Buscan reducir accidentalidad en minería subterránea

 La Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín y la Agencia Nacional de Minería (ANM) trabajan de manera conjunta en la implementación de una guía técnica para diseñar un plan de prevención y mitigación de explosiones por metano y polvo de carbón en las minas subterráneas de Colombia.

Entre 2010 y 2021 Colombia registró 1.591 emergencias (117 en 2021) y 1.469 mortalidades en minas subterráneas de carbón (140 en 2021). Así mismo, el año pasado se presentaron 6 emergencias y 25 víctimas mortales por explosiones, según reportó la ANM.

Con el objetivo de reducir esas cifras, la UNAL Sede Medellín y la ANM unieron esfuerzos para elaborar un documento técnico que brinde directrices para prevenir las atmósferas mineras explosivas en Colombia.

Para ello se formuló y estructuró la implementación de una guía técnica para diseñar un plan de prevención de explosiones por metano y polvo de carbón en las minas de Colombia.

El profesor Jorge Martín Molina Escobar, adscrito al Departamento de Geociencias y Medio Ambiente, líder del proyecto, afirma que “los accidentes por explosiones en Colombia son la segunda causa de mayores fatalidades, alcanzando a un promedio de 60 personas cada año”.

“Es importante elaborar un estudio del riesgo de las minas para establecer variables o puntos críticos; por eso es importante construir una guía que permita evaluar el riesgo y desarrollar estrategias de prevención”.

El profesor Sebastián López Gómez, adscrito al Departamento de Procesos y Energía y quien participó en el proyecto, agrega que “esta es una propuesta que nace de una colaboración que se tiene desde 2019 con el Grupo de Seguridad y Salvamento Minero de la ANM en busca de reducir la accidentalidad en la minería colombiana, en especial en la subterránea”.

“En los años anteriores se realizaron esfuerzos importantes en capacitar al personal de la ANM y representantes del sector minero en la prevención de explosiones e incendios, que es uno de los accidentes más frecuentes en el país y que causa la mayor cantidad de fatalidades”.

“En esta colaboración se identificó que el país no cuenta con una herramienta que brinde lineamientos sobre cómo deben ser las operaciones dentro de una mina para evitar este tipo de accidentes, y por eso uno de los objetivos en 2021 fue crear esta guía”.

“Para construir la guía –que será de acceso gratuito y estará disponible en el sitio web de la ANM– se requirió casi todo el año, en el que la ANM tuvo una participación inicial muy importante y plasmó los objetivos que se deberían abordar”.

Posteriormente el grupo de la UNAL liderado por el profesor Molina inició la elaboración del documento involucrando a expertos de la industria en gestión del riesgo, y además contó con la asesoría del Laboratorio Oficial de Madariaga de la Universidad Politécnica de Madrid (España), un referente mundial en el tema de atmósferas explosivas.

Con respecto al contenido, el académico explica que “la guía da unos lineamientos para valorar el riesgo según las emisiones de gas metano, polvo de carbón y fuentes de ignición en las minas. Esta valoración permite dar los lineamientos del plan de prevención y mitigación que se debería acoger para evitar explosiones, y cómo se debe realizar el seguimiento y control al plan de prevención propuesto; al final se incluye un capítulo asociado con los planes de emergencia ante una explosión”.

Uno de los retos para el equipo de trabajo durante la construcción de la guía fue pensar en que el documento fuera fácil de entender e implementar en cualquier mina del país. Además se trató de que fuera sencillo y poco extenso, pero que abordara todos los temas que se deben considerar en la construcción de un plan de prevención y mitigación de explosiones.

Respecto a la divulgación de este importante proyecto, los académicos manifiestan que la difusión se ha realizado por medio de talleres en Cundinamarca, Boyacá y Norte de Santander, regiones en donde se tiene la mayor cantidad de títulos mineros; además se socializó en eventos técnicos como el “Seminario Minero - Ambiental 2021”, realizado en la Universidad de Cundinamarca, y en el “Congreso Nacional de Gestión del Riesgo en Seguridad Minera” celebrado virtualmente en octubre.

Pilas orgánicas, otra invención de la UNAL con patente de la SIC

 La Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) le otorgó patente de invención al método para fabricar pilas orgánicas con desechos de caña panelera, cáscara de plátano y semillas de aguacate, lo cual le permitirá a la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) producir y comercializar de manera exclusiva este producto ecológico en el territorio colombiano por un periodo de 20 años.

Las pilas orgánicas se pueden usar en controles remotos de televisores, en apuntadores, linternas y dispositivos electrónicos del mismo tipo.

Cuando las pilas cumplen su vida útil tienen un tratamiento similar al de una fruta, pues “se pueden desechar sin complicaciones, e incluso aprovecharse como abono para la tierra”.

