¿Que tan "verde" es la nanotecnología?


Fachadas que se conservan libres de hongos y algas sin necesidad de biocidas tóxicos, vehículos ligeros con los que ahorrar combustible o plantas de energía eólica de gran eficiencia; todo esto parece ser posible gracias a la nanotecnología, o eso es al menos lo que publicita la industria. Los grupos ecologistas, por el contrario, se muestran escépticos. Friends of the Earthy su homólogo alemán BUND  (Bund für Umwelt- Und Naturschutz Deutschland) emitieron a finales de 2010 un informe(pdf) en el que cuestionaban las promesas verdes de las empresas en el sector de las nanotecnologías.
Las posturas de unos y otros se encuentran en mundos opuestos. Mientras los primeros esbozan las líneas de una sostenible y nueva era High-Tech, los ecologistas desconfían del lavado verde (o blanqueo ecológico, del inglés greenwashing) fruto de una tecnología con riesgos. Los científicos, por su parte, intentan arrojar luz con respuestas objetivas mediante el estudio de los llamados análisis de ciclo de vida, o balances ambientales.
Pequeñas cantidades, grandes efectos
Las promesas verdes de la industria no van del todo desencaminadas. La nanotecnología podría generar productos que permitieran una mejor gestión de los recursos naturales; por ejemplo, a través del empleo de nanotubos de carbono (del inglés Carbon Nanotubes, CNT) que están compuestos por átomos de carbono ligados entre sí con una atracción muy enérgica. Son más fuertes que el acero y a la vez más ligeros. Con sólo incluir un pequeño porcentaje de peso de CNT en un plástico, éste será mucho más resistente. Ya existen raquetas de tenis o tablas de surf que incluyen estas pequeñas fibras invisibles. En el futuro, rotores enormes que deban su estabilidad a los CNT podrían girar en turbinas eólicas gigantescas y así conseguir mayor energía eólica que con los molinos actuales. Además sería posible ahorrar combustible mediante vehículos y aviones más ligeros producidos con materiales de construcción reforzados con CNT, ya que permiten crear unas paredes más finas manteniendo la misma estabilidad.
Turbinas eólicas reforzadas con nanotubos de carbono podrían en el futuro obtener mayor energía (Larry MacDougal / AP Photo)
Otra de las expectativas verdes que ofrece la nanotecnología es la sustitución de sustancias químicas tóxicas. Las nanopartículas de plata que ya se incluyen en fibras de tejido matan las bacterias que transforman el sudor en mal olor. Con ello se podrían sustituir una gran cantidad de químicos que actualmente se emplean en la producción de textiles para detener el crecimiento bacteriano, como es el caso del Triclosan, un agente bactericida tóxico para el medio ambiente. Además, las nanopartículas de plata acaban también con algas y hongos. Por este motivo ya se usan en pinturas para fachadas, así como en recubrimientos para proteger la madera. La idea es reemplazar biocidas tóxicos cuyo uso está muy extendido. En 2005, una encuesta realizada por la Asociación Suiza de Empresarios Pintores y Yeseros concluyó que en más de la mitad de los trabajos de fachada realizados se utilizaron biocidas. En la encuesta participaron casi un 9% de los pintores suizos afiliados a esta agrupación.
Faltan balances ambientales para nanoproductos
Las ventajas para la protección del medio ambiente son evidentes. A pesar de todo, los ecologistas critican la insuficiente existencia de análisis de ciclo de vida para nanoproductos. Estos estudios intentan evaluar -en lo posible- el impacto ambiental de un producto durante las diferentes etapas de su vida completa. Para ello tienen en cuenta no sólo la fase de empleo sino también la producción, incluida la extracción de la materia prima, el transporte, y su eliminación, bien sea por combustión, depósito en un vertedero o reciclado. La suma de la emisión de agentes contaminantes y de gases de efecto invernadero así como cada kilovatio de energía consumido desde el origen hasta el desecho de un producto dan lugar a suhuella ecológica. Los bancos de datos y las mediciones son el soporte para seguir esa huella ecológica.
Por lo tanto, si tenemos dos productos y queremos saber cuál de ellos es más respetuoso con el medio ambiente, tendremos que comparar sus ciclos de vida. Sin embargo la disponibilidad de estos balances entre productos que contienen nanomateriales es, por el momento, extremadamente reducida. Michael Steinfeldt, de la Universidad alemana de Bremen, ha contado poco más de veinte. Una cantidad insignificante teniendo en cuenta los más de 1000 nanoproductos que ya se pueden comprar en el mercado internacional (inventario de nanoproductos de consumo).
