Category Archives: Medio Ambiente

Desarrollan en la UNAM métodos biotecnológicos descontaminantes

 
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Debido a que la contaminación proveniente de la actividad industrial y el uso de combustibles fósiles ha causado daños severos en los ecosistemas, se busca controlar el contenido de azufre en gasolina y diésel, principalmente.
Debido a que la contaminación proveniente de la actividad industrial y el uso de combustibles fósiles ha causado daños severos en los ecosistemas, se busca controlar el contenido de azufre en gasolina y diésel, principalmente.

17 de marzo de 2011

• Han sido desarrollados por investigadores del Laboratorio de Biotecnología Ambiental del IBt de la UNAM
• Con una transformación es posible reducir o eliminar la capacidad carcinogénica y mutagénica de los hidrocarburos aromáticos
• Ya se obtuvo una patente internacional que protege un proceso enzimático para la desulfuración del diésel

Ante el reto de restaurar ecosistemas alterados por el impacto de la industria petrolera, un grupo de investigación del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, dirigido por Rafael Vázquez Duhalt, desarrolló varios métodos descontaminantes con resultados exitosos.

Se trata de un estudio con enzimas de origen fúngico (de hongos) modificadas genéticamente y capaces de transmutar sustancias contaminantes.

De acuerdo con Vázquez Duhalt, coordinador del Laboratorio de Biotecnología Ambiental del IBt, esas moléculas pueden transformar, entre otros compuestos, los que integran la fracción del petróleo más peligrosa para la salud humana: los hidrocarburos aromáticos.

“Con el cambio enzimático es posible reducir de manera significativa, o eliminar su capacidad carcinogénica y mutagénica”, dijo.

Para que las enzimas cumplan con ese objetivo, los investigadores las modifican genéticamente, es decir, hacen mutaciones para volverlas más activas y estables en las condiciones de transformación; también las alteran químicamente para hacerlas solubles en petróleo, si se quiere que actúen sobre hidrocarburos aromáticos.

“Una de las limitaciones de los microorganismos, bacterias y hongos para degradar petróleo es la hidrofobicidad de éste, es decir, su rechazo al agua; por ello, las enzimas sin cambio no tienen acceso a las moléculas del hidrocarburo”, explicó Vázquez Duhalt.

La mejor manera de eliminar la contaminación es no producirla, pero si ya está presente en los ecosistemas, se deben encontrar las formas de reducir su impacto ambiental, indicó.

“El interés de la biotecnología ambiental no es eliminar los compuestos peligrosos, sino reducir su impacto. Si bien hay procesos microbianos que pueden anular contaminantes, eso no siempre se consigue, pues existen algunos recalcitrantes, de difícil degradación; sin embargo, con ayuda de los elementos referidos, es posible transformarlos y, con ello, disminuir su efecto en el entorno”, estableció el investigador.

Desulfuración

La actividad industrial y el uso de combustibles fósiles liberan sustancias nocivas a la atmósfera. Al momento de quemarse en motores o calderas, emiten óxidos de azufre y de nitrógeno, que luego de actuar en el entorno se precipitan en forma de ácidos, y debido a que esa contaminación ha causado daños severos en los ecosistemas, se busca controlar el contenido de azufre en gasolina y diésel, principalmente.

“Hay procesos físicoquímicos eficientes para desulfurarlos, pero requieren energía, presión, equipos y catalizadores especiales”, precisó el universitario.

Luego de varios años de trabajo y de colaboración con Petróleos Mexicanos (Pemex), los investigadores obtuvieron una patente internacional, que protege su proceso enzimático para la desulfuración del diésel.

“Demostramos que es posible eliminar el elemento para cumplir con las regulaciones ambientales. Actualmente, trabajamos en la alteración genética para obtener enzimas más resistentes o activas que transformen más contaminantes: extraemos el gen del hongo y lo modificamos; posteriormente lo ‘expresamos’ en una bacteria o en otro hongo. Una vez hecho, las moléculas son más estables y se pueden obtener cantidades abundantes de ellas.”

