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| Modesto Edilberto Montoya Zavaleta |
Contaminación del agua: problema soluble
Escribe Modesto Montoya
Según estudios de la FAO, el Perú cuenta con 12 200 lagunas en la sierra, más de 1 007 ríos y una producción fluvial de entre 100 000 y 300 000 m3/s en el río Amazonas. El INEI informó que, en 1998, la facturación por uso doméstico fue de 300,3 millones de metros cúbicos (78% de la producción total). El uso comercial constituyó el 11,4% de la producción total. El resto correspondió al sector estatal y al industrial. El gran problema que sufren estos recursos naturales es la contaminación que viene de todos lados.
En 1998, el 44,7% de los hogares a nivel nacional contaban con servicios de desagüe por red de tuberías. El 86% de los vertimientos domésticos no recibieron ningún tipo de tratamiento.
La agricultura contamina las aguas superficiales al utilizar intensivamente insumos químicos como plaguicidas, herbicidas y fertilizantes inorgánicos. Estos pueden incluso bajar de nivel y contaminar las aguas subterráneas.
Algunas industrias usan el agua como vehículo para eliminación de residuos, desechando sales orgánicas, materiales alcalinos y ácidos, materia orgánica, materiales en suspensión, materiales flotantes, agua caliente, materias colorantes y espumosas, entre otros.
El narcotráfico afecta las aguas de los ríos de la zona de selva alta, donde se produce cerca de 300 mil toneladas de hojas de coca. El uso de agroquímicos y fertilizantes en dosis altas produce efectos tóxicos en la fauna de los ríos de la selva. Peor es el impacto del uso de químicos para la preparación clandestina de la pasta básica de cocaína: los residuos son vertidos a los sistemas de desagüe y alcantarillado doméstico.
El grado de contaminación por el drenaje de minas subterráneas y superficiales y el agua de los relaves llegan a situaciones extremas como en los casos del Lago Junín y del río Mantaro. La explotación informal del oro que realizan cientos de pequeños mineros en las orillas de los ríos como el Madre de Dios, el Inambari y el Marañón, entre otros, es fuente contaminante fuera de todo control.
La actividad petrolera contamina por derrames esporádicos y por el vertimiento de las aguas de formación, cargadas de sales y ciertos compuestos metálicos. La concentración de la sal en el agua que surge en el proceso de extracción petrolera es 10 veces mayor que la del agua de mar, y es arrojada a los ríos.
La industria es responsable del 83% de la materia orgánica vertida al río, mientras que las ciudades son responsables del 51% de la contaminación microbiológica (bacilos coliformes fecales). En la zona de Chosica y Ricardo Palma la contaminación bacterológica es 225 veces más de lo que puede permitirse.
Como consecuencia de los niveles de contaminación que tiene el agua del río Rímac, el costo de tratamiento se ha incrementado tanto que se tiene que usar cantidades crecientes de cloro.
Finalmente, todos los residuos que se vierten en los ríos llegan al mar. Por ello es evidente el deterioro en la calidad de las playas de Lima y explicable el temor de los vecinos ante la posibilidad de tener un colector cerca de sus casas. En 1995, el 29% de las playas tenía la calificación de muy buena; y en el año 1999 se ha reducido a 20%. Paralelamente, la categoría regular ha pasado de 20% en 1995, a 42% en 1999.
¿Qué hacer ante esta contaminación del agua, aparentemente incontrolable? En primer lugar debe contarse con un centro de investigación interdisciplinaria para identificar los orígenes y la dinámica de la contaminación. Este mismo centro deberá investigar y proponer las tecnologías limpias para reemplazar aquellas obsoletas y contaminantes. Pero, sobre todo, tiene que emprenderse una campaña educativa sobre el ambiente en todos los ámbitos de la sociedad. Muchos ni siquiera saben el daño que se están haciendo cuando contaminan, ni conocen las normas existentes para la protección del ambiente. Y las autoridades, sólo tienen que hacer respetar esas normas. Eso lo que parece realmente imposible en el Perú …
Lima, 6 de abril 2008
Diario "El Comercio", 23 de abril 2008
UNA ALTERNATIVA PARA GENERAR ENERGÍA ELÉCTRICA
La minería de uranio en el Perú
Por Modesto Montoya. Físico
Debido a su uso como combustible para generar energía eléctrica sin emisiones de gases invernadero (como sí ocurre con el uso de los combustibles fósiles), el uranio está retomando su importancia comercial, perdida a raíz del accidente de Chernóbil y del desmantelamiento de armas nucleares. Por esta nueva situación, está resurgiendo la minería de uranio, la que tiene algunas características especiales.
El átomo de uranio es el más pesado que se encuentra en la naturaleza. Su núcleo tiene 92 protones y sus isótopos más abundantes son el uranio 238 (146 neutrones) en 99,28% y el uranio 235 (143 neutrones) en 0,71%. El uranio se formó con la Tierra hace 4.500 millones de años. Desde entonces muchos de sus átomos se han transformado en otros elementos, algunos de los cuales son radiactivos. Uno de ellos es el radón, un gas radiactivo que está presente en diversa cantidad en todas las minas, especialmente en las de uranio. Dado que se encuentra en algunas rocas del subsuelo, los edificios construidos con concreto pueden ser emisores de este gas.