Así lo asegura el ingeniero físico Favio Nicolás Rosero Rodríguez, de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas y líder de investigación en energías renovables y baterías orgánicas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, realizada junto con un grupo de trabajo interdisciplinar conformado por estudiantes de las Maestrías en Ciencias - Física, Ingeniería Física, Química, Eléctrica e Industrial.

La patente de la producción de pilas orgánicas, que forma parte de los resultados de su tesis para la Maestría en Ciencias – Física, “permite darle una mayor utilidad a los desechos orgánicos y se pueden utilizar con potenciales proyecciones y aplicaciones”, como señala el investigador.

“Es genial mostrar, por medio de una invención, el proceso de hacer ciencia utilizando el método científico y brindando soluciones a problemas reales de la sociedad”.

“Los dispositivos fabricados ofrecen importantes proyecciones hacia futuros productos que se pueden utilizar en la industria, ya que minimizan los efectos sobre el medioambiente y poseen eficiencias cercanas a los productos que hoy están en el mercado”, afirma.

Considera además que “su cercanía en eficiencia a las pilas similares del mercado permite seguir trabajando en imponer una nueva tecnología en la industria”.

Según la Dirección de Asuntos Ambientales, Sectorial y Urbana del Ministerio de Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible, el impacto ambiental de las baterías comerciales depende especialmente del material del que estén fabricadas. Por ejemplo, las de zinc pueden contaminar hasta 3.000 litros de agua, las alcalinas unos 175.000 litros, y las de mercurio alrededor de 600.000 litros.

Semillas, cáscaras y bagazo

El investigador explica que “para el proceso de fabricación de las pilas se utilizó una semilla de aguacate (pepa), una cáscara de plátano verde y una caña de 50 cm, las cuales se secan en un horno para eliminar el exceso de humedad, se maceran en un mortero y se tamizan con una malla para finalmente obtener polvos semifinos de semilla”. Como compuesto electrolítico se utilizaron los materiales orgánicos, además de cloruro de zinc y de sodio, y el electrolito fabricado”.

“También se tomaron elementos de las pilas AAA desechadas,se les retiró el material contaminante, y los casquetes de zinc y el grafito que quedaron se rellenaron con el químico obtenido”.

Y la labor fue más allá, pues se sintetizó el material a escala nanométrica, una tecnología más avanzada. “Los materiales llevados a escalas tan pequeñas potencian sus propiedades y generan unas nuevas, y por eso es interesante escalarlos a nanopartículas de plata por un método sencillo que es económico y más ecológico que otros procesos de síntesis”, explica el investigador Rosero.

Al final, para las 9 pilas se utilizó el 60 % del material orgánico procesado y el peso aproximado de cada una es de 4,32 g.

Transferencia tecnológica

El magíster de la UNAL explica que esta tecnología formará parte de un proceso de transferencia tecnológica que se trabajará desde la OTRI N-LACE, una apuesta para impulsar negocios innovadores en Caldas.

Al respecto, el director de la OTRI, Sandro Villamil Martha, menciona que “para la adjudicación de la patente de pilas orgánicas es fundamental contar con las protecciones, porque facilita el proceso de acercamiento al sector real y mejora las condiciones de transferencia de posibles negociaciones con empresas interesadas en el desarrollo de esta tecnología para comercializar el producto en el mercado”.

Por su parte, Elisabeth Restrepo Parra, directora de Investigación y Extensión de la UNAL Sede Manizales, explica que “este proceso patentado es el primer piloto; el siguiente paso es formar y capacitar a un grupo de estudiantes de maestría para continuar escalando el proceso, de manera que las pilas alcancen mayor voltaje y duración”.

El profesor Rosero concluye invitando a toda la niñez y juventud a que indaguen en la ciencia, a que se interesen por la investigación y que sigan este camino maravilloso de ser científico.

Islas de San Andrés, muy vulnerables a eventos climáticos extremos

Mediante la medición y el modelado de mapas que contemplan las amenazas por huracanes –como los vientos, inundaciones urbanas y costeras– cruzadas con las condiciones de vulnerabilidad social, un estudio logró definir como “sumamente alto” el riesgo de las islas de San Andrés, Providencia y Santa Catalina ante huracanes como Iota, ocurrido hace un año.

El estudio permitió identificar, por ejemplo, que el 70 % de San Andrés tiene una condición de vulnerabilidad alta frente a estos eventos extremos, tanto por las condiciones físicas de los mismos huracanes como por las condiciones sociales de exposición, fragilidad y capacidad de adaptación y resiliencia respecto a los tipos de vivienda y a los sistemas de drenaje existentes en la Isla.

“Por medio de un equipo multidisciplinar que involucra científicos del área atmosférica, oceanográfica, costera, urbana y del componente de vulnerabilidad, tratamos de reproducir y caracterizar algunas de estas amenazas por medio de mediciones en campo y por modelación matemática,”, refiere el investigador Andrés Fernando Osorio Arias, magíster y doctor en Ciencias y Tecnologías Marinas, profesor de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y director del Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costeras (Oceánicos).

