El calentamiento global impulsa la colaboración académica

CIENCIA, ENERGÍA Y CONTAMINACION
ATMOSFÉRICA
Héctor G. Riveros, Instituto de Física, UNAM
La contaminación atmosférica antropogénica tiene su principal fuente en los
procesos de combustión requeridos para la producción de electricidad, transporte,
etc. El petróleo suministra cerca del 90% de las necesidades energéticas nacionales,
y su consumo emite dióxido de carbono CO2, monóxido de carbono CO,
hidrocarburos HC y óxidos de nitrógeno NOx a la atmósfera de las poblaciones. La
combustión en quemadores continuos como calderas y estufas es más completa
(emite menos contaminantes) que en los motores de explosión interna, que tienen
paredes frías que inhiben la combustión total.
La ciencia proporciona herramientas para medir la contaminación
atmosférica a través de la absorción característica de las moléculas en el infrarrojo,
en el visible o en el ultravioleta. Permite reducirla en las fuentes mejorando el
diseño de los motores y quemadores industriales, o en los escapes y chimeneas
mediante filtros y catalizadores. El análisis de los datos permite inferir procesos y
medios para evaluar la relación costo/beneficio de las distintas posibilidades para
reducir la contaminación. Es en el estudio de alternativas energéticas donde
podemos esperar los mejores resultados. Necesitamos obtener energías no
contaminantes que permitan un desarrollo sustentable, ya que los recursos
petroleros mundiales son cada vez mas reducidos.
La Figura 1 muestra la historia de la producción y consumo de petróleo en
nuestro país. La producción se incrementó al 3.9% anual desde 1958 hasta 1973,
pero el consumo subió al 6.7% desde 1958 hasta 1982, con el resultado de que las
curvas se cruzaron y de 1970 a 1973 importamos petróleo. Por esa época se
descubrieron grandes yacimientos, lo que permitió que con una gran inversión se
incrementara la producción petrolera al 22% anual desde 1973 hasta 1982. Lo malo
fue que el ingreso de México al mercado mundial coincidió con una baja drástica en
los precios del petróleo y que a ese ritmo de extracción rápidamente nos
hubiéramos quedado sin petróleo. En 1982 se decidió congelar la producción
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manteniéndola casi estable, pero también hemos tenido una crisis casi continua
que ha hecho que el consumo se incremente al 0.67% anual, que no compensa
siquiera el crecimiento demográfico.
Pet. Produc. 3.9% (58-73), 22% (73-82
Pet. Consu. 6.7% (58-82), 0.67% (82-01)
350 0
Thousands barrel/day
300 0
250 0
200 0
150 0
100 0
500
0
-500
195 8196 4197 0197 6198 2198 8199 4200 0
6/8/2006
Prod
Exp ort Cons
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Fig. 1.- Producción, Exportación y consumo de petróleo en México.
En los últimos años la situación no ha cambiado, pero se estima que
tenemos reservas probadas para 10 años al ritmo de extracción actual. Esto quiere
decir que es urgente que empecemos a ampliar nuestros recursos energéticos.
El tema de la contaminación ha generado muchas propuestas para reducirla.
Entre las más conocidas están: las chimeneas ecológicas, los imanes en las líneas de
combustible de los motores e inyectar iones a la atmósfera.
La idea de la chimenea ecológica era calentar el aire en una chimenea para
que se formara una columna de aire en movimiento capaz de romper la capa de
inversión, causando la dispersión de los contaminantes. Desgraciadamente el
cálculo numérico demostró que la idea no era factible.
Los imanes en los motores pretenden un incremento del 20% en la eficiencia
y una reducción del 40% en las emisiones contaminantes. La idea es que los imanes
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alinean las moléculas del combustible facilitando su combustión. El problema es
que la energía de alineación de las moléculas es muy pequeña comparada con la
energía de combustión. Las pruebas experimentales no mostraron ningún efecto ni
en la eficiencia ni en la contaminación.