De todas formas, algo parece que se está avanzando en este sentido. La Agencia de Protección Ambiental de los EEUU (EPA, en sus siglas en inglés) prepara en estos momentos una evaluación del ciclo de vida para unos calcetines que incluyen nanopartículas de plata y planea próximos estudios (Pdf). En Europa, la Oficina Federal Alemana para el Medio Ambiente (UBA, en sus siglas en alemán) también ha ordenado elaborar varios informes y planea otros cuantos. En Suiza, catedráticos para diseño de sistemas ecológicos de la Universidad ETHZürich y científicos del instituto suizo de investigación EMPA se ocupan actualmente de realizar análisis de ciclo de vida para nanoproductos.
En la imagen se observa un nanotubo de carbono unido a una punta de silicio, utilizada en un instrumento llamado microscopio de fuerza atómica. El microscopio de fuerza atómica ha sido esencial en el desarrollo de la nanotecnología para la caracterización y visualización de muestras a dimensiones nanométricas. (Foto publicada y cedida por M. C. Strus, A. Raman, C.-S. Han and C. V. Nguyen, “Imaging artefacts in atomic force microscopy with carbon nanotube tips,” Nanotechnology 16 (2005) 2482-2492)
No hay una imagen concluyente
Los pocos balances disponibles hasta el momento no muestran una imagen concluyente, y los CNT son un claro ejemplo. Si comparamos la producción de plásticos reforzados con CNT con la construcción de materiales de acero de la misma resistencia, los primeros suponen un coste energético de 1´6 a 12 veces mayor, tal y como ha demostrado un estudio realizado recientemente por científicos americanos de la Ohio-State University. Según el informe dependerá de la concentración de CNT empleada en el plástico el que ese gasto energético adicional en la producción sea amortizado en su etapa de uso, por ejemplo, a través del ahorro de gasolina en vehículos ligeros. En el caso del recubrimiento de elementos electrónicos, que deberán su conductividad al CNT, es más visible. Estos suponen claramente menos gases de efecto invernadero y menos gasto de energía para el medioambiente que los revestimientos conductores de hollín industrial utilizados hasta ahora, como ha demostrado uno de los balances elaborados por Michael Steinfeldt para el UBA (Pdf).
El punto más crítico de los CNT es por lo tanto el alto consumo energético en su producción,360 veces mayor que para la misma cantidad de acero, según un informe americano. Pero esto no tiene por qué permanecer así. Investigadores del Massachussets Institute of Technologyhan conseguido cambiar en el laboratorio uno de los procesos más importantes en la producción de CNT, de tal forma que se ha reducido en un 50% el gasto de energía. Además, la producción de CNT está todavía en sus inicios. “La ampliación de las instalaciones de producción permitiría reducir significativamente el consumo energético por kilogramo de nanotubo”, afirma Steinfeldt.
Para saber qué productos que contengan CNT provocan una menor carga ambiental todavía falta una investigación de cada caso particular. Tampoco el empleo de nanopartículas de plata es ecológico en sí mismo. Tobias Walser, de la ETH Zürich, ha comparado en un estudio de evaluación de ciclo de vida camisetas que contienen plata en escala nanométrica con aquellas que incluyen el bactericida Triclosan. El ingeniero ambiental ha calculado las emisiones de CO2 en las etapas de producción, uso y desecho de ambos textiles, aunque el estudio está aún pendiente de ser publicado. “Únicamente en la fase de uso se distingue una diferencia fundamental en las emisiones de CO2”, nos comenta Walser. El investigador supone que las camisetas con nanopartículas de plata se lavarán menos veces ya que éstas, a diferencia de las que incluyen Triclosan, suelen llevar una advertencia sobre su actividad antibacteriana. “Si se renuncia a lavar frecuentemente las emisiones de CO2 pueden disminuir un 80 % sobre el ciclo de vida total de las camisetas”, dice Walser. Sin embargo, admite que aún no se ha investigado si realmente cambian los comportamientos de lavado.
“Si se renuncia a lavar frecuentemente las emisiones de CO2 pueden disminuir un 80 % sobre el ciclo de vida total de las camisetas”, dice Walser.

