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| Basura sin fin: un testimonio Un trabajador de limpia de la Ciudad de México |
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Cada vez que se construye una nueva torre,
edificios grandes, en alguna colonia de la ciudad, se habla del problema del agua, del tráfico, la contaminación que habrá, pero nadie dice la cantidad de basura que eso produce. Para nosotros es casi un camión extra al día, gente que trabaje, que separe; acarrear y volver a regresar a veces por la tremenda cantidad que de ahí sale; y luego adónde se lleva todo eso, pues hay tiraderos llenísimos. Nosotros no contamos con todos esos recursos, al final en el camión trabaja gente sin contrato y su paga es la parte que recibe de lo que se vende para reciclar o usar.” |
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| Un trabajador de limpia de la Ciudad de México |
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cómo citar este artículo
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| Tonatiuh Soto Rivera, María Silvia del Rocío Covarrubias Ruesga y Santiago Arceo Díaz | |||||||||||
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El aprovechamiento óptimo de los recursos es una
de las preocupaciones de mayor importancia en el campo de la ciudades actuales han adaptado sus diseños a este tipo de transporte privado, relegando completamente al elemento más importante: el peatón. Se busca que la solución a los problemas de movilidad se sustente en el cambio a transportes más sostenibles, agregando medidas de contención y restricciones al uso del automóvil, brindando mayor importancia a sistemas de transporte colectivo y el mejoramiento del diseño de las vialidades para una accesibilidad universal.
Uno de los principales retos de la compacidad es dotar de suficientes espacios públicos que equilibren la densidad de edificación con la existencia de espacios abiertos, y que estos espacios de estancia y esparcimiento tengan buena calidad de aire, un óptimo confort térmico y acústico, y accesibilidad universal. Actualmente, las áreas de estancia en la ciudad están limitadas por las funciones asociadas al vehículo privado, derivando en pérdidas en la calidad de vida de los ciudadanos. El espacio público representa un termómetro vital del grado de convivencia colectiva, su definición debe servir como hábitat de personas y no de vehículos, para incentivar la interacción, el contacto, la pacificación y el bienestar. El urbanismo compacto tiende a la complejidad; actualmente las zonificaciones de uso único en ámbitos legales y económicos representan divisiones simples que también son fáciles de administrar. Los actuales promotores inmobiliarios dan la espalda al concepto de usos mixtos que generan contratos de renta complejos. No obstante, en el urbanismo compacto se busca que las áreas urbanas presenten desarrollos de usos mixtos donde las actividades habitacionales, comerciales y de ocio coexistan dentro de una fracción o bien en un mismo edificio. La diversidad de usos refleja beneficios para el funcionamiento de la ciudad, por una parte se incrementa la organización urbana, la interacción de los individuos y la velocidad del flujo de información, por otra existe una disminución en el congestionamiento vehicular, se incrementa la accesibilidad y reducen significativamente los costos de dotación de infraestructura. Mejorar desde las acciones ciudadanas ¿Cómo saber qué tan compacta es tu ciudad? o mejor aún ¿cómo abonar en la ecología urbana de la zona que habitas? Actualmente, temas como la ecología están en boga por la preocupación de los cambios que nuestras ciudades y el mundo están manifestando. El incremento en la temperatura de las urbes por la eliminación del elemento vegetal que genera las llamadas islas de calor, las contingencias ambientales, el aumento en el nivel del mar ocasionado por el deshielo de los polos y la aparición de animales silvestres dentro de las ciudades por la destrucción masiva del territorio natural son ejemplo de las muchas preocupaciones por el modo de vida que llevamos. Aunque suene a cliché, es verdad que se deben tomar medidas urgentes para poder amortiguar aunque sea una pequeña parte de estos cambios alarmantes. Para resumir cuáles son las condicionantes que enmarcan los límites de la compacidad, y en aquellos en los que como ciudadanos podemos participar, los dividiremos en tres secciones: en primer lugar, visualizaremos la ocupación del suelo actual, después la calidad del servicio de movilidad y los espacios públicos en la ciudad, para concluir con aquellos en los que se podría tener un impacto positivo. El aumento en la ocupación del suelo compacto es una preocupación mundial. Como mexicanos, por historia y costumbre, preferimos habitar pedazos de terreno sin importar el lugar, por lo que tendemos a adquirir viviendas que se ubiquen al nivel del suelo, lo cual no es necesariamente malo; estamos de acuerdo en que debe de haber una equidad y un balance con respecto al tema, no abusar del congestionamiento poblacional, pero tampoco invadir el territorio rural desmesuradamente. Esta sección supone un cambio de visión, en el que veamos de manera vertical y no horizontal, con el fin de adquirir viviendas en edificios de más de tres niveles; ese pequeño cambio de preferencia puede acarrear considerables beneficios a la ecología de la ciudad. Pocas ciudades de México como el Valle de México, Saltillo y Guadalajara han apostado por implementar sistemas de movilidad alternativos y sostenibles. El incremento en el uso del automóvil en México ha generado riesgos en la viabilidad ecológica de las ciudades. A nivel ciudad los vehículos son fuente principal de contaminantes por el volumen que éstos emiten, se estima que contribuyen en promedio con 95% de las emisiones de monóxido de carbono, 73% de óxidos de nitrógeno y 15% de dióxido de azufre; exponerse a este tipo de partículas en un periodo largo de tiempo puede ocasionar problemas respiratorios graves. La calidad del servicio público es deficiente y la implementación de infraestructura para automóviles es mayor, la oferta a la población de transportes alternativos en contraste con el privado disminuye. Sin embargo, si no se opta por distanciarse del automóvil y empezar a generar traslados más sostenibles, las ciudades se dirigirán a escenarios sin capacidades de amortiguamiento, es decir, la urbe expuesta a las amenazas de insostenibilidad ya no tendrá capacidad de resistir, absorber o recuperarse de manera oportuna y eficiente. Esta sección busca preferencia en la movilidad, dando prioridad a las caminatas, seguida por la movilidad en bicicletas, después viene el uso de transporte público y de carga, dejando al automóvil y las motocicletas en un último plano. La importancia de una ciudad compacta es disminuir recorridos y facilitar el transporte no motorizado. En la Ciudad de México, por ejemplo, se han implementado estrategias como el “Hoy no circula”, dado que la contaminación del Valle de México ha registrado hasta 145 puntos de partículas menores a 2.5 micrómetros, lo cual significa que estamos a sólo cinco puntos de que se declare contingencia ambiental. El programa consiste en establecer días del año en que se restrinja la conducción de vehículos. Uno de los retos del urbanismo ecológico es lograr que el espacio público sea mucho más habitable, pero ¿cómo lograrlo? El espacio público empieza donde comienza la acera y la calle, todo aquello que no sea propiedad privada se denomina espacio público. Hay acciones simples del ciudadano que pueden llevar a una mejor habitabilidad en estos espacios, existen muchas más, pero se puede empezar por algo. La integración de la naturaleza en los entornos urbanos es necesario, plantar un árbol puede acarrear grandes beneficios ecológicos y sustentables, son termorreguladores gracias a su sombra y el vapor de agua que liberan, absorben dióxido de carbono, purifican el aire de partículas de óxido de nitrógeno, amoniaco, ozono y dióxido de azufre, y por si fuera poco, devuelven el oxígeno a la atmósfera. Plantar árboles adecuados para zonas urbanas, de preferencia endémicos de la región y en lugares donde se sepa que no serán removidos y pueda dárseles un mantenimiento adecuado, y en los espacios que al compactar la ciudad deben quedar disponibles, logra un cambio significativo en una zona y los beneficios se incrementan al interactuar en el espacio y abandonar más el uso del transporte motorizado. Conclusión Las ciudades compactas son una forma de aportación social, permiten la proximidad de las tareas cotidianas de los ciudadanos en tal manera que se generan beneficios ecológicos mayores. Un buen diseño de ciudades, donde se contemplen planificaciones cohesivas a nivel social, fomenta el rendimiento energético y un mayor contacto entre los ciudadanos; también se habla de que la reducción en el consumo de los recursos y su reutilización disminuye la polución en las ciudades y la expansión hacia el territorio rural. Existe una alarmante al continuar con la preferencia de los modelos de ciudades dispersas. Es necesario vernos como organismos biológicos que habitan un ecosistema que es la ciudad, si se trabaja desde el espacio propio se pueden lograr grandes beneficios. Si no se actúa de manera sustentable, el ecosistema colapsa y los afectados somos todos. Las consecuencias que estamos viendo actualmente son resultado de todos los procesos disfuncionales que perpetuamos en nuestra ciudad. |
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Referencias Bibliográficas
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| Tonatiuh Soto Rivera Instituto Tecnológico de Colima. Es arquitecto, con especialidad en Diseño Urbano por el Instituto Tecnológico de Colima, maestrante de Arquitectura Sostenible y Gestión Urbana en el Instituto Tecnológico de Colima-TecNM. María Silvia del Rocío Covarrubias Ruesga Instituto Tecnológico de Colima. Es doctora en Arquitectura por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, profesora e integrante del cuerpo académico Ciudad Sostenible del Instituto Tecnológico de Colima-TecNM. Santiago Arceo Díaz Instituto Tecnológico de Colima. Es doctor en Astronomía, catedrático en la maestría en Sistemas Computacionales y la maestría en Arquitectura Sostenible y Gestión Urbana en el Instituto Tecnológico de Colima. |
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| Ornela Garelli y Nick Leopold Sordo | |||||||||||
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El plástico es un material que revolucionó el mundo al
