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Biorremediación y bioeconomía de la mano con la industria y el consumo público


Por Claudia Chávez Rivero – Gonzáles para https://prensarte.wordpress.com/ y http://peruinforma.com/

La solución a la contaminación hecha a la naturaleza por el ser humano, está en la misma naturaleza. Estos son remediadores biológicos ‘biorremediadores’, microorganismos como microalgas que remueven la sustancias líquidas resultantes de la gestión y degradación de los residuos llamados lixiviados, los nanomateriales que son la materia a escala atómica recubiertos con ciertos absorbentes como óxido de magnesio rentable para los procesos de limpieza de agua de las industrias y el consumo público de agua, parte de la bioeconomía, en la que Finlandia es líder en el mundo. Científicos peruanos investigan y desarrollan esas tecnologías.

Microalgas amazónicas que depuran:

El estudio de la Dra. Marianela Cobos Ruiz, Jefa del Laboratorio de Biotecnología y Bioenergética de la Universidad Científica del Perú, UCP en Iquitos, corresponde a un trabajo de tesis que fue sustentado en la UCP en Iquitos. Consiste en evaluar la capacidad de remoción o depuración de contaminantes químicos que se encuentran en el lixiviado (sustancias líquidas resultantes de la gestión y degradación de los residuos) empleando las microalgas amazónicas Chlorella sp., Scenedesmus quadricauda y Ankistrodesmus nannoselene. Como fundamento científico, explica que las microalgas son capaces de remover microorganismos patógenos, metales pesados, y compuestos orgánicos tóxicos mediante procesos que están estudiando.

‘Consideramos que este estudio es de suma importancia para las empresas, la industria y el comercio porque estamos brindando una excelente alternativa rentable para mitigar la contaminación producida por el ‘lixiviado’ generado a partir de residuos sólidos el cual es considerado 100 veces más contaminante que las ‘aguas residuales’ (residuos líquidos domésticos o industriales), afirma la Dra. Cobos. El uso de las microalgas es rentable porque estos microorganismos se encuentran en la naturaleza y no son exigentes para su cultivo. Las sustancias químicas de depuración en el mercado actual son muy costosas y muchas veces difíciles de conseguir. Otro ventaja es que la materia orgánica ‘la biomasa’ obtenida como resultado de este proceso (una vez realizados los estudios de caracterización bioquímica; proteínas, lípidos, ácidos grasos, carbohidratos, entre otros) puede ser empleada por la industria para diversas aplicaciones biotecnológicas (biodiesel, cosméticos, farmacéutico, biorefinería, alimento para peces, biodiesel etc.).

Trabajan en la elaboración de una propuesta para presentarlo al gobierno Regional de Loreto y a la Municipalidad Distrital de San Juan. Una propuesta que incluye la aplicación de las microalgas a escalas mayores.

La bioeconomía tiene en Finlandia, el objetivo de aumentar su productividad anual (garantizando el suministro sostenible de biomasa) que hoy ascienden a los 60 millones de euros hacia los 100 millones de euros el 2025 con la creación de 100 mil nuevos puestos de trabajo, según el portal web de Bioeconomía de Finlandia auspiciada por el Ministerio del ambiente de ese país. De entrada informan al visitante que en el 2030 la humanidad necesitará 50% más comida, 45% más energía y 30% más agua. La solución es la bioeconomía, la economía que utiliza los recursos biológicos naturales para convertirlos en energía y otros elementos, esto en el marco de la prioridad de cuidar la ecología ya mencionada en varios libros de Herman Daly, ex economista senior en el Banco Mundial en el Departamento de Medio Ambiente, entre los reconocimientos que ha recibido está el Premio de la Reina Sofía. Y el austriaco Ferber, conferencista de la Universidad de Economía de Viena y autor de varios bestsellers en los que hablan del ambiente y el futuro sostenible en la economía.