La industria publicita sobre las ventajas de lavar en menor cantidad y con ello reducir el uso de detergentes con el empleo de superficies "autolavables" gracias a la nanotecnología. En la foto detalle del efecto lotus que se consigue gracias a nanopartículas fijadas en la superficie textil, en este caso de prendas de deporte de una empresa suiza (Foto: nano-sphere.ch)

(Eco)toxicología de nanopartículas
Walser también ha tenido en cuenta para su cálculo la toxicidad de la plata sobre organismos acuáticos. “Los datos existentes hasta la fecha indican que la toxicidad aguda de la plata es menor que la del Triclosan”, aclara Walser. Sin embargo, a la hora de evaluar la toxicidad, el investigador no ha diferenciado entre partículas de plata y plata a escala nanométrica, es decir, partículas con un tamaño menor a 100 nm. Esto es importante porque los expertos temen que las nanopartículas puedan ser más tóxicas que elementos mayores de la misma sustancia. Y es que, en relación a su volumen, las nanopartículas tienen una mayor superficie de área. Esto aumenta su eficacia de uso – se necesita, por ejemplo, bastante menos cantidad de plata para matar bacterias de forma eficiente – pero también podrían aumentar sus efectos dañinos en el medio ambiente.
En el laboratorio las nanopartículas de plata, en concentraciones muy bajas, ya han dañado organismos acuáticos sensibles. Todavía existen muy pocos datos para evaluar la toxicidad de las nanopartículas de plata en un balance ecológico, dice Walser. “Cuando éstas se liberan al lavar los tejidos y acceden al medioambiente, seguramente se enlazan con otros materiales, por ejemplo con azufre, y no existen más en forma de nanopartículas libres”, añade el científico. Para confirmarlo, sin embargo, se requieren todavía experimentos de campo.
Tampoco se ha investigado de forma sistemática la toxicidad medioambiental de otros nanomateriales, como los CNT. “Éste es un aspecto muy importante a la hora de realizar balances ambientales para nanoproductos”, enfatiza Roland Hischier del EMPA, quien intenta integrar datos medioambientales específicos para nanomateriales en estudios de evaluación del ciclo de vida. Más allá de esto, los científicos saben muy poco sobre la cantidad de nanopartículas procedentes de productos que acaban en el medioambiente a través de la abrasión o combustión de basura. Tampoco está claro lo que ocurre con los nanomateriales tras años de acumulación.
Hischier: “No sabemos cómo debemos evaluar la toxicidad ambiental de nanomateriales en los análisis de ciclo de vida”. Es por eso que la mayoría de los balances ecológicos elaborados hasta ahora suprimen las fases de uso y término de vida de los nanoproductos. “Mientras falten estos datos sólo será posible evaluar una parte de la no contaminación de los nanoproductos en función de los criterios convencionales, como las emisiones de gas de efecto invernadero”, agrega Hischier. La evaluación de su toxicidad ambiental para elaborar un completo balance ecológico queda de momento sin tratar.
“Mientras falten estos datos sólo será posible evaluar una parte de la no contaminación de los nanoproductos en función de los criterios convencionales, como las emisiones de gas de efecto invernadero”, agrega Hischier.
Pero también los criterios clásicos como consumo de energía proporcionan indicios sobre qué nanoproductos merecen la pena y cuáles no. “Los balances realizados hasta ahora muestran, en la mayoría de los casos, ventajas marginales para el medio ambiente. De modo que nos preguntamos si éstas no podrían también obtenerse sin nanotecnología”, nos comenta Martin Möller del Instituto Ecológico en Friburgo (Alemania), quien desarrolla una metodología para evaluar la sostenibilidad de nanoproductos. Hasta el momento ha habido pocas innovacionesque muestren una ventaja clara para el medioambiente y que no sean posibles sin nanotecnología. Entre ellas, Möller ha encontrado un hormigón, el cual, gracias a nanopartículas, no necesita ser calentado en invierno para solidificarse rápidamente. “Si se generalizara su uso, se podría ahorrar realmente mucha energía”, afirma el investigador.
En resumen, la nanotecnología no es en sí más verde que cualquier otra tecnología. El empleo de nanomateriales no hace que los productos sean automáticamente ecológicos. Para ello, también en la nanotecnología se requiere, sobre todo, ingenio.

