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Un Sistema Fotocatalítico Elimina el SARS-CoV-2 del Aire en Interiores

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Un proyecto estudia utilizar energía solar para producir una reacción química que rompa la envoltura de los virus presentes en el aire y los desactive.

Científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) trabajan en el desarrollo de un nuevo sistema fotocatalítico para eliminar el virus SARS-CoV-2, causante de la covid-19, del aire en espacios interiores. El proyecto, liderado por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y coordinado por la empresa Aire Limpio, prevé incorporar esta tecnología catalítica en los sistemas de climatización y acondicionamiento del aire.

“La fotocatálisis parte del principio natural de descontaminación de la propia naturaleza. Al igual que, gracias a la luz solar, la fotosíntesis es capaz de eliminar dióxido de carbono (CO2) para generar materia orgánica, la fotocatálisis puede suprimir otros contaminantes habituales en la atmósfera, mediante un proceso de oxidación activado por la energía solar”, según explica Javier Diéguez-Uribeondo, científico y vicedirector de Investigación en el Real Jardín Botánico de Madrid (RJB-CSIC).

Esta reacción fotoquímica convierte la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador (material semiconductor), que acelera la velocidad de reacción. Durante el proceso, tienen lugar reacciones tanto de oxidación como de reducción, que provocan de esta forma la eliminación de la mayor parte de los contaminantes, biológicos y químicos, existentes en el aire.

“Esta reacción fotoquímica activada por la luz solar o lámparas y leds específicos UV-A, actúan como fotocatalizadores en la superficie de un semiconductor y generan los radicales hidroxilo, potentes agentes antioxidantes, necesarios para reaccionar con las moléculas orgánicas y producir la rotura de la cápside vírica (la envoltura del virus) y su desactivación final”, detalla Benigno Sánchez, investigador del CIEMAT y líder del proyecto.

“Este hecho ya ha sido demostrado con compuestos químicos o paredes bacterianas. Falta demostrar, como este proyecto propone, que desaparece la capacidad infecciosa al confrontar el fotocatalizador así activado con el virus SARS-CoV-2. Estos ensayos ya se están comenzando a realizar en las instalaciones de los miembros participantes”, añade el investigador.

Eliminar el virus del aire de hospitales y residencias

“El objetivo del proyecto es destruir en minutos el SARS-CoV-2 suspendido en el aire interior, los llamados aerosoles, y cualquier bacteria u hongo, de dependencias sanitarias y residencias. Para ello, incorporaremos en los sistemas de acondicionamiento y distribución de aire ya existentes un sistema fotocatalítico eficiente que permita su tratamiento continuado las 24 horas del día y en presencia de pacientes o personas de riesgo”, continúa Diéguez-Uribeondo.

“El proyecto incide fundamentalmente en la prevención de la infección al evitar la transmisión de los virus infectantes por vía aérea. Hay estudios que señalan que el virus en aerosoles generados en laboratorio tiene una vida media de 16 horas. También hay indicios de la presencia de partículas de SARS-CoV-2 y virus infecciosos en las habitaciones con enfermos de covid-19 de los hospitales”, indica Antonio Alcamí, investigador del CSIC en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM-CSIC-UAM).

“Queremos poner en el mercado el equipo fotocatalítico como una etapa más en los sistemas de climatización y acondicionamiento del aire”, precisa Sánchez.

“La posibilidad de eliminar el virus del aire interior de espacios cerrados puede permitir un descenso generalizado en el número de contagiados y, necesariamente, de fallecidos. La instalación de este tipo de tecnologías propiciará la reducción de contagiados y enfermos y traerá consigo una menor presión sobre los centros sanitarios y demandas asistenciales”, añade Diéguez-Uribeondo.