O la nueva bioeconomía circular como explica Maija Pohjakallio, especialista en bioeconomía en la Federación de Industrias Químicas de Finlandia, conducido por la ciencia química, que interviene en todos los procesos de bioproductos como pinturas Tikkurila, bolsas de basura biodegradables, cosméticos Lumene, etc.. Como sea que se llame, Finlandia, abastece al mundo ese tipo de productos antes de los conceptos de bioeconomía.

El país europeo tiene recursos naturales para cumplir ese objetivo, por supuesto dirigido por la promoción a sus científicos, Perú también tiene recursos naturales para cumplir en esa dirección objetivos ambiciosos, sólo que la promoción científica es escasa o migró por falta de oportunidades, por eso, son más que valiosas, las investigaciones en nanotecnología del PhD Oscar J. Perales-Pérez que enseña en la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez y los biorremediadores de la Dra. Cobos Ruiz por la Universidad UCP en Iquitos, y la bióloga-microbióloga Katya Barrionuevo de la empresa Solagro.

Empresa peruana de biorremediadores:

La bióloga-microbióloga con Maestría en Biotecnología agroindustrial y ambiental, Katya Barrionuevo Albújar, señala que en Solagro, analizan y aislan los microorganismos inofensivos a los seres vivos, presentes en los residuos a tratar. En cada etapa del proceso productivo, clasifican, separan y caracterizan los líquidos (efluentes) emitidos de una planta industrial. Conocida la composición del efluente y el comportamiento de los microorganismos realizan el tratamiento con los microorganismos que corresponden.

‘Determinamos los puntos críticos a tratar de los efluentes vertidos, caracterizamos los efluentes realizando diversos análisis, aislamos microorganismo nativos del efluente (los cuales están adaptados), los cultivamos y reproducimos en laboratorio, posteriormente inoculamos en el efluente a tratar’, explica la bióloga Barrionuevo.

Las investigaciones que realizan, ponen al alcance de la industria peruana, una alternativa “biológica” natural y económica para limpiar el agua y el suelo. La nueva legislación impone elevadas multas a aquellas empresas que en su proceso productivo contaminen las fuentes de agua y el suelo.

Solagro, Soluciones Agrosostenibles, señala como su misión, contribuir a mejorar la calidad de vida (respirando un aire más “puro”, evitar la contaminación de cuerpos de agua y promover la alimentación sana) de los actuales habitantes del planeta y de las futuras generaciones.

Nanotecnología ‘insecticidas biológicos, amistosos ambientales para la desinfección del agua’:

El Dr. Oscar J. Perales-Pérez, peruano egresado de la Universidad de Ingeniería del Perú y hace varios años, Profesor de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la facultad de Ingeniería de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez y co-director del Centro de Nanotecnología para Aplicaciones Biomédicas, Ambientales y de Sustentabilidad de dicha universidad, estudia nanomateriales: ‘insecticidas biológicos, amistosos ambientales para la desinfección del agua’ destaca las ventajas de la nanotecnología en lo relacionado a la dependencia del carácter bactericida de esos materiales del tamaño la cabeza de un alfiler reducido un millón de veces sólo visible con un microscopio electrónico de trasmisión.

Gracias al tamaño de las ‘nanopartículas’ se evita el aglomeramiento entre sí, un ejemplo es el enfriamiento súbito de las partículas de óxido apenas se forman. Esto permite inducir cambios en el material a escala atómica y por ende, manipular sus propiedades (bactericidas en este caso). Los óxidos que interesan los producen en agua o en solventes no-tóxicos como alcoholes de alto punto de ebullición.

El científico Japonés Norio Taniguchi, utilizó por primera vez el término nano-tecnología en el año 1974. La definió como el procesamiento, separación y manipulación de materiales átomo por átomo.

‘Nosotros estamos desarrollando métodos que nos permitan hacer una ingeniería en la estructura cristalina del material a fin de inducir los defectos estructurales que maximizen el carácter bactericida de los materiales’, apunta el Dr. Perales-Pérez. Añade que seleccionan materiales que son ambientalmente amigables y biocompatibles, por ejemplo usan óxido de magnesio, óxido de aluminio, óxido de zinc y sus respectivas soluciones sólidas.