permitir la producción en masa, a bajo costo, de productos que benefician a la humanidad, como prótesis médicas, tuberías de agua potable o el recubrimiento de los cables que conducen la electricidad. Sin embargo, la mayoría de los plásticos que se utilizan hoy día son innecesarios y son responsables de una de las principales crisis de contaminación que afectan actualmente al planeta. El plástico fue introducido en el mercado en 1862, y durante sus primeros cien años de existencia se utilizó principalmente para crear productos reutilizables (como teléfonos, radios y piezas para vehículos). Sin embargo, debido a su gran potencial económico, en los cincuentas del siglo siguiente se priorizó la producción de plásticos de un solo uso, también llamados desechables, diseñados para sustituir envases retornables y productos reutilizables hechos de distintos materiales, como las botellas de vidrio; en realidad son completamente innecesarios, ya que simplemente reemplazaron una solución adecuada con una desechable y altamente contaminante. A partir de ese momento, la producción anual de plásticos no ha dejado de incrementarse, pasando de 1.8 millones de toneladas en 1950 a 460 millones de toneladas en 2019. Actualmente, se estima en más de siete mil millones de toneladas la cantidad de basura plástica que contamina el planeta. La contaminación por plásticos es una realidad en México, va desde las alcantarillas tapadas por basura o los residuos plásticos que vemos en las ciudades, hasta los diferentes tipos de ecosistemas terrestres de todo el país, así como ríos, lagos, costas y mares. Las imágenes de los efectos de la contaminación por plásticos en las especies marinas inundan las redes sociales y las noticias del día, cada vez más personas conocen de la existencia de esta problemática. Pero, ¿qué tanto afectan los residuos plásticos a los ecosistemas costeros en nuestro país?, ¿qué tanto sabemos sobre la contaminación de las playas que visitamos?, ¿qué efectos puede tener esta contaminación en nuestra salud? Diversas investigaciones han encontrado microplásticos en especies marinas que se hallan en el país, plásticos en áreas marinas protegidas y en playas muy visitadas por el turismo nacional. Un estudio efectuado por Greenpeace México, el Centro para la Diversidad Biológica y otras instituciones, publicado en 2019, da cuenta de la presencia de microplásticos (fragmentos plásticos menores a cinco milímetros de diámetro) en peces comerciales mexicanos; de una muestra de 755 peces estudiados, 20% contenía microplásticos en sus vísceras, la mayoría tenía una sola pieza, pero hubo un pez en el que se encontraron hasta 45 fragmentos plásticos. Los principales polímeros hallados en dicha muestra fueron: celofán, etilvinilacetato, nailon, poliacrilato, poliestireno, poliéster, polietileno y polipropileno. El tipo de plástico nos da indicios de los productos que se comercializan y consumen y que, al convertirse en residuos, están llegando a contaminar hasta los peces que se venden para consumo en México: se trata de plásticos de un solo uso (innecesarios) como bolsas de supermercado, botellas y envases, fibras provenientes de prendas de ropa y textiles, entre otros. Si bien este estudio no indaga sobre los efectos que la presencia de microplásticos en peces de consumo humano podría tener en la salud de las personas, sí alerta sobre tal posibilidad y nos invita a cuestionarnos cómo este problema no es sólo ambiental sino también de salud pública. Las áreas marinas protegidas de México tampoco están libres de dicha contaminación; en otro estudio llevado a cabo por Greenpeace México en 2020 se estudiaron ocho de ellas, ubicadas en el Golfo de México y el Caribe. En todas ellas se encontraron residuos plásticos, tanto en la superficie como en la columna de agua y el fondo marino, lo que también representa un riesgo para los animales que habitan estas zonas por las posibilidades de quedar enredados o ingerir tales plásticos. De nueva cuenta, los principales residuos identificados en esta investigación refieren a plásticos de un solo uso como botellas, bolsas, tapas, etiquetas y otros desechables, además de los fragmentos de plásticos no identificables, que representan 59% del total. Estos mismos tipos de plásticos se han encontrado contaminando playas de importancia turística, como se señala en un estudio para identificar los plásticos de un solo uso, innecesarios, efectuado por Oceana México y la Universidad Autónoma Metropolitana, tomando muestras en dieciséis playas ubicadas en las cinco regiones marinas de México. Se encontró que los plásticos innecesarios empleados como envases, embalajes y artículos relacionados con alimentos y bebidas constituyen la fracción más importante de los residuos plásticos encontrados en las playas del país. Finalmente, el estudio Amenaza Plástica: un problema en las costas veracruzanas, en el cual se monitoreó la presencia de residuos plásticos en once playas de Veracruz, en el centro del estado, la cuenca baja del Río Jamapa-Cotaxtla y las islas del Parque Nacional Sistema Arrecifal Veracruz, aporta claridad en cuanto a los mayores responsables del problema, mostrando el alto porcentaje de residuos como fragmentos de unicel (27% del total) y botellas de pet desechables (22%), que son los tipos de residuos más comunes en este monitoreo, así como la presencia de residuos plásticos en todos los ecosistemas costeros estudiados. El hecho de que entre los principales residuos encontrados destaquen las botellas de pet es interesante; por un lado porque es el tipo de plástico que, según datos de la industria en el sector, es de los que más se recicla en México y, por el otro, porque nos brinda información acerca de una de las industrias que más contribuye a la contaminación por plásticos en todo el mundo: la industria de alimentos y bebidas. Finalmente, estos estudios dan cuenta de la amplia presencia de residuos plásticos de distinto tipo que están contaminando los ecosistemas costeros mexicanos, desde islas alejadas de la costa y áreas naturales protegidas, que supondríamos fueran zonas libres de contaminación, hasta playas turísticas y ríos que sufren una mayor presión por parte de las zonas urbanas, lo cual tiene efectos directos en los ecosistemas marinos mexicanos. ¿A qué se debe esta contaminación? Dado que los principales tipos de productos plásticos encontrados en los ecosistemas costeros estudiados son de un solo uso, es decir, productos diseñados para utilizarse por un periodo de tiempo muy corto y después desecharse, la cultura del usar y tirar, promovida por las empresas que fabrican y comercializan dichos productos o que los utilizan como envases y empaques de los productos que venden, se encuentra en el origen del problema. Si bien existen retos enormes en la gestión de residuos en nuestras ciudades y, en efecto, las personas consumidoras tenemos mucho que avanzar en la mejora de nuestros hábitos de consumo para hacerlos más sustentables, lo cierto es que la raíz del problema está en la puesta en el mercado de productos diseñados para desecharse. Por ello, para solucionar de fondo este problema las empresas deben dejar atrás los plásticos de un solo uso y avanzar hacia sistemas de distribución de sus productos que sean reutilizables. Poner el foco en la responsabilidad extendida de los productores, es decir, en aquella que tienen las empresas que fabrican, comercializan, importan, manejan tales productos, es esencial para avanzar hacia una solución duradera del problema. En el estudio Amenaza Plástica: un problema en las costas veracruzanas, ya mencionado, además de la identificación de los residuos hallados con mayor frecuencia en los ecosistemas costeros, también se ubicó a las principales empresas que comercializan dichos productos. Saber con exactitud cuáles son nos permite exigirles cambios. Los resultados muestran que en primer lugar se destacan corporaciones del sector de alimentos y bebidas, encabezando la lista The Coca-Cola Company (con 35% de los residuos cuya marca comercial se pudo identificar), seguida por Pepsico, Nestlé, Grupo Danone y marcas de productos de cuidado personal como Colgate-Palmolive, Unilever y Procter & Gamble. Estos hallazgos son similares a los arrojados por las auditorías de marca realizadas a lo largo del mundo por Break Free From Plastics mediante ejercicios de ciencia ciudadana que consisten en la limpieza de alguna playa, parque, bosque urbano o algún otro ecosistema, al mismo tiempo que se efectúa la clasificación de los residuos por tipo de producto (unicel, botellas, bolsas, etiquetas y demás) y se identifican las marcas a las que pertenece cada residuo. En su informe que resume los hallazgos de cinco años de auditorías (de 2018 a 2022), dicha asociación señala a las principales empresas contaminantes: 1) Coca-Cola, 2) Pepsico, 3) Nestlé, 4) Unilever y 5) Mondelez, exactamente las mismas que aparecen en los análisis hechos en México. Coca-Cola, la principal empresa contaminante, debe su puesto a los cientos de miles de botellas de pet desechables que produce cada día y que comercializa en todo el mundo. Son datos de gran importancia para que se conozca el papel central que corresponde a dichas empresas en la solución de este problema. Soluciones El problema de contaminación plástica se detectó por primera vez en la década de los sesentas, cuando el impacto ambiental de los desechables era ya visible. La presión social para que se atendiera el problema incrementó y llevó a la industria petroquímica a desarrollar la narrativa de que los plásticos son reciclables. De esta manera, las compañías se deslindaron de la basura generada por sus productos, y volcaron la responsabilidad en los consumidores. El reciclaje no es la solución al problema de contaminación plástica. La tasa de crecimiento de producción de plásticos en el mundo es exponencialmente mayor a la de la industria del reciclaje, lo cual se debe a que generar plásticos nuevos es un negocio muy lucrativo (valuado globalmente en 600 mil millones de dólares), y a que producir plásticos de material virgen es más fácil, y en general más barato, que de plástico reciclado. Esto hace que la industria del reciclaje se desarrolle únicamente cuando es más lucrativo hacerlo que crear plásticos nuevos; sin embargo, es tan poco lucrativo que, de todos los plásticos que se han producido desde 1862, sólo se ha reciclado 9%. Hasta ahora, la solución más efectiva para frenar la contaminación plástica es la regulación de estos productos. Existen tres tipos de legislaciones que se pueden utilizar para regular: la primera es una prohibición inmediata, es decir, una vez entrada en vigor la legislación, se detiene por completo la circulación de plásticos en el mercado; la segunda es una prohibición progresiva, la cual detiene gradualmente el ingreso de plásticos al mercado hasta llegar a cero; y la tercera legislación es la creación de impuestos al uso y la generación de estos plásticos, mecanismo que funciona como el impuesto al carbón y puede ser aplicado tanto a las industrias como a los consumidores. A nivel mundial se ha comprobado la efectividad de las diferentes medidas regulatorias para reducir la contaminación plástica. Bangladesh fue el primer país en prohibir plásticos innecesarios en 2002; desde ese entonces son más de 120 países los que han adoptado algún tipo de legislación para regularlos. En Brasil, una prohibición federal al uso de bolsas de plástico logró una reducción de 70% en su primer año de vigencia, y una prohibición local en Filipinas logró una reducción de 90%; mientras que mediante un impuesto dirigido a los consumidores Indonesia consiguió una reducción de 40%, y en Portugal un impuesto aplicado a la industria representó una reducción de 74%. En México, 29 de 32 entidades federativas cuentan con algún tipo de regulación, especialmente prohibiciones, de diversos productos plásticos de un solo uso. El plástico innecesario es un problema de talla global que no será resuelto por medio del reciclaje. Las afectaciones al medio ambiente, la salud humana y el cambio climático hacen de este problema uno de los más apremiantes a nivel mundial. Las regulaciones han demostrado ser la manera más efectiva de combatir el problema, lo que marca una ruta clara de los pasos a seguir para frenar esta crisis; sobre todo que dichas regulaciones deben verse complementadas por la inclusión en las leyes nacionales y locales del “principio de la responsabilidad extendida del productor”, una herramienta de política ambiental que permite establecer en la legislación responsabilidades claras para las empresas importadoras, comercializadoras, fabricantes y demás de plásticos de un solo uso, abarcando desde el necesario rediseño de productos para que no sean desechables hasta el financiamiento de infraestructura para la recolecta de envases, entre otras responsabilidades y obligaciones. Las empresas que diseñan y ponen estos productos en el mercado deben asumir la responsabilidad que les corresponde en este problema si queremos alcanzar soluciones efectivas y duraderas a la contaminación plástica. |
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Referencias Bibliográficas
