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jueves, 24 de julio de 2025

El potencial eólico del Caribe colombiano se ha debilitado en los últimos 40 años

 Entre 1981 y 2020 la potencia del viento en el Caribe colombiano se ha reducido un 15 %, fenómeno que se relacionaría con un ciclo natural del Chorro de Bajo Nivel del Caribe, una corriente atmosférica determinante para el régimen de vientos en la región. Un estudio de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) documenta por primera vez cómo ha cambiado su comportamiento a lo largo del tiempo, con implicaciones directas para el desarrollo de proyectos de energía eólica en departamentos como La Guajira.

El Chorro de Bajo Nivel del Caribe funciona como una autopista aérea que cruza el sur del mar Caribe, a la altura del norte colombiano. Esta gran corriente de viento se forma por las diferencias de presión atmosférica y temperatura superficial entre el océano Atlántico tropical, el mar Caribe y el Pacífico oriental. Al llegar a la Región Caribe, especialmente a La Guajira, el viento se encuentra con las montañas de la Sierra Nevada de Santa Marta y la Serranía del Perijá generando un efecto embudo que lo acelera y lo vuelve más constante.

Ese aire en movimiento, invisible pero potente, es el que hace girar las turbinas de los parques eólicos y que convierte a esta región en una de las más prometedoras del país para generar energía con el viento; sin este Chorro, La Guajira no tendría su reconocido potencial energético. Sin embargo, en los últimos 30 años ha perdido potencia, y una de las posibles razones es la variabilidad climática natural en la región, como la fase cálida de la Oscilación Multidecadal Atlántica, un ciclo climático que hace que las aguas del océano Atlántico se calienten o se enfríen durante periodos de entre 20 y 40 años.

Es como si el océano tuviera su propio ritmo: una “respiración térmica” de largo plazo que sube y baja la temperatura superficial del mar.

Cuando el Atlántico entra en una fase cálida, el agua libera más calor hacia la atmósfera, alterando los patrones de lluvia, de huracanes y de viento en todo el Caribe. Este fenómeno afecta directamente a Colombia porque puede fortalecer o debilitar el Chorro de Bajo Nivel del Caribe, esa corriente de viento clave para generar energía en regiones como La Guajira.

Esto fue lo que encontró el investigador David Garzón Casas, magíster en Meteorología de la UNAL, quien revisó los datos de viento en 25 estaciones meteorológicas del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam) y de la Dirección General Marítima (Dimar), ubicadas alrededor de la Región Caribe de Colombia, para analizar cuál ha sido el comportamiento del viento, además de otros datos in situ y de información de reanálisis climáticos históricos.

“En el norte del Magdalena, a unos 10 km del mar Caribe, hay una corriente de viento importante que aún no ha sido estudiada a fondo, pero que se convertiría en un fenómeno relevante para el futuro energético del país”, asegura el experto.

Qué pasará con el viento de Colombia

Además de analizar cómo ha cambiado el viento en las últimas décadas, el investigador Garzón también quiso mirar hacia el futuro. Para ello utilizó los resultados de múltiples simulaciones del sistema climático terrestre incluidas en el proyecto internacional CMIP6, que reúne modelos numéricos para entender los efectos del cambio climático bajo distintos escenarios: unos más optimistas, en los que la humanidad logra reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante políticas sostenibles, y otros más pesimistas, en los que persiste la dependencia de combustibles fósiles y las emisiones contaminantes aumentan.

Con base en estos escenarios, analizó cómo se comportaría el viento en la Región Caribe durante los próximos 100 años. En el caso más optimista, el viento se mantendría estable, sin grandes variaciones. Pero en el peor escenario, es decir, uno en el que la temperatura media del planeta aumentara hasta 5 °C y los niveles de dióxido de carbono crecieran drásticamente, la potencia del viento aumentaría hasta 128 vatios/m2 más, lo que implicaría mayor energía disponible para mover turbinas eólicas, aunque a costa de un planeta mucho más alterado y vulnerable.

Recordemos que el cambio climático puede aumentar la potencia del viento, ya que, al calentar más la Tierra, también intensifica las diferencias de temperatura y presión entre regiones. Y son justamente esas diferencias las que ponen en movimiento el aire: cuanto mayor contraste, más fuerte soplará el viento. Es como si la atmósfera se sobrecalentará y empujará el aire con más fuerza para intentar equilibrarse, generando así corrientes más rápidas y con mayor energía.

“En el peor escenario posible de cambio climático, en el que las concentraciones de CO2 pasen de 400 partes por millón (ppm) en 2025 a 1.100 ppm en 2100, Colombia mantendría un gran potencial para aprovechar la energía eólica y reducir los riesgos asociados con su alta dependencia de la energía hidráulica, como las represas”, explica el magíster.