Los procesos de la minería del uranio son similares a los de otros metales. Uno de los métodos de extracción consiste, primero, en reducir el mineral a partículas de tamaño uniforme, para luego extraer el uranio y otros metales con la técnica de lixiviación química usando ácido sulfúrico. Después, con ayuda de kerosene se separa el uranio. Luego se usa amoníaco para precipitarlo. Para separar el amoníaco se pasa el precipitado por un horno calcinador, del que se extrae un concentrado de uranio que contiene mayormente óxido de uranio, U3O8, en una forma llamada 'torta amarilla', la que es trasportada en cilindros para ser vendido en el mercado de materias primas.
Los procesos de la minería del uranio conllevan riesgos radiactivos. El mineral de uranio contiene otras sustancias radiactivas, como por ejemplo el torio y el radio. También contiene radón, un gas radiactivo que se escapa en momentos de abrir la mina y es respirado por los mineros que no usen máscara especial. Los átomos de este gas se transforman en otros átomos radiactivos. El gas radón viaja en el agua o en el aire.
Dicho lo anterior, debe añadirse que las sustancias que hemos mencionado son naturales y significa un pequeño añadido a la radiactividad natural en una cantidad que debe ser medida con sistemas de detección de radiactividad. Aparte de ello, los riesgos de contaminación de la minería de uranio son los mismos que los de la minería en general, para la cual hay conocidas normas ambientales a seguir. En lo que respecta al carácter radiactivo de la minería de uranio, debe tomarse las medidas para que la dosis de radiactividad adicional que signifique esta minería no sobrepase los límites que dictan las normas.
Hasta aquí se ha descrito una actividad primaria, como la que hay en la minería en general. Un paso adicional es la transformación de U3O8 en UO2 para usarlo en reactores que funcionan con uranio natural. Sin embargo, la utilización más sensible del uranio empieza con la conversión del U3O8 en hexafluoruro de uranio, UF6, con el que las plantas de enriquecimiento separan el uranio 235 del uranio 238.
La importancia del uranio 235 reside en su propiedad de fisionar al absorber neutrones. En la fisión del uranio se libera una energía millones de veces más elevada que la que se libera en una reacción química. Por ello, el uranio 235 es usado para hacer explosivos nucleares o para hacer funcionar reactores nucleares que transforman la energía nuclear liberada para producir energía eléctrica.
El combustible nuclear sin usar tiene niveles muy bajos de radiactividad, de modo que no es necesario protección especial. Sin embargo, el combustible usado es altamente radiactivo, por lo que para su transporte requieren medidas especiales.
En suma, con la minería de uranio que se está instalando en el Perú, se confirma la riqueza en materias primas de nuestro país. Y como en la minería en general, debemos cuidar que se realice sin afectar el ambiente y la salud de los peruanos.
Revista del Club Empresarial
marzo 2008. Año 5 No 26
Infraestructura científica y tecnológica para el TLC
Escribe Modesto Montoya
La infraestructura científica y tecnológica del Perú es una de las más pobres de América Latina. Sus laboratorios no cuentan con los equipos necesarios para llevar a cabo investigaciones competitivas en el ámbito internacional ni para aprovechar las ventajas comparativas que representan la rica biodiversidad y los cuantiosos minerales. Lo peor es que esos laboratorios están dispersos en varios sectores, haciendo casi imposible toda colaboración entre ellos.
La institución científica con mayor producción científica, la Universidad Peruana Cayetano Heredia, se ha provisto de equipamientos gracias a proyectos de investigación en colaboración con entidades extranjeras. Por su lado, el organismo público descentralizado con mayor producción, el IGP, cuenta con un radio observatorio construido por Estados Unidos.
La infraestructura científica y tecnológica del Perú no ha sido construida en el marco de un plan nacional. Ha respondido a iniciativas sectoriales impulsivas, en la mayoría de los casos, sin tomar en cuenta las necesidades reales de la Nación.
En comparación con países que han apostado por el conocimiento, y para fines prácticos, podemos considerar que no contamos con una infraestructura científica y tecnológica. Esta constatación, que puede parecer pesimista, constituye sin embargo una excelente oportunidad para levantar una infraestructura para la investigación interdisciplinaria y atraer a los investigadores peruanos dispersos en el mundo, con el objetivo de hacer frente a los retos del siglo XXI, en particular los que nos presenta el TLC.
¡Basta con ver lo que están haciendo los países vecinos! La presidenta de la Argentina, Cristina Fernández de Kirchner, ha anunciado la construcción de un complejo de edificios y laboratorios para consolidar la ciencia y la tecnología de su país. Allí estarán las sedes de varios centros de investigación, incluyendo el del recientemente creado Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, el del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, tres nuevos institutos de investigación y un museo interactivo para formar profesores. Este polo científico-tecnológico tendrá una superficie cubierta total de 38 000 metros cuadrados.
Los polos científicos son antiguos en el mundo. Tsukuba, la Ciudad de la Ciencia de Japón, alberga la mayoría de las instituciones de investigación de ese país. Las instalaciones educativas fueron creadas en 1973, luego del traslado de la Universidad de Educación de Tokio. Tsukuba tiene unos 10 000 estudiantes de antegrado y 6 000 estudiantes de posgrado, unos 3 500 profesores, entre los que hay tres premios Nobel.
Los países latinoamericanos están despertando de su letargo científico y van creando las condiciones para hacer un buen papel en el marco de sus acuerdos de libre comercio. Por ejemplo, en Chile, según una reciente Ley de incentivos tributarios, de cada 100 dólares que se invierta en la empresa privada para actividades de investigación y desarrollo, 46 serán puestos por el Estado. Para comparar con otros países, el Estado en España pone 40, Noruega 23 y Corea 16.