Ambrose, J. 2019. “War on plastic waste faces setback as cost of recycled material soars”, en The Guardian, 13 de octubre (https://www.theguardian.com/environment/ 2019/oct/13/war-on-plastic-waste-faces-setback-as-cost-of-recycled-material-soars). ciel. 2017. “Plastics Industry Knew its Products were Polluting Oceans by 1970s, Then Spent Decades Denying Responsibility and Fighting Regulation”, en Center for International Environmental Law, 5 de diciembre (https://www.ciel.org/news/plastics-industry-knew/). Fundación Heinrich Böll. 2020. Atlas del plástico. Datos y cifras sobre el mundo de los polímeros sintéticos. Fundación Heinrich Böll, Cd. de México. Geyer, R., J. Jambeck y K. Law. 2017. “Production, use, and fate of all plastics ever made”, en Science Advances, vol. 3, núm. 7, p. e1700782. Rivas, M. (coord.). 2019. Estudio sobre el impacto de la contaminación por microplásticos en peces de México. Greenpeace, Cd. De México. Lerner, S. 2019. “The Plastics Industry’s Long Fight To Blame Pollution On You”, en The Intercept, 3 de octubre (https://theintercept.com/2019/10/03/plastics-industry-plastic-pollution/). onu. 2018. Legal limits on single-use plastics and microplastics. Organización de las Naciones Unidas, Nueva York. onu. n.d. Prohibición de plásticos de un solo uso. Conjunto de directrices para la Sostenibilidad, en Organización de las Naciones Unidas, Nueva York. Parker, L. 2020. “Plastic Pollution is a Huge Problem—and It’s Not Too Late to Fix It”, en National Geographic, 6 de octubre (https://www.nationalgeographic.com/science/article/plastic-pollution-huge-problem-not-too-late-to-fix-it). Shanmugam, V., O. Das, R. Esmaeely et al. 2020. “Polymer Recycling in Additive Manufacturing: an Opportunity for the Circular Economy”, en Materials Circular Economy, vol. 2, núm. 11, pp. 1-11. Smith, M., D. Love, C. Rochman y R. Neff. 2018. “Microplastics in Seafood and the Implications for Human Health”, en Current Environmental Health Reports, vol. 5, núm. 3, pp. 375-386. Sobkowicz, M. 2019. “Toward a Circular Economy: Tackling the Plastics Recycling Problem”, en The Conversation, 16 de enero (https://theconversation.com/toward-a-circular-economy-tackling-the-plastics-recycling-problem-105546). Sutton, J. 2009. “Why is It Cheaper to Make New Plastic Bottles Than to Recycle Old Ones? Because Oil Is Cheap — and It’s Easier to Extract a Natural Resource Out of the Ground Than It Is to Recycle Plastic”, en mit School of Engineering, 15 de diciembre (https://engineering.mit.edu/engage/ask-an-engineer/why-is-it-cheaper-to-make-new-plastic-bottles-than-to-recycle-old-ones/). The Center for Environmental Law. 2017. “Fueling Plastics Plastic Industry Awareness of the Ocean Plastics Problem”, en The Center for Environmental Law (https://www.ciel.org/wp-content/uploads/2017/09/Fueling-Plastics-Plastic-Industry-Awareness-of-the-Ocean-Plastics-Problem.pdf). Vázquez, A., M. Velasco, M. Beltrán et al. 2021. Informe final. Estudio para identificar los plásticos de un solo uso innecesarios en México. uam Azcapotzalco y Oceana, Cd. de México. Wilkins, M. 2018. “More Recycling Won’t Solve Plastic Pollution. Scientific American”, en Scientific American, 6 de julio (https://blogs.scientificamerican.com/observations/more-recycling-wont-solve-plastic-pollution/#). |
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| Ornela Garelli Ríos Campañista de Océanos sin Plásticos, Greenpeace México. Estudió Relaciones Internacionales en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (buap) y la maestría en Relaciones Internacionales en la Facultad de Ciencias Políticas y Sociales de la unam. En Greenpeace, trabaja por la protección de los océanos a través de una campaña para lograr la ratificación de un Tratado Global de los Océanos, la aprobación de un Tratado Global de Plásticos y una ley en México que prohíba los plásticos de un solo uso innecesarios e incluya la responsabilidad extendida de los productores. Nick Leopold Sordo Director de Campaña de Océanos sin Plásticos, Oceana México. Es ingeniero mecánico-eléctrico por la Universidad Iberoamericana de México y maestro en Ciencias Ambientales con especialidad en Desarrollo Sustentable por la Universidad de Queensland, Australia. En Oceana enfoca sus esfuerzos en una ley que prohíba los plásticos innecesarios utilizados para el empaquetado del comercio electrónico. Es doctor en Astronomía, catedrático en la maestría en Sistemas Computacionales y la maestría en Arquitectura Sostenible y Gestión Urbana en el Instituto Tecnológico de Colima. |
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| Ramón Bedolla Solano,Lilian Blanck de Oliveira y María Laura Sampedro Rosas |
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Existe una crisis ambiental a nivel mundial que involucra
a la sociedad civil, los gobiernos y las instituciones educativas, principalmente las universidades. La cultura ambiental es escasa en muchos individuos. Organismos internacionales han atendido el cuidado y la preservación del ambiente convocando reuniones y cumbres desde mediados del siglo pasado hasta la actualidad; sin embargo, no se han obtenido los resultados esperados. Los resolutivos de las reuniones de los organismos internacionales han concluido que la educación es una de las estrategias más eficaces para promover cambios de actitudes y aptitudes en las personas. Desde entonces se ha experimentado un recorrido por distintos escenarios de discusión y análisis, resultando en “la conceptualización actual de la educación ambiental como estrategia indispensable para alcanzar los cambios culturales y sociales necesarios para el logro de la preservación del ambiente”.
La educación es importante en diversos campos, sobre todo en las ciencias ambientales. La unesco-Pnuma, afirma que la educación no formal debe desempeñar también un papel importante. No obstante, la educación ambiental necesita integrarse dentro del sistema de la enseñanza formal en todos los niveles a fin de inculcar los conocimientos, la comprensión, los valores y las aptitudes necesarios para el público en general y grupos de profesionales y así facilitar su participación en la búsqueda de soluciones a los problemas ambientales. Los planes de estudios universitarios deben integrar decisivamente la dimensión ambiental. La declaración adoptada por las universidades del mundo en la Conferencia Mundial sobre la Educación Superior de la unesco en 1998 establece lo siguiente: “la pertinencia de la educación superior debe evaluarse en función de la adecuación entre lo que la sociedad espera de las instituciones y lo que éstas hacen; en particular, el respeto de las culturas y la protección del ambiente. Si bien en la actualidad se menciona incluir la dimensión ambiental en los planes de estudio, lo cual establece claramente la integración de la dimensión ambiental en los “escenarios escolares”, se debe tomar en cuenta que la educación posibilita un proceso social sobre el cual se encaminan los fines de la educación ambiental. Por ello, la propuesta de la unesco incluía como necesidades de la educación ambiental reconocer valores, aclarar conceptos y fomentar actitudes y aptitudes. Es decir, el profesorado debe adquirir competencias ambientales y los estudiantes deben estar preparados para promover y a la vez integrar competencias ambientales a las de su formación. Esto significa que “incluir la dimensión ambiental supone la inclusión de asignaturas sociales en carreras de perfil técnico”. Una de las propuestas para la incorporación de la dimensión ambiental en las universidades o en la educación en general son los ejes transversales; éstos se definen como “complementos de la educación” y son planteados por las situaciones problemáticas que afectan a nuestra sociedad en general, ya que el tema ético es fundamental y debe estar presente en todos los componentes de un proyecto educativo institucional. “Incluir la dimensión ambiental en la escuela implica permear todas las áreas del conocimiento”. Las nuevas tendencias en educación sostienen que la educación ambiental no debe comprenderse como materia solamente, sino como proceso que sirve de intermediario para lograr la sustentabilidad que se requiere. Por tal motivo, “la educación ambiental nace inicialmente con el contacto con la naturaleza en los años setentas y muy pronto amplía su campo de acción hacia otros problemas ambientales, incluyendo los socioeconómicos”. De esta manera, la educación ambiental debe constituir un proceso integral, donde “juega su papel en todo el entramado de la enseñanza y el aprendizaje”. Es necesario contar con nuevas estrategias educativas para entender y mitigar desde diversos puntos de vista el deterioro ambiental de nuestro tiempo. “La educación ambiental es la herramienta elemental para que todas las personas adquieran conciencia de la importancia de preservar su entorno”. Un estudio de caso Nuestra investigación inició con un diagnóstico del plan de estudios del curso de la licenciatura en biología de la Universidad Regional de Blumenau (furb) para determinar su dimensión ambiental, es decir conocer las tareas que se aplican en el programa en relación con dicha dimensión. La metodología se basó en un enfoque mixto, esto es, por un lado se efectu el análisis de algunos documentos oficiales del gobierno de Brasil y de la furb que enfatizan la necesidad de integrar la educación ambiental en la educación básica y superior de este país y, por otro, se aplicaron cuestionarios de opinión a docentes y estudiantes. Una investigación similar a ésta arrojó que la dimensión ambiental no está incluida en un programa educativo universitario. El proyecto se denomina “La inclusión de la dimensión ambiental en el currículo del programa de biología de la Universidad de Tolima” en Colombia, su objetivo fue: “determinar los factores curriculares del programa de biología de la Universidad del Tolima y su relación en la formación ambiental de los futuros profesionales en Biología”. Sus resultados muestran que el componente ambiental no está incluido dentro del programa de Biología de la Universidad de Tolima. En nuestro caso se analizó la comprensión de la inclusión de la educación ambiental en el plan de estudios y la importancia que refieren los actores del proceso educativo en el curso de la licenciatura en Biología de esta universidad brasileña ubicada en Blumenau, Santa Catarina, a una distancia de 130 km de la capital de Florianópolis. Se centró en el curso de licenciatura en Ciencias Biológicas enfocado en formar profesores para la docencia en este campo, el cual cuenta con aproximadamente 35 profesores. Es importante mencionar que algunos de ellos laboran en el curso de bachillerato en Ciencias Biológicas. El programa de licenciatura cuenta con una matrícula de 86 alumnos. Los datos de la planta académica y de estudiantes fueron proporcionados por la coordinadora de esta especialidad. La metodología comprendida abarcó técnicas e instrumentos cualitativos y cuantitativos. Los diseños mixtos representan el grado más alto de combinación o integración de los enfoques cualitativo y cuantitativo. Es una investigación descriptiva, empleando la observación y la medición de sus elementos. La información nos proporciona un análisis descriptivo. Se considera un estudio documental porque se revisaron algunos documentos que fortalecen el trabajo. Concerniente a las técnicas aplicadas, se analizó la Resolución núm.2, del 15 de junio de 2012 de las Directrices curriculares nacionales para la educación ambiental del Ministerio de Educación del Consejo Nacional de Educación de Brasil que establece las Directrices curriculares nacionales en materia de educación ambiental. Asimismo, se analizó la Resolución 053/2014/Rectoría de la Universidad Regional de Blumenau que establece las Directrices nacionales para la educación ambiental en la furb y su plan de estudios del curso de licenciatura en Ciencias Biológicas para identificar cómo está incorporado el elemento medio ambiental. Posteriormente se tuvo una conversación con la coordinadora de la licenciatura, así como con un profesor de esta especialidad, para determinar cómo se percibe y cómo se implementa lo ambiental en el plan de estudios. Por último, se aplicó un cuestionario de opinión a profesores y estudiantes para conocer cómo se percibe la problemática. Los documentos En la "Resolución núm. 2, 15 de junio de 2012. Directrices Curriculares Nacionales para la Educación Ambiental", el presidente del Consejo Nacional de Educación (de conformidad con lo dispuesto en la ley núm. 4.024, del 20 de diciembre de 1961, con la letra c) del apartado 1 y la letra c) del apartado 2, la redacción dada por la ley núm. 9.131, del 24 de noviembre de 1995, y en los artículos 22 al 57 de la ley núm. 9.394, del 20 de diciembre de 1996, y con base en el dictamen cne/cp nº 14/2012, homologado por el despacho del Ministro de Educación, publicado en el dou del 15 de junio de 2012) establece las Directrices curriculares nacionales para la educación ambiental considerando la Constitución Federal (de 1988, inciso vi, artículo 225 que determina que el poder público debe promover la educación ambiental en todos los niveles de enseñanza). En el artículo 1 de esta resolución se estipula que las Directrices curriculares nacionales para la educación ambiental serán de observancia para los sistemas de enseñanza y sus instituciones de educación básica y de educación superior. El título III hace referencia a la organización curricular, y