Día Mundial del Medio Ambiente

El grupo GEM (Grupo de Estudios de Medio Ambiente) de UTN FRRa lleva a cabo proyectos de investigación y desarrollo con el fin de estudiar y paliar problemas reales vinculados al ambiente.

Actualmente están llevando adelante los siguientes proyectos de investigación: 

ECONOMÍA AMBIENTAL EN EL SECTOR AGROINDUSTRIAL LÁCTEO DEL CENTRO DE SANTA FE: MEJORAS EN LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES Y CÁLCULO DE HUELLA HÍDRICA.

Resumen Técnico del PID

En el presente proyecto se plantean dos líneas de investigación donde los objetivos generales son, por un lado, evaluar desde un punto de vista técnico-económico y ambiental, la utilización del recurso agua en la cadena láctea en el centro-oeste de la provincia de Santa Fe y por otro, mejorar y optimizar la eficiencia de sistemas de tratamiento de efluentes generados en tambos e industrias agroalimenticias ubicados en la misma región.

Para el cumplimiento del primer objetivo se emplean los conceptos de huella hídrica, agua virtual, y análisis de ciclo de vida, teniendo en cuenta sistemas de producción de leche representativos de la región y productos finales como leche con tratamiento a ultra temperatura altas (UAT) y un tipo de queso. Se emplean las principales corrientes metodológicas existentes: Water Footprint Network (WFN) y la Norma ISO 14046:2014. La evaluación de la huella hídrica es una herramienta analítica que puede ayudar a comprender cómo se relacionan las actividades y los productos, con la escasez de agua y la contaminación, y los impactos relacionados. Además, contribuye para garantizar que las actividades y productos permitan el uso sostenible del agua dulce. La huella hídrica de un producto es el volumen de agua dulce utilizado para su producción, medido a lo largo de toda la cadena de suministro. Es un indicador multidimensional, que muestra los volúmenes de consumo de agua (directo e indirecto) por fuente y los volúmenes por tipo de contaminación. Se seleccionaron sistemas de producción primaria diversos e industrias lácteas, donde se llevarán a cabo una serie de entrevistas y encuestas a productores y profesionales, visitando sus respectivas empresas. Por otra parte, a partir del cálculo de HH y ACV se podrán evaluar y determinar factores como la escasez o contaminación del agua, permitiendo la mejora de la gestión de su producción en los sectores estudiados.

Para el desarrollo del segundo objetivo se trabaja con plantas de tratamiento de efluentes existentes tanto en predios lecheros como en la industria láctea. Se evalúan los sistemas en su totalidad y se plantea para la mejora de calidad de los efluentes de salida, como técnica de afino, el uso de sistemas pantanos o wetlands. Se realizan experiencias de invernadero con diferentes plantas acuáticas y sustratos buscando la mejor combinación de los mismos para lograr remociones de parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos indicadores de contaminación. De acuerdo a los resultados obtenidos en dichas experiencias, se diseñan, proyectan y estudian humedales pilotos en una primera etapa, y luego a escala real. En todos los casos, se determina en el efluente a la entrada y luego del tratamiento propuesto parámetros como: sólidos suspendidos, pH, DQO, DBO, compuestos nitrogenados, fósforo reactivo soluble. La calidad del agua a la salida de los sistemas de tratamiento completos, permitiría su reuso o recirculación, lo que implicaría una un ahorro del recurso y la reducción del aporte de contaminantes tanto al acuífero freático como a un cuerpo de agua superficial.

Los datos obtenidos de la mejora de efluentes serán tenidos en cuenta y relacionados con los de huella hídrica y análisis de ciclo de vida. Se busca estudiar y transferir mejoras en las prácticas agropecuarias e industriales de manera de disminuir la huella hídrica de la actividad y los impactos ambientales negativos.

CALIDAD DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LA PROVINCIA DE SANTA FE.

Resumen Técnico del PID

El agua es un constituyente de la naturaleza, imprescindible para satisfacer las necesidades básicas de la población y para el desarrollo socioeconómico de los pueblos. Sin embargo, los recursos de aguas subterráneas están sujetos a problemas de agotamiento y contaminación cada vez mayores. En el presente proyecto, se propone obtener datos de contaminantes presentes en aguas subterráneas y diseñar sistemas de tratamientos para su remoción, trabajando a escala laboratorio y escala piloto.

El objetivo del proyecto es obtener índices de calidad de agua, a partir del análisis de los parámetros involucrados, en aguas subterráneas de la Provincia de Santa Fe y evaluar el uso de adsorbentes y otros sistemas de tratamientos, para la remoción de contaminantes presentes en las mismas, trabajando a escala laboratorio y escala piloto.