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Con estrategias de mitigación, aumentan un 40 % la productividad ganadera, con estrategias de mitigación

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En el marco del proyecto internacional GANASUR, especialistas del INTA presentaron los resultados del estudio en la Cuenca del Salado, Buenos Aires. Con estrategias de mitigación en los establecimientos se evitó la emisión de 7.400 toneladas de CO₂ y aumentó la producción por vientre un 40 %. Mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, descarte de animales improductivos y manejo del pastoreo, entre las estrategias implementadas.

El proyecto GANASUR se desarrolla sobre la estructura cooperativa de PROCISUR, que reúne a los institutos nacionales de investigación agropecuaria de Argentina, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay, junto con el IICA. La iniciativa busca identificar sistemas ganaderos representativos de cada país, evaluar opciones de mitigación y modelar los impactos productivos, económicos y ambientales asociados a su implementación.

En el caso de la Argentina, se seleccionó como caso de estudio un sistema de ciclo completo de la Pampa Deprimida. Según explicó Mauricio Álvarez, coordinador del Programa Nacional de Carnes y Fibras Animales del INTA, “se trata de una de las principales regiones ganaderas del país y porque la cría concentra una proporción muy importante de las emisiones del sistema”. Al mismo tiempo, sus brechas de eficiencia reproductiva y productiva ofrecen una oportunidad concreta para reducir emisiones sin disminuir la producción de carne.

En esta línea, puntualizó: “Para los países del CAS aumentar la productividad es una meta irrenunciable y los resultados demuestran que es posible producir más, mejorando la rentabilidad, de manera ambientalmente sostenible”.

En este sentido, subrayó: “Los resultados muestran que la mitigación puede integrarse a una estrategia de mejora productiva y económica: no se trata de producir menos, sino de producir más eficientemente, con una menor cantidad de emisiones por unidad de producto y una reducción simultánea de las emisiones absolutas”.

Las medidas de mitigación no se definieron como un paquete teórico, sino a partir de tecnologías probadas y compatibles con el funcionamiento de los establecimientos, detalló Álvarez, al tiempo que aclaró que “fueron validadas mediante consultas con productores y referentes sectoriales, que permitieron identificar aquellas que estarían dispuestos a adoptar”.

En esta línea, destacó que “uno de los principales aportes de GANASUR es haber integrado las dimensiones productiva, ambiental y económica. No alcanza con saber cuánto puede reducirse una emisión: también necesitamos conocer qué efecto tiene la tecnología sobre la productividad, cuánto cuesta implementarla y cuáles son las condiciones para que un productor decida adoptarla”.

Entre las estrategias que se aplicaron, se destacan las mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, el descarte de animales improductivos, el manejo del pastoreo, la recuperación de pasturas, la incorporación de leguminosas, la suplementación estratégica, la inseminación artificial a tiempo fijo y la selección genética.

“La implementación completa de esta trayectoria permitiría evitar unas 7.400 toneladas de CO₂ equivalente entre 2027 y 2040, lo que representa una reducción del 15 % de las emisiones acumuladas respecto del escenario de referencia”, confirmó el investigador. Para 2040, las emisiones anuales disminuirían hasta aproximadamente 2.645 toneladas de CO₂ equivalente y la huella de carbono por kilogramo producido se reduciría cerca de un 27 %.

“Los beneficios no serían solamente ambientales, sino también productivos”, sentenció Álvarez. Es que, según detalló, la producción por vientre aumentaría un 40 %, al pasar de 197 a 275 kg de peso vivo, mientras que el mayor volumen de carne generado y la mejora de la eficiencia permitirían alcanzar importantes beneficios económicos.

Según detalló el especialista del INTA, “la transición tecnológica se diseñó de manera gradual y acumulativa”. En una primera etapa se propuso ordenar el manejo del rodeo y mejorar su desempeño reproductivo; posteriormente, fortalecer la base forrajera y nutricional; y, finalmente, incorporar herramientas de mayor intensificación.

“Esta secuencia responde a una lógica concreta: comenzar por tecnologías de menor complejidad y avanzar hacia otras que requieren mayores capacidades e inversiones, evitando asumir que todas pueden adoptarse simultáneamente”, aclaró Álvarez.

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