específicamente el artículo 16 menciona que la inserción de conocimientos concernientes a la educación ambiental en los planes de estudio de educación básica o de educación superior se puede dar por medio de la transversalidad. Esta resolución establece asimismo que las Directrices curriculares nacionales para la educación ambiental son el sustento legal para que toda institución que imparta educación en Brasil la implemente en su currícula. La Universidad Regional de Blumenau ha considerado este documento para insertar la educación ambiental en sus prácticas educativas. De acuerdo con la Resolución 053/2014, presentada por el rector el 13 de octubre de 2014, se manifiesta que en esta universidad se establece una política de desarrollo permanente y articulada de temas transversales denominada patt, ello por acuerdo de la deliberación del consejo de enseñanza, investigación y extensión, procedimiento núm. 123/2014, tomado de su sesión plenaria del 7 de octubre de 2014. Este acuerdo consideró lo estipulado en la ley núm. 10639/ 2003 que se incluye en el currículo oficial de la red de enseñanza, la obligatoriedad de la temática “Historia y cultura afro-brasileira”; con la resolución, cne/cp núm. 1, del 17 de junio de 2004, que establece las Directrices nacionales para una educación de las relaciones étnicas y raciales, y la enseñanza de la historia y cultura afro-brasileña y africana. Se establecen las Directrices nacionales para educación en derechos humanos; con la Resolución cee/sc núm. 174, de 22 de octubre de 2013 y las Directrices nacionales para la educación ambiental, así como el Plan de desarrollo institucional de la universidad. De acuerdo con la resolución emitida por la furb para incluir temas transversales en su currículo oficial se aprecia que, al igual que otras temáticas, la educación ambiental es tomada en cuenta en esta universidad; esto indica que la educación que se imparte tiene relación con el contexto. Después de analizar el plan de estudios de la licenciatura en Ciencias Biológicas de septiembre de 2012, perteneciente al Centro de Ciencias Biológicas y Naturales, se describe lo siguiente: en la Universidad Regional de Blumenau se imparte el área de biología, es decir, hay una facultad que forma especialistas en este campo, sin embargo, ésta tiene dos áreas que la integran, nos referimos al curso de licenciatura en Biología y al de Ciencias Biológicas. El primer programa se enfoca en formar licenciados en el área de las ciencias biológicas para desempeñarse en el campo educativo y el segundo se enfoca en formar profesionistas en este campo para desempeñarse en la investigación. El documento del curso de licenciatura en Biología tiene un total de 24 cuartillas, su índice contempla como primer elemento la misión y visión, y segundo la contextualización; en el tercero los objetivos del programa y los perfiles de los docentes, así como su organización, los planes de enseñanza, la evaluación de los aprendizajes y la implementación curricular; el cuarto plantea la formación continua de los docentes y estudiantes; y el quinto presenta la evaluación del proyecto pedagógico. En conclusión, el plan de estudios de la licenciatura en Ciencias Biológicas sí incorpora la materia de medio ambiente, ya que se encuentra en las Actividades académicas científico-culturales, donde se estipula la consideración de las resoluciones mec cne 01/2004, 01/2012 y 02/2012, que establecen las Directrices nacionales para la educación ambiental. Los cuestionarios Para conocer la opinión de los estudiantes de la licenciatura en Biología se aplicó un cuestionario con 34 enunciados agrupados en cinco dimensiones: conocimiento general de la problemática ambiental, percepción ambiental en el plan de estudios, implementación didáctica-pedagógica ambiental, competencias ambientales de profesores y competencias ambientales de estudiantes. Las respuestas daban las siguientes opciones: totalmente de acuerdo (5), de acuerdo (4), moderadamente de acuerdo (3), en desacuerdo (2), totalmente en desacuerdo (1). Se aplicó a 37 estudiantes de distintos semestres: tercero, cuarto, quinto, sexto, séptimo, octavo y noveno, y de los cuales 20 son mujeres y 17 hombres; una vez hecho el análisis del resumen de datos sobre el cuestionario de opinión se puede afirmar que en mayor escala tienen los conocimientos generales acerca de la problemática ambiental. Está claro que los estudiantes tienen que desarrollar un sentido crítico, analítico y responsable que permita promover el respeto por la naturaleza y generar propuestas de cambio o solución al problema del medio ambiente del cual el ser humano ha sido responsable directo. La implementación de estrategias didácticas y pedagógicas al respecto también es perceptible en los resultados. En cuanto a los profesores de la licenciatura en Biología se aplicó un cuestionario de opinión con 32 enunciados agrupados en cinco dimensiones: conocimiento general de la problemática ambiental, percepción ambiental en el plan de estudios, implementación didáctica-pedagógica ambiental, competencias ambientales de profesores y competencias ambientales de estudiantes. Las opciones de respuesta fueron: totalmente de acuerdo (5), de acuerdo (4), moderadamente de acuerdo (3), en desacuerdo (2), totalmente en desacuerdo (1). Este cuestionario de opinión se aplicó a diez profesores del curso de licenciatura en Biología de la furb de los cuales seis son mujeres y cuatro hombres, cinco de los entrevistados tienen más de 16 años como docentes, tres están dentro del rango de seis a diez años y solamente dos tienen de uno a cinco años de docencia. En las respuestas se aprecia que cuentan con conocimientos generales acerca de la problemática ambiental y la perciben como un problema derivado de causas humanas, lo cual genera consecuencias que afectan a la sostenibilidad de la sociedad. Esto puede repercutir de manera positiva a la hora de implementar sus conocimientos en relación con el tema ambiental. Por lo que respecta al plan de estudios podemos decir que sí se percibe la integración del elemento medio ambiente en el plan de estudios. Asimismo, podemos darnos cuenta de que las competencias del docente corresponden al currículo, lo cual permite promover en el estudiante el interés por desarrollar sus propias competencias sobre la problemática. Después de organizar las respuestas del cuestionario de opinión en una escala de frecuencias del 0 al 100% por dimensiones (ver tabla 1) se presentan porcentualmente los resultados obtenidos (E=estudiantes, D=docentes). Cabe aclarar que, aunque las dimensiones del instrumento fueron similares, las preguntas para estudiantes y docentes se diseñaron de acuerdo al papel que desempeñan en el proceso de aprendizaje, esto se constata en el análisis cualitativo ya presentado. La inclusión de lo ambiental Los resultados de esta investigación evidencian que en la licenciatura en Biología, la dimensión ambiental, y por ello la educación ambiental, están incorporadas disciplinar y transversalmente. Esta afirmación se fortalece con lo estipulado y analizado en los documentos oficiales revisados, como las Directrices curriculares nacionales para la educación ambiental del Consejo Nacional de Educación de Brasil, y el documento de la Universidad Regional de Blumenau, Resolución 053/ 2014/Rectoría, que establece de común acuerdo la incorporación de las mismas. Es importante comentar que las disposiciones que reglamentan legalmente la incorporación de educación ambiental se han tomado en cuenta. Las respuestas mostraron que tanto profesores como estudiantes perciben la problemática ambiental que se vive a nivel mundial, en la región y en el contexto local. Los resultados de este estudio marcan la pauta para asegurar que en otros programas educativos de esta universidad la educación ambiental se hace presente. Esta investigación se diferencia por completo de los resultados de la investigación realizada por Pérez en Colombia, en la que se identificó que lo ambiental no está incluido en el programa educativo. Es de suma importancia vincular las tareas de la universidad con las exigencias sociales. Una de ellas es atender las problemáticas ambientales que impactan negativamente en varios aspectos sociales como la pobreza, la educación, la salud, entre otros. La educación ambiental es un medio para lograr la sustentabilidad. Las universidades, por indicaciones y recomendaciones de organismos internacionales y otros entes preocupados, deben integrar en sus planes de estudio la dimensión ambiental para desarrollar procesos que busquen hacer conscientes a las personas a fin de intervenir y actuar en la preservación del medio ambiente. Implementar la educación ambiental en el currículo universitario implica contribuir de una forma u otra en el desarrollo sustentable de un país o una región. Las universidades deben estar preparadas para integrar lo ambiental en los currículos, los profesores deben desarrollar habilidades y estrategias en este campo de modo que le permita a los estudiantes, a su vez, promover competencias en ese mismo ámbito y adecuarlas a su campo de formación. La integración en sus propuestas curriculares se puede efectuar en sus disciplinas de manera transversal. El curso investigado refleja la integración de la educación ambiental favorablemente, lo que a su vez promueve procesos educativos que contribuyen a salvaguardar el entorno en lo social, cultural, político y natural. |
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Referencias Bibliográficas
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| Ramón Bedolla Solano Universidad Autónoma de Guerrero. Obtuvo el grado en Educación en la Escuela Justo Sierra, Acapulco, con una tesis sobre estrategia metodológica de dramatización de contenidos educativos en el 2005. Realizó su doctorado en Desarrollo Regional en la Universidad Autónoma de Guerrero obteniendo el grado en el 2011. En el 2015, realizó una estancia académica en la Universidad Metropolitana Nelson Mandela, Sudáfrica. Es profesor-investigador en el doctorado en Ciencias Ambientales inscrito en el pnpc y su lgac es educación y sustentabilidad. sni (c), 2014-2016. Lilian Blanck de Oliveira Universidad Regional de Blumenau, Brasil. Obtuvo el grado de Pedagogía por la Fundación Educativa Regional Jaraguaense y doctorado en Teología por la Escuela Superior de Teología, área: Educación y Religión, es profesora del posgrado en Desarrollo Regional de la Fundación Universidad Regional de Blumenau, Brasil. Es líder del Grupo de Investigación: Ethos, Alteridad y Desarrollo. Tiene experiencia en el área de sociedad, culturas, educación y religión y desarrolla los temas: diversidades histórico-culturales, territorio y derechos humanos, currículo, desarrollo, formación de profesores, entre otros. María Laura Sampedro Rosas Universidad Autónoma de Guerrero. Obtuvo el doctorado de fitopatología en el Instituto Pasteur, en París, Francia, con la tesis “Laboratorio de Control Biológico Contra los Insectos” en 1982. En el 2014, realizó una estancia académica en la Universidad de Arizona. Es profesora-investigadora en el doctorado en Ciencias Ambientales inscrito en el pnpc y su lgac es saberes ambientales y evaluación y manejo sustentable de los recursos naturales. Cuenta con el reconocimiento al perfil deseable y sni i. |
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| de la tecnología | |
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| Nanorrobots sustentables para la detección óptica de contaminantes tóxicos |
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| Naveen Kumar Reddy Bogireddy y Vivechana Agarwal | ||||||||||||||
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Ante la gran importancia que reviste el problema de
salud en los países en vías de desarrollo debido a las enfermedades causadas por la ingesta de alimentos y bebidas contaminadas por actividades industriales, como los accidentes cerebrovasculares, las relacionadas con el corazón (hipertensión y otras cardiovasculares), las crónicas de vías respiratorias inferiores, cáncer, piel, diabetes y otras más, existe una necesidad urgente de implementar medidas que permitan el acceso a tecnologías para detección de contaminantes en áreas afectadas por actividad agrícola (pesticidas y fertilizantes tóxicos), industrial (textil y comida), farmacéutico (drogas y medicamentos) y minero (plata, oro, cobre, zinc, etcétera).