La idea de inyectar iones en el aire se basa en que sirvan como centros de
nucleación para la humedad del aire, de manera que se obtenga una ganancia en
energía cercana a 100 millones de veces. Se afirmaba que se podían evitar
huracanes en Rusia, reducir granizadas en Argentina, quitar la niebla en
aeropuertos (Moscú y Tuxtla Gutiérrez), hacer llover en Sonora, y reducir la
contaminación en el D. F. Desgraciadamente las pruebas mostraron que no había
efectos en la contaminación de la ciudad, con la posibilidad de formar ozono en la
inyección. No basta con tener buenas intenciones para reducir la contaminación.
RESUMIENDO: El primer paso para controlar la contaminación es medirla con
instrumentos adecuados. En las grandes ciudades se miden: monóxido de carbono,
óxidos de nitrógeno NOx, hidrocarburos, partículas sólidas y ozono. Estos
contaminantes están relacionados con la quema de combustibles en motores y
calderas, por lo que se estudian nuevos motores y quemadores bajos en NOx. La
ciencia estudia el transporte y dispersión de los contaminantes mediante pulsos
sonoros y electromagnéticos mediante nuevos instrumentos. Aunque también se
usa lenguaje científico para promover dispositivos que no funcionan para reducir la
contaminación. El diseño de nuevos instrumentos contribuirá seguramente a
reducir la contaminación atmosférica en las grandes ciudades.
Podemos recomendar que se tome en cuenta la información obtenida:
controlar mejor al transporte público, homologar las verificaciones en el país,
incrementar la poca vida de los catalizadores para el control de NOx, que los
vehículos a gas contaminan más de lo esperado, y que exentar de la verificación a
los vehículos limpios detectados con sensores remotos, sería un gran ejemplo del
gobierno sirviendo a sus ciudadanos, como la Universidad está sirviendo al país.
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El calentamiento global impulsa la colaboración
académica
L. Gottdiener
FC-UNAM
Es bien conocida la renuencia del gobierno estadounidense durante la mayor parte
de la administración Bush para tomar medidas efectivas ante el problema del
calentamiento global. Pero en el ámbito académico la reacción ha sido diferente.
Según un centro educativo norteamericano, existen en los Estados Unidos más de
600 instituciones académicas que, por su nombre, parecerían estar dedicadas a la
investigación o educación ambiental. En realidad, muchas son las mismas que hace
una o dos décadas se centraban en la innovación, la globalización, o la ética,
aunque ahora han reformulado sus objetivos para destacar el aspecto ambiental.
Pero hay también un buen número de instituciones especialmente orientadas a
cuestiones ambientales y climáticas, creadas recientemente en universidades de
prestigio. Típicamente son interdisciplinarias y, además de investigar aspectos
ambientales, analizan cómo influenciar las políticas públicas al respecto, e intentan
enseñar a sus estudiantes cómo abordar dichos problemas en el mundo real, no
académico.
El Instituto Tecnológico de Rochester, por ejemplo, estableció el Instituto Golisano
de Sustentabilidad con el objetivo de que estudiantes y profesores de diferentes
áreas estudien las ramificaciones ambientales de la producción y el consumo, dado
que el problema de la sustentabilidad abarca aspectos económicos, sociales, de
ingeniería, etc., que no pueden ser resueltos por expertos de una sola disciplina.
La Universidad de Yale fundó recientemente el Centro para Negocios y el Medio
Ambiente. La Universidad de Tennessee consolidó hace poco más de un año sus
diversos programas ambientales en un nuevo Instituto para un Medio Ambiente
Seguro y Sustentable. La Universidad Estatal de Arizona abrió en 2004 su
Instituto Global de Sustentabilidad, en el que expertos en biogeoquímica analizan,
junto con científicos sociales, el impacto de la urbanización acelerada sobre plantas
y animales.
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Estos conceptos han permeado el mundo académico, y más universidades están
abriendo centros donde los estudiantes de ingeniería investigan combustibles
alternos, los de administración su impacto económico, y los de ciencias políticas su
aceptación por los gobiernos de su propio país y del tercer mundo.