El estudio, que se hizo en el marco de un convenio de cooperación entre la Corporación Coralina, la UNAL Sedes Medellín y Caribe, y la Corporación Centro de Excelencia en Ciencias Marinas (CEMarin), quería evaluar las amenazas y la condición de vulnerabilidad y de riesgo a la que estarían sometidas las islas por la presencia de estos fenómenos naturales.

Amenazas del huracán

Según el profesor Osorio, con el huracán vienen tres elementos básicos: el primero son los vientos huracanados, que viajan a grandes velocidades. Por ejemplo, un huracán de categoría 5 puede producir vientos que viajan de los 200 a 250 kilómetros por hora, y suelen ser devastadores. Sin embargo, a medida que baja la categoría también disminuye la velocidad. Para el caso de Providencia, estos vientos fueron modelados, cuantificados y validados con información satelital y otros datos.

La segunda amenaza es la inundación urbana, que ocurre cuando de un huracán se despliegan grandes cantidades de agua lluvia en poco tiempo. En el caso de San Andrés, normalmente puede llover 800 milímetros de agua al año, pero en un evento como el del paso de un huracán puede llover hasta 400 milímetros de agua en dos o tres días, es decir que en ese corto tiempo en la isla había llovido lo de casi seis meses.

“Esto se agrava por el hecho de que islas como San Andrés no tienen sistemas de drenajes pluviales suficientemente funcionales, lo que genera un desbordamiento de las vías, del sistema pluvial que exista haciendo que se sobreeleve el nivel del agua, inundando las casas”, describe el investigador.

La tercera condición de amenaza que se midió fue la inundación costera, que se refiere a un aumento en el nivel del mar que inunda la costa, y al cual se suman olas más grandes de lo  normal (de 6 o 7 m). Este y los otros dos fenómenos también fueron modelados y calibrados con una serie de instrumentación y sus resultados se validaron para sacar mapas de cada una de las amenazas.

Los datos arrojados por los mapas se cruzaron con los de dos tipos de vulnerabilidades: física y social. La física está dada por la infraestructura física de las viviendas, es decir, si están hechas de concreto, bahareque o madera.

“Tuvimos que censar las manzanas de la Isla para observar los materiales de las casas, y con esa información definir a qué tipo de pérdida estará asociado el fenómeno de los huracanes, y con base en esa vulnerabilidad física se le da un porcentaje”, señala el experto.

Es decir, mientras que una casa de concreto tiene una vulnerabilidad ante estos fenómenos entre 20 y 30 %, la vulnerabilidad de una de bahareque puede ser del 60 al 70 % para el mismo viento. “Por ejemplo, un viento de 200 o 250 km/h deja en una casa de concreto una vulnerabilidad del 30 %, mientras que ese mismo viento en una de bahareque o de madera puede llevarla al 80 %”, explica el profesor Osorio.

El otro tipo de vulnerabilidad evaluado fue el social, que hace referencia a qué tan listos o no están los habitantes de la Isla para desplazarse, conocer el fenómeno, entender las instrucciones, dónde protegerse, manejar un botiquín, entre otros.

“Todo esto sirve para que, ante un evento de riesgo máximo, como los huracanes ETA y Iota, los decisores de San Andrés y Providencia puedan saber cuál es la preparación que debe tener el Comité Departamental de Riesgo para enfrentarse a futuros eventos climáticos como estos”, advierte el investigador.

 

Termitas ayudarían a recuperar suelos degradados por la ganadería

 Cuando el bosque natural se modifica o el uso de la tierra se intensifica, la riqueza y abundancia de termitas a menudo disminuye y la composición de especies también puede cambiar, de ahí que estos insectos se consideren como buenos indicadores de biodiversidad en regiones tropicales como la Amazonia.

El ingeniero forestal José Daniel Castro Torres, magíster en Entomología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que –contrario a lo que se cree popularmente– las termitas no se alimentan solo de madera, pues de hecho participan en todo el proceso de descomposición del material vegetal de los bosques.

Para comprobarlo, evaluó qué tanto se podría recuperar el suelo amazónico sembrado con caucho en cuatro fincas de San Vicente del Caguán, Florencia, Belén de los Andaquíes y Albania, municipios de Caquetá.

Según el investigador, diferentes sistemas de producción de caucho en el piedemonte amazónico pueden ser una alternativa para recuperar los suelos degradados –especialmente por ganadería extensiva–, siempre y cuando su manejo no sea extensivo o químico.

“Indagué sobre la diversidad y acción de las termitas en tres sistemas diferentes de caucho en estos suelos y lo comparé con la pastura cuando dicho suelo está en uso de ganadería. Esto nos diría cuál de los sistemas tendría mayor diversidad y cómo se deberían estructurar según las comunidades de termitas en un entorno natural sin intervención”.

