Craig Criddle, profesor de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Stanford, presenta una investigación en soluciones biotecnológicas para el agua potable en el mundo en desarrollo, las fuentes de energía con bajas emisiones de carbono y materiales de construcción sostenibles llevadas a cabo con el apoyo financiero del Instituto Woods.
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Una introducción a la Exposición en el Crystal
La sostenibilidad es el equilibrio entre la calidad de vida, la competitividad económica y el medio ambiente. En el corazón de The Crystal es una exposición de inmersión donde se pueden explorar las tendencias globales, retos, ideas y tecnología.
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Prácticas agroecológicas reducen emisiones de gases contaminantes
Palmira, abril de 2013 – Agencia de Noticias UN – En el Día Internacional de la Tierra, investigadores de la UN en Palmira aseguraron que hacer uso de las prácticas agroecológicas, ayuda a tener un planeta más sostenible ambientalmente.
Según el inventario nacional de gases de efecto invernadero (GEI), del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (Ideam), el sector agropecuario es el causante del 38% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero. En ese sentido, la ganadería contribuye con un 18,5%, y la agricultura con el 18,1%, siendo los subsectores que más generan gases contaminantes.
Dentro del sector, el 93% de las emisiones de CH4 (metano) son producto de la fermentación entérica, 4% del arroz y 3% del manejo de estiércol. Por eso, según un estudio hecho por la entidad, el sector agropecuario debe tomar medidas urgentes para reducir estos porcentajes. 
Agroecología
Ante este panorama, el Grupo de Investigación en Agroecología de la UN en Palmira indica que las prácticas agroecológicas basadas en la conservación y el aprovechamiento de la biodiversidad al servicio de la agricultura, no inciden negativamente en el ambiente y permiten reducir la emisión de gases de efecto invernadero.
“En la agroecología —vista como la interacción entre los sistemas vivientes y los sistemas sociales—, hay una gran cantidad de estrategias que permiten mitigar los impactos ambientales. Es por ello que los sistemas agrícolas deben proteger y preservar la biodiversidad del entorno para garantizar que el productor tenga seguridad y soberanía alimentaria”, dice la profesora Marina Sánchez, coordinadora del grupo.
Desde el punto de vista del cambio climático, según expone la docente, en los sistemas biodiversos la captación de carbono (CO2) es mayor que en los sistemas de monocultivo, un proceso asegurado por la biodiversidad.
En ese sentido, las estrategias que plantea la agroecología son el uso de las prácticas agrícolas que no dañan el ambiente, concretamente se puede hablar del reciclaje de la materia orgánica, donde una gran parte de los residuos o desechos orgánicos pueden ser fuentes importantes para fertilizar y proteger los cultivos.
“Este proceso, fuera de dar nutrientes importantes a los suelos, pueden dar productos que hacen que el agricultor no tenga que acudir al uso de fertilizantes de síntesis química o herbicidas. Cuando un agricultor basa su producción en agroquímicos, primero, presiona el petróleo con toda su problemática; segundo, lo hace con la biodiversidad ya que los agroquímicos no son selectivos y arrasan con las especies acompañantes del cultivo; y en tercer lugar, atenta contra la economía de los agricultores”, dice la profesora Sánchez.
La docente asegura que en ese sentido su grupo tiene investigaciones que demuestran que cuando un agricultor utiliza agroquímicos, del 30% al 40% de los costos de producción van al pago, como insumos permanentes. “Esto reduce sus posibilidades económicas, crean dependencia y afectan el ambiente y la salud planetaria”, dice Sánchez.
Ganadería
Para el profesor Roberto Gracia, docente de la UN en Palmira, aunque la ganadería no contribuye significativamente al aumento de emisiones de gases de efecto invernadero, es necesario que los productores piensen en la agroecología como una práctica que les permite tener armonía con el medio ambiente.
“La naturaleza misma nos enseña que si un área es biodiversa (tiene variedad de fauna y flora) lógicamente podemos lograr un equilibrio en los mismos ecosistemas y, en ese sentido, la misma naturaleza adquiere la capacidad de autorregenerarse sin problemas”, dice el docente.
Es por ello que en la ganadería es necesario cambiar los sistemas de pastoreo que actualmente utilizan muchos ganaderos y que han ido degradando paulatinamente los suelos, y de este modo aprovechar los componentes de la naturaleza que ayudan a regular los suelos.
“Debemos permitir que estas áreas estén sombreadas por árboles, es decir, tener un sistema silvopastoril donde los animales tengan protección de la radiación social y el microhábitat que se desarrolla bajo estos árboles, permita el desarrollo de las plantas y unos nichos especiales donde se va a mejorar esta naturaleza. Debemos evitar las praderas donde solo hay pasto y permitir que se desarrolle otro tipo de vegetación”, dice el docente.
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Desechos industriales sirven para producir cemento ecológico
Medellín, mar. 19 de 2013 – Agencia de Noticias UN- Las grandes cantidades de estos residuos como cenizas de carbón son una alternativa viable para hacer fusiones con cemento portland y procurar un material de hormigón menos contaminante.
