Ingenieros uniandinos diseñan herramienta de libre acceso que permitirá saber la capacidad real de Colombia para producir energía solar.

¿PODEMOS SER POTENCIA EN ENERGÍA SOLAR?

Luis Felipe Giraldo, Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes.

LÍDER DEL PROYECTO

Luis Felipe Giraldo | Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes. |  Ph.D. en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Estatal de Ohio | lf.giraldo404@uniandes.edu.co

¿Sabías que la energía del sol que llega a Colombia es, en promedio, mayor que en otros países de la región? Esta realidad, con aparentemente poca trascendencia hasta hace un tiempo, hoy permite a ingenieros uniandinos concebir al país como un gran productor de energía renovable en cada uno de sus rincones.

En tiempos en los que es imperativo transitar de combustibles fósiles a fuentes de energía renovables, un nuevo enfoque que aborda tres elementos clave se proyecta como una respuesta innovadora y de gran alcance para impulsar al país en este camino. Una iniciativa en la que se combinan la recolección de datos, la Inteligencia Artificial (IA), y el acceso abierto a una plataforma que permite ver con claridad la capacidad de Colombia para producir energía fotovoltaica.

Este proyecto –liderado por Luis Felipe Giraldo, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, como parte de su asesoría a Gabriel Narváez, estudiante del doctorado en Ingeniería– empezó con la idea de abordar las energías renovables y los sistemas fotovoltaicos a través de IA para diseñar soluciones a diferentes escalas.

“Nos interesa, por ejemplo, poder apoyar a un campesino en un territorio apartado para que sepa cuánta energía podría producir en su finca con paneles solares, pero también queremos brindar información que incentive la generación de parques solares abriendo las posibilidades para que grandes industrias se sumen a la transición energética”. ”Gabriel Narváez, estudiante de Doctorado en Ingeniería’.

El poder de los datos y los mapas

Al igual que los participantes en el proyecto de cooperación triangular –también liderado por ingenieros uniandinos–, estos investigadores se inspiraron en los avances de Chile en la materia para madurar la idea. No obstante, como puntualiza el profesor Giraldo, “en una labor como ésta, contar con datos suficientes es clave, pero acceder a ellos en Colombia es retador”.

A pesar del desafío, el equipo –conformado también por estudiantes de maestría y pregrado de la Facultad de Ingeniería– se dio a la tarea de recopilar información de diferentes fuentes. Uno de los principales aportantes es el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés). Este laboratorio, ubicado en Estados Unidos, cuenta con información meteorológica para toda Colombia. En total, fue posible acceder a datos recopilados durante las últimas tres décadas que incluyen variables importantes para el análisis del potencial energético en todas las regiones del país, en 65.000 puntos específicos a lo largo y ancho del territorio nacional.

Acceso libre: el valor agregado

Una vez recopilada la información y gestionado un espacio considerable para su almacenamiento y procesamiento, el equipo identificó los pasos a seguir.

“Nos preguntamos ¿cómo podemos hacer que esta información esté disponible para que quien la necesite pueda consultarla, ver los datos históricos, pero también acceder a una predicción futura de variables como la temperatura, velocidad de tiempo y radiación solar para estimar el potencial energético de su lugar de interés?”.
Luis Felipe Giraldo, Profesor Asistente de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

La respuesta fue contundente: el equipo plasmaría la información en un mapa interactivo, alojado en una página web amigable con sus usuarios. Un mapa con convenciones claras y sencillas, de fácil acceso, visualización y análisis, con instructivos de uso simples y, lo más importante: de acceso abierto. “Nos interesa motivar una cultura de intercambio libre de información en Colombia para que crezca la investigación, pero también para superar las restricciones en torno al acceso a los datos” enfatiza el investigador de doctorado.

Un vistazo al futuro

De acuerdo con el grupo de investigadores –entre los que sobresalen también los profesores Guillermo Jiménez, Fernando Jiménez y Michael Bressan, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica; y Catalina Gonzalez, profesora del Departamento de Ciencias Biológicas–, el proyecto tiene cabida para todo tipo de usuarios, por ejemplo, tomadores de decisión con interés técnico en la información, o profesionales de distintas disciplinas en búsqueda de datos para robustecer sus investigaciones y modelos.

Con esto en mente, el equipo de investigadores contempla una visión a futuro de la energía solar en Colombia y cómo sería afectada por el cambio climático. Usando los modelos de cambio climático de la base de datos CORDEX (Coordinated Regional Downscaling Experiment), el equipo evalúa diferentes escenarios –optimistas y pesimistas– que tienen en cuenta la emisión de gases de efecto invernadero y aspectos socioeconómicos. De esta manera, se espera generar mayor conciencia sobre la importancia de la transición energética para alcanzar la sostenibilidad de los municipios y ciudades y procurar mejores condiciones de vida para sus habitantes.

 

El sol en la línea del Ecuador

Parte del éxito de la iniciativa radica en el potencial energético del país en términos de energías no renovables. Según explican los investigadores la ventaja de Colombia en esta materia es su heterogeneidad, pues cuenta con diferentes condiciones meteorológicas, de altitud, temperatura, velocidad de viento y radiación solar, entre otras, que lo hacen un terreno fértil para generar energía. En gran medida se debe a su posición privilegiada respecto a la línea del Ecuador, pues al no tener estaciones climáticas no padece las limitaciones de otros países que –según la estación– tienen más o menos horas de sol al día.


