierno, empresa y comunidad demuestra que es posible construir alternativas sostenibles desde la ciencia, con impacto real y transformador.













martes, 13 de junio de 2023

Redes neuronales monitorean resistencia de materiales ante un sismo

 El uso de dicha herramienta de aprendizaje de máquina o machine learning, inspirada en el funcionamiento del cerebro humano, permitió el diseño de tres modelos computacionales, que con un 90 % de eficacia, analizan la tendencia de los materiales de construcción para conservar sus propiedades ante un estímulo, en este caso, un sismo (histéresis). El aporte optimiza el funcionamiento de modelos existentes y se puede utilizar en el estudio de viviendas, puentes, suelos y edificios.

Un país como Colombia, ubicado en una zona de alta sismicidad, por ejemplo, en el primer semestre del año se han presentado más de 5.000 temblores de mediana y baja intensidad, necesita que desde la ingeniería civil se evalúe permanentemente la “memora estructural” o resistencia de los materiales de construcción ante los fenómenos naturales.

Juan Sebastián Delgado Trujillo, magíster en Ingeniería – Estructuras, de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, explica que, “la resistencia de los materiales, busca explicar el comportamiento interno de los mismos cuando se someten a un esfuerzo o carga”.

En el caso de los sismos, tales movimientos hacen que las vigas o cimientos se expongan a más peso, debido a que la estructura se desplaza y su linealidad se pierde, que es cuando suceden los daños en las construcciones.

Dicha situación da paso a un fenómeno conocido como “histéresis” o la tendencia del material para conservar sus propiedades ante un estímulo, pero el cual no puede identificarse de forma detallada a través de modelos matemáticos. Ahí, en este punto es donde el aporte del magíster es valioso, pues diseñó tres modelos computacionales de prueba mejorados para la lectura de estos casos.

“Se trata de un mecanismo natural de los materiales, como un proceso memorístico, donde existen fuerzas restauradoras ante los movimientos para disipar la energía”, explica.

Es por eso, que existen modelos matemáticos que describen el comportamiento de un edificio, pero es más fácil dividirlo entre, poligonales y suaves; el primero considera que los comportamientos cambian de forma discreta, es decir que hay un proceso de daño por niveles y que aumenta poco a poco, y el segundo, contempla que no existen cambios notorios, sino que son aspectos leves, no transitorios.

Según el ingeniero Delgado, todos los modelos posibles para estudiar esta técnica se hacen a través de fórmulas y se describen a través de ecuaciones, pero su propuesta, determina que la histéresis es tan compleja que no puede reducirse en tan solo una formula, ya que los modelos no son 100 % exacto; ahí es donde entran en escena las redes neuronales.

Las redes neuronales son una forma de inteligencia artificial, donde a un sistema, se le enseña a procesar una secuencia de datos, para que luego identifique características únicas de la lectura de los materiales seleccionados para el estudio.

Redes a prueba


Para comprobar la eficacia de redes diseñadas, elaboró dos maquetas:  una de ferrocemento con mortero y malla de alambre (de un metro de ancho, dos de alto, anclada a una viga fija al suelo y con un peso de  456 kg), otra de pared madero - plástica, con una densidad de 821 Kg/m3 formada por una sección transversal, en medio de 50 milímetros.

“Con el muro madero - plástico el ensayo fue más lento y abarcó una carga mayor, en un tiempo estimado de 1 hora y el de ferrocemento tan tardó 6 segundos para la recolección de la información, esto debido, a que el primer material presentó una mayor resistencia que el concreto permitiendo aplicar mayor carga de sismo”, explica el investigador.

El proceso se dividió en tres fases. Primero se escogió la ecuación de movimiento; luego se definió la parte donde irá la red neuronal -en este caso va: en la dinámica de fuerza restauradora-, y después se entrenó con datos reales de movimientos estándar de la norma norteamericana ASTM 2126.

Dicha normativa indica que: “si el investigador quiere desarrollar nuevos modelos estructurales, debe estudiarlos bajo ciertas fuerzas dinámicas, es decir, que varíen en el tiempo, para validar la resistencia de un material”.

Según el investigador, “los datos no son lo único importante, es necesario integrar a la red neuronal una red física, basada en la mecánica de Newton, que tiene en cuenta la fuerza del movimiento generada a los cuerpos en el espacio, en este caso, las partículas del material ‘lo interno’ tanto del concreto, como del madero – plástico”.

Este aporte facilitará los estudios matemáticos de los materiales, para conocer cuáles son las limitaciones, el aprovechamiento, el rango, lugar y cantidad a usar, antes de empezar a construir.





martes, 2 de septiembre de 2014

" 2014 ENCUENTRO CON LA NATURALEZA"

LA NATURALEZA ES EL REGALO MAS GRANDE QUE TU TIENES, NO DEJES QUE SE SIGA DESTRUYENDO!


 Personas como estas que veras en las fotos hacen que Colombia sea un País lleno de manos trabajadoras ,artesanales y lo mas importante ; dan uso a las tres RS.
Ejemplo de amor ala naturaleza!!


 Materiales de toda clase para dar colorido y belleza ,y permitir que los niños nos den una sonrisa.


Contagiate de la alegría de los artesanos que con dedicación y esmero trabajan en Colombia. 


 Deja que los niños disfruten de las empresas que generan paz, armonía y lo mejor ..."Creatividad"



 Trabajar en pro del Medio Ambiente enriquece un País! 


 Elementos de la naturaleza para diseñar y crear pequeños detalle,  obsérvalos y
 admira los!


Las edades no cuentan , lo mejor dejar volar la imaginación!! 


 Siempre hay algo por hacer para tener amor por el Medio Ambiente!


 Los profesionales comparten sus ideas. 


 Que importante mostrar al mundo la bella labor de Colombia!


 Todos los materiales son útiles en manos creativas.


 Por eso apoyamos a los artesanos que  enseñan y educan  en : "2014 ENCUENTRO CON LA NATURALEZA"


 La guadua no puede faltar en tan importantes empresas!


 Los recortes de la guadua en construcción son reutilizados.


 Espejos, lampara, candeleros, carros y diferentes artículos se sacan de la guadua para decorar .


 Se hace uso de todo tipo de papeles reciclado.


 Y la moda no se queda atrás, diseños exclusivos.


 Juventud llena de ideas apoyando y cuidando la naturaleza por medio de cultivos como el café, y extrayendo de el todo tipo de productos. 


 Con alegría y optimismo se  inicia cada día. 
Todos tenemos manos laboriosas para cuidar el Planeta!! 
  
 Y tu que piensas??



 Nada se pierde aun las cascaras de huevos y sus empaques se reutilizan, compruébalo!! 


 Observen estas bellezas....


 Cajas recicladas y con gusto decoradas.


Todo esta en tus manos , hacer de cada día lugares llenos de belleza armonía buen gusto es cuestión de decisión!!
Recuerda : " CAMINANDO Y EDUCANDO VAMOS UNIDOS POR EL PLANETA"
Gracias a todas y todos los artesanos que hicieron posible este encuentro y poder mostrar a Colombia y el mundo la labor por el Medio Ambiente.  

Y a ti amable visitante gracias y buen tiempo.