Doctor Roberto Parra Saldívar
Investigador del Centro del Agua para América Latina y el Caribe División de Innovación Tecnológica y Emprendimiento
Escuela de Ingeniería Instituto Tecnologico de Monterrey
r.parra@itesm.mx
La sociedad Max Planck, MPS por sus siglas en inglés “Max Planck Society”, es una de las organizaciones más importantes para el desarrollo de investigación en ciencia básica de Alemania y del mundo en general. El instituto Max Planck está considerado uno de los más importantes centros de investigación básica orientada al desarrollo de soluciones a problemas generales. Y, en particular, la MPS se plantea difundir el conocimiento básico en 12 áreas temáticas separadas por una escala lineal que va desde 1×10-14 m que corresponde a la dimensión de los quarks que forman parte de las subpartículas átomicas hasta 1×10 24 m que corresponde a dimensiones astronómicas del universo.
El Túnel de la Ciencia nos transporta por medio de un abanico de impresionantes imágenes visuales y videos de descubrimientos, que aún no han sido publicados, de investigación en la frontera del conocimiento, que formarán parte del patrimonio científico de la humanidad. En el caso particular de nuestro Estado, nos permite disfrutar en Nuevo León de ciencia de última generación, que nos hace reflexionar acerca de los grandes restos que se ha planteado la humanidad y que toma interesantemente el Instituto Max Planck. Estos retos van desde el entendimiento del universo y su ordenamiento, hasta los efectos antropocéntricos en el planeta y posibles alternativas para enfrentarlos.
ESPACIO PARA LA IMAGINACIÓN Y LA CIENCIA
El paseo que hice en compañía de mi hija Lizeth al Parque Fundidora, para ver la exposición itinerante de la fundación Max Planck, además de ser una oportunidad para satisfacer mi propia curiosidad por la ciencia, también cumplió, por el hecho de ver en el rostro de mi hija la sorpresa y emoción que se siente por el descubrimiento de algo nuevo. Esto es de gran importancia, porque es aquí donde los futuros científicos, hoy niños, que liderarán los cambios en ciencia básica y aplicada, encuentran un espacio de recreación para la imaginación y la ciencia.
El tema que más me interesó es, como lo menciona el título de este artículo, el relativo a cómo asegurar la sostenibilidad del planeta. Es bien sabido que el crecimiento de la población va acompañado de un incremento en el consumo de recursos y generación de más basura. Estos problemas eran vistos en el pasado simplemente como una consecuencia del desarrollo, y una vez que se consumían los recursos y se producían desechos, sólo había que depositarlos en la basura, y ahí se acababan nuestras preocupaciones.
Ahora que hemos descubierto que la cantidad de recursos en el planeta es limitada, y que no podemos consumir una cierta cantidad de recursos sin que causemos daños a los ecosistemas en forma irreversible, se han desarrollado nuevas alternativas para el uso y disposición de los recursos. En primer lugar, ahora se ha empezado a tratar los desechos no como basura, sino como materia prima para otros procesos.
Es decir, hemos empezado a cambiar nuestra mentalidad de que los desechos no tienen valor y ahora es posible extraer de desechos, materias primas y energía, con lo que se reduce el impacto ambiental y los efectos negativos en la salud y en forma global en la calidad de vida de la población.
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
En mi línea de investigación, el Centro del Agua para América Latina, buscamos solución a los problemas de desechos producidos en plantas de tratamiento, y el aprovechamiento de estos recursos para producción de combustibles renovables y energías alternativas, a partir de desechos, como nuestra contribución para asegurar la sostenibilidad del planeta. Por otro lado, como la composición de la atmósfera ha cambiado debido a la producción masiva de gases de efecto invernadero, GHG “Greenhouse Gases”, por sus siglas en inglés, que se consideran responsables del calentamiento global, se buscan otras alternativas de energéticos que no generen estos gases que finalmente afectan el equilibrio del planeta.
El mecanismo en que los gases de efecto invernadero provocan el sobrecalentamiento del planeta se basa en que los rayos infrarrojos que vienen del Sol quedan atrapados en la tierra y no son disipados nuevamente al espacio, porque los gases de efecto invernadero los reflejan nuevamente a la Tierra.