Tal es el objetivo de los llamados servicios de diagnóstico en el punto de atención (pa), es decir, directamente en donde se encuentran las personas afectadas, en el entorno contaminado (figura 1). En zonas del mundo real, en países de ingresos bajos y medianos, el potencial de estas tecnologías permitiría mejorar la atención médica, principalmente mediante la detección oportuna de metales pesados, contaminantes, colorantes y pesticidas. Para lograr este objetivo, los desarrolladores de dichos dispositivos se han guiado por requisitos esenciales: simple y seguro de usar, robusto en almacenamiento y uso, y han considerando además la carga de enfermedad, el estado económico, la infraestructura de pruebas, los requisitos de personal, el impacto y el costo-beneficio. Así fueron concebidos los nanorrobots de detección óptica de contaminantes tóxicos. El uso de materiales nano Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro (i.e., 100 000 veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano). Las partículas de tamaño nanométrico existen en la naturaleza y se pueden crear a partir de varios productos, como el carbono o minerales como la plata. Aun así, por definición, los nanomateriales deben tener al menos una dimensión inferior a aproximadamente 100 nanómetros. La mayoría de los materiales a nano escala son demasiado pequeños para verse a simple vista e incluso con microscopios de laboratorio convencionales. Los nanomateriales han ganado prominencia en el avance tecnológico debido a sus excepcionales propiedades ópticas, magnéticas, eléctricas y otras, debido a que dichas propiedades emergentes tienen el potencial de generar impactos significativos en la electrónica, la medicina, el medio ambiente y otros campos. Tales propiedades dependen principalmente de los materiales que contienen los contaminantes, pero también de otros parámetros de los puntos cuánticos de carbono, como los procesos de fabricación, propiedades ópticas, físicas y químicas, entre otros. En un principio, los puntos cuánticos de carbono se fabricaron con materiales tóxicos (no amigables con el ambiente), pero hoy día se han logrado obtener a partir de desechos agroindustriales de productos como frutas y vegetales, mediante síntesis verde, usando técnicas simples como la hidrotermal y la carbonización; es decir, son sustentables, abundantes y amigables con el medio ambiente, todas ellas grandes ventajas. ¿Cómo ayudan los robotsitos? El proceso es el siguiente: se hacen las pruebas de selectividad de los elementos tóxicos, como metales pesados, contaminantes de agua (como nitrofenol y clorofenol), colorantes o alcohol, empleando puntos cuánticos de carbono; se efectúan pruebas de sensibilidad, interferencia y floculación de los contaminantes tóxicos que resultaron selectos; se analizan los cambios en las propiedades de los nanomateriales propuestos en presencia de contaminantes. Para ello: 1) se miden las propiedades de los puntos cuánticos de carbono utilizando algunas técnicas de laboratorio (espectroscopía); 2) después de que la señal de propiedades ópticas se alcanza a ver, podemos agregar agua contaminada en puntos cuánticos de carbono optimizados y medir sus propiedades ópticas otra vez para observar los cambios (figura 2); los puntos cuánticos de carbono entran en un estado de transición, donde drásticamente comienzan a aparecer cambios en sus propiedades, tales como: a) incrementar o disminuir su intensidad de señal óptica y color visual bajo de lámpara de luz ultravioleta (uv) o luz de día; y b) cambio en su longitud de onda izquierda o derecha y en el color visible bajo la lámpara de luz ultravioleta o luz de día; finalmente, 3) se efectúa lo mismo que en el anterior, pero se agregan los puntos cuánticos de carbono sin y con agua contaminada sobre tiras de papel blanco; podremos ver los cambios bajo lámpara de día y ultravioleta. Conclusiones El aplicar materiales verdes para la detección de contaminantes prioritarios procedentes del sector agrícola (pesticidas y fertilizantes tóxicos), industrial (textil y comida), farmacéutico (drogas y medicamentos) y minero (plata, oro, cobre, zinc, entre otros minerales) conllevaría una mejor calidad de vida de la población en términos de salud. Además, se promueve la protección al medio ambiente debido al uso únicamente de residuos (agroindustriales y electrónicos) que carecen de un manejo sustentable, impulsando la química verde como tecnología principal. Finalmente, los resultados están enfocados para cumplir con los objetivos del desarrollo sostenible 3 y 6 contemplados por la onu. La unión de ciencia y tecnología para mitigar los efectos secundarios ocasionados por el sector industrial y agrícola puede coadyuvar a un desarrollo sostenible en el mundo. |
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Referencias bibliográficas Bogireddy, N. K. R. 2020. Nuevos bio-nanomateriales para remediación ambiental. Tesis de doctorado. Instituto de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas, uaem. Bogireddy, N. K. R., P. Umapada, L. Martinez y V. Agarwal. 2018. “Size Controlled Green Synthesis of Gold Nanoparticles Using Coffea Arabica Seed Extract and Their Catalytic Performance in 4-Nitrophenol Reduction”, en rsc Advances, vol. 8, núm. 44, p. 24-819. Bogireddy, N. K. R., V. Barba, y V. Agarwal. 2019. “Nitrogen-Doped Graphene Oxide Dots-Based “Turn-OFF” H2O2, Au(III), and “Turn-OFF–ON” Hg(II) Sensors as Logic Gates and Molecular Keypad Locks”, en acs Omega, vol. 4, núm. 6, pp. 10702–10713. Bogireddy, N. K. R., R. Cruz, M. A. Valenzuela y V. Agarwal. 2019. “4-Nitrophenol Optical Sensing with N Doped Oxidized Carbon Dots”, en Journal of Hazardous Materials, vol. 386, p. 121-643. Bogireddy, N. K. R., P. Sahare, U. Pal, S. Olive, L. Martínez y V. Agarwal. 2020. “Platinum Nanoparticle-Assembled Porous Biogenic Silica 3D Hybrid Structures with Outstanding 4-Nitrophenol Degradation Performance”, en Chemical Engineering Journal, vol. 388, p. 124-237. Bogireddy, N. K. R., J. Lara, L. Fragoso, y V. Agarwal. 2020. “One-step hydrothermal preparation of highly stable N doped oxidized carbon dots for toxic organic pollutants sensing and bioimaging”, en Chemical Engineering Journal, vol. 401, p. 126097. Bogireddy, N. K. R., S. Rios y V. Agarwal. 2021. “Simple One Step Synthesis of Dual Emissive Heteroatom Doped Carbon Dots for Acetone sensing in Commercial Products and Cr (VI) Reduction”, en Chemical Engineering Journal, vol. 414, p.128-830. Bogireddy, N. K. R., A. El Hachimi, J. Muníz, A. L. Elías, Y. Lei, M. Terrones y V. Agarwal. 2021. “Integration of Nitrogen-Doped Graphene Oxide Dots with Au Nanoparticles for Enhanced Electrocatalytic Hydrogen Evolution”, en ACS Applied Nano Materials, vol. 4, núm. 11, pp. 11513-11525. Latha, M., R. Aruna, N. Bogireddy, S. Ríos, W. Mochan, J. Castrellón y V. Agarwal. 2020. “N-doped Oxidized Carbon Dots for Methanol Sensing in Alcoholic Beverages”, en rsc Advances, vol. 10, núm. 38, pp. 22522-22532. Tchounwou, P. B., G. Clement, A. K. Patlolla y D. J. Sutton. 2012. “Heavy Metals Toxicity and the Environment”, en Experientia Supplementum, vol. 101, pp. 133-164. odmer, W. 2003. “R. A. Fisher statistician and geneticist extraordinary: a personal view”, en International Journal of Epidemiology, vol. 32, núm. 6, pp. 938–942. Phillips, J. M. 2015. “Notes: hypothesis testing, Fisher’s exact test. CS 3130 / ECE 3530”, en Probability and Statistics for Engineers. Teaching lectures from Utah University (https://acortar.link/inrR8H). Resto, N. 2013. Chado: the way of tea. Pasadena. Senn, S. J. 2012. “Tea for three: on infusions and inferences and milk in first”, en Significance, vol. 9, núm. 6, pp. 30–33. |
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| Naveen Kumar Reddy Bogireddy Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México. Vivechana Agarwal Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. |
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cómo citar este artículo
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| del transporte | |
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| Vehículo híbrido, presente y futuro |
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| Braian Zepeda Beltrán | ||||||||||||||
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Los vehículos híbridos son una oportunidad para
mantener el ambiente estable y no contaminarlo. El término “híbrido eléctrico” denota la combinación de un motor de combustión interna y uno o varios motores eléctricos. Un vehículo híbrido puede tener una mayor eficiencia energética. Esto puede deberse al uso de un motor más pequeño y la utilización de sistemas de recuperación de energía (frenos regenerativos). Son más costosos los vehículos híbridos por el beneficio que brindan, ahorran dinero, tienen menos problemas en el motor, etc. Este tipo de vehículo nos da oportunidad de ayudar al planeta sin dejar de transportarnos. Varias reseñas en el mercado tienen sus propias conclusiones y críticas acerca del vehículo híbrido, aunque hoy en día la mayoría de las personas tiene un vehículo en casa que contamina. Sin embargo, es cierto que algunas tecnologías híbridas tienen perjuicios ambientales; por ejemplo, la producción y reciclado de baterías, el vehículo alcanza menor velocidad o que tiene problemas de mantenimiento general más frecuentes. Como todo producto, presenta sus ventajas y desventajas, pero puede constituir un cambio para mantener sano nuestro ambiente. Hay diferentes fuentes de potencia para los vehículos híbridos: 1) carbón, madera u otro sólido combustible; 2) gas natural comprimido; 3) electricidad; 4) campos electromagnéticos, radiofrecuencias; 5) batería de tracción; 6) tracción humana; y 7) hidrógeno. Este tipo de vehículo se remonta a mediados de los sesentas, cuando la humanidad empieza a darse cuenta de las consecuencias de la contaminación, que ahora se están volviendo incontrolables. El primer vehículo híbrido fue construido por el ingeniero Victor Wouk en 2010, quien quería ver un cambio en los vehículos de hoy día que contaminan el aire y también generan contaminación sonora. Así fue como Honda lanzó el primer vehículo híbrido al mercado en febrero de 2011 y poco a poco fueron apareciendo en otras empresas. Para mayo de 2019 había más de veinte modelos de vehículos híbridos en el mercado; incluyendo a empresas. Los automóviles híbridos tienen varias características positivas: utilizan un motor eléctrico y uno de combustión interna para su funcionamiento. Dependiendo del tipo de uso para el que están diseñados, los motores pueden funcionar en serie o en paralelo. En los primeros, el motor de combustión interna acciona un generador que suministra electricidad a un motor eléctrico, mismo que está conectado a las ruedas; es decir, el vehículo se mueve finalmente con la potencia que suministra el motor eléctrico, el cual utiliza la energía eléctrica que produce el generador accionado por el motor de combustión interna. La ventaja de este tipo de autos es que si necesitan prestaciones o autonomía, el motor eléctrico puede recibir a la vez energía de las baterías y del generador. En los vehículos híbridos en paralelo, tanto el motor eléctrico como el de gasolina están conectados a las ruedas del vehículo. Son más complejos, pero también más eficaces de cara a reducir el consumo y las emisiones sin perjudicar las prestaciones. Para el tráfico urbano, donde no hace falta mucha potencia y buscando un nivel de emisiones cero, el vehículo funciona sólo con el motor eléctrico, que toma la corriente de las baterías instaladas en el coche. Un vehículo necesita realizar trabajo para desplazarse, para ello debe adquirir energía