También, han podido transmutar los asfaltenos, componentes principales del chapopote. “Encontramos que ciertos solventes con enzimas modificadas pueden transformar las carpetas asfálticas, que en principio no son biodegradables. Mediante la ingeniería de solventes se diseña una mezcla de reacción que permita cambiar compuestos de carácter hidrofóbico”, indicó el investigador.

Suspensión bacteriana

Con esa tecnología, los universitarios han asesorado a firmas dedicadas a la biorremediación que colaboran con Pemex.

“En nuestra planta piloto producimos una suspensión bacteriana que degrada el hidrocarburo y la transferimos a una empresa que la aplica en lugares contaminados, como los campos petroleros en Tabasco o Coatzacoalcos, Veracruz. Esa asociación con compañías remediadoras contratistas de la paraestatal lleva ya cuatro años, aunque he estado involucrado en la biotecnología en esta materia por más de dos décadas”, apuntó.

Grupo de vanguardia
Compañías como la colombiana Ecopetrol, la venezolana Pedevesa y, más recientemente, la British Petroleum, se han acercado a los investigadores de la UNAM para conocer a fondo sus metodologías y solicitar capacitación para su personal en el Laboratorio de Biotecnología Ambiental.

“Afortunadamente, hemos podido crear en el Instituto de Biotecnología uno de los grupos de vanguardia mundial en la materia”, finalizó el investigador.
Créditos: UNAM-DGCS-157-2011/unam.mx

El eje de rotación de la Tierra, sin afectaciones por el sismo en Japón

 
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Vladimir Kostoglodov, del Instituto de Geofísica de la UNAM.
Vladimir Kostoglodov, del Instituto de Geofísica de la UNAM.

16 de marzo de 2011

• A nivel teórico, sería más probable que un temblor de 10 grados cambiara su posición, explicó Vladimir Kostoglodov, del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM

El sismo de magnitud 8.9 en la escala de Richter, que afectó la costa nororiental de Japón, no tendrá un impacto serio en el eje de rotación de la Tierra, pues no alcanzó el nivel suficiente para provocar modificaciones, por ejemplo, en el clima. A nivel teórico, sería más probable que un temblor de 10 grados cambiara notablemente su posición, explicó Vladimir Kostoglodov, del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM.

En un terremoto grande ocurren desplazamientos de la corteza que no cambian la masa terrestre, pero sí su distribución con respecto al eje; el momento angular de rotación de la Tierra se preserva, entonces se modifica la velocidad y la ubicación del eje cambia. Variaciones significativas de éste último, señaló, pueden ocurrir al paso de una tormenta de grandes dimensiones, como un huracán de gran escala.

La rotación del planeta es un movimiento que efectúa el planeta en un proceso de giro sobre sí mismo, a lo largo de una línea imaginaria denominada eje terrestre, que pasa por sus polos.

Richard Gross, científico del Jet Propulsion Laboratory, de la NASA, reportó que tras el terremoto en Japón, el eje de la Tierra se desplazó alrededor de 15 centímetros, el doble que en el ocurrido en Chile en 2010, “es resultado de la modelación del posible cambio de posición instantánea del eje de rotación, producido por el desplazamiento de la corteza terrestre durante el sismo”, explicó el integrante del Departamento de Sismología del IGf.

El eje de la rotación, abundó, no ha cambiado en su posición promedio. El efecto previsto es muy pequeño, comparable con las variaciones de la posición del polo por el efecto de los huracanes y los cambios en las corrientes de los océanos.

El experto indicó que la posición del eje de rotación cambia continuamente con respecto a su posición promedio, por ejemplo, con el periodo de 433 días conocido como bamboleo de Chandler, una pequeña variación descubierta por el astrónomo norteamericano Seth Carlo Chandler en 1891, que explica que los polos terrestres se mueven en una circunferencia irregular de tres a 15 metros de diámetro, en una fase oscilatoria. La amplitud promedio de esta variación alcanza nueve metros.

Entonces, el efecto del terremoto de Japón es como el ruido, si se compara con las variaciones periódicas producidas por otros efectos. “No hay que preocuparnos por el cambio, porque relativamente es muy pequeño y temporal”, precisó.