Algunos de estos centros, denominados de sustentabilidad, o ambientales, o de
calentamiento global, se han creado como entidades independientes, fuera de las
escuelas existentes, pero otros se han instalado dentro de ellas. En la Universidad
de Pittsburgh, por ejemplo, la Escuela de Ingeniería inauguró en 2003 la
Iniciativa Mascaro de Sustentabilidad, dedicada a la “construcción verde” y al uso
sustentable del agua.
Algunos de estos institutos van más allá de los estudios del medio ambiente. El
Centro Kenan-Flagler para la Empresa Sustentable de la Universidad de Carolina
del Norte investiga culturas globales, ética de negocios, y responsabilidad social
corporativa, además de los temas estrictamente ambientales.
Varios centros están tratando de rebasar los confines de la academia. El de Yale,
por ejemplo, está desarrollando una “clínica de eco-servicios” que ayude a las
empresas a encarar cuestiones ambientales. La Iniciativa de Sustentabilidad
Corporativa de la Universidad de Duke, que pertenece a la Alianza de Empresas
Sustentables de Chicago, fabricó una pequeña turbina eólica para uso particular, y
ayuda a las empresas locales a reducir sus emisiones de carbono.
Los fondos para los centros mencionados no proceden sólo de las arcas
universitarias, sino de donantes particulares. Por ejemplo, la familia Erb donó 20
millones de dólares a la Universidad de Michigan para la creación y operación del
Instituto Erb para la Empresa Sustentable Global, cuyo objetivo es que
capitalistas de riesgo enseñen a los estudiantes a invertir en tecnologías verdes.
Otra benefactora privada aportó 15 millones de dólares al instituto de Arizona, y 10
millones más para crear una Escuela de Sustentabilidad que otorgue grados
académicos. La gran mayoría de los fondos del Instituto Golisano de Rochester han
procedido de un donador del mismo nombre.
Algunos centros, como el de la Universidad de Arizona, han logrado obtener
fondos del gobierno. La ciudad de Phoenix es un buen ejemplo del llamado efecto
de la isla de calor, que consiste en que las ciudades absorben calor durante el día y
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lo emiten durante la noche. De ahí que el instituto de Arizona haya recibido
financiamiento de la Agencia de Protección Ambiental y del estado de Arizona para
investigar si hay materiales de construcción que mitiguen dicho efecto.
También hay empresas privadas que proporcionan financiamiento a los centros
mencionados. Una arrendadora de automóviles donó el año pasado 25 millones de
dólares para crear el Instituto Enterprise, que realizará investigación sobre
biocombustibles basados principalmente en maíz y soya.
La compañía Dow Chemical ha ofrecido aportar, a lo largo de cinco años, 10
millones de dólares a la Universidad de California en Berkeley, para establecer un
centro de sustentabilidad. Según un ejecutivo de la empresa, “Berkeley posee una
de las mejores escuelas de ingeniería química del mundo, pero son los estudiantes
de administración quienes saben hallar los mecanismos financieros necesarios”.
Berkeley está utilizando los fondos proporcionados por Dow para establecer un
Programa de Productos y Soluciones Sustentables dentro de su Centro de
Empresas Responsables. Aunque éste pertenece a la Escuela de Negocios, en el
programa participarán químicos, biólogos, analistas financieros, especialistas en
política, e incluso abogados, de Berkeley.
Varias transnacionales – ExxonMobil, General Electric, Toyota, etc. - han ofrecido
fondos al Proyecto de Energía y Clima Global de la Universidad de Stanford, que
explora nuevas tecnologías energéticas. La Fundación Shell ha estado financiando
al Centro Shell de Sustentabilidad de la Universidad de Rice desde 2002, y WalMart ha prometido fondos para un Centro de Sustentabilidad Aplicada en la
Universidad de Arkansas.
Habrá que ver si algunos de los millonarios y las grandes empresas nacionales se
deciden a seguir el ejemplo de sus similares estadounidenses, y aportan cantidades
importantes a las instituciones académicas nacionales que les ayuden a encontrar
soluciones a los problemas que plantea el calentamiento global.
(Fuente: New York Times, dic. 2007)
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