Con el financiamiento de UK PACT-Colombia, la Universidad de los Andes, el Consejo Colombiano de la Construcción Sostenible (CCCS) lideran un proyecto encaminado a consolidar ciudades de baja emisión de carbono en Colombia.

LA MISIÓN DE PENSAR CIUDADES QUE RESISTAN EL CAMBIO

Nicanor Quijano Silvia, Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes.

LÍDER DEL PROYECTO

Nicanor Quijano Silvia | Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes. |  Ph.D. de la Universidad Estatal de Ohio | nquijano@uniandes.edu.co

Una reciente investigación con enfoque multidisciplinario, liderada por la Universidad de los Andes, logró identificar una serie de mejores prácticas para el alcance de ciudades más sostenibles. La metodología del estudio se replicó en varias ciudades y su impacto llegó incluso a los principales tomadores de decisión en varias urbes.

Son muchas las ciudades que buscan enfoques fundamentados en la sostenibilidad, con el fin de generar planes de desarrollo capaces de aprovechar adecuadamente los recursos, reducir la cantidad de emisiones de carbono y mejorar la disposición de residuos, entre otros aspectos.

La búsqueda de ciudades más sostenibles es una prioridad para el mundo. El 55 % de la población mundial vive en urbes y aunque estas ocupan solo un 3 % de la superficie terrestre, son responsables del consumo de entre el 60 % y el 80 % de la energía y de la generación del 70 % de las emisiones de carbono, uno de los principales impulsores del cambio climático.

Por ello, entre los Objetivos de Desarrollo Sostenible –ODS,  (impulsados por las Naciones Unidas y ratificados por más de 195 países, entre ellos Colombia) se destaca el número 11: Ciudades y comunidades sostenibles.

El aporte uniandino al desarrollo urbano sostenible

En marzo de 2019 inició el proyecto titulado ‘Systemic perspectives on low‐carbon cities in Colombia’ en el marco de una alianza importante entre la Universidad de los Andes, el Consejo Colombiano de la Construcción Sostenible (CCCS) y otras entidades, con el financiamiento de UK PACT-Colombia.

El equipo de trabajo fue liderado por Ángela Cadena y Nicanor Quijano, profesores del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de Los Andes y Mónica Espinosa, investigadora postdoctoral.

Contó además con el apoyo de un equipo interdisciplinario de profesores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes: José Alberto Guevara, Luis Ángel Guzmán, Guillermo Jiménez, Manuel Rodríguez Susa, Juan Pablo Rodríguez y Hernando Vargas.

En total, en la realización de la primera fase de este proyecto participaron 25 personas entre profesores y asistentes de las facultades de Ingeniería, Arquitectura-Diseño y el Centro para los Objetivos de Desarrollo Sostenible (CODS), dos profesores de University College of London, uno de la Universidad de Coventry del Reino Unido, tres profesionales del Consejo Colombiano de Construcción Sostenible (CCCS) y tres consultores externos.

Adicionalmente, contó con un comité asesor integrado entre otros por Juana Mariño, Clemencia Escallón, Darío Hildago, Dimitri Zaninovich, Ricardo Smith y Julio Dávila, así como el apoyo de representantes de entidades gubernamentales y secretarías.

“El proyecto surge de la necesidad de aportar al desarrollo urbano desde una perspectiva integral para un desarrollo más sostenible. Articular este conocimiento multidisciplinario fue uno de los mayores retos. Logramos trabajar juntos con aliados de diversa naturaleza”.
Juan Pablo Rodríguez, Profesor Asociado de Ingeniería Civil y Ambiental

Una conversación multidisciplinaria

La intención principal del proyecto estuvo en construir un sistema que permitiera proyectar microciudades con un modelo de desarrollo urbano con un enfoque importante en cambio climático y mitigación del mismo.

Sin embargo, se concibió el impacto de las ciudades desde una perspectiva holística, que involucró un análisis más allá de los temas clave para la sostenibilidad urbana, como lo son el transporte y la construcción.

Por ello se involucraron temas como la gestión del agua y la ecología urbana. Al abarcar temas tan diversos y complejos, el proyecto requirió de una conversación multidisciplinaria, un desafío que rápidamente se hizo parte del propósito inicial y se incorporó de manera orgánica: el diálogo entre especialidades es fundamental en cualquier proceso científico.

“Llegar a los temas de agua y ecosistemas urbanos fue clave, pero nos tomó un tiempo. La convergencia sistémica no fue sencilla. Tuvimos retroalimentación de muchos actores del distrito, del gobierno nacional y personas del sector privado para saber cómo articular todos los diversos sectores que se analizaron en esta visión de ciudad sostenible”.
Nicanor Quijano, Profesor Titular de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

El diseño de la metodología y la definición de indicadores se nutrió ampliamente de esa conversación interdisciplinaria. No obstante, uno de los principales propósitos del proyecto era compartir los hallazgos y esa hoja de ruta hacia ciudades más sostenibles, con tomadores de decisiones en distintas ciudades; entidades gubernamentales y secretarías.

