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Modelación y Simulación de la calidad del aire: una alternativa para la reducción de la contaminación atmosférica

 

Los episodios de contaminación atmosférica en Chile han sido objeto de innumerables estudios en los últimos años, sobre todo porque existen muchas ciudades en nuestro país que se ven afectadas por la presencia de componentes nocivos en el ambiente, los que influyen negativamente en la calidad de vida de sus habitantes y entorno natural.

El docente de la Escuela de Ingeniería Química, Dr. Ernesto Pino, ha enfocado sus investigaciones en esta línea, específicamente en la Modelación y Simulación de la dispersión de contaminantes atmosféricos, lo que implica el estudio de la relación entre variables metereológicas y geográficas con el inventario de emisiones en una zona particular, tanto a nivel de mesoescala como hemisférico. Esto, con el objetivo de evaluar los diversos fenómenos atmosféricos de dispersión.

“Específicamente me he centrado en la dispersión de contaminantes como carbón negro  -usualmente llamado hollín-, material particulado fino (MP2.5), dióxido de azufre (SO₂) y ozono troposférico. Al mismo tiempo, me he especializado en el desarrollo de metodologías de procesamiento de inventarios de emisiones, tanto nacionales como globales. Con el desarrollo y la implementación de modelos de simulación de calidad de aire, se pueden evaluar estrategias de reducción de emisiones efectivas y con esto, minimizar los problemas atmosféricos”, aclara el Dr. Pino.

El estudio de carbón negro está asociado al cambio climático el cual, a su vez, se relaciona directamente con el derretimiento de los glaciares, tanto en Chile como en la Antártica. La nieve pura y blanca refleja la mayor parte de la radiación solar incidente, y este material particulado, al depositarse, oscurece la nieve disminuyendo la fracción de radiación solar reflejada e incrementa la radiación solar absorbida, favoreciendo así el derretimiento que, a su vez, tiene el potencial de afectar la disponibilidad del recurso hídrico en los países del hemisferio sur. Las emisiones de este contaminante de efecto invernadero, influirían entonces no sólo en el cambio climático, sino también en la alteración de nuestros recursos naturales.

Para llevar a cabo sus investigaciones en este ámbito, el Dr. Pino consideró el uso de  Emissions Database for Global Atmospheric Research (EDGAR), que es una base datos sobre emisiones globales de ciertos contaminantes y que también registra emisiones por fuentes. Específicamente, se utilizaron como entrada las emisiones de carbono negro y orgánico, y material particulado fino de EDGAR, para procesarlo en el modelo Sparse Matrix Operator Kerner Emissions (SMOKE). Lo anterior permitió mostrar la distribución espacial de la fracción de carbono negro y orgánico en materia particulada de cada fuente en el hemisferio sur. Además, el investigador extrajo estas proporciones para varias ciudades en el dominio del análisis. Los resultados y esta metodología utilizada, podrían mejorar los inventarios de emisiones con metodología bottom-up en áreas sin información ubicadas en el hemisferio sur. “Creo que podría ser relevante obtener un mejor desempeño en la modelación de la calidad del aire a nivel local para la oportuna toma de decisiones sobre cambio climático y efectos en la salud”, añade el docente.

Cabe señalar,  que el Dr. Pino ha realizado diversas exposiciones orales en importantes Congresos Latinoamericanos con respecto a este tema, entre ellas destacan la Influencia de las emisiones al aire del hemisferio Sur en las concentraciones y deposición de carbón negro en la Antártica”,  en el XXIII Congreso Chileno de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Santiago de Chile (octubre 2019), donde obtuvo el premio “Claudio Friedmann Woscoboinik”, que se otorga al mejor trabajo sobre temas medioambientales presentado en dicho Congreso.

Para desarrollar estos estudios, el Dr. Pino está trabajando con investigadores de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Pontificia Universidad Católica de Chile, la Universidad de Santiago de Chile, la Universidad Técnica Federico Santa María, y las universidades de Princeton y Tennessee, en Estados Unidos.

“Actualmente me encuentro trabajando para postular al Proyecto FONDECYT 2022 de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, el cual cierra en abril de 2021, y cuyo financiamiento es de 90 millones de pesos para tres años. Este trabajo permitirá consolidar y visibilizar con mayor énfasis la línea de investigación. Además, me encuentro preparando cinco artículos científicos en colaboración con otros investigadores, los que espero puedan ser publicados en revistas científicas de alto impacto durante el año 2021”.

Además, el Dr. Pino ha tratado de incrementar la red de colaboración con expertos de Brasil, España y Estados Unidos, que le aporten tanto experiencia como nuevos conocimientos en la materia de simulación y modelación de calidad de aire.

 

 

 

 

Recientemente se hizo referencia a esta investigación en el sitio internacional The Academic Times.