Session on Graphene in Grenoble, France


CEAGIANTNSFNU
Hosted by the GIANT Innovation Campus in Grenoble, France, this Session will create several teams of young researchers and challenge them to design a team project that will leverage their complementary strengths. Each team will have members from around the world and a balanced range of capabilities including materials synthesis, characterization, device design and fabrication, theory and measurement, etc.  The teams will receive project mentoring from leading graphene experts including Harry Kroto and Sumio Iijima. The most promising project will be implemented at CEA Laboratories on the GIANT innovation campus in January, 2012.

Team Research Fellowship
The Team Research Fellowship for this Session will be hosted by CEA laboratories on the GIANT Innovation Campus, Grenoble France (GIANT: Grenoble Innovation for Advanced New Technologies). Learn more.
Grenoble, France

Session Sponsors


Organizing Institutions


Session Contact

For more information, please contact Jennifer Shanahan: mri(at)northwestern.edu

CEA has announced that it will host the most promising research project(s) to emerge from the upcoming GSAS Session on Graphene Fundamentals and Applications, to be held in Grenoble June 20-27, 2011. The team(s) with the winning research plan(s) will be hired as postdocs at CEA laboratories on the  the Giant Innovation Campus in Grenoble, France.
GIANT
Designed to respond to major societal challenges such as renewable energies and environmental problems, bioscience and human health, and communication technologies, the GIANT campus incorporates three technological centers of excellence in applied research: MINATEC in micro and nanotechnology, GreEn in energy and Nanobio in health and biotech. 
R&D facilities on the GIANT campus include four large CEA research institutes: LETI (micro and nanotechnologies) LITEN (new energy technologies) INAC (nanosciences and cryogenics) and iRTSV (integrated functions of proteins); CNRS-Grenoble (National center for scientifique research); the European Molecular Biology Laboratory; the European Synchrotron Radiation Facility; the Grenoble Institute of Technology; and many others.

Estudiantes del Ivic se organizan para convertir la ciencia en herramienta del Poder Popular


Caracas, 28 Mar. AVN .- Integrantes del Frente Bicentenario de Estudiantes del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (Ivic) manifestaron en un comunicado que, tras su organización, sus acciones se centran en convertir la ciencia en una herramienta para la construcción del Poder Popular.
“Estamos convencidos de que debemos aplicar las 3R²: Revisión, Rectificación, Reimpulso, Reunificación, Repolitización y Repolarización en nuestras tácticas y estrategias, con el fin de hacer ciencia por y para el logro más grande de la revolución: El Poder Popular”, expresaron los jóvenes científicos.
Dijeron que ven con profunda preocupación cómo “por años se ha hecho pensar a la colectividad que la ciencia es concebida bajo una visión desligada de cualquier trabajo social y apartada de las comunidades”.
También criticaron a algunos científicos venezolanos, formados con aportes del Estado, que luego se dedican a líneas de investigación que “no están acordes con las realidades y necesidades de la nación, fundamentándose en el desarrollismo capitalista para controlar la naturaleza y generando como consecuencia problemas de desequilibrio ecológico que hoy afectan a toda la humanidad”.
En este sentido, mencionaron que la asociación estudiantil se sumará a las organizaciones juveniles de la Revolución Bolivariana para así generar más espacios para el debate de leyes, entre ellas la Ley de Educación Universitaria, la Ley Orgánica de Ciencia y Tecnología, la Ley Orgánica de las Comunas y la Ley del Ivic.
“Con esto estaríamos proponiendo cambios necesarios en la revolución e impulsando un nuevo paradigma en el modelo de ciencia actual partiendo del materialismo dialéctico y el reconocimiento de multiactores en la generación de conocimiento”, añadieron.
Igualmente, comunicaron que se sumarán a la red de polos patrióticos, rumbo a las elecciones presidenciales del año 2012.