Kostoglodov añadió que todavía no es posible registrar en forma confiable el efecto del cambio producido por los terremotos. El grupo dirigido por Richard Gross, refirió, trabaja en reducir los datos satelitales por efectos de las perturbaciones provocados por la atmósfera y los océanos, para extraer el efecto de la variación del eje instantáneo, producido por el temblor. Éste sería un logro científico muy importante.

Nadie esperaba un sismo de tal magnitud. “Es el primero que abarcó toda la costa de Honshuu, la isla más grande de Japón”, señaló.

El eje terrestre

El eje de rotación de la Tierra no es exactamente perpendicular al plano de la órbita. Al girar sobre sí mismo, el planeta se mueve inclinado en dirección norte hacia la Estrella Polar, y sur, hacia la constelación de la Cruz del Sur, como un trompo, con tendencia a mantener en posición fija la dirección del eje de rotación.

Después del terremoto de Sumatra en 2006, recordó, el Instituto Nacional Italiano de Geofísica advirtió que el eje se había modificado. “No fue cierto, posteriormente revisaron sus datos y no encontraron ningún cambio significativo dentro de la precisión de sus mediciones”, abundó. Teóricamente, esta variación de la posición del eje podría alcanzar unos centímetros.

Los sismos silenciosos

Al igual que los terremotos regulares, los “sismos silenciosos”, también conocidos como eventos asísmicos lentos (Slow Slip Events, SSE), y acompañados con los tremores no volcánicos son desplazamientos transitorios originados en la corteza en los bordes activos de las placas tectónicas. A diferencia de los primeros, que duran unos pocos segundos, éstos pueden prolongarse por periodos que abarcan horas o meses.

Los tremores no volcánicos ocurren a grandes profundidades, entre 30 y 40 kilómetros, y son muy suaves. “Es raro, porque a esa distancia la presión de la litósfera es alta, lo que dificulta la explicación de cómo ocurren estos eventos”, detalló el integrante del Departamento de Sismología, del IGf.

Asimismo, refirió que después de un terremoto de gran magnitud a grandes distancias, se puede observar cómo la onda sísmica excita los tremores no volcánicos al tocar el territorio mexicano.

Es necesario, advirtió, estudiar los sismos silenciosos y tremores, pues según la región en que ocurran pueden liberar parcialmente energía acumulada o sobrecargar la parte de la falla que está a punto de romperse, lo que a su vez influye en el acortamiento o alargamiento del siguiente terremoto de gran magnitud. Es importante determinar qué importancia tienen en los periodos de recurrencia de grandes terremotos, precisó.

“Probablemente, los nuevos efectos que observamos tienen relación con la acumulación de energía elástica en la corteza terrestre que se libera durante los sismos. En algunos años, podremos conocer bien todo el ciclo, para determinar las probabilidades de magnitud y lugar de un movimiento catastrófico”, especificó.

La inversión en ciencia para comprender estos fenómenos es necesaria, aunada a la educación de la población, para disminuir las pérdidas humanas y materiales, derivadas de ellos, concluyó.

Créditos: UNAM-DGCS-154-2011/unam.mx

Ingeniería Química de la BUAP capacita personal para evaluar impactos ambientales

 
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15 de marzo de 2011

La Facultad de Ingeniería Química de la BUAP colaborará con las industrias preparando personal especializado en la evaluación del impacto ambiental de sus procesos productivos y búsqueda de soluciones para implementar un Sistema de Gestión Ambiental (SGA).

Para ello impartirá el Diplomado en Metodologías para Implementar ISO 14001:2004, indicó la maestra María Elena López Suárez, responsable del Sistema de Calidad en esta Unidad Académica.

Explicó que ésta norma que se basa en el cuidado del medio ambiente, permitirá a los asistentes adquirir competencias específicas en la aplicación de metodologías para implementar o mejorar de forma eficaz y sostenida un SGA.

El diplomado se ha dividido en tres módulos que en su conjunto serán 120 horas de estudio en 20 sesiones donde se tratarán aspectos sobre los tipos de contaminación, el factor humano, aspectos ambientales, así como requisitos legales que marca la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales y la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente.