La falta de esta infraestructura en el Perú nos hace perder muchas oportunidades que son aprovechadas por los países desarrollados. Por ejemplo, varias instituciones tratan de obtener medicamentos de las plantas medicinales conocidas por comunidades de la sierra y de la selva. La falta de equipamiento y personal no permite llevar la investigación a buen término y a tiempo. En cambio, las instituciones extranjeras toman la información de las mencionadas comunidades y, usando complejos laboratorios, llegan a elaborar medicamentos. Ese es el caso, por ejemplo, de los medicamentos contra la malaria.
No hay tiempo que perder. Es urgente que el Estado peruano asuma la histórica responsabilidad de levantar la infraestructura científica y tecnológica que permitirá competir con los países de la región en un mercado de productos de alto valor agregado. Ya no es posible vivir decorosamente sólo de los recursos naturales.
A propósito de la noticia publicada en "El Comercio", el 25 de marzo 2008
"A punto de concluirse el laboratorio de física de partículas más grande del mundo"
DEL CONSULTOR
Buscando la partícula divina*
Albert Einstein lanzó la hipótesis de que la energía se podía convertir en masa, o que la masa podía convertirse en energía, y estableció la relación "energía es igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado".
Una forma de energía es la cinética, la que tienen los cuerpos en movimiento. Si se quiere producir partículas con valores elevados de masa, hay que hacer chocar frontalmente dos partículas con valores elevados de energía cinética. Desde que en los aceleradores se empezó a experimentar con colisiones entre partículas, se produjeron otras partículas desconocidas y de mayor masa.
Para interpretar ese aparentemente caótico mundo de nuevas partículas, se plantearon diversos modelos, en que el 'modelo estándar' es el más exitoso, porque daba cuenta de las partículas observadas y sus propiedades. Usando este modelo en 1964, el físico Peter Higgs predijo la existencia de una partícula supermasiva, que fue llamada bosón de Higgs. La masa predicha para este bosón es tan grande que todavía no se había construido un acelerador capaz de concentrar una energía equivalente a su masa en una colisión de partículas.
Ante ello, el CERN decidió construir el Gran Colisionador de Hadrones, para hacer colisionar protones a velocidades cercanas a la luz, lo que permitiría concentrar energías del orden de magnitud de la masa esperada para el bosón de Higgs, también llamada la 'god particle' o partícula divina, porque explicaría el origen de la masa de las partículas.,
* MODESTO MONTOYA. Científico
Diario "La República" 24 de marzo 2008
| Nuestros vecinos nucleares |
MODESTO MONTOYA. Doctor en física nuclear, miembro de la Academia Nacional de Ciencias y director fundador del Centro de Preparación para la Ciencia y Tecnología (CEPRECYT). Elízabeth Prado.
Chile no tiene las caídas de agua que tenemos nosotros, su potencial hidráulico es insuficiente. Tampoco tiene gas, lo compra con dificultades a Argentina y Bolivia. Algo más, este año ha sufrido sequías. De ahí que vea más conveniente construir centrales nucleares y, por supuesto, las empresas norteamericanas estarían dispuestas a hacer negocio construyéndoselas. Otro vecino, Brasil, también planea nuevas plantas nucleares… Así es. En materia de energía nuclear, Brasil ha establecido un convenio de colaboración con Argentina, el otro país de América del Sur que cuenta con reactores nucleares para generar electricidad. Ambos países se han asociado para producir todo el combustible nuclear que necesitan. Brasil tiene una capacidad instalada de 92 mil megavatios de potencia, el 93 por ciento de origen hidráulico. El resto lo completan con gas. Las restricciones surgidas a raíz de la política de estatización de Bolivia han llevado a Brasil a la decisión de construir centrales nucleares. Pero la energía nuclear también se usa para otro fines, como los bélicos, ¿no le preocupa esta vecindad atómica? Los países de América Latina, como la mayoría de los países del mundo, han firmado el Tratado de No Proliferación de Armas Nucleares, mediante el cual se han comprometido a no usar la energía nuclear para fines no pacíficos, por lo que están sujetos a una estrecha vigilancia por parte de las Naciones Unidas, a través del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Los países firmantes reciben regularmente a los inspectores de este organismo, los cuales indagan cualquier actividad anormal y tienen facultad para hacer un inventario detallado del combustible nuclear. ¿Por qué hoy día proliferan las plantas nucleares con fines pacíficos? Porque contrario a lo que ocurre con los combustibles fósiles –carbón, petróleo y gas–, la quema de combustible nuclear no genera gases invernadero (dióxido de carbono y metano) que retienen el calor del suelo generado por las radiaciones solares y acentúan el calentamiento del planeta. Además, estos gases son cancerígenos, o sea, elevan la probabilidad de cáncer en la población que respira el aire contaminado por las chimeneas de esas centrales. La energía nuclear no produce tales efectos, aunque sus residuos radiactivos deben ser procesados y almacenados siguiendo exigentes normas de protección. ¿No resulta más costosa la construcción de una central nuclear? En realidad, los reactores nucleares producen energía a un costo ligeramente mayor que las centrales hidroeléctricas y algo similar a las centrales a gas, considerando el elevado precio internacional del gas natural. En el caso del Perú, los contratos con las empresas que extraen y comercializan este combustible han permitido establecer un precio que es equivalente a la cuarta parte del precio del gas en Estados Unidos. Por esta razón, al Perú le resulta más barato quemar gas. ¿El gas aleja el desarrollo de energía nuclear en el Perú? Depende de la política energética que tengan los gobiernos. Hasta que se tenga gas a precio reducido, las empresas privadas van a preferir usar el gas. Sin embargo, dados los efectos de los gases invernadero, responsables del temido calentamiento global, el mercado internacional va a empezar a penalizar las tecnologías generadoras de esos gases. Y las tecnologías que no generan gases invernadero –como la energía nuclear– van a recibir bonos especiales, para incentivarlas y evitar la catástrofe climatológica. Cuando eso ocurra, las empresas podrán construir las centrales nucleares que sean necesarias. ¿Perú tiene la materia prima para una central nuclear? Tenemos uranio natural en Puno, pero para que éste sea combustible debe ser enriquecido y ese proceso es costoso y tecnológicamente complejo.