Los sistemas productivos de caucho evaluados fueron: un sistema agroforestal –combinación entre caucho y copoazú (fruta amazónica pariente del cacao, usada en la región para jugos, helados y chocolate de copoazú–; un campo clonal, basado en los cauchos que son clones genéticamente mejorados y que tiene una mayor productividad a largo plazo; y algunas plantaciones comerciales, en las cuales se da un manejo más tradicional, y que eran las más antiguas (20-25 años).

Exploración y colección en campo

Para desarrollar su investigación, el magíster colectó termitas de 15 miniparcelas de los sistemas escogidos y también del bosque y de los suelos con pasturas.

Considerando los lugares donde se alimentan las termitas, trazó una ruta y se establecieron parcelas en las que dos personas examinaron distintas características del suelo durante 20 minutos.

Apenas aparecieron las termitas se capturaron manualmente con pinzas, se almacenaron en alcohol y se etiquetaron indicando el lugar en donde se colectaron.

“Además en cada lugar recolectamos una muestra de suelo de 500 g para hacer análisis fisicoquímicos en laboratorio, y poder comprar las principales propiedades de cada lugar para posteriores análisis”, explica el magíster.

Caucho sí, pero con buen manejo

Uno de los resultados importantes de la investigación es que se trató del primer listado más grande de termitas para Colombia en una zona limitada, en el que se identificaron casi todas las especies, 10 de las resultaron ser nuevas para la ciencia.

Los investigadores también encontraron que no todos los sistemas productivos de caucho pueden ayudar a recuperar el suelo, ya que, por ejemplo, los sistemas agroforestales tendrían un impacto cero en mejorar los suelos y que sería casi igual a tener pasturas, mientras que, al compararse con los campos clonales, la diversidad aumenta considerablemente y crece en los cauchos comerciales.

“Esto no quiere decir que los cultivos de cauchos sean malos, pero sí se encontró una relación negativa con el manejo que se le está dando a las plantaciones, que es la razón que puede estar influyendo”, señala el investigador.

Agrega que “los sistemas agroforestales son los que tienen más manejos químicos, de pesticidas y fungicidas, y además no dejan residuos naturales en los suelos, lo que hace que no llegue materia prima o alimento a las termitas para que consuman y generen nutrientes que posteriormente serían depositadas en las plantas”.

“Al hacer eso químicamente se está generando un impacto negativo en la biodiversidad, y a largo plazo lo tendrán los suelos, ya que estas no solo aportan nutrientes, sino que también ayudan a descompactar el suelo (poca porosidad en el suelo resultado de la ganadería extensiva) y generan una mejor filtración del agua para que crezcan otras yerbas favorables”.

Entre las recomendaciones se encuentran la búsqueda de alternativas de manejo fitosanitaria y de fertilizante a los suelos, lo que les ofrecería a los suelos condiciones ideales para que organismos como las termitas lleguen a mejorar la fertilidad en un largo plazo.

 

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Aves se afectarían por contaminación lumínica y sonora de la pólvora

 A la Unidad de Rescate y Rehabilitación de Animales Silvestres (Urras), de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá, han llegado aves con las alas o las patas astilladas debido a que no alcanzan a escapar de los árboles al momento del estruendo que producen los juegos pirotécnicos.

“Los fuegos artificiales, que abundan por esta temporada de celebración navideña, ocasionan accidentes en algunas aves que, aturdidas por el ruido, se pueden estrellar o, en el caso de las migratorias, se desvían del trayecto que siguen, y también han recibido polluelos que se pierden de sus nidos” explica el médico veterinario Miguel Nova Chamorro de la Urras.

Señala además que “entre noviembre y diciembre recibimos en la Urras un promedio diario de entre 4 y 5 aves rapaces en condiciones deplorables; solo en enero de 2021 fueron 192, un número alto de animales con las mismas afecciones, por lo que creemos que puede ser a causa de la pólvora por las festividades”.

Por su ubicación geográfica, Colombia es paso obligado para casi 300 especies migratorias por esta época del año. Además en Bogotá hay cerca de 200 especies de aves, entre las presas y las depredadoras.

“Las torcazas, las tórtolas, las mirlas y las copetonas son animales muy nerviosos que ante la amenaza desencadenan un estímulo de defensa, y por lo tanto, cuando están expuestos a estímulos repentinos como la pólvora, entran en un estado de shock y mueren inmediatamente”, precisa el veterinario de la Urras.

Por su parte, las aves rapaces nocturnas son muy sensibles a los estímulos auditivos, de manera que cuando se produce una explosión de la pólvora el estruendo las aturde, y al ir a volar se confunden y terminan estrellándose, lo que les ocasiona múltiples lesiones o la muerte.

Al estrellarse, las aves pueden sufrir consecuencias como traumas craneoencefálicos, hemorragia intracraneal, fracturas en los huesos y rupturas de vasos sanguíneos, entre otros. “Las aves tienen una estructura ósea muy delicada y las lesiones de moderadas a severas son un reto para tratar, es decir que tienden a tener muy mal pronóstico”, detalla el doctor Nova.