4to Conversatorio Rednano Estudiantes Ula



Hora
miércoles, 06 de abril · 14:00 - 17:00

Lugar
Facultad de Ciencia ULA Salon B06

Creado por

Más información
En esta oportunidad contaremos con la participación del profesor Luis Rincón del Departamento de Química; por titulo EFECTO DEL TAMAÑO EN LAS PROPIEDADES ELECTRICAS Y OPTICAS DE LOS 
NANOMATERIALES


Rednano Estudiantes Ula

Mujeres en ciencias


En la actualidad el número de mujeres vinculadas a las actividades de ciencia y tecnología en Venezuela ha crecido vertiginosamente. No obstante, los hombres siguen siendo mayoría, sobre todo en los cargos directivos y es que las mujeres suelen rebasar a los hombres en los escalafones iniciales de su carrera como investigadoras, pero se retiran a medida que se aproximan a los niveles superiores, donde las exigencias son considerables. De hecho, las mujeres parecen tener menos probabilidades de alcanzar la cima del éxito que sus pares de género opuesto, debido básicamente a las responsabilidades adquiridas con el inicio de la maternidad y la formación de la familia; por eso los hombres siguen conservando los mejores cargos de investigación.

En nuestra sociedad “las mujeres son como los negros, indígenas y jóvenes: mayorías que se consideran minorías en las cuales no se puede confiar. Son peligrosos por eso hay que controlarlos”.

A pesar de las realidades sociales e históricas con las que las mujeres deben batallar para alcanzar el “éxito” en el ámbito científico y tecnológico, hoy en día están avanzando en muchas áreas; es una tendencia global que los géneros se vayan equiparando y aunque todavía no son la mayoría, en Venezuela existen mujeres ocupando altos cargos directivos en ciencia y tecnología, batallando por sus espacios y sobre todo demostrando que si es posible compatibilizar una vida donde estés casada, tengas hijos y puedas hacer tu carrera científica.

Referencia: Revista BITACORA. 22. 2011

Oferta de empleo para Ingenieros y Licenciados


Empresa del estado Venezolano en el sector de Telecomunicaciones requiere: Ing. Sistemas, Civiles, Eléctricos, Electrónicos, Industriales, Lic. Administradores, Lic. Ciencias, TSU. Comunicaciones, Electrónica, Informática, Construcción Civil.

Diario Vea. 26-03-2011, pg. 23.

Interesados consignar CV los días 28, 29 y 30-03-2011, en la Av. Andrés Bello. Antigua torre del Banco  fondo Común, piso 1, diagonal al mercado Guaicaipuro. Caracas-Venezuela.