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Diario "El Comercio" (Vída y Futuro) sábado 8 de marzo 2008
Bombas atómicas y bombas sucias
Escribe Modesto Montoya
Unos cuantos kilos de material fisionable puede provocar una destrucción equivalente a la producida por la explosión de miles de toneladas (kilotones) de dinamita (TNT).
En forma esquemática, podríamos decir que, para explotar una bomba atómica, basta generar la masa crítica de material fisionable y compactarla con ayuda de un explosivo convencional y un detonante neutrónico, dentro de un contenedor suficientemente resistente.
El material fisionable es el uranio 235 enriquecido. Lo difícil es precisamente obtener ese combustible. El uranio natural está compuesto por 99.3 % del isótopo uranio 238 y 0.7 % de uranio 235, y la separación del uranio 235 del uranio 238 es problema tecnológico complejo, debido a que ambos isótopos tienen las mismas propiedades químicas. Por ello deben aplicarse técnicas físicas nucleares en vez de las convencionales técnicas químicas.
Una de las maneras de separar el uranio 235 del uranio 238 es aprovechar su diferencia de masas para filtrarlo por difusión gaseosa en plantas de gran envergadura y muy costosas en energía.
Otro método es el de la separación isotópica usando una combinación de campos eléctricos y magnéticos, para lo cual se necesita un acelerador de partículas. La técnica más avanzada es la de excitación láser de los átomos de uranio, en la que se aprovecha los diferentes valores de energía que se necesita para ionizar el uranio 235 y uranio 236. Una vez ionizado al estado gaseoso con rayos de luz, cualquiera de los dos isótopos de uranio puede ser removido sin mayor problema con campos eléctricos.
Otro material fisionable es el plutonio 239, el que es producto de la absorción de neutrones y decaimientos del uranio que se usa en los reactores nucleares de potencia.
El mayor peligro que se percibe es la posibilidad de que grupos terroristas construyan explosivos nucleares. Se teme que estos grupos estén armando redes tecnológicas para elaborar explosivos nucleares.
Pero los grupos terroristas pueden sustraer material radiactivo que se usa para fines médicos e industriales, el que puesto al descubierto, emite radiactividad dañina para salud. Este material mezclado con explosivos convencionales se convierte en las llamadas “bombas sucias”.
Por esas razones Estados Unidos está promoviendo en el mundo un programa de protección física de fuentes radiactivas. Se teme que los terroristas generen situaciones de zozobra en ciudades densamente pobladas con lo más fácil, es decir con las bombas sucias.
Diario "El Peruano" 27 de febrero 2008
TEMA PENDIENTE EN LA AGENDA PÚBLICA
¿Qué será del Consejo Nacional de Educación?
Modesto Montoya
Físico nuclear
Menos mal que se abandonó el criterio del “tercio superior” para el concurso de docentes del Ministerio de Educación. La manera óptima de seleccionar a los mejores profesores es a través de una prueba nacional sin discriminación, en la que se evalúen integralmente las diversas competencias que debe tener un buen maestro. Volteada la página del tercio superior, queda la preocupación por la reforma educativa, en el marco del proyecto presentado por el Consejo Nacional de Educación (CNE).
En enero de 2007 se aprobó el Proyecto Educativo Nacional (PEN) como política de Estado a ser implementada en los próximos 15 años. Desde julio de ese año, el CNE informa que no se ha avanzado en iniciar las reformas.
El CNE observa que hay condiciones favorables para acometer la reforma de la educación: se tiene un proyecto educativo nacional, existen programas regionales, la gran mayoría de sectores respalda el plan, se dispone de recursos humanos para realizarlo, hay experiencias exitosas, y hay dinero. El país crece como nunca, y esta oportunidad histórica debe aprovecharse para de ese modo sentar las bases de un crecimiento sostenible.
En marzo se cumple el mandato de seis años de los miembros del CNE. Una señal positiva por parte del Gobierno sería el recambio de los consejeros, que constituya un conjunto plural y multidisciplinario de personalidades designadas por el Poder Ejecutivo, a propuesta del propio consejo y de organizaciones de la sociedad civil, de acuerdo con el reglamento del propio CNE. Así, se evitaría que este organismo sea objeto de decisiones meramente políticas.
Ya existen muchos ejemplos de naciones que, sobre la base de la educación, han dejado de ser pobres. Irlanda es uno de los últimos “milagros” de la educación, la ciencia y la tecnología. China apostó en esos temas y está ganando. Los países vecinos hacen lo mismo.
La peor forma de perder oportunidades históricas es gastar los momentáneos ingentes recursos naturales sólo en otras materias ajenas a la educación. Y eso ha ocurrido en el pasado. La historia del guano y otras similares dejaron la percepción de que el Perú vivirá de espaldas a la educación, la ciencia y la tecnología.
De las decisiones del actual Gobierno respecto al asunto educativo depende que en diez años creemos ya productos y servicios competitivos, sacando ventaja al TLC, o siga sin resolverse el escollo de la pobreza extrema.