A diferencia de los mamíferos, cuando las aves cicatrizan generan muchísimo callo óseo y pueden pasar dos cosas: que la fractura se contamine si no se trata en menos de 24 horas, en cuyo caso el pronóstico es muy pobre, o que la fractura cicatrice mal, generando mucho callo óseo que imposibilita su capacidad de vuelo por el mismo peso del hueso”, menciona.

Proceso de rehabilitación

“Cuando las aves ingresan a la Urras lo primero que se hace es un examen clínico exhaustivo con el fin de determinar un diagnóstico, y después se traza un plan de rehabilitación”, detalla el veterinario Nova.

“Para las aves perdidas o cansadas el periodo de recuperación es de 2 a 3 días. En los últimos días tuvimos el caso de un búho que nos remitieron con un trauma craneoencefálico porque lo atropelló un carro, le realizamos el tratamiento de terapia, además de una intervención con veterinarios extranjeros, pero a pesar de todos los esfuerzos realizados quedó con secuelas de  movilidad, y cuando va a aterrizar no le responden muy bien las patas y termina resbalándose. Su recuperación es de 3 a 4 meses”, afirma.

Cuando los animales no se rehabilitan totalmente, es decir que no recuperan su fitness ecológico, están condenados a vivir en cautiverio: algunos pueden remitirse a zoológicos o bioparques, otros quedan sin un destino muy claro y se empiezan a presentar problemas de hacinamiento en los centros de fauna.

En 2021 han llegado a la URRAS 1.056 animales, 56 de los cuales han presentado trauma craneoencefálico.

En este momento la Urras está recibiendo donaciones de alpiste, mixtura, nestum, menudencias, cobijas en buen estado (cualquier tamaño) y papel periódico, para atender los animales en rehabilitación. Estas donaciones se pueden llevar a las porterías de la UNAL, a nombre de la Urras, de 8 a. m. a 5 p. m.

Recomendaciones para mascotas

En relación con los animales domésticos, el doctor Nova recomienda que “en diciembre y enero, cuando abundan los juegos pirotécnicos, es importante darle al perro o gato un espacio en el que se sienta seguro para que se pueda esconder, y abrazarlo, pues esto le brindará protección y seguridad”.

Además, cada dueño debe generar estrategias para que el animal deje de asociar la pólvora con un estímulo negativo. Así, lo que se podría hacer es que cada vez que haya pirotecnia o un ruido fuerte, al animal se le puede dar un estímulo positivo como una croqueta o un juguete.

Habilidades gerenciales también se aprenden jugando

 Valoret, Trustland y Advogame son los nombres de algunos de los juegos diseñados por estudiantes del grupo Centro de Investigación y Consultoría Organizacional (CINCO) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, los cuales han mostrado su eficacia para promover en cargos gerenciales el desarrollo de habilidades blandas como la comunicación o el trabajo en equipo.

Valoret plantea el conocimiento de valores éticos para ascender en la organización; Trustland muestra cómo la confianza en instituciones como alcaldías o juntas de acción comunal sirve para construir comunidad; con Triple E los jugadores aprenden a diferenciar aspectos como eficiencia, eficacia y efectividad; y Advogame enseña cómo estandarizar el proceso de los aguacates.

El profesor Miguel David Rojas López, doctor en Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, afirma que el desarrollo de estas herramientas de aprendizaje se apoya en los juegos de rol o de búsqueda de soluciones utilizados por niños y jóvenes.

Destaca además que desde 2010 se desarrolla la asignatura Juegos Gerenciales como parte de posgrados y maestrías con diversos énfasis, la cual ha sido cursada por 200 alumnos. Desde entonces se han diseñado y puesto en práctica más de 50 juegos.

“Dicha materia empezó a formar parte del área curricular de Ingeniería Administrativa e Industrial, de las Especializaciones en Gestión Empresarial y en Finanzas, y del Doctorado en Industria de Organizaciones, y cualquier estudiante matriculado en un posgrado en la Universidad puede tomarla”.

Señala además que lo largo de la historia numerosas teorías y escuelas parten del juego como base ideal en el aprendizaje. Desde la Antigüedad hasta hoy este está presente en la vida del hombre como algo que le conforta, le gusta y lo entretiene.

Según la trayectoria del grupo y su experiencia, “el juego potencializa las habilidades blandas en las personas y les permite mejorar el pensamiento crítico, la creatividad, la inteligencia emocional y la resolución de problemas requeridas para la vida personal y laboral”.

El doctor Rojas afirma que los juegos han tenido tal impacto que el grupo BBVA los invitó a capacitar a su personal en habilidades blandas como el trabajo en equipo, la toma de decisiones, la comunicación y la confianza, lo cual le permitió al personal tomar decisiones informadas, aumentar la probabilidad de lograr los resultados deseados y a pensar de una manera más creativa y crítica.