Se hablará también del análisis de Fortalezas y Debilidades, desarrollo de la estructura de un manual de calidad, preparación y respuesta ante emergencias y auditorías ambientales donde se trabajará de manera alterna con la norma 1901. Estos conocimientos ayudarán a los estudiantes a identificar empresas que más contaminación provocan en agua, aire y suelo, compararlas con otras e implementar medidas de control.

El diplomado se impartirá los sábados de 8:00 a 14:00 horas, del 19 de marzo al 3 de septiembre, en el edificio 106 A de la Facultad de Ingeniería Química.

La maestra López Suárez informó que está dirigido a responsables ambientales, representantes del Sistema de Gestión Ambiental (SGA), profesionistas y alumnos de áreas afines que deseen implementar de forma exitosa este sistema.

Informes e inscripciones en la Coordinación de Educación Continua de la Facultad de Ingeniería Química, en el Edificio 106 B, cubículo 103, en Ciudad Universitaria, o bien al teléfono 044 22 21 27 25 40, y a los correos electrónicos educonfiqbuap@hotmail.com y mariaelenalopezsuarez@hotmail.com

Bajas, las probabilidades de un accidente nuclear mayor en Japón

 
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Benjamín Ruiz Loyola, académico de la Facultad de Química de la UNAM.
Benjamín Ruiz Loyola, académico de la Facultad de Química de la UNAM.

15 de marzo 2011

• En las centrales no se ha visto comprometida la integridad del combustible nuclear, afirmó Benjamín Ruiz Loyola, académico de la Facultad de Química de la UNAM
• Además, aclaró, en ningún reactor del mundo donde haya un percance, se podría registrar una explosión similar a la de una bomba atómica

En las tres plantas nucleares japonesas que han presentado problemas a raíz del terremoto de nueve grados en la escala de Richter y el posterior tsunami, no se ha visto comprometida la integridad del combustible nuclear, afirmó Benjamín Ruiz Loyola, académico de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM.

Hasta el momento, las posibilidades de que aumente la presión y el calor hasta el grado de derretir los muros de concreto donde se resguarda el combustible, y que éste se disperse al ambiente, como ocurrió en el accidente nuclear de 1986 en Chernóbil, Ucrania, son bajas, sostuvo.

Por ahora debemos estar atentos, pero no debe cundir el pánico, sostuvo el experto, quien fuera inspector de armas químicas de la Organización de las Naciones Unidas en Irak.

En las plantas, explicó, se ha visto un sobrecalentamiento debido a la falla de los sistemas de enfriamiento, derivada de la falta de energía eléctrica. Existen sistemas de respaldo y líneas externas de suministro, pero el sismo y el tsunami fueron tan devastadores, que todo ha tenido averías, y los equipos portátiles utilizados no han sido suficientes.

En una central nuclear como la de Fukushima –que tiene dos complejos, uno, con seis reactores, y otro, con cuatro–, se calienta agua con el combustible nuclear para convertirla en vapor, que pasa a través de tuberías para que mueva una turbina conectada a un generador, donde se produce la energía eléctrica, explicó Ruiz Loyola.

Tras ese proceso, el vapor se condensa y enfría para hacerlo líquido y así vuelva a comenzar el ciclo. Si fallan los sistemas de enfriamiento, el agua sigue en estado de vapor y aumenta la presión, como en una olla exprés.

Pero, aclaró, en ningún reactor del mundo donde haya un accidente se podría registrar una explosión similar a la de una bomba atómica. Para ello, se requiere una masa crítica o “compactar” el combustible nuclear, uranio por ejemplo, y que éste sea enriquecido por arriba de 92 por ciento; en cambio, una central nucleoeléctrica trabaja con material enriquecido al ocho ó 10 por ciento.

El riesgo, aclaró, es la fuga de material; si se funden las llamadas “lentejas” de combustible, algunas partes podrían ser arrastradas por el vapor que sale para aliviar la presión.

“Posiblemente eso ha dado lugar a que se tenga radiación cerca de la planta. En un momento determinado, se incrementó la radioactividad, pero después se diluyó arrastrada por el viento. Fue una cantidad tan pequeña que rápidamente se dispersó”. No obstante, sí pudo causar afectaciones en personas expuestas, consideró.