Revista "Club Empresarial"
Año 5 No 24-25-2008, Lima, Perú
Potencial hídrico que cruza fronteras
Escribe Modesto Montoya
Miembro de la Academia Nacional de Ciencias del Perú
Ante la eventual escasez de agua en la costa peruana, alguna vez se evocó el trasvase de agua de la cuenca del Mantaro mediante un complejo sistema electromecánico. Una alternativa menos costosa la constituyen las fallas geológicas que atraviesan la cordillera, la que se comporta como una esponja que absorbe el agua de lluvia.
Un ejemplo de lo dicho es el túnel Graton, de 12 kilómetros de longitud, con su entrada a 3,200 msnm, construido por la empresa Cerro de Pasco Corporation para drenar las galerías de mina de Casapalca, en la cuenca alta del río Rímac. El túnel Graton pasa por tres fallas geológicas de las que surge un caudal total de agua 4 a 6 metros cúbicos por segundo.
El origen del agua del túnel Graton fue determinado con la técnica de hidrología isotópica. Veamos de qué se trata esta técnica. Cada molécula de agua está compuesta por dos isótopos de hidrógeno –que pueden ser hidrógeno, deuterio o tritio, con peso atómico 1, 2 y 3, respectivamente- y un isótopo de oxígeno –que puede ser oxígeno 16 y oxígeno 18, principalmente. Midiendo la composición isotópica del agua, se pudo determinar que el agua del túnel Graton, estando en la cuenca del río Rímac, viene de la cuenca del Mantaro, por filtración y a través de las fallas geológicas. Este estudio ha sido posible porque la composición isotópica del agua depende de la antigüedad de las lluvias que la originaron y la altura a la que cayeron. La componente de tritio en el agua del túnel Graton resulta compatible con una antigüedad de 20 años en la recarga de las fallas geológicas por las lluvias.
De modo que la escasez de lluvia en la cuenca del Rímac es enfrentada por el túnel Graton. Y podemos hacer otros túneles como éste. En el Cusco también se obtiene agua de una mina similar al túnel Graton, aunque mucho más pequeña.
Cabe señalar que con las técnicas isotópicas y los trazadores radiactivos también se ha estudiado proyectos de desarrollo nacional relacionados con el agua, evaluando potenciales hídricos e identificando orígenes y estudiando la dinámica de contaminantes que invalidan acuíferos para el consumo humano.
La ciencia y tecnología también sirve para hacer potable del agua contaminada. Las plantas de tratamiento de agua brindan este vital recurso a grandes ciudades. Sin embargo, para el mundo rural debe buscarse tecnologías apropiadas. El físico Juan Rodríguez de la Universidad Nacional de Ingeniería y un grupo de investigadores han ganado el Premio MERCOSUR de Ciencia y Tecnología 2006 en la categoría “Integración”. El mencionado equipo de científicos está conformado por latinoamericanos que investigan formas de potabilizar el agua con tecnologías económicas apropiadas para zonas rurales aisladas del MERCOSUR. El peruano Clido Rimachi, miembro del mencionado equipo, viajó al distrito de Sama las Yaras (departamento de Tacna). Ese distrito se abastece de agua de pozo, la que está contaminada con arsénico en tasas no recomendables para beber. Clido mostró a los alumnos y profesores del colegio que, agregando 3 gotas de limón y 6 gramos de alambre de construcción a medio litro de agua en botella de plástico o vidrio, e irradiándolo con luz solar durante 4 horas, se logra la precipitación de arsénico que permite extraer agua con reducida concentración de esa sustancia tóxica. La contaminación bacteriana del agua es atacada en una botella de plástico a la que se ha introducido esferas de vidrio impregnadas de óxido de titanio exponiéndola a radiación solar.
La energía nuclear también ofrece la posibilidad de obtener agua potable por medio de la desalación del agua del mar. El agua de los océanos representa el 97,41% del total de las reservas. Sólo el 0,4 % del agua dulce es accesible. El 60% del agua dulce la tienen menos de diez países. Por ello, la desalación del agua de mar es una alternativa, y no ofrece mayor dificultad técnica. La desalación puede realizarse por destilación o por ósmosis inversa.
La destilación se logra por evaporación del agua de mar utilizando el calor de los rayos solares o de una caldera. Luego se condensa el agua y se tiene agua dulce. Para la ósmosis inversa primero se filtra y desinfecta. Al agua salada se le aplica una presión suficiente para forzarla a pasar a través de una membrana semipermeable. Así se obtiene agua dulce potable quedando el resto sin pasar por la membrana.
La ventaja de los reactores nucleares es que además de servir para desalar el agua genera energía eléctrica. Por ejemplo, el reactor BN-350 de Aktau (Kazakstán) genera unos 135 MW de electricidad y 80.000 m3 de agua potable por día desde hace 28 años.
El reactor nuclear produce a partir de la fisión nuclear. El calor el que es usado para generar vapor y luego electricidad. La mayor dificultad para el uso de reactores siempre ha sido el temor de accidentes nucleares. Sin embargo, la tecnología actual ha hecho posible la construcción de reactores mucho más seguros, pero también de reactores que no permiten la desviación militar del combustible. Además hay reactores modulares que permiten ajustar la oferta a la demanda. El calor que se produce en el proceso de generación de energía eléctrica es usado para la desalación de agua marina. Finalmente, el uso de reactores nucleares contribuye con la limitación de gases invernadero que está produciendo el calentamiento global.