A esto se suma la participación en varias ocasiones de la profesora Laura Londoño en la Asociación para la Simulación Empresarial y el Aprendizaje Experiencial (ABSEL), un congreso internacional organizado en Estados Unidos en ciudades como San Diego y Orlando en California.

También participó en la Conferencia Iberoamericana en Sistemas, Cibernética e Informática (CISCI) de Florida, estuvo en el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (TEC), en Puebla (México), en la Universidad San Martín de Porres en Lima y en la Universidad Católica de Chile.

Del juego a la gamificación

En 2019 el doctor Rojas y el profesor Carlos Mario Zapata, del Departamento de Ingeniería de Sistemas de la UNAL Sede Medellín, realizaron un curso de gamificación con el profesor Óscar Pañela, de la Universidad de Barcelona.

Relata que así se dieron cuenta de que esta tendencia toma elementos de la diversión para aplicarlos en diferentes áreas organizacionales, cuyo principal elemento es la motivación, que se puede usar para cambiar comportamientos, incentivar el aprendizaje y generar premios o recompensas a los jugadores.

Según el docente Rojas, “los expertos en pedagogía han demostrado que las formas en que más se aprende es haciendo o jugando, y las universidades no pueden ser ajenas a esa metodología y por eso se intenta llenar a través de la creación de esta materia. A todas las personas les gusta jugar, a ninguna perder y las personas siempre quieren aprender cosas nuevas”.

Salinidad producción de bacterias para antibióticos

La salinidad disponible en suelos de manglares colombianos influye en la producción de actinobacterias y de genes que sintetizan compuestos antimicrobianos ideales para obtener nuevos antibióticos que matan a las “superbacterias” 

Además de que los bosques de mangle son vitales para mantener la biodiversidad de muchas especies acuáticas, también son un hábitat importante para la producción de bacterias y genes asociados con síntesis de compuestos antimicrobianos importantes para fabricar nuevos antibióticos.

Así lo comprobó el estudio de Alejandro Sepúlveda Correa, magíster en Bosques y Conservación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, quien encontró que la variabilidad entre la salinidad baja, media o alta favorece la síntesis de compuestos antimicrobianos en los manglares sujetos a contaminación por aguas residuales.

“Las actinobacterias se han reportado en manglares de India, China y Brasil, entre otros países, pero varios de los genes que hallamos no se habían reportado hasta ahora”, asegura el investigador.

El estudio evidenció que las bacterias más abundantes después de las proteobacterias son las actinobacterias, que crecen en grandes cantidades en salinidades medias de los manglares. Exactamente, el análisis reveló 51 familias y 182 géneros de actinobacterias.

“Son un grupo de bacterias que producen compuestos de interés clínico y demuestran que el manglar ofrece una fuente de recursos biotecnológicos desconocidos hasta el momento”, afirma el magíster Sepúlveda.

También se evidenció que las salinidades altas favorecen la producción de grupos de genes asociados con la producción de estreptomicina y monobactámicos, que tienen un efecto nocivo contra bacterias patológicas, es decir que funcionan como agentes que matan microorganismos y lo por tanto se podrían usar para fabricar antibióticos.

El estudio se realizó en un manglar del río Ranchería (La Guajira, Colombia) que desemboca en el mar Caribe, de donde se tomaron muestras de suelo que tenían tres salinidades contrastantes: baja, media y alta.

El manglar es un ecosistema costero formado por árboles que crecen por debajo del nivel máximo de las mareas y por estar cercanos al mar tienen suelos con una salinidad variable que tendría un efecto sobre la distribución y abundancia de las bacterias (actinobacterias) y genes que habitan en los sedimentos.

Nuevos antibióticos, una necesidad

“Una de las grandes amenazas globales de salud pública declarada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) es la resistencia que estamos generando ante los antibióticos debido al abuso de medicamentos o a la interrupción de los tratamientos; encontramos que en los  manglares colombianos hay bacterias y genes de interés para el ser humano y la industria farmacéutica”, indica el investigador Sepúlveda.

En la última década, la OMS reportó un incremento de enfermedades infecciosas a causa de la resistencia a los antibióticos convencionales en bacterias como Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli y Staphylococcus aureus, entre otras.

“Ante este escenario, pensamos que las condiciones naturales del manglar más la contaminación generan una presión sobre las comunidades bacterianas en esa zona, por eso tomamos muestras de suelo adherido a las raíces de los árboles y secuenciamos el ADN total”, explica el magíster de la UNAL.

En la última década, la OMS reportó un incremento de enfermedades infecciosas a causa de la resistencia a los antibióticos convencionales en bacterias como Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli y Staphylococcus aureus, entre otras.

“Ante este escenario, pensamos que las condiciones naturales del manglar más la contaminación generan una presión sobre las comunidades bacterianas en esa zona, por eso tomamos muestras de suelo adherido a las raíces de los árboles y secuenciamos el ADN total”, explica el magíster de la UNAL.