Como lo resume Ángela Cadena, cuatro factores fueron fundamentales en este proyecto:

    • La propuesta y la integración de los profesores y los demás participantes.
    • La conformación de un equipo de trabajo multidisciplinar que nutrió ideas de la academia, los entes gubernamentales y privados.
    • la voluntad de contar con buenos casos de estudio y su selección final, pese a las dificultades en medio de los cambios de gobierno y la pandemia.
    • Las extensiones logradas.

Es en este último punto que los profesores Juana Mariño, Guillermo Jiménez, Juan Pablo Rodríguez, Ángela Cadena y Nicanor Quijano, hacen especial énfasis sobre todo para que se le pueda dar continuidad a este tipo de proyectos dentro de la Facultad de Ingeniería y de la Universidad.

El Libro Blanco

El Libro Blanco cumple justamente con la meta de entregar a los principales tomadores de decisión de las ciudades, un insumo con el que puedan medir qué tan sensible es su ciudad a los impactos del cambio climático y cómo podrían mitigar los impactos del mismo en el futuro, estableciendo algunas recomendaciones.

En este documento se analizan las políticas, regulaciones y capacidades requeridas para que los proyectos urbanos puedan avanzar hacia una mayor sostenibilidad. También se identifican las posibilidades de financiación para la implementación de las medidas de mejora seleccionadas.

Además, presenta una metodología de análisis y evaluación, y una caja de herramientas para apoyar el desarrollo urbano sostenible. A partir de una aproximación sectorial, considerando seis sectores (ecosistemas urbanos, manejo integrado del agua, suministro y uso de energía, gestión integrada de residuos, movilidad sostenible y edificaciones e infraestructura urbana), se plantea una aplicación en territorio con dos casos de estudio: Ciudad Verde en el municipio de Soacha, Cundinamarca, macroproyecto urbano en operación y Lagos de Torca en la ciudad de Bogotá, desarrollo urbano en etapa de diseño e inicio de construcción.

El proyecto y el Libro Blanco constituyen, en general, un aporte de la Universidad de los Andes (y de todos los participantes en este esfuerzo) a la búsqueda de territorios más sostenibles, teniendo en cuenta la importancia de la búsqueda de asentamientos urbanos cada vez más sensibles al cambio climático, y cada vez más resilientes y adaptativos.

 

Un proyecto escalable

Además de su aplicación en Bogotá, este proyecto se llevó a las ciudades de Manizales, Barranquilla y Villavicencio en alianza con diversas instituciones (Universidad Nacional, Universidad del Norte y Universidad de los Llanos, respectivamente) y con resultados importantes para el desarrollo de futuras políticas públicas. En Manizales se obtuvo información para una gestión más sostenible de la movilidad, mientras en Barranquilla se analizó la importancia de la Ciénaga de Mallorquín para la ecología urbana y en Villavicencio se destacó el papel del río Ocoa para el manejo del agua en la ciudad.


Un estudio de ingenieros uniandinos fue crucial para mejorar Transmilenio y la calidad del aire en Bogotá.

MATERIAL PARTICULADO, ENEMIGO INVISIBLE EN TRANSMILENIO

Ricardo Morales, Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de los Andes.

LÍDER DEL PROYECTO

Ricardo Morales Betancourt | Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de los Andes. |  Ph.D. en Ciencias Atmosféricas del Instituto de Tecnología de Georgia | r.moralesb@uniandes.edu.co

Gracias a una investigación realizada en los últimos cincos años por el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Los Andes fue posible identificar y dar a conocer la alta exposición a contaminantes del aire a los que están expuestos los usuarios de TransMilenio, lo que contribuyó a tomar medidas para reducir estos impactos con muy buenos resultados.

El debate en torno a la calidad del aire en las ciudades y en los sistemas masivos de transporte no es un tema menor. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) nueve de cada diez personas respira aire contaminado.

Se estima que la mala calidad del aire es responsable de cerca de siete millones de fallecimientos cada año, pues la exposición a material particulado fino, conocido como PM2.5, puede provocar enfermedades cerebrovasculares, infecciones respiratorias e incluso cardiopatías de alta complejidad.

En 2018, el Departamento Nacional de Planeación (DNP), estimó que cerca de 10.500 muertes prematuras al año eran causadas por la exposición a contaminantes del aire en Colombia. En ese mismo año, el 2018 World Air Quality Report elaborado por Greenpeace y IQAir ubicó a Colombia como el quinto país de América Latina con mayor concentración de partículas en el aire y a Bogotá en el quinto lugar entre las ciudades de la región.

El estudio pionero

Teniendo en cuenta que los sistemas de transporte son una gran fuente de contaminación del aire, y que por la proximidad a las fuentes, los viajeros tienen una alta exposición, en 2015, el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de los Andes, bajo el liderazgo del profesor Ricardo Morales, director del Centro de Investigaciones en Ingeniería Ambiental y doctor en Ciencias Atmosféricas del Georgia Institute of Technology, junto con investigadores de otras universidades decidieron llevar a cabo un primer estudio sobre la exposición de estos contaminantes.