Colombia tiene viento, pero no tiene cómo aprovecharlo

Aunque el país cuenta con uno de los mejores recursos eólicos del continente, especialmente en La Guajira, aún no ha logrado aprovecharlo como debería. Hoy menos del 1 % de la electricidad nacional proviene del viento, a pesar de que estudios estiman que solo en La Guajira se generaría más energía de la que consume Bogotá.

Uno de los principales obstáculos es la falta de infraestructura. Para que la energía eólica llegue desde el norte hasta los grandes centros de consumo, se necesitan redes eléctricas robustas, que en muchos casos aún están en construcción o ni siquiera existen. Sin estas conexiones, los parques eólicos no pueden enviar la energía que producen.

También persiste una deuda con las comunidades indígenas, pues muchos proyectos se han planeado sin una participación adecuada del pueblo wayúu. La ausencia de consulta previa y de beneficios claros para la población local ha generado bloqueos, tensiones y retrasos. A esto se suman las trabas burocráticas como conseguir permisos, licencias ambientales y aprobaciones oficiales que puede tomar años, y los procesos no siempre están adaptados a las particularidades de la energía eólica. Todo esto retrasa los proyectos y ahuyenta a los posibles inversionistas.

La investigación del magíster Garzón, dirigida por el profesor José Franklyn Ruiz, de la Facultad de Ciencias de la UNAL, contribuye a entender el comportamiento del viento en Colombia, un tema poco estudiado y que, según afirma el magíster, presentaría menos incertidumbre que fenómenos  como la lluvia, de la cual depende en gran parte la matriz energética del país. Esta última se verá afectada por eventos climáticos extremos, lo que hace necesarias alternativas más estables, como la energía eólica.

 

 







sábado, 14 de septiembre de 2024

“Alegrías”, plantas nativas colombianas, tienen potencial antiviral, antioxidante y antidepresiva

 El primer estudio publicado en Colombia sobre el género de plantas Scutellaria (familia Lamiaceae), conocidas en el país como alegría de páramos o hierbas alegres, confirmó las propiedades de 3 especies oriundas del país para tratar diversas enfermedades y trastornos.

A través de un análisis químico, el estudio determinó las propiedades antioxidantes, antivirales y antiinflamatorias de los compuestos presentes en 3 especies del género Scutellaria: S. incarnata, S. coccinea, y el híbrido S. ventenatii × S. incarnata.

El trabajo fue desarrollado por los investigadores Silvia Porras, Rogerio Saavedra, Lady Sierra, Jairo Martínez y Elena Stashenko, de la Universidad Industrial de Santander (UIS), con el profesor Robert Tulio González Mina, del Grupo de Investigación en Orquídeas, Ecología y Sistemática Vegetal de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira.

En Colombia, las especies del género Scutellaria se conocen como hierbas alegres por la traducción al español la denominación que les dan las comunidades indígenas nasa. Por su alto contenido en melatonina y serotonina se usan como ansiolíticas, antidepresivas, antivirales y contra ciertos tipos de cáncer.

La planta produce estos dos componentes en altas cantidades como una estrategia para resistir al estrés hídrico cuando no recibe suficiente agua para cubrir sus necesidades, regulando el bienestar y los ciclos de sueño, un comportamiento que ha llamado la atención de los investigadores  y la ha convirtiendo en el género más estudiado por los científicos en el mundo.

Con 476 especies aceptadas, el género Scutellaria tiene una amplia distribución gracias a las aves acuáticas migratorias que dispersan sus semillas a lo largo de América, desde Argentina hasta Estados Unidos y Canadá, primer país que destacó su valor en aplicaciones tecnológicas a partir de sistemas biológicos u organismos vivos (biotecnología).

Estudio pionero en Colombia

Las muestras para el análisis fueron proporcionadas por el Estado colombiano a través del “Contrato n.o 270, para el acceso a recursos genéticos y productos derivados”, celebrado entre el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible y la UIS.

Por su parte los tallos y hojas se recolectaron en abril de 2021, durante la floración, en parcelas experimentales del Complejo Agroindustrial Piloto del Centro Nacional de Investigación para la Agroindustrialización de Especies Vegetales, Aromáticas y Medicinales Tropicales (Cenivam) ubicado en Bucaramanga, Santander.

Los resultados mostraron que la especie S. coccinea presentó la mayor actividad antioxidante de las 3 especies estudiadas, debido a la alta concentración de baicalina y dihidrobaicalina-glucurónido, compuestos que revelaron tener una notable capacidad para reducir el estrés 

oxidativo, lo que sugiere que serían útiles en el tratamiento de enfermedades como el dengue o la diabetes​.