La investigación consta de dos partes donde, en la primera se realizan muestreos de aguas subterráneas de la provincia de Santa Fe. Esto tiene como finalidad conocer la calidad del agua subterránea, como así también lograr identificar zonas con aguas aptas para el consumo humano y/o contaminadas. Para este propósito, se aplica el índice de calidad de agua (ICA), herramienta que permite identificar la calidad de agua de un cuerpo superficial o subterráneo en un tiempo determinado e incorpora datos de múltiples parámetros fisicoquímicos y biológicos, en una ecuación matemática, mediante la cual se evalúa el estado de un cuerpo de agua. Se aplican distintas metodologías y posteriormente se evaluan mediante la comparación de los resultados obtenidos.

En la segunda etapa, los resultados arrojados por los indicadores de calidad de agua permiten determinar cuál es el grado de afectación y ocurrencia temporal en cada uno de los pozos. En función de los contaminantes hallados se estudian técnicas de tratamiento de aguas para alcanzar los niveles de potabilidad. Se realizan experiencias con distintos adsorbentes y además, se analizará la influencia de diferentes variables en el proceso de adsorción (pH, temperatura, potencial redox, concentración de oxígeno, etc). Para cada caso se analizarán distintas relaciones adsorbente/agua, empleando aguas subterráneas con diferentes concentraciones de contaminantes y a distintos tiempos de contacto. Los suelos de la provincia de Misiones demostraron gran eficiencia en la remoción de arsénico, a través de la adsorción en condiciones de laboratorio, por lo tanto, se proyecta realizarlo en planta piloto. En esta instancia, se calculará nuevamente el ICA a la salida del sistema de tratamiento de las aguas en estudio. Con los valores obtenidos, se determinará la eficiencia de sistema de remoción de contaminantes.

MONITOREO DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN SISTEMAS GANADEROS DE PRODUCCIÓN LECHERA: ANÁLISIS Y VALIDACIÓN DE ALTERNATIVAS METODOLÓGICAS.

Resumen Técnico del PID

El sector ganadero desempeña un papel importante en el suministro de proteínas de alta calidad para la alimentación de la población mundial, pero representa una fuente significativa de gases de efecto invernadero (GEIs) a través de la emisión, directa o indirecta, de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), y óxido nitroso (N2O). Esto es motivo de preocupación ya que las emisiones de GEI contribuyen al fenómeno del cambio climático (CC). A nivel mundial, la emisión conjunta de estos tres GEIs por parte del sector agropecuario ronda el 14,5% de las emisiones antropogénicas totales. A pesar de la importancia que tiene en nuestro país la producción ganadera, donde el sector agropecuario es responsable del 28% de las emisiones nacionales de GEIs (Tercera Comunicación Nacional, 2015), es necesario considerar el impacto que tiene sobre el medio ambiente y evaluar la sustentabilidad de los sistemas productivos.

La principal fuente de emisión dentro del sector agricultura y ganadería son las asociadas a la fermentación entérica, con 39% del total y en segundo lugar se encuentran las vinculadas, directa e indirectamente, a las excretas animales en los sistemas pastoriles con un 19%. La actividad tambera ha experimentado un fuerte desarrollo en los últimos años, siendo un proceso caracterizado por la creciente intensificación de los sistemas de producción y la consecuente mayor presión sobre la explotación de los recursos naturales. Esta situación despertó una inusitada preocupación en el sector por los temas ambientales; especialmente sobre aquellas temáticas relacionadas al uso del recurso agua, su contaminación con nitrógeno y fósforo; y las derivaciones de estos fenómenos sobre el proceso del calentamiento global.

Los sistemas lecheros pueden contribuir al cambio climático de forma directa e indirecta, ya que generan altas emisiones de GEIs a partir de la fermentación entérica, el manejo de sus excretas y de los efluentes líquidos, la fabricación y transporte de los insumos utilizados en los procesos productivos, el procesamiento de los productos obtenidos y el cambio en el uso del suelo. La lechería se distingue sobre otras actividades primarias por la generación de una importante cantidad de excretas, las cuales sin un manejo adecuado, pueden producir contaminación en el agua, suelo y aire. La evaluación de las emisiones de GEIs, en este sentido, permitirán cuantificar los efectos de la actividad tambera bovina sobre el ambiente, determinando en el proceso una guía de alternativas de acción que estimulen una reducción de los impactos ambientales; combinadas con una baja en los costos de producción por la vía de un manejo más eficiente de los rodeos bovinos.

El objetivo general del proyecto consiste en la cuantificación de las emisiones directas (fermentación entérica) y las emisiones indirectas originadas por los residuos y los efluentes originados por los sistemas de producción de leche bovina.

Para ello se contabilizarán las emisiones de CH4 entérico en vacas lecheras a través de la técnica de trazado por SF6 y las emisiones de CH4 y N2O de los residuos generados en los sistemas lecheros a través de la técnica de cámaras estáticas. Por último, se evaluará la Técnica de espectroscopía FTIR como metodología alternativa a las técnicas tradicionales para la cuantificación de flujos de gases, y ofrecer soluciones metodológicas y tecnológicas de evaluación más económica y rápida a los potenciales interesados (INTA, Asociación de productores, empresas lácteas, organismos públicos, entre otros).