El instituto Max Planck, en el área de ciencia de la tierra y cambio climático, ha investigado dónde se producen en mayor escala los fluxes de CO2 equivalentes por países y regiones en Europa; las ciudades más densamente pobladas, como es el caso de Londres, París, Milán y los Países Bajos, tienen un mayor impacto en el flux de CO2 equivalentes entre países de Europa.
APROVECHAMIENTO EFICIENTE DE LOS DESECHOS
Esta situación ha generado la implementación de una nueva estrategia, fuertemente impulsada en los países de la Comunidad Europea, para reducir el impacto negativo de los desechos y convertirlos en recursos eficientes y captura de dióxido de carbono, por un lado, por medio de la participación de organismos que, al final de cuentas, son los que adoptan las políticas de manejo eficiente de residuos, y que han sido denominadas “Sociedades Recicladoras”.
Por el otro lado, se ha dado un fuerte impulso a las empresas para reducir la cantidad de gases de efecto invernadero emitidos al ambiente. Entre las líneas de manejo eficiente de los recursos están el uso de los bio-sólidos, que se definen como la materia orgánica susceptible de ser degradada.
Estos productos, que han sido olvidados y repudiados por mucho tiempo, ahora se están convirtiendo en áreas de interés por parte de investigadores, para la producción de nuevos compuestos con valor agregado, como son los biocombustibles que en forma integrada pueden por un lado resolver el problema de la generación de la basura y por el otro podrían ser la salvación ante la crisis energética mundial.
COMBUSTIBLES LÍQUIDOS
El hecho es que, a partir de aceite quemado de cocinas o desechos de comestibles, o incluso rastrojo de las cosechas de cereales, estos materiales guardan en sí mismos una cantidad importante de energía, que podría ser la llave para la producción de combustibles líquidos, necesarios para el transporte de personas, lo que en la actualidad se hace totalmente con base en combustibles fósiles.
La cantidad total de bio-sólidos producidos en Europa se estima entre 76.5 y 102 millones de toneladas de desechos de alimentos y desechos municipales, y 37 millones de toneladas de la industria de alimentos. El manejo de los desechos actualmente incluye, además del manejo de la fuente, recolección separada o mezclada de desechos, digestión anaeróbica y composteo, incineración y rellenos sanitarios, aunque el desarrollo de nuevas tecnologías que permiten el aprovechamiento de los rehechos para generar nuevos productos es una nueva alternativa al manejo de los desechos.
Entre las más prometedoras tecnologías para la producción de energía más limpia, está la generación de hidrógeno como fuente de energía motriz, de última generación, de automóviles. El proceso de producción de hidrógeno se realiza en un dispositivo formado por dos cámaras separadas por una membrana permeable al hidrógeno, llamada celda de combustible microbiológica, MFC por sus siglas en inglés “microbial fuel cell”. En estos sistemas, es posible producir hidrógeno a partir de materia orgánica. El principal problema para el desarrollo de vehículos impulsados por hidrógeno es el desarrollo de un sistema eficiente de almacenamiento de hidrógeno.
SUEÑOS SOSSBRE EL FUTURO
El asomarnos a los avances en ciencia y tecnología desarrollados por los mejores institutos del mundo, como es el instituto Max Planck, nos permiten soñar con los ojos abiertos acerca de lo que será nuestro futuro cercano. Podemos ahora pensar que la producción de desechos debidamente procesados en una planta de tratamiento de agua, se puede utilizar para producción de hidrógeno en los nuevos procesos que desarrolla el ITESM para la producción de hidrógeno, y que a su vez los automóviles del futuro que utilicen el hidrógeno que producimos, lo almacenarán en nanotubos de carbono, que fueron desarrollados en el instituto Max Planck. Los diseñadores de estas nuevas tecnologías que se asomaron a este túnel y que vieron tanto las unidades astronómicas como las micro-estructuras, encontraron que hay algo que une a estas dos escalas, y es la creatividad del hombre para explicar el universo y cómo encontrar la solución a los retos globales que enfrenta la humanidad.