Para materializar el proyecto y obtener los datos requeridos para la investigación, se hizo un muestreo con estudiantes, quienes equipados con acelerómetro (dispositivo que permite medir la vibración o la aceleración del movimiento de un objeto), GPS y medidores de hollín y de material particulado, tomaron registros de la calidad del aire en la troncal de la Calle 80, en Bogotá, obteniendo datos de 31 buses, una estación y un portal de TransMilenio.

El estudio arrojó que la exposición al interior de los buses de Transmilenio era de más de 180 microgramos por metro cúbico de PM2.5. Estas partículas finas son categorizadas como las más nocivas debido a que penetran en un mayor porcentaje el sistema respiratorio. El resultado superaba nueve veces los niveles típicos registrados en las estaciones que miden la calidad del aire en Bogotá.

La investigación permitió además identificar que, pese al corto tiempo que pasan los usuarios en el sistema, la dosis recibida de PM 2.5 durante el viaje, superaba en un 20 % la dosis diaria que experimentaría una persona expuesta a los niveles estipulados por la OMS durante 24 horas. De acuerdo con dicho organismo, la concentración promedio en un lapso de 24 horas, no debe exceder los 25 microgramos por metro cúbico.

Otro dato importante que reveló el estudio es que el mayor problema de contaminación se daba al interior de los buses articulados, pues en las calles o en los portales los niveles eran sustancialmente menores.

La segunda fase

La pertinencia del tema motivó a la Universidad a llevar a cabo, en 2017, un nuevo estudio que cubrió la totalidad de las troncales de TransMilenio. En esa ocasión se realizaron 46 sesiones en 179 buses, 39 estaciones y en todos los portales del sistema.

Los resultados revelaron que todo el sistema de TransMilenio presentaba datos de exposición a contaminantes que alcanzaban los 176 gramos por metro cúbico de material particulado, incluso superiores a los que hay en los buses del SITP.

Unos meses después de la publicación de este segundo estudio, empezó el proceso de renovación de los buses de TransMilenio.

Para ese momento, la administración distrital de ese entonces, le daba un puntaje bajo al tema ambiental para adelantar el proceso de renovación. Sin embargo, el estudio, publicado en la prestigiosa revista científica Atmospheric Environment,  impulsó el debate y permitió que la licitación fuera más exigente con los requerimientos frente a la exposición de este tipo de contaminantes.

“Ese estudio era la única evidencia revisada por pares y con todos los elementos científicos. Gracias a esos datos, y a la acción de la ciudadanía, la versión final de la licitación incluyó un mayor puntaje a los oferentes de buses con un estándar de emisión más estricto”, aseguró el profesor Morales.

La licitación estableció que los buses nuevos debían ser combinación de gas natural Euro VI (con mucha menos emisión que la generada por los buses diesel) y buses diésel Euro V pero con un filtro de partículas diesel.

El aire mejoró después de la renovación

La Alcaldía de Bogotá, TransMilenio, Ecopetrol y otras entidades firmaron el pacto por la calidad del aire, con compromisos para mejorar el aire en la ciudad, en el marco de la renovación de los buses del sistema de transporte masivo que inició en 2019 y que culminó en 2020.

Para seguir aportando datos que contribuyeran a este pacto, Los Andes participó y ganó una licitación abierta por Ecopetrol para realizar la tercera fase de esta investigación. Esta nueva etapa del estudio se llevó a cabo en dos momentos del proceso de renovación de la flota de TransMilenio, de manera gradual a lo largo de un año, y se repitió exactamente la misma metodología para ver si había modificaciones en la exposición en los buses y troncales.

En esta tercera fase se realizaron 97 sesiones, analizando 438 buses, 49 estaciones y todos los portales de TransMilenio. La primera parte se realizó en 2019, cuando cerca de 400 buses ya habían sido reemplazados.

El análisis permitió encontrar que la concentración de material particulado y hollín se redujo en un 50 %. “Estos resultados tienen que ver más con la retirada de los buses viejos, que con la llegada de los nuevos que apenas ingresaban en ese entonces”, agregó el profesor.
En 2015 y 2017 los buses más viejos, con cerca de 20 años de servicio, eran los mayores emisores. Con su salida la concentración de material particulado bajó en todo el sistema, incluyendo estaciones, portales y al interior de los buses que seguían circulando.

“La diferencia de la calidad del aire en los buses nuevos es muy amplia en comparación con los datos de la primera investigación con los buses viejos”.
Ricardo Morales

En 2020, cuando se completó la renovación se hizo la segunda parte del estudio y los resultados fueron muy alentadores. En comparación con 2017 se registró una reducción del 78 % para material particulado y un 80 % para el hollín.

La publicación científica, que se encuentra en evaluación, cuantifica este fenómeno y se espera que pueda servir como evidencia de que esta clase de intervenciones en el transporte sí funcionan y se impulsen nuevas políticas públicas en esa dirección.