Además se identificaron otros componentes presentes en las 3 especies, entre ellos la escutelareína y la apigenina, que en investigaciones anteriores demostraron propiedades antitumorales y antivirales.

“Por su parte, la presencia en los extractos de umbelliferona-hexósido-pentosido –un compuesto que no se encuentra en otras especies del género Scutellaria–sugiere que es promisorio para desarrollar extractos antioxidantes que se podrían utilizar en el sector farmacéutico y en productos fitoterapéuticos”, señala el estudio.

del género Scutellarias son de la misma familia de las albahacas, pero, a diferencia de estas, tienen poco aceite esencial y su supervivencia se basa más en compuestos flavonoides, llamados flavonas, las cuales tienen una actividad extremadamente fuerte sobre receptores de las neuronas, este es el receptor GABA, uno de los que apagan y prenden neuronas y funcionan como sedativos o antidepresivos dependiendo de cómo se usen”, destaca el profesor González.

Para el estudio los investigadores incluyeron distintas técnicas para medir la capacidad antioxidante de los extractos obtenidos de las plantas secas, como el ensayo ORAC (Capacidad de Absorción de Radicales de Oxígeno) y el ensayo ABTS. También usaron cromatografía líquida, métodos de ionización y dos tipos de espectrometría de masas para identificar y cuantificar los compuestos químicos, lo que permitió maximizar la obtención de flavonoides, compuestos bioactivos que se encuentran en una amplia variedad de frutas y verduras.







viernes, 29 de septiembre de 2023

Identifican en Yotoco 50 géneros de hongos con potencial culinario y farmacéutico

 De estos, 33 son completamente nuevos, y los 17 restantes ya se habían reportado, pero ahora todos forman parte del inventario de la Reserva Nacional Forestal Bosque Yotoco (Valle del Cauca), un terreno de 1.224 hectáreas custodiado por la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira y considerado como un escenario de gran biodiversidad del país, hogar de monos aulladores, orquídeas, la pava caucana y la mariposa monarca, entre otras especies.

Los hongos hallados tienen propiedades medicinales y culinarias potencialmente valiosas, lo que abre la puerta a futuras investigaciones en los campos de la industria farmacéutica y gastronómica.

El profesor Diego Fernando Mejía, del Departamento de Ciencias Básicas y coordinador de la Oficina de Gestión Ambiental (OGA) de la Sede Palmira, afirma que “la mayoría de estos hongos son comestibles, ricos en vitaminas, minerales y proteínas, compuestos necesarios para el funcionamiento celular, el crecimiento y el desarrollo normal”.

“Por ejemplo, algunos contienen vitaminas B, C, D y K, también son ricos en minerales como hierro y cobre, y su contenido de proteínas oscila entre el 10 y el 30 %, superando de lejos a muchos vegetales”, señala el académico.

Agrega que “el hallazgo de esta amplia diversidad de hongos es el resultado de un exhaustivo estudio realizado dentro de un proyecto de inversión de la OGA de la Sede Palmira cuyo objetivo es contribuir al inventario de macrohongos presentes en este ecosistema”.

Para desarrollar su investigación, el docente se incorporó al equipo a Viviana Motato, talentosa micóloga de la Universidad del Valle quien durante un año realizó extensas jornadas de campo en la Reserva, recolectando ejemplares de hongos y documentando de forma exhaustiva su diversidad de formas, texturas y colores mediante fotografías y registros detallados.

En estos recorridos se tomaron más de 1.000 fotografías, de las cuales 614 fueron captadas por el profesor Mejía y 447 por la micóloga Motato, lo que da cuenta de la inmensa diversidad de hongos que alberga el ecosistema de la Reserva de Yotoco.

Con este material se creará una colección virtual a la que podrán acceder investigadores y aficionados, quienes podrán profundizar el conocimiento de la diversidad micológica que resguarda Yotoco.

“También estamos considerando la posibilidad de establecer una colección física para promover aún más la educación y el turismo científico en la Reserva”, indicó el coordinador de la OGA.

¿Horneados o en ensalada?

Los hongos estudiados son llamados macrohongos porque son visibles al ojo humano –como por ejemplo los champiñones– pero su función va mucho más allá de darles un toque gourmet a pastas, salsas o ensaladas.

En la naturaleza, por ejemplo, muchos facilitan la descomposición de materia orgánica y el reciclaje de nutrientes en el suelo; otros son depredadores de pequeños organismos y ayudan a hacer control biológico, algunos son sensibles a cambios en el medioambiente y se pueden emplear como bioindicadores de la calidad del aire, el agua y el suelo, ya que su presencia o ausencia ayuda a evaluar la salud de un ecosistema.