Horario de 8 a 12 am y 1 a 5 pm

La ciencia aprende del error y el desastre


El avance de la ciencia muchas veces va acompañado de grandes desastres por variables que no se consideraron, que rebasaron los pronósticos o incidentes que escaparon del control humano.
La crisis nuclear que se vive luego de los efectos del terremoto y tsunami en la planta de Fukushima en Japón que provocaron liberación de elementos radiactivos e incendios son un ejemplo de cómo la comunidad científica puede retomar esto para tratar de evitar que vuelva a ocurrir.
"En los sistemas nucleares normalmente los expertos aprenden de sus fallas. Esto es retroalimentar el conocimiento que se tiene hasta el momento a partir de accidentes o incidentes nucleares, porque muchas veces los sistemas son muy inestables en la temperatura y presión que de un momento a otro pueden cambiar o evolucionar los problemas hacia a otra dirección", comentó Epifanio Cruz Zaragoza coordinador de Irradiación y Seguridad Radiológica del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la Universidad Nacional Autónoma de México.
Para el investigador lo que ocurrió en Japón servirá para mejorar los mecanismos de seguridad en las plantas nucleares, como se han añadido en otras ocasiones.
"La energía nuclear sigue siendo una fuente segura, los reactores nucleares son como los autos, cada modelo es más seguro que el anterior, se van mejorando a raíz de los incidentes, accidentes, se van tomando nuevas cosas. Los 452 reactores en el mundo que están operando han involucrado en sus planes de seguridad cómo actuarían ante atentados de terrorismo después de los ataques del 11 de septiembre.
"La implicación de lo que ocurrió en Fukushima va más allá de las fronteras de Japón, los países están muy interesados en conocer de prácticamente de la fuente directa cuáles son los errores y los tinos que tuvieron y sobre eso llevar un rediseño de sus plantas nucleares o bien enmendar prácticas de seguridad en ellas", dijo en entrevista con EL UNIVERSAL.
Ante la pregunta expresa de los riesgos que representa las fugas de material radiactivo y la respuesta en varios países para replantear sus programas nucleares, el investigador de la UNAM dijo que es una reacción atinada para replantear cómo se manejará en adelante este sector.
"En el caso de Alemania hay que entender su contexto geopolítico porque por un lado tiene la presión del Partido Verde, los ecologistas y Greenpeace y  Ángela Merkel que es físico nuclear de carrera, experta en el área, ha tomado decisiones muy atinadas en el sentido de esperar tres meses para evaluar la situación y ver si se desmantela el reactor más antiguo que tienen.
"Obviamente no quieren tirar por la borda toda la inversión que están puestos ahí porque de cualquier forma hay que recuperarla y la mejor forma es sacar toda la energía que aún pueda producir.
"En el caso de Francia, está puestísima a vender sus reactores de última generación. Sus reactores son muy buenos es cierto, pero son como los autos cada vez que sale un modelo cada año es el mejor. En el caso de los reactores japoneses BWR son de la década de los 70, incluso el reactor de Laguna Verde es más nuevo que el de Fukushima, pero eso no hace que aquellos sean muy novedosos, muy fiables a tal grado que estaban diseñados para sismos, pero no se previeron los daños de un tsunami", dijo.
¿Sólo errores colaterales?
Ante la pregunta expresa de los efectos sobre el ecosistema, la salud de los humanos y los riesgos de ladispersión de las partículas que de acuerdo con Greenpeace permanecerían en la cadena alimenticia hasta por 300 años el investigador dijo que es necesario contar con un informe final.
"No sabemos con precisión cuáles son todos los elementos radiactivos que se han escapado ni en qué cantidad para saber cuánto tiempo puede llevar. Hasta ahora sabemos de yodo 131 que vive algunas horas, y el zenon, criptón y argón que siempre se liberan con una vida media de horas y días, lo máximo 32 días, aproximadamente.
"En condiciones normales de una planta nuclear no se libera ninguna partícula pues es una fuente de energía limpia. Entra agua, se condensa por el calor del núcleo, genera vapor que mueve la turbina y el escape genera agua de nuevo. Luego se vierte en un contenedor, esa agua se estanca, enfría y al alcanzar la temperatura ambiente se libera en el mar.
"No es que el tubo de escape esté conectado directamente al mar y se esté contaminando el mar. No, el diseño es mucho más complejo, más elegante en ese sentido. No contamina en absoluto el medio ambiente. Sí puede fallar, si fallamos como seres humanos en su control y manejo", dijo el coordinador en Irradiación y Seguridad Radiológica del ICN de la UNAM.
El investigador dijo que no hay razón de alarma en México, en lugar de ello apostó por mayor inversión en el desarrollo de ciencia, tecnología y cuadros críticos científicos que aumenten la colaboración con la comunidad científica mundial.
"No tenemos porqué alarmarnos en México, tampoco quedar como observadores, pues esto sirve para que veamos que necesitamos más infraestructura, más científicos investigadores, más infraestructura tecnológica, porque nos estamos quedando muy cortos. Lo que necesitamos no es sólo formar más estudiantes, masa crítica de ingenieros, físicos nucleares. Nos faltan apoyos para formar científicos nucleares para impulsar el desarrollo del país", señaló.

Isotropía / anisotropía


Las sustancias isotrópicas presentan siempre el mismo comportamiento independientemente de la dirección, mientras que en las anisotrópicas las propiedades varian con la dirección. En el caso de la luz, los cristales anisótropos presentan distintos valores de sus índice de refracción en función de la dirección en que vobre la luz al atravesar el cristal.



La anisotropía es una consecuencia de la estructura interna del mineral. Si carece de organización interna (minerales amorfos) o si presenta una organización muy regular son isótropos, los demás son anisótropos.