A través de experimentos en laboratorio y posteriores análisis bioinformáticos se extrajo el ADN y se secuenció para conocer si el material genético ambiental del suelo del manglar contenía genes asociados con la producción de compuestos antimicrobianos, y efectivamente se comprobó que se producen en grandes cantidades de estos agentes de interés farmacéutico.

Sin embargo, el estudio caracterizó la existencia de genes que provocan resistencia a los antibióticos y encontraron que la salinidad también favorece la abundancia de estos genes .

“Después de tomar la muestra de suelo y secuenciar los genes buscamos la presencia de aquellos de resistencia antimicrobiana ARGs, pues representan una amenaza al transferirse entre bacterias y generar grupos resistentes a antibióticos e incrementar el efecto patológico de las superbacterias”, explica el magíster Sepúlveda.

Por último, la secuenciación del manglar en el río Ranchería mostró que la salinidad es uno de los factores más influyentes sobre la estructura y composición de las actinobacterias y la abundancia de genes asociados con síntesis de compuestos antimicrobianos. Su importancia radica en la posibilidad de encontrar nuevas moléculas o compuestos que ataquen y maten las bacterias resistentes a los antibióticos actuales.

“Cambio climático en Colombia, evidencias desde la ciencia”, nuevo Especial transmedia de Periódico UNAL

 El cambio climático ya es evidente en el país, por lo que la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) lo ha declarado como “un asunto prioritario de gestión universitaria”. Para aportar al debate con acciones frente a este fenómeno, Periódico UNAL presenta un nuevo Especial que aborda sus efectos desde la evidencia científica: análisis, podcast, videos y más.

De la mano de expertos e investigadores se presenta un recorrido que muestra el impacto de esta emergencia en el país: cómo los ríos, océanos, bosques y glaciares han sido víctimas del cambio climático, sus efectos directos en la fauna y la flora, y por último la afectación de este fenómeno sobre la vida de los colombianos.

Con el Especial transmedia “Cambio climático en Colombia, evidencias desde la ciencia” –disponible en https://cambio-climatico.unal.edu.co/– la academia busca incentivar medidas urgentes y drásticas tanto para mitigar el impacto causado como para cumplir con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

El nuevo trabajo conjunto de la Unidad de Medios de Comunicación (Unimedios) se estructuró en cuatro ejes que muestran: la situación en ríos, mares y océanos de Colombia; el avance de la contaminación del aire; las afectaciones sobre la Tierra; y los efectos directos del cambio climático en los seres humanos, su forma de vivir y su salud.

En el primer eje se abordan investigaciones que muestran porqué las cuencas hidrográficas y los ríos son las víctimas olvidadas de este fenómeno; cómo perciben las comunidades indígenas de la Amazonia las alteraciones del clima en su región; la forma en que la acidificación, el calentamiento y el aumento del nivel del mar y el impacto de huracanes, son amenazas para un futuro cercano, y la importancia de los manglares en su tarea de mitigación natural del cambio climático en el Archipiélago de San Andrés y Providencia.

El segundo eje es un podcast –desarrollado por Podcast UNAL– sobre la manera como la contaminación del aire en las ciudades contribuye al cambio climático, con un enemigo común: el CO₂.

El tercero aborda todo lo relacionado con la tierra, por lo que incluye una investigación que muestra cómo los incendios forestales, la fragmentación de bosques y las alteraciones climáticas estarían poniendo en peligro de extinción a especies como peces, anfibios y pequeños mamíferos en el corto plazo, y un análisis con expertos sobre los bosques y en general la capa vegetal que pierde el planeta, que lo deja sin su principal escudo protector frente a los gases de efecto invernadero (GEI) asociados con el calentamiento global.

Por último, un podcast sobre los glaciares que muestra que el Volcán Nevado Santa Isabel y la montaña Chacaltaya han entrado en un proceso de retracción o reducción progresiva debido a las precipitaciones y la temperatura.

El cuarto y último eje muestra cuál ha sido el efecto del cambio climático en los seres humanos, no solo en cuanto a salud pública también en la necesidad de incluir las categorías  de “refugiados y desplazados ambientales” para proteger a las comunidades que deben salir de sus territorios por cuenta de dicho fenómeno.

A este se suma la discusión con un panel de expertos que plantea un panorama preocupante pues las comunidades rurales están recibiendo “paños de agua tibia” y se está priorizando el modelo de desarrollo consumista sobre la defensa de los territorios protegidos, las rondas hídricas y las reservas naturales, corriendo el riesgo de perder la biodiversidad en gran parte del país.

Propuestas de mitigación

El Especial también incluye un video en el cual el profesor Germán Poveda, del Departamento de Geociencias y Medioambiente de la UNAL Sede Medellín, responde preguntas sobre cambio y variabilidad climática, el papel de Colombia en el escenario climático mundial y cuáles son las iniciativas que adelanta la Universidad para mitigar los efectos del cambio climático.