Así, la ciencia y la tecnología permiten la prospección de recursos hídricos, mejorar su calidad e, incluso, sirve para transformar el agua de mar en agua potable. Y los investigadores peruanos están trabajando en ello, algo que el empresariado peruano debería tener decididamente en cuenta para las proyecciones y sostenibilidad de su negocio que revertirá en el desarrollo integral del país.
Entrevista de Agronoticias Año XXX Edición No 328, 31 de enero - 25 de febrero
“LA CORDILLERA DE LOS ANDES ES UNA ESPONJA DE AGUA”
Así sostiene el científico Modesto Montoya Zavaleta, ex Presidente del Instituto Peruano de Energía Nuclear y miembro de la Academia Nacional de Ciencias
Para aprovecharlas sólo habría que construir galerías debajo de las montañas, por donde extraer el agua acumulada por varios años en los bolsones hídricos, los que serán renovados —por lo menos parcialmente— por las lluvias estacionales.
Una tesis novedosa y audaz que merece seguirse con particular atención:
Contra lo que muchos piensan, la Cordillera de los Andes es una esponja de agua. Pues en el interior de las montañas se encuentran pequeños y grandes depósitos de agua que —con ayuda de la ciencia y la tecnología— puede determinarse si permanecen encapsuladas allí desde tiempos inmemoriales o si son resultado de lluvias recientes o de ambas cosas a la vez.
Quien sostiene esto es nada menos que el doctor en física nuclear Modesto Montoya Zavaleta (Salpo, Otuzco, La Libertad, 24 de febrero de 1949; promoción 1974 de la UNI y 1981 de la Universidad de París, Francia), ex Presidente del Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN) y miembro de la Academia Nacional de Ciencias.
Entonces, mediante la construcción de galerías internas en las montañas se puede hacer “radiografías dinámicas del agua” y establecer las cantidades aprovechables para la agricultura, la industria y el consumo humano.
Cabe precisar que la diferencia entre galerías y túneles es que éstos tienen salida.
PRUEBAS
Tres ejemplos abogan en favor de tal tesis, según el científico:
●El primero es la galería “Graton”, con 11 kilómetros de largo, ubicada en San Mateo, provincia de Huarochirí, Lima. Fue construida por una empresa minera para extraer hacia el río Rímac el agua de subsuelo que inundaba a sus socavones. La instalación atravesó tres fallas geológicas por donde también salían aguas filtradas de la cuenca del río Mantaro (al otro lado de la cordillera), según se determinaría mediante un estudio con el método de hidrología isotópica. Actualmente, dicha galería provee un caudal de cinco metros cúbicos por segundo (mayor al que trae el río Rímac en periodo de estiaje) y fue la que salvó a la capital de la república en la sequía en 1992.
●El segundo es una galería de unos 100 metros, ubicada en el Cusco, y
●El tercero es un estudio hecho para MINSUR, empresa que quería resolver el problema de sus minas inundadas y además ubicar las corrientes subterráneas para surtir agua a la población de su entorno.
Y en el ámbito internacional, según la misma fuente, destaca Islas Canarias, España, que no tiene ríos pero de cuyas montañas —mucho más pequeñas que las de los Andes—, también se extrae agua de ellas, mediante más de mil “galerías de aguas”.
A partir de estos hechos e informaciones afines, el doctor Montoya Zavaleta expresa que no debemos alarmarnos mucho ante el calentamiento global del planeta y la desglaciación de la cordillera de los Andes, porque “agua no nos va a faltar, si sabemos actuar con inteligencia”.
Lo que hace falta —¡cuando no! es decisión política para hacer los inventarios o mapas necesarios de los acuíferos andinos, especialmente frente a los desiertos y grandes ciudades de la costa.
TECNOLOGIAS
—¿Cuáles son esas tecnologías para ubicar esas lagunas enclaustradas en el interior de las montañas? —le preguntamos y la respuesta es:
“Son las mismas que se utilizan en la prospección petrolera: el sonido, el ultrasonido, la microgravedad, la microsísmica, los satélites, etc.
En efecto, si un técnico camina con medidores de gravedad descubrirá que en algunos lugares ésta (la gravedad) disminuye y en otros aumenta. Hay programas informáticos que traducen esa variación para determinar si hay bolsones de agua en el subsuelo.
Asimismo, es posible determinar si el agua que pueda extraerse es fósil o recargable por lluvias. A raíz de las explosiones atómicas en los años 60, el hidrógeno 3 —que es muy pesado— contaminó a la tierra, y, por consiguiente, al agua, aunque en una escala insignificante, sin impacto alguno sobre la vida. Entonces, si se encuentra hidrógeno 3 en una muestra de agua, se deduce que ella es resultado de la filtración de las lluvias en los últimos 40 años. En cambio, si dicha muestra no presenta trazas de hidrógeno 3, es agua que está empozada hace millones de años. Y si se la extrae, seguramente el depósito no se va a recargar.
—Parece que, efectivamente, Dios es peruano —manifiesta sonriendo el Dr. Montoya, para luego añadir con seriedad:— Nos ha dado minerales, petróleo, gas, bosques y, además, unas hermosas montañas que contienen agua aún no explotada. Las fallas geológicas se comportan como depósitos hídricos y, cuando son compactas y no hay fisuras, no dan salida al agua.
Y luego agrega:
—Como los Andes se formaron mediante placas de rocas ígneas superpuestas, y entre estas, en algunos casos, hay material poroso donde se deposita el agua, podemos decir que debajo de las montañas y desiertos hay bancos de agua de diferente tamaño.