Los minerales que cristalizan en el Sistema Cúbico (o Regular), es decir, el de máxima símetría, con sus atomos o iones igualmente distribuidos en las tres direcciones principales del espacio, son isótropos. Los pertenecientes al resto de los sistemas cristalinos (hexagonal, trigonal, tetragonal, rómbico, monoclínico y triclino) son anisótropos, las disposiciones de sus elementos constituyentes varian con la dirección y por tanto su elasticidad para las ondas luminosas también es diferente.




Usan nanotecnología para eliminar metales del agua



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Aunque el recurso hídrico que se distribuye en los hogares del país es potable, diversos estudios han cuestionado de manera constante la existencia de metales pesados aun después de procesos de tratamiento y potabilización.
De acuerdo con el Sistema de Monitoreo de la Comisión Nacional del Agua, de 2003 a 2007, 10.1 por ciento de este recurso en el país estaba fuertemente contaminado por descargas municipales y de origen industrial.
Con la intención de diseñar un filtro que permitiera reducir o eliminar el contenido de metales tóxicos, hasta niveles de concentración que no representen riesgo para la salud humana, los doctores José René Rangel Méndez y Vladimir Escobar, del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICyT), iniciaron hace cuatro años una investigación en la que se emplea nanotecnología en el proceso de tratamiento y purificación del recurso hídrico.
Según Rangel Méndez, líder de la investigación, el proyecto consiste en emplear compuestos con base en “tubos de carbono de diámetro nanométrico (millonésima parte de un metro), parecidos a un popote, cuya superficie es semejante a los enrejados de los gallineros debido al arreglo hexagonal de átomos de carbono del que están constituidos. Asimismo, y en función de su estructura, son clasificados en monocapa o multicapa, a estos últimos si se les observa de cerca están compuestos de tubos concéntricos”, apuntó.
Esos materiales, señaló el investigador, hay que activarlos por medio de su modificación a nivel molecular. Ello se logra al agregar, por ejemplo, átomos de nitrógeno u oxígeno para convertirlos en “nanoimanes” que atraigan especies metálicas como el plomo, cadmio y zinc; o compuestos orgánicos del tipo del fenol, que es utilizado en la fabricación de ácido acetilsalicílico, enjuagues bucales y pastillas para el dolor de garganta.
Cabe señalar que los elementos antes mencionados son indicados como prioritarios por la Norma Oficial Mexicana NOM-003-Semarnat-1997, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en agua para uso y consumo humano.
Por otro lado, Rangel Méndez expuso que a este proceso de atracción-remoción de especies se le conoce como adsorción, y consiste en acumular o concentrar  moléculas o sustancias en una superficie o interface. Asimismo, refirió que materiales carbonosos, como el carbón activado, son los adsorbentes de mayor uso a nivel mundial en sistemas de tratamiento, tanto de líquidos como de gases.
El investigador de la instancia perteneciente al Sistema de Centros Públicos de Investigación Conacyt reconoció que aun cuando el filtro está terminado y su eficacia se ha comprobado, todavía falta determinar su factibilidad económica y hacer pruebas toxicológicas que determinen si el agua que se obtenga puede emplearse para consumo humano.
No obstante, Rangel Méndez se mostró optimista ante las futuras aplicaciones del compuesto obtenido en sistemas de remoción de metales pesados y compuestos orgánicos, sobre todo en el ramo farmacéutico y como componente fundamental en sensores implementados en el monitoreo de la calidad del agua. Lo cierto, dijo, es que la nanotecnología es de las líneas de investigación más socorridas y va a impactar en muchos ramos. Según refirió el experto, hace cinco años, el costo de un gramo de nanotubos era de mil dólares (alrededor de 13 mil pesos) y hoy en día es posible conseguirlo a 20 dólares (aproximadamente 260 pesos).
De momento, y tras cuatro años de trabajo, Rangel Méndez adelantó que los resultados obtenidos están en proceso de publicación, mientras que el IPICyT analiza las posibilidades de patentar el filtro. (Agencia ID)