“La Nacional es una universidad de la nación colombiana y por lo tanto tiene muchas actividades relacionadas con el cambio climático, además de proyecciones hacia el futuro”, expresa el profesor Poveda.

Cabe recordar que el pasado 9 de noviembre la UNAL planteó 11 acciones frente a la emergencia climática y que cumplen con los ODS, una de las cuales es que la Institución logre reducir la emisión de gases efecto invernadero, lo que incluye el cambio de políticas y programas hacia la conservación de la energía, acciones para aumentar la eficiencia energética y ser carbono cero a 2030, además de soluciones de energías renovables y alternativas. Otras acciones están relacionadas con la gestión de los residuos y recursos hídricos, y la movilidad sostenible, entre otras.

El Especial también cuenta con un repositorio de investigaciones relacionadas con el cambio climático realizadas por la UNAL, que son la base de esta propuesta transmedia con la que se quieren resaltar las propuestas hechas desde la academia para mitigar este fenómeno mundial.

Cianuración modificada permitiría extraer más oro en las minas

Así lo demostró Yessica Botero Vargas, magíster en Ingeniería y Recursos Minerales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, quien halló la forma de manipular el proceso de la cianuración en primera fase del oro, es decir que al agregar un aditivo alcanzaron a separar 2,14 veces más de lo extraído en pruebas de cianuración convencional.

La cianuración por agitación consiste en agregar solución lixiviante, en este caso cianuro concentrado o cianuro mezclado con sales como cloruros y nitratos que, al colocarse en contacto con el oro, ayudan a diluirlo. Cuando el oro entra en contacto con la solución acuosa, se separa del resto de materiales minerales a través de una precipitación química que permite recuperar el resto del mineral.

Sin embargo, en este proceso el oro no entra totalmente en contacto con el cianuro, debido a que sus propiedades fisicoquímicas de superficie son distintas, lo que da lugar a una baja afinidad entre las fases.

“Esto ocurre porque uno de los componentes de la tensión superficial –como propiedad de la solución de cianuración– es más alto en frente al componente correspondiente en la energía superficial del oro, por lo que no establecen esa interacción o adhesión importante para la adsorción de reactivos y posterior acomplejamiento del metal”, explica la magíster Botero.

La investigadora encontró la forma de mejorar esa adhesión entre la fase acuosa de la cianuración y la partícula sólida del oro con la ayuda de un aditivo (sustancia) que cambia esa condición del cianuro, de tal forma que llega a condiciones de tensión/energía superficial similares a las del oro y permite establecer la relación en el proceso químico de extracción.

“Entre la fase acuosa y la fase sólida del oro se agrega un aditivo que aumenta la adhesión desembocando en el aumento de la cinética, es decir, más extracción en menor tiempo”, explica.

¿Cómo se logra?

En su primera fase se hizo una caracterización superficial del oro y de la solución de cianuración para medir la tensión entre ambos materiales y sus propiedades y determinar si estas eran diferentes.

“Efectivamente se evidencia que cuando se quiere extraer el oro en un tanque sus propiedades superficiales son distintas y por tanto no se puede establecer el contacto máximo para su extracción”, señala la investigadora.

Después se encontró un equilibrio a través de la manipulación de las propiedades de la tensión de ambas fases (cianuro y oro) con un reactivo que consiguió que fueran iguales y pudieran llegar a una mayor afinidad en el contacto.

En el proceso se hicieron 43 análisis con 5 reactivos, cada uno de los cuales se evaluó 3 veces. Con la nueva manipulación superficial o adición de reactivo/aditivo se alcanzaron a extraer 2,14 veces más de oro que el extraído para las pruebas de cianuración convencional realizadas.

Baja reactividad química

Según cifras oficiales de la Agencia Nacional de Minería (ANM), Colombia alcanzó en 2020 se una producción de 47,6 toneladas de oro, un 29,9 % más que en 2019. Antioquia y Bolívar son los departamentos con la mayor cantidad de minas del país las cuales producen alrededor de 18,8 toneladas anuales del metal.

El oro es un material que tiene baja reactividad química, lo que quiere decir que es muy estable, por lo que no se corroe ni se oxida; por ende, es difícil de manipular y su extracción es más compleja que la de otros metales.

Actualmente en el mundo se extrae oro de dos formas: a través de la amalgamación con mercurio, y la cianuración, que es la más usada en el país.

La cianuración del oro se debe manejar de forma adecuada para evitar la contaminación del medioambiente, puesto que soluciones muy concentradas impactan negativamente la atmósfera.

“La cianuración de oro puede durar hasta 48 horas, lo cual hace que se afecte el rendimiento de las operaciones en las plantas de minas porque cuando el mineral llega a un punto de equilibrio no se deja extraer más”, explica el profesor Oswaldo Bustamante, director de la investigación.

Al aumentar el contacto del oro con la cianuración aumentan las velocidades de extracción en las minas, y por tanto se puede separar el oro en menos tiempo y en mayor cantidad, y paralelamente se reduce el impacto ambiental.