“Los resultados dan cuenta del potencial técnico y científico de la Universidad y, sin duda, alimentan el debate sobre la mejora de los sistemas de transporte en pro de una mejor calidad del aire. Sin embargo, la aventura apenas comienza. En el futuro estaremos estudiando la implementación de buses eléctricos y los impactos del uso masivo de la bicicleta en la ciudad”.
Ricardo Morales


La Universidad de los Andes participa en la mesa nacional para la gestión sostenible del plástico.

EL PLÁSTICO SOSTENIBLE ES UNA REALIDAD

Jorge Medina Perilla, Profesor de Ingeniería Mecánica, Universidad de los Andes.

LÍDER DEL PROYECTO

Jorge Medina Perilla | Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de los Andes. |  Ph.D. en Ingeniería Industrial de la Universidad de Navarra | jmedina@uniandes.edu.co

La Universidad de los Andes hace parte de la Mesa Nacional para la Gestión Sostenible del Plástico, una iniciativa público privada que busca concretar acciones que permitan, a través de la economía circular, aprovechar las oportunidades de ampliar y sofisticar el ciclo de vida de esta materia prima.

Cuando se habla de problemáticas ambientales, es común que las personas piensen de inmediato en los efectos del calentamiento global, que si bien es el más relevante, no es el único. Es importante entender que toda actividad trae consigo impactos medioambientales.

Entre estas otras acciones que contribuyen a generar estos impactos sobre el planeta y sus ecosistemas es la mala disposición final de los plásticos. Hoy, la producción global de esta materia prima asciende a 360 millones de toneladas anuales, de los cuales un 33,5 % se destina a empaques que, en su mayoría, son de un solo uso.

Esto provoca, en el mejor de los casos, que el producto –una vez utilizado– vaya a parar a un relleno sanitario o a la incineración para su aprovechamiento energético. En el peor, termina en los océanos, que al año reciben alrededor de 8 millones de toneladas de estos desechos, lo que está ahogando los mares.

Hacia la economía circular

Colombia no se escapa a esta problemática. Según Acoplásticos, con datos a 2019, cada ciudadano usa alrededor de 32 kilos de plástico al año, de los cuales una gran proporción se utiliza apenas por unos minutos, incluso pueden ser segundos, para luego ser desechado.

Con el propósito de adelantar acciones que reduzcan esta problemática en el país, el gobierno ha venido trabajando –junto con el sector privado, organizaciones no gubernamentales y la academia– diferentes propuestas para fomentar la economía circular (rediseñar, reducir, reutilizar, reparar, reciclar o compostar), en la que la gestión sostenible de los plásticos de un solo uso es parte fundamental de la estrategia.

Así nació en 2018 la Mesa Nacional para la Gestión Sostenible del Plástico, de la que hacen parte los Ministerios de Ambiente y Desarrollo Sostenible; Comercio, Industria y Turismo; Vivienda, Ciudad y Territorio; Ciencia, Tecnología e Innovación; y las entidades Colombia Productiva, Parques Nacionales Naturales de Colombia, la Procuraduría General de la Nación, Andesco, la ANDI, FENALCO, Acoplásticos, ASOCARS, CEMPRE, la Asociación Nacional de Recicladores, ANR; World Wildlife Fund INC. WWF Colombia; las fundaciones Invemar, MarViva y Avina, además de varias instituciones universitarias, entre estas, Los Andes que lidera una de las submesas que aborda temas de investigación, ecodiseño y ecoetiqueta.

El primer paso: superar los mitos en torno al plástico

Para Jorge Medina, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica y director del Grupo de investigación en Materiales y Manufactura CIPP-CIPEM de la Universidad de los Andes, y representante de la institución ante la Mesa, para resolver esta problemática de fondo lo primero que hay que entender es que el ´enemigo´ del ambiente no es el plástico per se, sino la mala disposición que hacen las personas de éste. Por esta razón, la solución no es acabar con la materia prima.

De acuerdo con el profesor Medina, el propósito, como está planteado en la mesa, es desarrollar las acciones que sean necesarias para ampliar y cerrar de manera amigable con el medio ambiente su ciclo de vida, aprovechando las oportunidades de su sostenibilidad.

Adicionalmente, los análisis de ciclo de vida han señalado que los materiales alternativos al plástico, como el vidrio, el cartón, el aluminio y la hojalata, entre otros, pueden generar mayores consumos de energía y provocar una mayor huella de carbono.

Si se cuantifican económicamente sus impactos en el ambiente, la cifra también puede sorprender. De acuerdo con Trucost –una firma del Reino Unido especializada en estimaciones sobre los costos ocultos del uso no sostenible de los recursos naturales por parte de las empresas–, mientras que los de los plásticos pueden alcanzar los 139 billones de dólares, si estos empaques o bienes de consumo se hicieran con materiales alternativos la cifra superaría los 520 billones de dólares.

“Si se adoptan medidas que vayan en armonía con el tema de la sostenibilidad y la economía circular, se tendría una reducción a 98 billones de dólares”, señala un estudio de la misma compañía de 2016.