de alguna fuente y transformarla con algún tipo de motor (térmico convencional, eléctrico, etc.), en energía cinética para que las ruedas giren y se produzca el desplazamiento. Es lo que se denomina la cadena cinemática. Los vehículos normalmente tienen motores de combustión interna que rondan entre 45 y 240 CV de potencia máxima. Esta potencia se requiere en situaciones particulares, tales como aceleraciones a fondo, subida de agudas pendientes con alta carga de vehículos y a gran velocidad. El hecho de que la mayoría del tiempo dicha potencia no sea requerida supone un despilfarro de energía, por lo que sobredimensionar un motor es una mala alternativa. Además, un vehículo clásico toma energía que se encuentra almacenada en un fósil, la cual es liberada mediante la combustión en el interior de un motor térmico convencional. El par de salida de ese motor térmico se trasmite a las ruedas. El motor eléctrico, combinado con el motor de gasolina, es una alternativa al empleo de vehículos únicamente propulsados por energía fósil procedente de fuentes no renovables. Tradicionalmente, los motores que han propulsado a los automóviles han sido sobredimensionados con respecto de lo estrictamente necesario para un uso habitual. Dado que el mayor consumo energético de los vehículos sucede en la ciudad, en donde las paradas son continuas, los motores eléctricos constituyen un ahorro energético notable; mientras que un motor térmico necesita incrementar sus revoluciones para aumentar su par, el motor eléctrico tiene un par (fuerza del motor) constante, es decir produce la misma aceleración al comenzar la marcha que con el vehículo en movimiento; su eficiencia es por tanto mayor. Otro factor que reduce la eficacia del rendimiento en recorridos muy transitados es la forma de detener el vehículo. La energía eléctrica es un recurso energético puente que es almacenado en baterías. Al sustituir al térmico, el motor eléctrico se considera actualmente un gran avance de economía sostenible. La contaminación emitida para el funcionamiento de éste es muy baja en comparación con la del motor de combustible fósil. Si bien el almacenamiento de la electricidad en baterías supone una barrera tecnológica importante para el uso de un motor eléctrico en automoción, los motores eléctricos han demostrado capacidades de sobra para impulsar otros tipos de máquinas como trenes, máquinas estáticas y robots de fábricas, puesto que pueden conectarse sin problemas a líneas de corriente de alta potencia. Conclusiones Con base en lo anterior, se puede concluir que el funcionamiento del vehículo híbrido es adecuado para lograr el objetivo de reducir la contaminación y tener un mejor desempeño en el transporte. Soy originario de cdmx y puedo decir que hay distintos factores negativos que afectan nuestra vida cotidiana; algunas ventajas de este producto es que genera mayor eficiencia en el consumo de combustible en ciudad, menos ruido que un motor térmico, respuesta inmediata, mayor autonomía, entre otros. |
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Referencias bibliográficas Información tomada de diferentes sitios en la red. |
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| Braian Zepeda Beltrán Estudiante del Tecnológico de Monterrey, Campus Ciudad de México. |
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cómo citar este artículo
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| del transporte | |
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| Un depurador de basura para las coladeras de la Ciudad de México |  |
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| Sahira Belen Hernández Molina, Víctor Hugo Flores Carmona, Ubaldo Sigüenza Castillo y Carlos Tufiño Toriz | ||||||||||||||
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La basura es un problema grave en las ciudades, que
se debe en parte al incremento de la población y al subsecuente aumento en la producción de desechos. La lluvia es la precipitación de gotas que cae desde una nube; es un fenómeno atmosférico que se inicia con la condensación del vapor de agua que se contiene en las nubes cuando éstas atraviesan el aire frío. La conjunción de ambas puede producir serias inundaciones, principalmente por el bloqueo de las coladeras de desagüe. En la ciudad de México las inundaciones han sido un problema recurrente desde la época prehispánica por ser una cuenca cerrada con lagos en su interior. No obstante, fue la urbanización y su crecimiento avanzado y veloz, aunado a la falta de acciones preventivas para evitarlo, lo que ha provocado que el problema de las inundaciones se encuentre muy avanzado y complicado de solucionar. Actualmente en ella se concentra el mayor número de inundaciones de toda la región central del país. A partir de lo anterior, en equipo nos propusimos diseñar una coladera de calle trituradora que permita el libre flujo de agua al deshacer la basura que usualmente se detiene fuera de ésta o simplemente la tapa, provocando inundaciones. Emprendimos una investigación que tiene como objetivo disminuir los problemas de inundaciones en las calles de la ciudad de México. En ella alcanzamos a ver una pequeña representación de los beneficios de este prototipo mediante una metodología y un diseño experimental utilizando manipulación y pruebas controladas para el fenómeno. Aún en proceso, nuestro objetivo es tener resultados eficientes mediante instrumentos de evaluación del prototipo para hacer ajustes y lograr un mejor funcionamiento. Creemos que es importante contar con proyectos como éste. La propuesta En los sistemas de drenaje pluvial, las bocas de tormenta se utilizan para recoger el escurrimiento y descargarlo a un colector subterráneo; se encuentran normalmente en cunetas o en calles pavimentadas. Brown y colaboradores presentan con detalle cuatro clases de coladeras para captación, usadas para el drenaje superficial en calles: a) de piso; b) de banqueta o deprimida; c) de piso banqueta; y d) de ranura o longitudinal. Las coladeras de piso banqueta proporcionan las ventajas de las coladeras de piso y de las de banqueta. Esta combinación resulta en una captación de alta capacidad. Cuando la apertura de banqueta precede a la rejilla de piso, la primera actúa como un interceptor de basura durante las fases iniciales de una tormenta. Poseen mayor capacidad hidráulica que las de banqueta (25 litros por segundo), el albañal de conexión —conducto o canal por el que salen las aguas sucias o residuales— es de 15 centímetros de diámetro. Respecto del material, existen coladeras de piso de rejillas de fierro fundido, de concreto reforzado y acero estructural. El lugar El área sometida a estudio para este proyecto fue la Calle 31, entre la Avenida 12 y la Avenida 14, la cual desemboca en la Calzada Ignacio Zaragoza, ubicada en la alcaldía Iztapalapa que, según el censo de población y vivienda realizado por el inegi en 2020, cuenta con una población de 1 835 486 habitantes. Las aguas residuales suelen manipularse en grandes cantidades con algunos elementos químicos. Dichos desechos provienen en su mayoría de industrias, granjas o lugares comerciales muy concurridos. Un flujo de agua puede variar, ya sea disminuyendo por la cantidad de elementos que lo obstruyan o aumentando su velocidad si proviene de un flujo de agua turbulento que afecta varias zonas; por otro lado, puede ser un flujo permanente, que consta de una acumulación de agua en un cierto lugar. El estudio Mediante una investigación experimental, utilizando manipulación y pruebas controladas para el fenómeno, se buscó la disminución de las inundaciones por medio de la creación de un triturador para coladeras. Para ello se tomaron muestras y se midieron las variables antes de poner el triturador de basura y después de que éste se colocara en la coladera para así tener resultados reales y poder cuantificar los beneficios que puede ofrecer este diseño. El objetivo es dar soluciones al fenómeno y ayudar a mejorar la vida diaria, considerando listas de control para cuantificar los resultados que ofrezca el triturador. El proceso fue el siguiente: 1) obtención de datos: un grupo de control observó el número de fenómenos que se presentaron en el transcurso de tres días en temporada de lluvias, y un grupo experimental recabó datos para observar diferencias en donde se colocó el prototipo; 2) impacto y cuantificación de resultados: un grupo de control observó si se presentaron más fenómenos en el sitio sin prototipo, y un grupo experimental en donde se colocó el prototipo observó y comparó los resultados; y 3) diversificación: se colocó el prototipo en puntos diferentes y se observó si hubo beneficios; un grupo de control observó los fenómenos que se presentaron en sitios sin prototipo y un grupo experimental en donde se colocó la coladera con trituradora, luego se compararon resultados. La metodología consistió, por lo tanto, en un grupo de control para recolectar los datos según el número de fenómenos presentados en el tiempo establecido; y un grupo experimental que sirvió para poner a prueba el triturador de basura, y recolectar datos para comprobar si el prototipo disminuye el número de fenómenos y así determinar si el triturador es efectivo. Resultados La primera prueba con el prototipo fue poco exitosa. En la última prueba se modificó la batería, dando mejores resultados, ya que la mayoría de los elementos se trituró, aunque aún faltó más potencia para una trituración ideal. Tras realizar tres pruebas del prototipo de trituración de basura, pudimos observar que es necesario hacer algunos estudios de velocidad, fuerza y potencia para que el motor logre funcionar correctamente. Sin embargo, cada prueba fue significativa y se obtuvo resultados esperados, pero sobre todo cumplió con el objetivo de triturar algunos elementos de basura regular. |
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Referencias bibliográficas Ahumada, D. 2018. “Accidentes y hasta muertes por robo de coladeras en cdmx”, en Chilango (https://www.chilango.com/noticias/reportajes/robo-de-coladeras-cdmx/). Chaman, A. B. 2012. Manejo de basura y su clasificación. Universidad de San Carlos de Guatemala, Guatemala.Fibras y Normas de Colombia. 2024. “Inicio”, en Fibras & Normas de Colombia S. A. S. (https://www.fibrasynormas decolombia.com/) liming. 2024. “Planta móvil sobre orugas”, en Liming Heavy Industry (http://www.movilchancadora.com/planta-movil-sobre-orugas/). Sánchez, J. 2018. “Causas y consecuencias de las inundaciones”, en Ecologia Verde (https://www.ecologiaverde.com/causas-y-consecuencias-de-las-inundaciones-1282.html). |
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| Sahira Belen Hernández Molina Víctor Hugo Flores Carmona Ubaldo Sigüenza Castillo Carlos Tufiño Toriz Universidad Autónoma de Nayarit. |
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| Dispersión planetaria de los plásticos de un solo uso |
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| Salvador Reynoso, Nancy Vega y Harry Alvarez | ||||||||||||||
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En la actualidad el uso del plástico en la vida cotidiana
es tal que no existe casi ningún lugar sin un objeto hecho total o parcialmente de este material. No obstante, cabe señalar que fue hasta la década de los cincuentas cuando comenzó una producción masiva de plástico, con un promedio de 1.5 millones de toneladas anuales, incrementando con el tiempo su uso debido a las múltiples utilidades que se le encontraron y llegando en la actualidad, de acuerdo con el sitio web Plastics Europe, a cerca de 367 millones de toneladas anuales, es decir más de 240% de lo que se producía hace setenta años.