‘En los Estados Unidos, hemos presentado parte de nuestro estudio a NASA con la finalidad de desarrollar métodos de control y eliminación de agentes patógenos en agua a ser usada en misiones humanas de larga duración. El agua es un bien muy preciado, más aún en misiones espaciales donde lo que se busca en recuperarla desde desechos generados por la misma tripulación’, Dr. Perales-Pérez. Este proyecto es liderado por el Dr. Perales-Pérez y cuenta con la participación de especialistas de Ingeniería, Biología y Química. También realizan estudios relacionados al agua de uso agrícola para el Departamento de Agricultura (USDA) y la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de los EEUU.

Nos damos una idea a nivel macro de la importancia del estudio para las industrias y las personas en general en el esfuerzo por preservar el agua cuando Perales-Pérez subraya que las agencias federales de EEUU tienen a este tema en altísima prioridad. Se está hablando por ejemplo de esquemas NEXUS donde se contempla la interacción  e interdependencia entre agua-energía-alimento. El científico peruano, considera que la tecnología a desarrollarse debe de ser simple, escalable, portátil, de modo que pueda también ser accesible a poblaciones desfavorecidas y con severos problemas de calidad de agua. En ese propósito menciona la importancia educativa de estas iniciativas, donde formen a futuros líderes en asuntos relacionados con la preservación del agua desde temprana edad.

El físico peruano Jorge Luis López que trabaja en la Universidad de Acre, ciudad fronteriza con Brasil, refuerza el uso de la nanotecnología (la unión de física y química) con otro uso como las nanopartículas de plata pura o nanopartículas magnéticas recubiertas con plata echándolas en un recipiente con agua se puede almacenar durante 6 meses y permanece pura. Un miligramo de nanopartículas son capaces de absorber totalmente el colorante azul, residuos de las empresas textiles. El óxido de cromo que se usa para curtir el cuero también está en la lista de cancerígenos; residuos industriales como el arsénico es acumulativo en el cuerpo: 10 microgramas por litro es nocivo para el cuerpo humano y estamos absorbiendo más. El Físico nuclear Modesto Montoya graficó como anécdota que hace pocos años en la exhumación de Napoleón aún se encontró arsénico en sus cabellos, prueba que fue asesinado. La industria minera hace tratamiento del cobre, la hidrometalurgia usa componentes de arsénico, igual la madera al ser tratada contra insectos usa compuestos de arsénico y cromo.

El agua que consumen los peruanos que tienen alcantarillado aunque es potable, tiene restos de metales pesados y a esto se añaden otros por tuberías viejas oxidadas de los domicilios, la nanotecnología tiene una solución para esto. En la salida de los vertederos de las aguas residuales se pueden colocar nanocompuestos magnéticos.

Actualmente hay empresas que declaran el uso de tecnologías limpias, sin embargo, no existe fiscalizador todo el día, dice el Profesor López que trabaja en la Universidad de Acre, Brasil. El mayor fiscalizador es la realidad de la salud de las personas y cómo se relacionan con las industrias.

En España la empresa privada Open MS Tecnologías necesarias, usa nanopartículas de dióxido de titanio que eliminan virus y bacterias como gripes y desechos fecales en el agua.

El colorante textil tiene una vida media de 400 años y hoy no existe un producto que lo saque. Todo es lanzado al drenaje que va al río y el 70% de las aguas servidas (desechos líquidos provenientes del uso doméstico, comercial e industrial) sin tratamiento van al mar y parte de esa agua se convierte en potable. Así para no contaminar el agua con sustancias nocivas, Climas de cambio de la PUCP, citó el ejemplo de estudiantes mexicanas de Ingeniería Química de la UNAM, que han creado sistema de lavado de ropa con bacterias en aerosol, producto que será lanzado en cinco años Henkel Latinoamérica.

Nuevamente, sin fomento a la investigación, no hay sostenibilidad. La investigación científica debe estar articulada con los Ministerios de Perú.