Este es el trabajo que ha venido realizando la Mesa Nacional para la Gestión Sostenible del Plástico buscando concretar acciones encaminadas a la prevención, rediseño, reducción, reutilización, reciclaje, compostaje, aprovechamiento, consumo responsable, responsabilidad extendida del productor, entre otras medidas, además de promover la articulación de todos los actores de la sociedad para lograr una mayor investigación, innovación, generación de nuevas oportunidades de negocio, encadenamientos, empleos, esquemas colaborativos, comunicación y cultura ciudadana.

Avances y expectativas a futuro

Entre sus principales avances fue concretar el Plan Nacional para la Gestión Sostenible de los Plásticos de un solo Uso que recoge como política nacional todas estas acciones para lograr reducir los impactos de esta materia prima, a través de su mejor aprovechamiento.

Por ejemplo, para 2021, por medio de las acciones frente a la Responsabilidad Extendida del Productor, que busca que la industria mejore los procesos de tratamiento y disposición de productos posconsumo, el país prevé hacer una gestión sostenible de por lo menos 30.000 toneladas de envases y empaques plásticos.

Para 2022, el Plan tiene como meta alcanzar una tasa de reciclaje del 12 %, a través de la implementación de la Estrategia Nacional de Economía Circular, de la que Colombia es referente en la región.

Otra de las metas es que para 2030 el 100 % de los productos plásticos de un solo uso no lleguen directamente al ambiente y exista una simbiosis industrial en la cual los desechos de esta materia prima se conviertan en insumos para la misma o nuevas empresas. Además, que un 30 % de estos productos tenga un material reciclable, si se permite técnicamente.

Según indica el profesor Medina, para lograr que esto sea una realidad, uno de los retos más importantes, para avanzar en la dirección correcta, es complementar la responsabilidad extendida al productor con las oportunidades de investigación, desarrollo e innovación en tecnologías que le apunten a la economía circular de los plásticos tradicionales y de las que potencien la bioeconomía como pilar de una nueva industria que produzca alternativas de materiales de empaque menos dependientes de fuentes no renovables.

“Los retos en esta materia o las de otras temáticas relevantes para el país solo se podrán atender superando la baja inversión en investigación y desarrollo, tradicionalmente del orden de 0,25 % del PIB, muy por debajo de muchos otros países de la región, y en lograr que las regalías destinadas a estos propósitos realmente lleguen a su destino”.
Jorge Medina


Cartografía solar y de biomasa, un paso a la transición energética en Colombia.

TRAS LA ENERGÍA DEL SOL Y LA MATERIA

Rocío Sierra, José Fernando Jiménez, Guillermo Jimenez, Profesores de la Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes.

LÍDERES DEL PROYECTO

Rocío Sierra Ramírez | Profesora Asociada del Departamento de Ingeniería Química y de Alimentos, Universidad de los Andes. |  Ph.D. de la Universidad de Texas A&M | rsierra@uniandes.edu.coGuillermo Jiménez | Director del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes. |  Ph.D.  en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile | ga.jimeneze@uniandes.edu.coJosé Fernando Jiménez | Profesor Asociado del Departamento de Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes. |  Ph.D. en Ingeniería de la Universidad de los Andes | fjimenez@uniandes.edu.co

Dos países del sur global y uno del norte se unirán en pro de la seguridad energética y alimentaria de territorios afectados por la pandemia en Colombia. Con el desarrollo de un gran explorador solar y de biomasa, Ingenieros de Los Andes lo harán posible.

Con cooperación alemana, sofisticada tecnología chilena y colombiana, y un coordinado trabajo interinstitucional, un equipo de ingenieros uniandinos buscará consolidar una fuente de información clara y precisa que dé cuenta del potencial energético solar y de biomasa en Colombia.

Emulando el oficio de los cartógrafos –pero con el uso de herramientas contemporáneas como imágenes satelitales y exploradores solares–, lo harán a través de mapas: “Los mapas de potencial energético solar y de energía de biomasa son una fuente de información valiosísima para el desarrollo de entornos rurales y urbanos”, explica Rocío Sierra, profesora asociada del Departamento de Ingeniería Química y de Alimentos.

Inicialmente el proyecto se concentrará en zonas de estudio específicas que han sufrido los impactos de la pandemia del COVID-19, pero el alcance es mucho más amplio. Con uso de imágenes satelitales, los investigadores harán una búsqueda precisa de territorios que cuenten con residuos agrícolas con algún potencial energético (biomasa) y de sus respectivos cultivos. En estos lugares también se hará una estimación de la productividad agrícola y se buscará identificar el potencial de generación solar aprovechable en techos de edificaciones.

El sueño de un atlas para el país

Aunque se enfoca en energía solar y biomasa, el proyecto tiene un amplio alcance. Así lo indica Guillermo Jiménez, Director del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica: “Detrás de este gran proyecto hay una apuesta transversal para trabajar con comunidades vulnerables por la pandemia, pero también de pensar en la transferencia tecnológica entre los países cooperantes como una manera de contribuir al desarrollo sostenible del país”.

Jiménez, quien –tras su experiencia como director del Centro de Energía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile– prestó al proyecto su gestión para la vinculación del país austral como cooperante, explica que este proyecto es un potencial generador de oportunidades en zonas rurales y para contribuir, en alguna medida, a la generación de valor, productividad y sostenibilidad de las zonas rurales en Colombia.