Al respecto, el Ing. Luis Elías, de la Universidad de Hawai, sostiene que con la tecnología utilizada para los pozos petroleros se puede hacer perforaciones en los desiertos del Perú y lograr géiseres de agua útil, debido a la alta presión existente en los respectivos depósitos.
—He visto varios géiseres en las montañas del sur, pero no en la costa” —manifiesta el Dr. Montoya, para luego añadir: —Hay que ayudar a la Naturaleza, haciendo agujeros artificiales, para que salga el agua de las profundidades.
Otra de las formas de ubicar las napas subterráneas es aplicando pequeñas explosiones y haciendo estudios microsísmicos: se lanza el sonido y el rebote ofrece información sobre el subsuelo.
Igualmente, con los trazadores radioisotópicos se puede conocer de dónde proviene el agua. Basta ponerlos en lagos, lagunas de las zonas altas, para conocer si las filtraciones proceden de esas fuentes o no.
—Todo el mundo sabe que la fórmula de la moléculas del agua es H20— explica el científico—. Sin embargo, pocos saben que el hidrógeno puede tener tres isótopos con masas: 1, 2 y 3, pero que sigue comportándose como hidrógeno. Asimismo, el oxígeno tiene tres isótopos estables con masas 16, 17 y 18. La masa del agua más estable y abundante en la naturaleza es 1 más 1 más 16, es decir 18. Pero si un hidrógeno pesa como 2 y el otro como 2, tendremos 4; y si el oxígeno es 18, el resultado será una masa de 22: un agua más pesada.
Cuando el agua se evapora, las moléculas más masivas caerán primero y las más livianas se irán a la parte superior. Hay una relación entre la masa del agua y la altura a la que cae como lluvia. Así, según la masa del agua, se determina la altura de la que cayó como lluvia. Con la técnica de espectrometría de masas puede medirse la masa del agua, y con esa masa deducirse la altura a la que cayó.
CONTAMINACION
—¿Con las técnicas nucleares se puede medirse la contaminación del agua?, preguntamos y la respuesta es positiva. Veamos cómo:
Cuando las empresas mineras dicen que no contaminan a las fuentes hídricas y las comunidades u ONGs sostienen lo contrario, la mejor manera de resolver la controversia es poner un radiotrazador en el ambiente donde se procesan los minerales y detectores en las cercanías para determinar si el agua utilizada y tratada tiene trazas de contaminación.
Hay un ejemplo que grafica la aplicación exitosa de esta tecnología. Hace algunos años, SEDAPAL advirtió que el agua llegaba a sus instalaciones con una mayor cantidad de arsénico. El problema era conocer cuál era la fuente emisora, a lo largo del río Rímac.
—Con técnicas isotópicas y trazadores se determinó dónde estaba ubicada esa fuente contaminadora y el emisor fue cerrado—, recuerda el Dr. Montoya.
Asimismo, varias lagunas de Huancavelica están contaminadas por operaciones y herencias irresponsables de la vieja minería. Con un movimiento sísmico u otro fenómeno, las aguas de esas lagunas podrían filtrarse hasta las napas freáticas que alimentan a Ica y las consecuencias para la agricultura de ese departamento serían catastróficas. ¿Este cuadro tiene remedio?.
—Sí —asegura el científico— La solución se llama biorremediación. Si un equipo de biólogos, químicos y físicos –con el soporte de un laboratorio- investiga cada laguna en forma independiente, se determinará su grado de contaminación y la fórmula que debe aplicarse para captar los metales pesados, apelando a microorganismos y plantas apropiadas.
En aras de ello, entre otras cosas, debería crearse el Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, “para limpiar al Perú, antes que sea muy tarde”, plantea el Dr. Montoya.
Sobre el particular él refiere que Francia —país que hoy ya no hace minería— ha evaluado cuánto dinero necesitaría para limpiar todo lo que ensuciaron sus minas en los años 50. Y ha llegado a la conclusión de que son decenas de miles de millones de dólares. Pues, si no se aplica tecnologías adecuadas en las explotaciones correspondientes, limpiar o remediar la contaminación, puede resultar más caro que lo ganado con la extracción de minerales.
—El problema de hoy —señala lúcidamente el Dr. Montoya— no son las grandes empresas mineras que utilizan tecnología de punta en sus operaciones, sino los miles de mineros informales que utilizan cianuro, con el que se envenenan ellos mismos y envenenan a su entorno, generando graves problemas ambientales, económicos y sociales.
Exactamente, eso es lo que está ocurriendo —ahora mismo—en Salpo, Otuzco, tierra natal del personaje. Primero llegó la compañía Northern, que dejó destrozo y medio. Luego arribarían otras dos empresas a catear oro y, como no hallaron la cantidad esperada, se retiraron. Finalmente, se abalanzaron los mineros informales que ahora están contaminado suelos y riachuelos que van al río Moche, quizás el río más contaminado de la Costa.
—¿Es eso progreso? —se pregunta el científico, muy dolido por lo que viene ocurriendo en Salpo, desde donde él salió a la edad de tres años, rumbo a Chimbote, otro “monumento a la contaminación”.
ESTUDIAR
Volviendo al tema central de esta crónica, para rematar: Todo lo aseverado por el Dr. Modesto Montoya Zavaleta merece la máxima atención del país. Y no sólo para determinar —con tecnologías nucleares y satelitales— el potencial aprovechable de las lagunas y posiblmente hasta de los rios subterráneos de la Cordillera de los Andes; sino también para utilizar esas mismas técnicas para la recarga dirigida de los acuíferos que nos interesen, acumulando lluvias o desviando parcialmente ríos hacia pozos que sean identificados como ideales para recarga.