Sus propiedades fisicoquímicas y su alta resistencia a la degradación permiten que el plástico sea utilizado en diversas industrias como la automotriz, farmacéutica, tecnológica e incluso en la elaboración de prótesis. Sin embargo, el material del que están hechas las botellas de agua o refrescos no es necesariamente el mismo con el que están elaborados los artículos para la cocina o las llantas de los automóviles y otros productos; es decir, la composición química del plástico puede variar dependiendo de la utilidad que se le dé, de la temperatura que soportará, de su dureza e incluso de su interacción con el agua o el aire. Entre los compuestos plásticos más utilizados se encuentran el pet (tereftalato de polietileno), el hdpe (polietileno de alta densidad) y el pvc (policloruro de vinilo), los cuales pueden tener distintos usos, que van desde la elaboración de botellas de plástico, como el pet, hasta la fabricación de instalaciones hidráulicas con pvc. De manera común, la mayor parte del plástico es de un solo uso, es decir, sólo se utiliza para contener el producto que se va a consumir y se desecha; si bien es cierto que existen productos plásticos que se utilizan durante un lapso mayor, la realidad es que son los menos y, finalmente, sin importar el tiempo de uso, su destino será casi siempre el mismo: convertirse en basura. Como la gran mayoría de los plásticos que se emplean hoy día tienen un proceso de degradación lento, y dada su producción masiva y los malos procesos de manejo de desecho, se han desencadenado problemas ambientales como la pérdida de la biodiversidad o los asociados con su acumulación, formando islas de plástico –tanto de macroplásticos como de microplásticos– en los océanos Pacífico y Atlántico, en el Mar Mediterráneo y de Cortés y otros más. De acuerdo con su tamaño, los plásticos se pueden clasificar en macroplásticos (mayores de 25 milímetros), mesoplásticos (de 5 a 25 milímetros), microplásticos (de 5 milímetros a 100 nanómetros) y nanoplásticos (menores de 100 nanómetros). Los microplásticos, de acuerdo con su origen, se denominan primarios y secundarios: los primeros son aquellos fabricados a ese tamaño con fines industriales, cosméticos, entre otros, como las perlas de poliestireno con las que se rellenan algunos peluches y los maquillajes en polvo; los segundos son producto de la degradación física, química y biológica que sufren los plásticos de tamaño mayor, como botellas, bolsas y llantas de vehículos, por mencionar algunos. Debido a su tamaño, los microplásticos son fáciles de transportar, tanto por el viento como por las corrientes oceánicas, depositándose en el arena de las costas y las calles de las grandes ciudades, llegando así a cubrir prácticamente la totalidad de la superficie terrestre. En los últimos años se ha llevado a cabo un gran número de estudios para detectar microplásticos en ambientes marinos, donde se ha determinado que su abundancia en los océanos varía según la ubicación. Se ha reportado su presencia en el Océano Atlántico en concentraciones de 1.15 (1.45) microplásticos por metro cúbico (mp/m3), en el Océano Pacífico nororiental de 279 (178) mp/m3, en el Océano Ártico de 0.34 (0.31) mp/m3, en el Mar de China Meridional de 2 569 (1 770) mp/m3 y en el Mar de Ross, en Antártida, de 0.17 (0.34) mp/m3. Por otro lado, se incorporan con facilidad a la atmósfera y, al ser transportados por el viento, pueden recorrer distancias de hasta 95 kilómetros y tener un impacto importante en la calidad del aire de sitios lejanos a la fuente de origen; estudios recientes han demostrado su presencia en la atmósfera de Shanghái, China, en concentraciones de 4.18 mp/m3, en París (Francia) oscilando entre 0.30 y 1.50 mp/m3, por mencionar algunos casos. Los microplásticos no sólo se encuentran en el aire y el agua, también han sido encontrados en productos comestibles como el atún, la leche, la cerveza y la miel, entre otros, lo cual muestra la importancia de su estudio debido a que pueden contener en su superficie sustancias tóxicas que alteren la salud de los seres vivos, ya sea por ingestión directa e indirecta o por inhalación. Entre los principales efectos en la salud humana se encuentran alteraciones al sistema digestivo, respiratorio y nervioso central. Aunque las afectaciones a la salud humana son de gran interés para la población global, también se pueden ver perjudicados otros organismos, ya que el tamaño de los fragmentos plásticos tan variable hace que sean de fácil ingestión para la fauna marina y terrestre e incluso, al encontrarse en el sustrato terrestre, se pueden incorporar en la estructura de algunas plantas. Ante la problemática ambiental causada por los microplásticos resulta indispensable ampliar los estudios sobre su presencia en las diferentes matrices ambientales a nivel mundial. En México se han identificado y cuantificado diferentes tipos de microplásticos en la arena de las zonas costeras, en las aguas subterráneas de Yucatán y en algunos otros cuerpos de agua; sin embargo, es necesario profundizar en el conocimiento de su composición química y concentración en otros cuerpos de agua, en el aire y el suelo. En la actualidad sólo existe un estudio en el país centrado en su presencia en la atmósfera, y se obtuvieron concentraciones de 0.205 mp/m3 y 0.110 mp/m3 en material particulado pm10 y pm2.5, respectivamente. Así, sería deseable un aumento en las investigaciones sobre microplásticos con el fin de poder abordar otros aspectos de relevancia, como la implementación de normas y métodos de muestreo similares a los empleados para contaminantes del aire, que se monitorean continuamente, ya que, al igual que estos últimos, poco a poco los fragmentos plásticos se están convirtiendo en una amenaza ambiental dada su abundancia y sus efectos en la salud pública. |
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Referencias bibliográficas Allen, S., D. Allen, V. Phoenix et al. 2019. “Atmospheric Transport and Deposition of Microplastics in a Remote Mountain Catchment”, en Nature Geoscience, vol. 12, pp 339-344. Cai, L., J. Wang, J. Peng et al. 2017. “Characteristic of Microplastics in the Atmospheric Fallout from Dongguan City, China: Preliminary Research and First Evidence”, en Environmental Science and Pollution Research, vol. 24, pp. 24928–24935. Cincinelli, A., C. Scopetani, D. Chelazzi et al. 2017. “Microplastic in the Surface Waters of the Ross Sea (Antarctica): Occurrence, Distribution and Characterization by ftir”, en Chemosphere, vol. 175, pp 391–400. Desforges, J.P.W. et al. 2014. “Widespread Distribution of Microplastics in Subsurface Seawater in the ne Pacific Ocean”, en Marine Pollution Bulletin, vol. 79, pp. 94–99. Dris, R., J. Gasperi, C. Mirande et al. 2017. “A First Overview of Textile Fibers, Including Microplastics, in Indoor and Outdoor Environments”, en Environmental Pollution, vol. 221, pp. 453–458. Guzmán, A. F. 2020. “Islas de plástico, un triste y preocupante paisaje”, en Gaceta unam (https://www.gaceta.unam.mx/islas-de-plastico-un-triste-y-preocupante-paisaje/) La Daana. K. K., R. Officer, O. Lyashevska et al. 2017. “Microplastic Abundance, Distribution and Composition along a Latitudinal Gradient in the Atlantic Ocean”, en Marine Pollution Bulletin, vol. 115, pp. 307–314. Li J., H. Liu y J. P. Chen. 2018. “Microplastics in FreshWater Systems: A Review on Occurrence, Environmental Effects, and Methods for Microplastics Detection”, en Water Research, vol. 137, pp. 362–374. Liu, K., X. Wang, T. Fang et al. 2019. “Source and Potential Risk Assessment of Suspended Atmospheric Microplastics in Shanghai”, en Science of the Total Environment, vol. 675, pp. 462–471. Lusher, A. L., V. Tirell, I. O’Connor y R. Officer. 2015. “Microplastics in Arctic Polar Waters: The First Reported Values of Particles in Surface and Sub-Surface Samples”, en Scientific Reports, vol. 5, pp. 14947. Malankowska M., C. Echaide-Gorriz y J. Coronas. 2021. “Microplastics in Marine Environment: A Review on Sources, Classification, and Potential Remediation by Membrane Technology”, en Environmental Science: Water Research & Technology, vol. 7, pp. 243-258. Plastics Europe. 2021. “Plastics Europe Association of Plastics Manufacturers Plastics: The Facts 2021 An analysis of European Plastics Production, Demand and Waste Data”, en Plastics Europe (https://plasticseurope.org/knowledge-hub/plastics-the-facts-2021/) Rhodes, C. J. 2018. “Plastic Pollution and Potential Solutions”, en Science Progress, vol. 101, pp. 207-260. Shruti, V. C., M. P. Jonathan, P. F. Rodríguez y F. Rodríguez. 2019. “Microplastics in Freshwater Sediments of Atoyac River Basin, Puebla City, Mexico”, en Science of the Total Environment, vol. 654, pp. 154-163. |
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| Salvador Reynoso Profesor de asignatura A y Estudiante de Posgrado en Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Nancy Vega Estudiante de Posgrado en Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Harry Alvarez Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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| de la polución | |
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| Microplásticos: una amenaza emergente |
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| Jorge Feliciano Ontiveros Cuadras, Ana Carolina Ruiz Fernández, Lorena M. Ríos Mendoza y Joan Albert Sánchez Cabeza | ||||||||||||||
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Por su versatilidad, resistencia y bajo costo de
fabricación, los plásticos han permeado aspectos vitales de la humanidad. Desde su creación, a inicios del siglo xx, se pensó que las aplicaciones técnicas de estos materiales derivados del petróleo eran casi inagotables y, entre 1940 y 1950, con el inicio de su producción masiva, inició la llamada “Era del plástico”. Los plásticos son macromoléculas que resultan de la unión de polímeros sintéticos o semisintéticos, constituidos por monómeros (moléculas orgánicas más pequeñas) de carbono e hidrógeno, y otros elementos como oxígeno y nitrógeno. Durante su fabricación se emplean aditivos como plastificantes, retardantes de flama o pigmentos que mejoran sus propiedades físicas, pero que son considerados sustancias de alto riesgo ambiental como el bisfenol-A y los ftalatos, entre otros. Un escenario común es la proliferación de basura plástica en nuestras playas, especialmente después de los periodos vacacionales o épocas de lluvia; esto evidencia que el uso desmedido de plástico rebasa cualquier esfuerzo para un manejo adecuado, provocando que cada año ingresen miles de toneladas de estos materiales al océano. Los polímeros de mayor uso –representan 90% de la producción global de plásticos– son el polietileno (pe), el polipropileno (pp), el poliestireno (ps), el policloruro de vinilo (pvc), la poliamida (pa), el tereftalato de polietileno (pet) también conocido como poliéster, y el alcohol polivinílico (pva). La densidad específica de cada tipo de plástico define su distribución y acumulación en los cuerpos de agua; así, los polímeros más densos que el agua de mar (1.02 g cm-3), como el pvc (1.20-1.45 g cm-3) o el pet (1.38-1.39 g cm-3) se hunden rápidamente y se depositan en el fondo marino, mientras que los menos densos como el pp (0.89-0.91 g cm-3) o el pe (0.93-0.98 g cm-3) flotan y son arrastrados a grandes distancias por las corrientes oceánicas. Origen del problema El aumento sostenido de la contaminación por basura plástica se relaciona con el crecimiento poblacional, la alta demanda de productos plásticos y la deficiente gestión de sus desechos. Entre 1950 y 2015, la población mundial pasó de 2 600 a 7 200 millones de habitantes, y en ese mismo periodo se estima que menos de 12% de los plásticos fabricados se incineraron, cerca de 9% fueron reciclados y más de 60% desechados sin ningún tipo de tratamiento; igualmente, cerca de 50% del plástico generado en la última década se ha utilizado para empacado, es decir, ha sido de un solo uso. Se calcula que para 2050 se habrán fabricado 25 000 megatoneladas de plásticos (1Mt =1 000 000 000 kg), de las cuales más o menos 48% terminarán dispersas en el ambiente. Por ahora, los únicos métodos comerciales para eliminar la basura plástica de forma permanente son los procesos térmicos de combustión y pirolisis. Su reciclado es aún reducido, pues el proceso suele ser económicamente menos atractivo que la fabricación de plástico nuevo. El costo-efectividad de este proceso depende del polímero y tipo de material recuperado; por ejemplo, el reciclado de un empaque hecho de capas de distintos componentes es más costoso que el de un contenedor rígido hecho de un solo polímero; además, la mezcla de polímeros afecta la calidad del producto final (por ejemplo, la presencia de pet durante el reciclado de pvc provoca terrones de pet, que reducen el valor del material terminado). Si bien es posible que la acumulación de plásticos sea mayor en suelos y cuerpos de agua continentales, se ha prestado más atención a la contaminación marina, y a que los océanos evidencian mejor la ubicuidad de la basura plástica y sus efectos tóxicos sobre la biota y el ser humano debido al consumo de productos pesqueros, pues a nivel global la producción pesquera marina puede ser tres veces mayor que en aguas continentales. Los microplásticos son pequeñas partículas (1–5 mm) que pueden ser de origen primario, producidos a ese tamaño para su uso en productos de belleza, medicinas, fabricación de artículos del hogar o resinas industriales; o de origen secundario, resultado de la fragmentación de la basura plástica que se degrada bajo la acción del oxígeno atmosférico, la radiación ultravioleta, el oleaje o la actividad bacteriana. Contaminación marina La mayoría de la basura plástica se origina sobre los continentes y los ríos son su principal medio de transporte. Así, en las regiones con grandes