Los mapas resultantes servirían como un insumo para instancias gubernamentales y tomadores de decisiones a nivel regional en lo que respecta a la generación de políticas públicas que apunten al impulso de actividades económicas a partir de la generación de energía propia. Precisamente por esto, según sostiene Rocío Sierra, “la mayor expectativa en el proyecto es que se pueda hacer una expansión a todo el territorio nacional”.

La iniciativa de un mapa para Colombia con información sobre el potencial energético solar y de biomasa no parte de cero. De acuerdo con José Fernando Jiménez, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, quien venía madurando la idea desde años atrás “por ley, la UPME debe proveer el atlas del potencial energético de la biomasa residual, el cual sirve a la sociedad para saber en detalle qué capacidad tienen los residuos de actividades agroindustriales para generar energía”. No obstante, la última actualización del mapa se hizo hace más de una década y el documento no ofrece funcionalidades de interactividad ni actualización periódica. Más aún, los más recientes avances en la materia se deben a los resultados logrados por el Fabspace, iniciativa liderada por el mismo profesor.

El papel de Chile es crucial en esta tarea, pues al contar con un explorador solar sofisticado que usa imágenes satelitales para actualizar los datos diariamente está en capacidad de transferir a Colombia el conocimiento técnico y tecnológico necesario para potenciar aún más la labor del equipo local. “El crecimiento de instalaciones solares en Chile es extraordinario y con nuestros desarrollos de inteligencia artificial podríamos incluso dar un paso más adelante: no solo lograríamos identificar el potencial energético, sino también el potencial económico de las regiones, entre otros”, asegura el profesor Jiménez.

La cooperación triangular

 

Detrás de este proyecto hay un concepto de cooperación novedoso: el encuentro entre dos países del sur y uno del norte. Cada país participa a través de diferentes instituciones y organizaciones, por ejemplo, mientras Alemania pone a disposición a la GIZ, su entidad de cooperación; Chile participa con su Ministerio de Energía, su Agencia de Cooperación Internacional para el desarrollo – AGCID y la Universidad de Chile; y Colombia participa a través de los ministerios de Energía, de Ambiente y de Agricultura, al igual que al Instituto Geográfico Agustín Codazzi -IGAC, el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM, la Agencia Presidencial de Cooperación Internacional de Colombia – APC y la Universidad de los Andes.

Para Jonathan Sánchez, líder de la Estrategia Colombiana de Desarrollo Bajo en Carbono del Ministerio de Ambiente y encargado del componente administrativo de la iniciativa, la coordinación de las más de diez instituciones involucradas ha sido uno de los retos más grandes que se han sorteado en el proyecto. No obstante, destaca que el esfuerzo vale la pena en tanto sus resultados son promisorios para el país.

“No solo vamos a tener la oportunidad de incursionar en un campo poco explorado como son la biomasa y el biogás, sino que también podremos brindar información útil y elementos para planeación territorial a tomadores de decisión, y movilizar recursos para el desarrollo del campo colombiano. Pero nuestra mayor expectativa es que este proyecto nos permita tomar decisiones sobre fuentes no convencionales de energía, interiorizar la idea de que hay alternativas a la solar o eólica, y desbloquear el potencial de biogás en el país”, sostiene.

Para los investigadores uniandinos, el valor del proyecto radica también en la posibilidad de consolidar espacios y estrategias para compartir saberes, enriquecer la creación de conocimiento, e impactar directamente a la sociedad colombiana mediante una herramienta de suma utilidad.


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Especial CONTACTO 21: Transformación digital

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En su primera edición web, CONTACTO explora el universo de la transformación digital junto a investigadores de Los Andes y Jorge Villalobos, líder de la Misión TIC 2022. Nuestra columnista invitada, María Isabel Mejía, ex viceministra TIC, expone los retos de los gobiernos de América Latina frente a la digitalización. Además, hacemos recorridos virtuales por los laboratorios del Mario Laserna, presentamos proyectos innovadores de nuestros estudiantes, contamos las historias inspiradoras de nuestros grandes egresados y mucho más.


Rubby Casallas, Decana de la Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes.

EDITORIAL
UN PORTAL A LA INNOVACIÓN

Tras una década como la vitrina de los proyectos e iniciativas en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes, la Revista CONTACTO da un nuevo paso.

CONTACTO evoluciona para convertirse en un portal a la innovación y al ingenio uniandino. Con este nuevo espacio multimedia hacemos una apuesta decidida por acercarnos aún más y compartir con nuestros distintos públicos, manteniendo la promesa de comunicar la ingeniería uniandina y agregando valor a través de nuevos formatos.

A esta nueva etapa se suma la Revista de Ingeniería, un medio impreso tradicional de nuestra Facultad que nos acompañó por más de 25 años y que, después de 50 ediciones, pone al servicio de CONTACTO su trayectoria y aprendizajes para nutrir la perspectiva editorial. A través de sus reconocidos foros, que hoy se transforman en FOROS CONTACTO, preservaremos los espacios de conversación y debate entre la academia, sectores privado y público, y la ciudadanía.