●NOTA DE REDACCION: Quienes deseen profundizar en los temas abordados por el Dr. Modesto Montoya, entre a su página www.modestomontoya.org y tendrán todos sus coordenadas y actividades de promoción de la ciencia y la tecnología en el Perú, a las que pueden unirse los lectores.
Diario "El Peruano", 6 de febrero del 2008
UNA VENTANA HACIA EL DESARROLLO
Política científica en América del Sur
Modesto Montoya.
Físico nuclear
El año pasado, el presidente de Brasil, Luiz Inácio Lula da Silva, presentó el Plan de Acción 2007-2010 de Ciencia, Tecnología e Innovación para el Desarrollo Nacional, que prevé una inversión récord de 28 mil millones de dólares. Como una señal de que el plan incluye una alianza con los empresarios, el anuncio lo hizo junto a los principales representantes de la Confederación Nacional de Industria (CNI) y al ministro de Ciencia y Tecnología.
El principal objetivo del plan es “definir iniciativas, acciones y programas que posibiliten tornar más decisivo el papel de la ciencia, tecnología e innovación para el desarrollo del país”, según se lee en la página web del mencionado ministerio. También se resalta la necesidad de “incentivar las actividades de producción, desarrollo e investigación de producción, por medio de la cooperación entre empresas, y la instalación y ampliación de compañías de manufacturas y servicios del país”.
Como presidenta del país que intenta competir con Brasil por el liderazgo tecnológico regional, la presidenta de Argentina, Cristina Fernández de Kirchner, anunció la construcción de un complejo de edificios y laboratorios para consolidar la ciencia y la tecnología de su país. Allí estarán las sedes de varios centros de investigación, incluyendo el del recientemente creado Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, el del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, tres nuevos institutos de investigación y un museo interactivo para formar profesores. Este polo científico-tecnológico tendrá una superficie cubierta total de 38 mil metros cuadrados.
Para no quedarse atrás, Chile, según una reciente Ley de incentivos tributarios, promueve que de cada 100 dólares que se invierta en la empresa privada para actividades de investigación y desarrollo, 46 serán puestos por el Estado. Para comparar la envergadura de esta decisión, podemos mencionar que para fines similares el Estado en España pone 40, el de Noruega 23 y el de Corea 16. La presidenta de Chile, Michelle Bachelet, reiteró que innovar es imprescindible para asegurar un crecimiento sostenido. “Por eso se hace necesaria la intervención del Estado y la más amplia colaboración público-privada”, subrayó. El plan estratégico elaborado por el Consejo de Innovación para la Competitividad recomienda, entre otros puntos, una amplia agenda de transformaciones para hacer de la innovación la protagonista principal del desarrollo de Chile.
Así como Brasil, Argentina y Chile, otros países de América del Sur están encontrando maneras de promover la ciencia, la tecnología y la innovación tecnológica y fórmulas para optimizar las inversiones que se hagan en ese rubro, vital para la competitividad de las naciones.
Diario "El Peruano", 4 de enero del 2008
MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE
¿Sin ciencia ni tecnología?
Modesto Montoya.
Físico nuclear
Hace años estamos proponiendo la creación de un ministerio de Ciencia y Tecnología e Innovación (Miciti), que adscriba a todos los institutos de investigación científica y tecnológica, el cual debería estar acompañado por la creación de la carrera del investigador, sin conllevar mayor inversión. La propuesta del presidente Alan García para instaurar un ministerio del Medio Ambiente, salvo el nombre, va en el mismo sentido.
La evaluación del medio ambiente y de la contaminación producida por tecnologías no limpias es un tema interdisciplinario, que involucra a todos los institutos de ciencia y tecnología. El mejor tratamiento del medio ambiente es un tema fundamental e interdisciplinario de la ciencia y la tecnología.
La remediación de los pasivos mineros y de los suelos contaminados por los insecticidas y fertilizantes, así como las tecnologías para evitar mayor contaminación, es producto de la investigación científica y tecnológica. También lo resulta la generación de tecnologías limpias, nuevas energías menos contaminantes, celdas combustible.
La optimización de procesos productivos y la gestión de los recursos naturales se basan en la información científica y requieren la participación interdisciplinaria de científicos e ingenieros. Los nuevos productos y servicios con el menor impacto posible, resultado de la innovación, salen de los laboratorios.
No es casual que el Ministerio de Educación tenga en su programa el área de ciencia, tecnología y ambiente. Son temas indisociables (de paso, en el Inictel se llevó a cabo el Seminario Internacional sobre Ciencia, Tecnología y Ambiente).
De lo dicho se desprende que el ministerio de Medio Ambiente tendría que ser un ministerio de Ciencia, Tecnología, Innovación y Medio Ambiente (Micitia). La optimización se obtendría disponiendo que sea el ministerio el que lleve a cabo los procesos de índole administrativa, como gestión de personal, pago de planillas, abastecimiento, auditoría, asesoría jurídica, relaciones públicas, relaciones internacionales, entre otros.
La creación del Micitia tendría que ir de la mano con una ley de la carrera del investigador, que permita exceptuar de la prohibición el nombramiento de científicos e ingenieros en los institutos de ciencia y tecnología. Esa carrera debería contar con un reglamento de ascensos basados en los méritos científicos y de producción.
Ahora podemos levantar un sistema que aproveche los conocimientos científicos y tecnológicos de sus investigadores dispersados en el mundo entero. No hacerlo sería repetir la larga historia de oportunidades perdidas.