ríos, cuyas cuencas tienen una alta densidad poblacional, se suministra la mayor cantidad de residuos plásticos al mar. Se ha determinado que alrededor de 91% de la carga global de residuos plásticos es transportada a través de sólo diez ríos (ocho en Asia y dos en África). Un primer acercamiento para estimar la magnitud y distribución espacial de los plásticos flotantes en el mar reportó basura plástica en 88% de alrededor de 3 000 muestras de agua superficial de distintos sitios del océano mundial, con una mayor acumulación en las zonas de los grandes giros oceánicos, que aglomeran entre 7 000 y 35 000 toneladas de basura plástica. La acumulación más alta se encuentra en el giro del Pacífico norte, y tiene un área de aproximada 20 x 106 km2, equivalente a dos veces la superficie de Texas. Mediante el uso del modelo espacio-temporal “Exportación Ribereña Global de microplásticos a los Mares” (gremis, por sus siglas en inglés) se estimó que de 2000 a 2007, el flujo global de microplásticos fue de 47 000 t año-1 y que 80% de esas partículas es de origen secundario. Si la generación de residuos plásticos continúa su ritmo actual, para 2050 el flujo aumentará a 71 000 t año-1. No obstante, si se mejorara en al menos 90% la recolección de residuos y la remoción de plásticos por las plantas tratadoras de aguas residuales, los flujos podrían disminuir hasta 17 000 t año-1. Biota y alimentos Además de los aditivos utilizados durante la síntesis de polímeros (algunos considerados disruptores endocrinos, como el bisfenol-A), que pueden ser liberados durante la degradación de las partículas plásticas en el ambiente, los microplásticos tienen la capacidad de absorber otros contaminantes durante su tránsito por el medioambiente, como metales (mercurio y plomo) o compuestos orgánicos hidrofóbicos (hidrocarburos o plaguicidas) y convertirse en una vía de dispersión de sustancias tóxicas. Los microplásticos ingeridos por la biota, dependiendo de su tamaño, pueden tener la capacidad de atravesar tejidos y células, así como ser transferidos de presas a depredadores mediante la cadena alimentaria. Los efectos nocivos en la biota marina incluyen desde estrés, obstrucción intestinal, inhibición de enzimas gástricas, retraso en la ovulación e inanición, hasta anormalidades reproductivas y cáncer. Las afectaciones escalan desde los individuos hacia las poblaciones y las comunidades, afectando la biodiversidad y el hábitat. Se han detectado microplásticos en una amplia variedad de productos pesqueros como sardinas, mejillones y camarones, capturados en el medio silvestre o cultivados, tanto frescos como enlatados. Su ocurrencia se ha observado no sólo en el tracto digestivo, sino también en los músculos de peces y crustáceos de importancia comercial. Adicionalmente, se han encontrado en agua potable (incluso embotellada), cerveza, sal, azúcar y miel. En un estudio reciente en Estados Unidos se estimó que los norteamericanos ingieren de 39 000 a 52 000 partículas de microplásticos al año y que este valor se incrementa en 90 000 partículas para las personas que sólo consumen agua embotellada. Primeros esfuerzos en México El estudio del impacto de los microplásticos en ecosistemas marino-costeros de Latinoamérica y el Caribe es aún incipiente debido a la falta de capacidades analíticas, tanto instrumentales como de recursos humanos. La comunidad científica reconoce que existen problemas básicos como la heterogeneidad de metodologías de análisis y de expresión de resultados que obstaculizan la intercomparabilidad de datos a nivel global. Los pocos trabajos publicados en México para zonas costeras han cuantificado y caracterizado microplásticos (composición química, forma y color) en arenas de playa. Se conoce el promedio de su abundancia en 21 playas en la península de Baja California (135±92 partículas kg-1), en Huatulco, Oaxaca (7 partículas g-1 peso seco) y en sitios urbanos y rurales al sur de Sinaloa (4-36 partículas m-2). La forma más abundante de microplásticos son las fibras y, en la mayoría de los casos, las descargas de aguas residuales son la fuente puntual más probable. Con el apoyo del proyecto regional rla/7/025 financiado por el Organismo Internacional de Energía Atómica, desde 2017 se iniciaron actividades de fortalecimiento de capacidades para su estudio, mediante técnicas homologadas en arena de playas de quince países de Latinoamérica y el Caribe, que conforman la Red Marino-Costera (Remarco). En México, el sitio de estudio fue Mazatlán, en Sinaloa, y los resultados muestran que las playas de este puerto turístico se encuentran entre las menos contaminadas de la región. |
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Referencias bibliográficas Cox, K.D., G. A. Covernton, H. L. Davies, J. F. Dower, F. Juanes y S. E. Dudas. 2019. “Human Consumption of Microplastics”, en Environmental Science and Technology, vol. 53, núm. 12, pp. 7068-7074. Cózar, A., F. Echevarría, J. I. González et al. 2014. “Plastic Debris in the Open Ocean”, en pnas, vol. 111, núm. 28, pp. 10239-10244. Getor, R.Y., N. Mishra y A. Ramudhin. 2020. “The Role of Technological Innovation in Plastic Production within a Circular Economy Framework”, en Resources, Conservation & Recycling, vol. 163, pp. 1-12. Geyer, R., J. R. Jambeck y K. L. Law. 2017. “Production, Use, and Fate of All Plastics Ever Made”, en Science Advance, vol. 3, núm. 7, pp. 1-5. Lusher, A., P. Hollman y J. Mendoza. 2017. Microplastics in Fisheries and Aquaculture. fao-onu, Roma. Piñon, T. J., R. Rodriguez, M. A. Pastrana et al. 2018. “Microplastics on Sandy Beaches of the Baja California Peninsula, Mexico”, en Marine Pollution Bulletin vol. 131, pp. 63-71. Remata, I., M. P. Jonathan, V. C. Shruti et al 2016. “Microplastics in Tourist Beaches of Huatulco Bay, Pacific Coast of Southern Mexico”, en Marine Pollution Bulletin, vol. 113, núms. 1-2, pp. 530-535. Rios, L. M. y P. R. Jones. 2015. “Characterization of Microplastics and Toxic Chemicals Extracted from Microplastic Samples from the North Pacific Gyre”, en Environmental Chemistry, vol. 12, núm. 5, pp. 611-617. Thompson, R. C., S. H. Swan, C. J. Moore y F. S. vom Saal. 2009. “Our Plastic Age”, en Phil. Trans. R. Soc. B, vol. 364, núm. 1526, pp. 1973-1976. Van Wijnen, J., A. M. J. Ragas y C. Kroeze. 2019. “Modelling Global River Export of Microplastics to the Marine Environment: Sources and Future Trends”, en Science of the Total Environment, vol. 673, pp. 392-401. |
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| Jorge Feliciano Ontiveros Cuadras Ana Carolina Ruiz Fernández Lorena M. Ríos Mendoza Joan Albert Sánchez Cabeza Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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| del ambiente | |
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| Proyectos de reciclaje de filtros de cigarros para detener su impacto ambiental |  |
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| Mónica Eridani Rey Barrera y Pedro Ernesto Chávez Guevara | ||||||||||||||
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El objetivo de esta investigación es revisar de qué forma
han impactado al medio ambiente los proyectos de reciclaje de filtros de cigarrillos. En este caso se definirá el medio ambiente como un conjunto de sistemas físicos y biológicos que aparecen como resultado de la interacción del humano moderno con el hábitat que lo rodea. Por otro lado, Martínez García define el objetivo del reciclaje cómo: “transformar la sociedad actual en otra más sostenible, y hacer un uso más eficaz de los recursos. Los edificios, barrios, ciudades y regiones son agentes integrantes de este sistema de bienes materiales y energía”. Este autor considera como desecho “cualquier sustancia, líquida, sólida, gaseosa o radioactiva, que se descarga, se emite, se deposita, se entierra o se diluye, en volúmenes tales que puedan, tarde o temprano, producir alteraciones en el ambiente”.
En los proyectos de reciclaje de los que se hablará, los desechos son los filtros de cigarrillos que al depositarse en contenedores no adecuados o en la vía pública generan gran contaminación. Un filtro de cigarrillo es aquella parte final del cigarro que queda después de haber fumado. Está compuesto normalmente de acetato de celulosa, un plástico que se puede romper, pero que no es biodegradable. En el filtro y en la parte final se acumulan todos los residuos tóxicos de la combustión del tabaco y el papel, haciendo que haya una alta acumulación de nicotina, monóxido de carbono, alquitrán, amonio, piridina y varios metales. Los filtros de cigarrillo son una amenaza para los ecosistemas acuáticos y son venenosos para los niños y la vida salvaje cuando son consumidos. Cada año se consumen 6.25 trillones de cigarrillos en todo el mundo y los filtros representan 28% de los desechos recolectados a nivel mundial. En muchas comunidades, especialmente en aquellas con pocos recursos para recuperarlos, estos desechos terminan en cualquier lugar. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, los cigarrillos eran utilizados sin filtros hasta 1950, cuando la industria del tabaco comenzó una campaña de marketing para vender cigarrillos con filtro presentándolos como más “saludables”. Esto alteró el mercado para siempre y volvió al cigarrillo el producto de tabaco más vendido. Existen investigaciones con respecto al reciclaje de filtros de cigarrillos, una de ellas es de Leopoldo Benítez, egresado de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala de la unam quien logró convertir 25% del filtro de cigarrillo en composta y 75% en celulosa para la elaboración de papel. Investigadores del Royal Melbourne Institute of Technology igualmente mostraron el potencial del reciclaje industrial de filtros para hacer ladrillos y Luna Martinez logra convertir los filtros en paneles divisores para la construcción. Smith menciona que diferentes investigaciones de empresas tabacaleras han mostrado que parte del comportamiento relacionado con los filtros se debe a que muchas personas desconocen el impacto ambiental que tienen o creen que es un material biodegradable. Se eligió el aprovechamiento de este desecho por el impacto ambiental que genera, pero también para concientización del público en general. De acuerdo con Smith entre las soluciones posibles estaría regresar a los cigarrillos sin filtros, pero las empresas creen que es mucho más fácil vender cigarrillos biodegradables que convencer a las personas de que los cigarrillos sin filtro seguirán siendo suaves y ligeros. Luna concluye que los páneles a partir del reciclado de los filtros cumplen con los requerimientos de aplicación constructiva y la porosidad necesaria para obtener una transmisión acústica a 500 Hz. Reciclar El proceso del reciclaje de los filtros para extraer celulosa que puede ser utilizada para papel es el siguiente: se hace la recolección de dichos filtros, después se limpian para su trituración con agua, se procede a juntarlos con hongos basidiomicetos lo que permitirá su conversión en biomasa del hongo, de la cual 25% se hará composta y 75% celulosa utilizada para hacer papel. El proceso del reciclaje de los filtros para la fabricación de los paneles divisores es el siguiente: se hace la recolección, después se hace la limpieza para proceder a su trituración, se agrega pegamento blanco para la realización de una pasta que pasa por un proceso de secado para su colocación en una base de mallas de gallinero; por último, se le da un acabado de cemento fino para la vista principal. El proceso para la fabricación de ladrillos sucede de la siguiente manera: se hace la recolección, después la limpieza y por último se agrega 1% de filtros a la mezcla convencional para manufacturar ladrillo. Los ladrillos con tan solo 1% de contenido de filtro son más ligeros y eficientes. La introducción de los filtros en la arcilla de los ladrillos previo a su cocción, no sólo tiene beneficios ambientales, sino que también ahorra hasta 58% de energía en el proceso de producción. Los ladrillos terminados mantienen sus propiedades estructurales, además ganan ligereza y capacidad de aislamiento. Se calcula que con sólo 2.5% de producción de ladrillos en el mundo se compensaría la de cigarrillos anualmente. Conclusiones Al término de la investigación se vislumbra la gran utilidad que generan solamente tres procesos de reutilización de filtros de cigarrillo, impactando en la reducción de la contaminación provocada por este residuo. Sin embargo, notamos que la mayor complicación en los distintos procesos es la logística de recolección. |
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Referencias bibliográficas Castells, X. 2000. Reciclaje de residuos industriales . Ediciones Díaz de Santos, Madrid. Martínez, A. 2016. Arquitectura alternativa II: Construcción Low-cost. Reciclar y construir con el desecho. Tesis de licenciatura de Fundamentos de Arquitectura. Universitat Politécnica de Valencia. Mata, A. y F. Quevedo. 2005. Diccionario Didáctico de Ecología. ucr, Cd. de México. Ecofestes. 2018. “Uno de los residuos más contaminantes: las colillas de cigarro”, en Ecofestes (https://www.ecofestes.com/uno-de-los-residuos-mas-contaminantes-las-colillas-de-cigarro-n-39-es). who Team. 2017. Tobacco and Its Environmental Impact: An Overview. World Health Organization, Suiza. Benítez, L. 2018. “A partir de colillas de cigarro, universitario elabora celulosa para fabricar papel”, en Boletín unam-dgdc, 28 de mayo (https://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2018_337.html). rmit University. 2016. “How Brick-Makers Can Help Butt Out Litter”, en EurekAlert! (https://www.eurekalert.org/news-releases/625626). |
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| Mónica Eridani Rey Barrera Pedro Ernesto Chávez Guevara Estudiantes del Instituto Tecnológico de Morelia. |
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