El cemento portland es aquel que se utiliza en la mayoría de obras civiles, y a nivel mundial está constituido como pionero para tales usos. No obstante, los procesos de fabricación de este hormigón necesitan de temperaturas de hasta 1.450 ºC que se pueden reducir con esta nueva alternativa para bien del medioambiente. 
En esa medida, “el gasto energético es grande y el grado de contaminación a través de la expulsión de CO2 a la atmósfera es entre el 6 y el 7% que resulta muy alto; entonces, una manera de evitar esto es bajando las temperaturas”, explica Ary Alain Hoyos Montilla, estudiante del doctorado de la Facultad de Minas en Ingeniería, con énfasis en Ciencia y Tecnología de Materiales.
La reducción de contaminantes se logra a partir de la utilización de las cenizas de carbón, que son desechos industriales de las labores textiles o hidroeléctricas, que suelen arrojar toneladas del residuo y que puede utilizarse de forma benéfica para resolver, en cierta medida, los inconvenientes ambientales de la producción de cemento.
De este modo, para realizar la combinación se seleccionan los productos más indispensables del portland como el silicato de calcio hidratado, así como el más importante del cemento alcalino (cenizas de carbón) que es el cilicoaluminato de sodio hidratado. Entonces “con esos dos componentes juntos vemos cómo se comportan sus características físicas, químicas, mecánicas y qué porcentajes se pueden mezclar para que sigan siendo parecidas al cemento que conocemos”, precisa Hoyos Montilla.
La alternativa planteada para los procedimientos con mezclas tiene la ventaja de ser realizable a temperatura ambiente, es decir, se dispone de las cenizas, el activador y se puede producir el cemento; mientras para el portland, una vez se tiene el sílice, el calcio y la alúmina, como componentes más importantes de este hormigón, se deben llevar a 1.450° en un horno para la obtención del cemento.
Según los resultados arrojados desde el Laboratorio Química del Cemento y Materiales de Construcción de la sede Medellín, las mezclas químicas con los desechos industriales presentan porcentajes iguales o mayores a los que ofrece el cemento portland, en cuanto a durabilidad y resistencia con presión.
Este estudio viene adelantándose gracias a los investigadores de la Facultad de Minas, en diferentes aspectos que buscan mejorar el cemento y sus distintos usos.
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Reutilizan residuos industriales para generar combustibles
Manizales, marzo de 2013 – Agencia de Noticias UN- En alianza con Ecopetrol y Colciencias, la UN estudia mejoras de tecnologías usadas en procesos industriales para generar biocombustible a base de residuos.
La generación de etanol como biocombustible ha ampliado su producción en Colombia. De esta elaboración se obtiene un residuo llamado aceite de fusel, una mezcla de alcoholes superiores que se queman desperdiciando su potencial para obtener otras sustancias químicas útiles.
“Es un residuo valioso del que se puede extraer uno de sus alcoholes y convertirlo en un producto que se conoce como ester o acetato de isoamilo. Esta es una sustancia de importancia comercial por sus aplicaciones industriales en sectores como la perfumería, en fabricación de pinturas, la industria farmacéutica y la de alimentos, entre otras”, indicó Wilmar Osorio Viana, docente de la UN en Manizales. Él adelanta esta investigación en el contexto de sus estudios doctorales en Ingeniería Química. 
Integrantes del grupo en Aplicación de Nuevas Tecnologías de la Sede Manizales apuntan a que los proyectos de investigación se basen en las necesidades reales de la industria nacional. Un ejemplo de esto es la transformación del residuo en el acetato de isoamilo, una innovación al proceso tradicional cuya tecnología se torna obsoleta, poco eficiente energéticamente y costosa de operar.
En la tecnología convencional se mezcla el alcohol isoamílico con un acido orgánico cuya reacción química produce el acetato. Posteriormente, es necesario separar material para su purificación y posterior comercialización. Dicha purificación se hace a través de un proceso llamado destilación que es muy costoso energéticamente.
“En esta investigación se busca efectuar la reacción y la separación de manera simultánea, por lo cual, se está trabajando en técnicas para reemplazar la destilación por la separación mediante membranas. Estas están fabricadas con un material cerámico de mejor rendimiento para y con menores consumos energéticos que minimizan el impacto ambiental”, manifestó el profesor Osorio Viana.
En vez de la destilación, que evapora la mezcla para obtener el producto purificado, la membrana separa el material de forma similar a un cedazo, pero a nivel molecular. En este caso, ya no se usa energía para dividir las sustancias sino que, por afinidad química, la membrana solo deja pasar algunas de las sustancias de la mezcla. Así, se logra un mejor rendimiento en términos costos energéticos.
Con este trabajo, el grupo de investigación en Aplicación de Nuevas Tecnologías de la UN en Manizales se consolida como uno de los equipos líderes en el país en estudios sobre la tecnología de procesos intensificados con membranas para la modernización de la industria colombiana.
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