Aumentamos nuestra periodicidad, entregando contenido de interés y calidad a través de especiales trimestrales en los que abordaremos temas de impacto e interés para la sociedad. Lo haremos a través de una interacción amigable que permite navegar por áreas temáticas y ediciones anteriores, y explorando distintos formatos como videos 360, infografías interactivas, galerías de fotos y podcast.

En la sección EN EL RADAR, destacaremos proyectos que han impactado su entorno y ponen de manifiesto la capacidad de trabajo multidisciplinario de los investigadores uniandinos. En la sección INNOVACIÓN, nos acercamos a la producción científica en el campus y brindamos una experiencia de 360 grados para que cualquier persona ingrese a los laboratorios del Mario Laserna y conozca de cerca los equipos de última tecnología. En la sección de GRANDES EGRESADOS, estos nos comparten sus historias de vida y nos revelan cuál es el sello uniandino que imprimen en el mundo laboral. También tenemos un espacio exclusivo en el que presentamos las iniciativas más novedosas de nuestros ESTUDIANTES a lo largo de su carrera y conversamos con aquellos que recibieron distinciones Cum Laude. Buscamos a través de estos contenidos acercarnos a los futuros ingenieros uniandinos y sus familias, para acompañarlos en el proceso de entender en qué consiste y qué potencial tendrán en su pregrado de interés. Finalmente, NUESTRA FACULTAD es un vistazo a la Facultad desde adentro: compartimos los propósitos actuales del equipo académico y administrativo, dando a conocer los proyectos e iniciativas en ejecución de la Decanatura y los Departamentos.

Especial para la edición 21

El tema de este primer especial es sobre la transformación digital. En esta primera “edición” web encontrarán la entrevista con Jorge Villalobos, profesor titular del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación y líder de la Misión TIC 2022, quien reflexiona sobre los avances de Colombia en su camino hacia la transformación digital. Además, María Isabel Mejía, ex viceministra TIC, expone las tareas pendientes de los gobiernos de América Latina para avanzar en esta materia.

Presentaremos también seis proyectos de nuestros profesores que reflejan el potencial de Colombia para la digitalización: una solución con el enfoque de ‘Gemelos digitales’ con la que los profesores Carlos Lozano y Pablo Figueroa buscaron impulsar la transformación del sector marítimo; un novedoso laboratorio desde donde se darán recomendaciones tecnológicas para avanzar hacia la agricultura del futuro, liderado por Giacomo Barbieri; un sistema trabajado por la profesora Sepideh Abolghasem que –con enfoque ético–, integra tecnologías de industria 4.0 para facilitar el acceso a servicios de impresión 3D; un modelo del profesor Óscar Ávila que apoya la toma de decisiones y permite evaluar los avances de las compañías en procesos de digitalización; una aplicación del profesor Mario Linares para que víctimas de minas antipersonal puedan reportar cualquier problema con sus prótesis; y el caso de éxito del Servicio Geológico Colombiano que –con apoyo del CIFI Informática– integró toda su información para mitigar desastres y salvar miles de vidas de colombianos. Además, contamos detalles sobre la vinculación de Bogotá al proyecto euPOLIS de la Unión Europea con la mediación de la Universidad de los Andes, liderado por el profesor Juan Pablo Rodríguez.

También nos acompañan egresados como Natalia Niño, CEO de Popsy, y Daniel Muñoz, gerente de innovación del Grupo Energía Bogotá, quienes en podcast nos comparten sus apreciaciones sobre las mujeres en carreras STEM y el poder de la innovación. Además, les compartimos el detalle del nuevo proceso de reformas curriculares de nuestros programas de pregrado.

Con este nuevo portal queremos mostrar todo aquello que se puede hacer en la Facultad de Ingeniería de Los Andes para que nuestras audiencias estén en CONTACTO con nosotros y para que trabajemos juntos.

Lo mejor de esta nueva etapa es estar en CONTACTO.


Laboratorio de simulación en procesos de polímeros, Universidad de los Andes.

UN LABORATORIO PARA INGENIAR NUEVOS USOS DEL PLÁSTICO

UN LABORATORIO PARA INGENIAR NUEVOS USOS DEL PLÁSTICO

Haz un recorrido 360° por el laboratorio de simulación en procesos de polímeros del Departamento de Ingeniería Mecánica, en donde nuestros investigadores son capaces de reproducir a menor escala los procesos reales de la industria plástica. Conoce el funcionamiento de los equipos e interactúa con las extrusoras, termo-formadoras, sopladoras, inyectoras y moldes.

Para acceder a información puntual de cada máquina, da clic cuando veas el rayo insignia de CONTACTO.


¿Cómo fabricaban las piezas de cerámicas nuestros ancestros precolombinos?

INGENIERÍA INVERSA EN PIEZAS CERÁMICAS PRECOLOMBINAS

INGENIERÍA INVERSA EN PIEZAS CERÁMICAS PRECOLOMBINAS

 ¿Cómo fabricaban las piezas de cerámicas nuestros ancestros precolombinos? Con técnicas de ingeniería inversa, ingenieros mecánicos uniandinos se unieron con arqueólogos de la Universidad de Cambridge para descubrir el misterio.  Descúbrelo en este episodio de Paper Story.