Desarrollan avanzado proceso para tratar agua contaminada


El crecimiento y la modernidad industrial, además de generar bienes y servicios para la sociedad, han originado distintos problemas medioambientales, entre los que destaca la producción de aguas residuales contaminadas con compuestos disruptores del sistema endocrino (CDE, sus siglas en inglés), como pueden ser plaguicidas, alquilfenoles, bisfenol A, hidrocarburos poliaromáticos, ftalatos, además de fármacos y esteroides, entre otros. Estos últimos también son llamados compuestos emergentes responsables de alteraciones del sistema endocrino en seres vivos.
El agua contaminada con esos compuestos conlleva a un problema técnico de tratamiento, lo que no ha sido posible resolver en su totalidad con los procesos convencionales para recuperar agua, como lodos activados, coagulación floculación y filtración.
En respuesta a esta necesidad ambiental, de salud pública y tecnológica, un equipo de científicos mexicanos del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ), encabezados por el doctor Alberto López López, desarrolla a nivel piloto el Proceso Avanzado de Oxidación basado en Ozono (PAO-O3), con el fin de degradar dichos compuestos presentes en el agua, establecer sus fundamentos técnicos y científicos, así como las condiciones óptimas de tratamiento.
El PAO-O3 se realiza con base en las siguientes fases de investigación: desarrollo e implementación de métodos analíticos; estudio de cinética y degradación de CDE presentes en el agua a nivel laboratorio y, finalmente, la implementación y validación a nivel piloto bajo condiciones reales de tratamiento utilizando el recurso hídrico contaminado con los compuestos.
El doctor López López, director de la investigación, comentó que hoy en día se han logrado desarrollar e implementar métodos analíticos que permiten la identificación y cuantificación confiable de los CDE, entre ellos, los esteroides y fármacos, pues antaño resultaba un problema su detección, dado que las concentraciones que presenta son del orden de micro y nanogramos por litro. Lo logrado contribuirá a proponer el establecimiento de normas que regulen su presencia en el recurso.
En la actualidad, se realizan ensayos a nivel laboratorio en los que se aplica ozono bajo diferentes condiciones experimentales; durante los mismos, se utiliza agua con compuestos disruptores del sistema endocrino en reactores bifásicos (gas-líquido), cuyo objetivo --explicó el investigador del CIATEJ-- es establecer las condiciones óptimas de degradación y las bases de diseño del sistema de tratamiento a nivel piloto.
Esta tecnología podrá aplicarse en la parte final de una serie de etapas que integran un sistema de potabilización de agua y al tratamiento de efluentes residuales industriales que contienen compuestos disruptores del sistema endocrino. La propuesta tecnológica del CIATEJ garantiza la transformación y degradación total de los CDE y, en general, de materia orgánica recalcitrante y persistente en los procesos de tratamiento convencionales. Además, entre una variedad de procesos avanzados, el PAO-O3 que desarrolla el CIATEJ ha resultado ser más práctico y económico en su instalación y operación.
“Aunque existe el proceso de absorción con carbón activado, que se utiliza en algunos casos para remover cierto tipo de CDE del agua y pasarlos al carbón activado, esto no es considerado una degradación o tratamiento real de dichos compuestos, dado que conlleva a una problemática del tratamiento y disposición final del carbón activado saturado”, aclaró el investigador.
Ante la pregunta ¿qué es un compuestos disruptores del sistema endocrino?, el investigador respondió que la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos lo ha definido como un agente exógeno que interfiere con la síntesis, secreción, transporte, asociación, acción o eliminación de hormonas naturales en los seres vivos, las cuales son responsables de mantener la homeostasis (conjunto de fenómenos de autorregulación del medio interno de un organismo que, cuando se altera, puede ocasionar el mal funcionamiento de los órganos) y la reproducción.
“Hay investigaciones que han mostrado que la presencia de compuestos disruptores del sistema endocrino en agua, en concentraciones del orden de nanogramos por litro, son suficientes para afectar el sistema endocrino de los consumidores del líquido, como es el caso de peces, reptiles, aves y mamíferos. De manera especial afecta las funciones reproductivas, reflejándose en problemas de diferenciación sexual, disfunción ovárica, disminución en la producción de espermas y fecundación”, puntualizó.
En esta investigación también participan los doctores del CIATEJ, Hugo Saldarriaga Noreña y Mario Murillo Tovar, el maestro en ciencias Ramiro Vallejo Rodríguez, así como los doctores Javier Navarro de la Universidad Politécnica de Valencia, España, y Huber Debellefontine del francés Instituto Nacional de las Ciencias Aplicadas, en Toulouse, los dos últimos como asesores científicos. (Agencia ID)