El Plan Metropolitano de Desarrollo Urbano de Lima y Callao, PLAM 2035, señala que el 20% de las aguas residuales es reutilizado. Por ejemplo, hoy son pocos los distritos que riegan sus parques con agua tratada. El consumo de agua potable por persona en Lima es el doble que en ciudades europeas, sin embargo, el estrés hídrico no se relaciona al tratamiento formal de aguas residuales.

Situación de la gestión de residuos en Perú

En Lima, hay cinco rellenos sanitarios y en el resto de Perú, otros cinco, según la Contraloría General de la República. Según la Dirección General de Salud, Digesa, en Perú existen 30 botaderos no autorizados. Sólo en Lima se generan 7 millones de residuos sólidos diarios y la cifra del 71.52%, de la Defensoría del Pueblo, hace cinco años, no ha mejorado significativamente respecto a que más del 50 % de los residuos son desechados informalmente, son quemados (lo que contamina el aire la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda un índice de material particulado de 2,5 micras por metro cúbico de aire de 10, pero en Lima el promedio es de 38, casi cuatro veces más) o enviados a los botaderos clandestinos. Entonces, el déficit de plantas de tratamiento de residuos sólidos es más que evidente. Hace falta fomentar, empresas como Petramás, que por su modelo de gestión integral de los residuos sólidos, está acreditado por Naciones Unidas y es avalado por el Banco Mundial.

El ejemplo europeo por el desarrollo limpio:

La tendencia ‘going green’ en Europa es el Desarrollo limpio. Desarrollo al servicio de las personas, no el consumismo donde los objetos por sí mismos tienen más valor. Y sin objetos biodegradables, con los desechos resulta un planeta para humanos y otro para las cosas. Diferenciar el crecimiento económico para construir el desarrollo en el presente.

El ejemplo de Finlandia es relevante para la realidad peruana porque si salió de una profunda crisis económica hace 30 años aprox. fue porque invirtió en la capacitación especializada en carreras técnicas y la educación de sus ciudadanos. La remuneración de sus profesores y el respeto en la sociedad finlandesa es destacable.

Por eso el desarrollo de biomateriales y bioproductos para una actual bioeconomía y una de imperante necesidad como en Finlandia. Genelec fabricante de altavoces utiliza fibras de madera (biocompuestos) de bosques gestionados sustituye los plásticos con base de petróleo por ende reduce el dióxido de carbono, el mayor responsable del calentamiento global.

La destacada empresa de moda finlandesa Marimekko ha fabricado un traje con fibras de celulosa de abedul mediante el proceso de loncell creado en la Universidad de Aalto. Alternativa amigable con el ambiente, además es más resistente que el algodón y la viscosa convencional.

Y la Wood City ‘La ciudad de madera’ en la zona de los muelles en Helsinki contará con oficinas y un hotel de madera estará terminada el próximo año. Es la primera de este tipo en toda Europa.

La transición a lo bio es super relevante: Los residuos de una empresa se convierten en las materias primas de la otra. Residuos agrícolas, diversos residuos orgánicos en la producción de biocombustibles ecológicos. Empresarios + Científicos + Agricultores + Estado (sociedad y órganos de gobierno) + Socios de otras actividades. En Perú, los conflictos sociales por proyectos mineros que causan muertes y polarización pueden tener una salida consensuada con los biorremediadores y los bioproductos. Una propuesta para el Valle del Tambo donde el proyecto Tía María será replanteado según la minera ejecutora Southern.

Los remedios químicos para la purificación del agua deben demostrar que no son tóxicos y creen otro círculo vicioso contaminante. Supone garantizar la ética global ante tanto fraude y violencia en el mundo.

La industria viable radica en el uso sostenible y el reciclaje de agua limpia porque en sus procesos de fabricación usan grandes cantidades de agua. Es posible con la ayuda de consultores honestos en sostenibilidad promoviendo negocios que ofrezcan o usen soluciones eficientes que protejan el ambiente, desde algo simple como el reuso y limitación de impresiones en papel, productos de ahorro de energía hasta remediadores biológicos.