Por eso su estudio y preservación es fundamental para conservar los ecosistemas de Yotoco, y además representarían una opción alimenticia económica y viable para las comunidades que habitan en este entorno, tanto las que producen como las que comercializan.

Precisamente como parte de esta iniciativa, hace poco la OGA presentó otro proyecto de investigación ante el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia (Minciencias) para ampliar el estudio de hongos comestibles presentes en la Reserva, con potencial culinario; también se pretende identificar especies que se puedan cultivar y utilizar de manera segura para consumo humano.

“Este enfoque no solo promovería la conservación de la Reserva al fomentar el turismo y la adopción de prácticas agrícolas sostenibles con el entorno, sino que también generaría oportunidades económicas para las comunidades locales que se beneficiarán del proyecto. Además busca enriquecer la comprensión de los beneficios y propiedades de los hongos, lo que daría lugar al desarrollo de productos farmacéuticos y nutracéuticos innovadores”, concluye el docente Mejía.







lunes, 18 de enero de 2021

Tallos de rosa muestran alto potencial para producir biocombustibles

 Este residuo cuenta con compuestos de alto valor agregado que pueden ser de interés para la industria, especialmente como alternativa en la generación de biocombustibles y productos químicos.

Así lo plantea la investigación de Sahra Nathalíe Rincón Rincón, magíster en Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien evaluó la obtención de azúcares y lignina –polímero orgánico– a partir de biomasa lignocelulósica proveniente de desechos de tallos de rosas.

La floricultura es uno de los sectores económicos más importantes de Colombia, posicionando al país como el segundo exportador de flores en el mundo y a la rosa como la especie con más demanda. No obstante, la producción de esta flor genera una cantidad considerable de residuos, que en muchos casos origina impactos ambientales negativos si no se utilizan o tratan de manera correcta.

La obtención de azúcares (glucosa y xilosa) y lignina se realizó por medio del proceso organosolv, que utiliza un solvente orgánico a una temperatura, presión y tiempo específicos, con o sin el uso de un catalizador (ácidos o básicos).

La obtención de azúcares (glucosa y xilosa) y lignina se realizó por medio del proceso organosolv, que utiliza un solvente orgánico a una temperatura, presión y tiempo específicos, con o sin el uso deuncatalizador (ácidos o básicos).
Este proceso separa los componentes de la biomasa lignocelulósica, los cuales son altamente susceptibles de ser transformados en biocombustibles o productos químicos como bioetanol, biobutanol y ácido levulínico, entre otros, provenientes de la celulosa y la hemicelulosa (biomoléculas presentes en las paredes celulares) y como precursores para generar productos como fenol, etileno, aditivos de combustibles y otros provenientes de la lignina.

El organosolv se desarrolló utilizando un diseño experimental en el que se evaluaron tres factores: temperatura (130 °C y 200 °C), tiempo (30 min y 90 min) y tipo de solvente (etanol–agua, glicerol–agua, y etanol–agua– glicerol).

El estudio se centró en la evaluación del rendimiento de los azúcares simples y la eliminación de la lignina de la biomasa, así como en la obtención de lignina organosolv y los subproductos 5-HMF y furfural obtenidos por la deshidratación de hexosas y pentosas, respectivamente, los cuales se han convertido en importantes productos intermedios con numerosas aplicaciones como solventes, polímeros y biocombustibles, entre otros.

La investigación aporta al trabajo del Grupo de Investigación Aprovechamiento Energético de Recursos Naturales (Aprena), cuyo enfoque es el aprovechamiento de biomasas, con el fin de ofrecer una alternativa más allá de la producción de abonos orgánicos o fertilizantes.

Avance investigativo

El estudio de la magíster Rincón concluyó en una mayor remoción de lignina (91 % p/p) y rendimiento de lignina organosolv (11 % p/p) con una mezcla de etanol–agua (1:1) a 200 °C durante 30 min.

Así mismo la mayor recuperación de glucosa (71 % (p/p)) en la fracción sólida se obtuvo con el sistema de co-solvente etanol–agua, 200 °C y 90 min, mientras que la mayor solubilización de xilosa (60 % (p/p) se presentó con la mezcla glicerol–agua (1:1) a 200 °C durante 30 min.

Aunque el trabajo experimental duró cerca de tres meses, el análisis de revisión literaria, búsqueda de reactivos y preparación de biomasa (proceso de secado, molienda y tamizado de la materia prima), se prolongó por alrededor de seis meses.