Se ha dicho que llegó a existir mil veces la cantidad permitida de radiación, “pero es exagerado. Sí se ha detectado un aumento de la radiación en los alrededores de las plantas, pero se dejó de registrar porque se dispersó”.

A los afectados se les mide la cantidad de radiación que hayan podido absorber y se procede a descontaminarlos. Empero, reconoció, en el futuro sí podrían presentar problemas de salud.

Además, el yodo radioactivo se incorpora rápidamente a la cadena metabólica, llega a la tiroides y puede derivar en cáncer; para prevenir daños se distribuye yodo entre la población más cercana a las centrales.

En tanto, la evacuación en un radio de 20 kilómetros a la redonda de la planta de Fukushima no implica que un accidente sea inminente, sino una estrategia para garantizar la salud de las personas y prevenir que pudiera ocurrir una situación más grave.

Por el momento, sigue el nivel 4 de la Escala Internacional de Sucesos Nucleares y Radiológicas, es decir, de accidente mediano con consecuencias locales; a pesar de los comentarios de autoridades francesas que insisten en que el nivel debe ser más alto, la Agencia Internacional de Energía Atómica (AIEA) no se ha manifestado en contra de la clasificación japonesa.

Benjamín Ruiz aclaró que las explosiones registradas hasta ahora han sido en edificios de contención, no en el corazón del reactor. Es como si estuviera guardado en una caja dentro de otra, y se destruyera la de afuera; aún así, sigue protegido.

El experto opinó que se toman las precauciones para que, en caso de una fuga de mayor importancia, los daños a la salud sean menores. “Si el poco material radioactivo que se ha fugado ha sido arrastrado por los vientos hacia el mar, podríamos encontrar cardúmenes de peces contaminados; por ello, debe haber un seguimiento, pero no alarmarse de más”, reiteró.
Créditos: UNAM-DGCS-152-2011/unam.mx

El mundo debe estar alerta a la evolución nuclear en Japón: Epifanio Cruz Zaragoza

 
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Epifanio Cruz Zaragoza, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.
Epifanio Cruz Zaragoza, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.

15 de marzo de 2011

• El incidente más riesgoso en la planta de Fukushima, ocurriría si las altas temperaturas fundieran uranio, plutonio y alfa, dijo el investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM
• Corrientes de aire caliente pueden transportar residuos peligrosos hacia áreas muy lejanas, añadió

Masas de aire, aguas marítimas o productos comestibles servirían de vehículo transportador para que partículas contaminantes radioactivas, emanadas de los reactores de la planta de Fukushima, Japón, alcancen de manera indirecta a varios países, advirtió el coordinador de Irradiación y Seguridad Radiológica del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, Epifanio Cruz Zaragoza.

El experto explicó que el incidente más riesgoso ocurriría si las altas temperaturas ocasionaran la fundición de uranio, plutonio y alfa, y ese líquido, al hacer contacto con el núcleo del reactor, provocara una explosión y la emanación de elementos radioactivos potencialmente nocivos para la salud.

Parte de ese material, en forma de gas o de partículas muy finas, sería lanzado a la atmósfera como si fuera ceniza, en una suerte de efecto chimenea. De acuerdo a las condiciones climatológicas, se podrían dispersar hacia grandes áreas porque el aire caliente puede transportar esos residuos, añadió.

El especialista indicó que si de las explosiones que hasta ahora se han producido emanan de los reactores sólo hidrógeno o yodo, la salud de los lugareños estaría a salvo si son evacuados al menos a 20 kilómetros de distancia, apuntó.

Cruz Zaragoza instó a tomar conciencia, porque el mayor riesgo que implican explosiones de esta naturaleza es la toma de decisiones. Por ejemplo, si se compran productos contaminados, sería muy perjudicial, precisó.

Estados Unidos y Canadá ya “prendieron sus alarmas” al empezar el monitoreo de partículas suspendidas.

El coordinador de Irradiación y Seguridad Radiológica dijo que las autoridades niponas no imaginaron que los diques de seis metros y medio de altura, colocados alrededor de las plantas nucleares para protegerlas del oleaje, fueran insuficientes ante la presencia de marejadas de 10 metros de altura.
Créditos: UNAM-DGCS-151-2011/unam.mx