La relación entre agua, aire y tierra con la industria en círculo virtuoso.

El agua en su forma de nube, cuando está muy cargada de agua, al enfriarse, produce lluvia y según el grado de temperatura y la velocidad, se convierte en granizo o nieve. Así es la relación entre el agua y aire en fenómenos que son visibles a cualquier persona. Esa interacción afecta a la tierra, por ejemplo, en la agricultura, esto en un análisis simple. Y una explicación más elaborada es el Ciclo del Oxigeno: agua, aire, ecosistema equilibrado, la fotosíntesis para las plantas, las comestibles y las que limpian el aire.

El agua es el eje de todo en el planeta Tierra. Tanto tiempo logros inmensos del hombre gestionando agua en el desierto. Reservorios en el desierto que tienen el mismo problema: la conservación del agua ante la evaporación, el túnel subterráneo de 170 kilómetros, el más largo de la antigüedad, llamado ‘del Faraón’. Con 3 mil años de creación, ese tipo de canales, también en el noroeste de China han hecho posible la agricultura y por lo tanto vida en tierras áridas, según el investigador Robert W. Lebling que vive y trabaja en Arabia Saudita. A los pobladores de Lima, capital del Perú, que está sobre el desierto, debe ser de especial interés conocer estos ejemplos, para articularlos con los que sean viables. El agua, bien precioso y aún más para una ciudad en el desierto.

Los bioproductos y la economía que cuida la ecología son alternativa a la actual energía contaminante:

Marzo del 2015 registró record de concentración de CO2, dióxido de carbono, en la atmósfera, según la Agencia Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA) se trata de la mayor concentración en millones de años y está causada principalmente por la acción del hombre con la quema de combustibles fósiles. Por esa razón, la reflexión en consecuencia ¿hasta cuándo serán sostenible las industrias que usan energía o materiales derivados de hidrocarburos y la vida para los consumidores de a pie?.

El Libro Overdevelopment, Overpopulation, Overshoot, es uno de los que muestra imágenes devastadoras de acciones irresponsables del ser humano en la Tierra.

El G7, el grupo de los 7 países industrializados más más importantes del mundo: Estados Unidos, Japón, Gran Bretaña, Alemania, Francia, Italia y Canadá, admitió la necesidad de cambiar la política energética para proteger clima. En todos los idiomas, líderes de todos los ámbitos en el mundo, han llamado a tener una mayor ambición y compromiso climático. Nicholas Stern, conocido por no ser precisamente un activista medioambiental, también lo ha hecho.

La Embajada de Alemania en México informa que abandonará la energía atómica hasta el 2022 y desea aumentar hasta el 2025 las energías renovables a un 45 % para cubrir la demanda energética. Hoy es 25%. Las instalaciones impulsadas por la energía del aire son un motor para el crecimiento para los estados federados del este y el norte de Alemania.

Mientras se va al cambio de política energética, el APEC, el Foro de Cooperación Económica Asia-Pacífico, este año ha discutido sus progresos en la reducción de los aranceles sobre una lista de APEC de 54 bienes ambientales. Las economías miembros de APEC en conjunto representan alrededor del 40 por ciento de la población mundial, la mitad del comercio mundial, el 60 por ciento del PIB total y gran parte del crecimiento del mundo en la actualidad. Las pequeñas y medianas empresas representan más del 97 por ciento de todas las empresas y más de la mitad del empleo en las economías de APEC, pero una parte desproporcionadamente baja de sus exportaciones.

En Europa, la subida de temperaturas principalmente por efecto de las emisiones de CO2 a la atmósfera, causará 30 mil muertes más al año hacia el 2030, información señalada en una conferencia internacional convocada por la New York Academy of Sciences Barcelona. El escenario en América Latina es muy preocupante por los eventos naturales extremos y el retroceso económico si no se incrementa la inversión en cuidar los recursos naturales y tan importante si no se adapta a los bionegocios, será sólo una crónica de tragedias anunciadas.

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