PRIMERA PLANA XXI Digital y Académico: Novedosa técnica permite medir la contaminación del aire por medio de la luz

Por: Silvia María Estrada López, estudiante de cuarto año de Licenciatura en Periodismo.

La contaminación atmosférica, se ha convertido en un tema de gran importancia y preocupación, situación que ha ocasionado que especialistas e instituciones a nivel internacional estudien este fenómeno, es así como se desarrolló una técnica que utiliza la luz del sol para identificar los contaminantes, sus niveles de concentración, y las repercusiones en la salud.

La técnica se llama espectroscopia óptica de absorción diferencial (DOAS, por sus siglas en ingles) y desde hace más de un año se comenzaron a realizar las primeras mediciones que permitirán conocer el nivel de contaminación que posee el aire salvadoreño.

La luz del sol está compuesta por diferentes colores tanto visibles como invisibles para el ojo humano, cada uno de los colores es una longitud de onda específica, cuando esta luz atraviesa la atmosfera, los contaminaste absorben ciertas longitudes.

El método DOAS consiste en analizar las longitudes de onda, que no fueron absorbidas, estas permiten determinar los componentes y su concentración en la atmosfera.

Para captar el rayo de luz se necesita un telescopio que funciona como receptor, luego ésta información es trasladada por medio de la fibra óptica al espectroscómetro que se encarga de analizar el haz, dicho instrumento se conecta a la computadora, que hace el análisis de los datos obtenidos.

Sin embargo esta técnica se utiliza con una variación denominada DOAS multi ejes y MAX-DOAS las cuales consisten en apuntar a diversos ángulos con el telescopio, esto permite medir diferentes alturas ya que los gases se encuentran a diferentes alturas, hay componentes que conforme aumenta la altura disminuye su concentración.

La mencionada técnica deja obsoleta la necesidad de recolectar muestras que deben ser llevadas al laboratorio para su análisis y de esta forma se corre el riesgo que los resultados no sean precisos, con la espectroscopia los resultados se obtienen en menos tiempo y son más exactos, permite medir simultáneamente varios gases, y un aspecto importante es que permite conocer el espesor de la nube contaminante.

Una de las principales ventajas de esta investigación es que se podrá establecer el nivel de contaminación del aire, al conocer esto se puede determinar las enfermedades que son provocadas por cada uno de los contaminantes.

De igual forma es importante establecer la altura a la cual se encuentran los gases ya que un componente que se encuentre a unos quinientos metros de elevación no tendrá las mismas consecuencias que un elemento que se esté a metro y medio, ya que a esta altura las personas están más expuestas al contacto con el elemento.

Para El Salvador realizar una investigación de este tipo significa un gran avance, ya que en toda la región centroamericana este país es el único que está utilizando esta técnica, y a nivel de todo el continente, solo países como Estados Unidos, México, Canadá, Brasil y Perú han implementado dicho método.

Esta investigación se está desarrollando por la Universidad de El Salvador (UES), bajo la coordinación del doctor Carlos Rudamas, quien ha organizado un grupo de investigadores conformado por alumnos de los últimos años de la carrera de licenciatura en Física de dicha institución educativa.

Carlos Rudamas, se graduó de la licenciatura en Física de la Universidad de El Salvador, al finalizar la carrera obtuvo una beca que le permitió continuar estudiando en Alemania, Francia y España, posee un Diplomado en Física, dos especialidades una en física del estado sólido y otra en espectroscopia óptica, un doctorado y dos post doctorados.

La idea surgió luego que el doctor comenzara a observar como las personas tenían que respirar el humo de los carros, y luego notó las constantes enfermedades respiratorias que padecían sus sobrinos, “esto me hizo pensar que podía implementar una técnica barata para poder estudiar la contaminación atmosférica” explicó el doctor.

Comienza indagando sobre el número de casos de enfermedades respiratorias que anualmente atiende el Ministerio de Salud y logro comprobar cómo estos han aumentado enormemente en los últimos años.

Fue así como pensó en aplicar la espectroscopía óptica para dicha situación, luego presentó el proyecto al Consejo de Investigaciones Científicas de la Universidad de El Salvador (CIC-UES), el cual fue aprobado y de esta manera obtuvieron parte del equipo necesario para comenzar a realizar la investigación.

Este proyecto busca detectar los contaminantes criterios, que son todos aquellos gases que la comunidad internacional han determinado que son los que contaminan la atmosfera, entre estos se encuentran, dióxido de sulfuro, dióxido de nitrógeno, formaldehido, ozono, ácido nitroso y “todos aquellos que puedan ser medido” explicó Rudamas, ya que de estos se conocen los daños que provocan en la salud de las personas.

Las mayoría de las mediciones que se han realizado se han efectuado dentro del campus universitario, para esto hacen jornadas de medición ya sea a horas específicas o durante todo el día, y a diferentes ángulos variando desde 10° hasta 80°.

Se planea que durante las próximas semanas se sigan haciendo más mediciones y luego se realizarán fuera del alma máter, las que se han efectuado han sido apuntadas en dirección al centro de San Salvador y Soyapango, comentó uno de los integrantes del grupo Leonardo Alvarado.

Las consecuencias que los elementos contaminantes provocan en la salud, depende del tiempo de exposición que la persona tengan con el gas, y si este se encuentra en el aire por encima de los niveles permitidos.

Entre los componentes que se han identificado se encuentra el Monóxido de Carbono (CO) si este se encuentra en la sangre en un porcentaje entre 2,3 y 30 por ciento reduce la capacidad de hacer ejercicio en jóvenes y en adultos provoca dolor en el pecho, en la cabeza, mareo, nausea, debilidad y hasta un colapso mientras se ejercita, y entre un 40 a 50 por ciento produce perdida de la conciencia y la muerte.

Este componente proviene de la combustión incompleta de combustibles como la gasolina, ya que se necesita cierta cantidad de oxigeno para que este se queme completamente, cuando el oxigeno es insuficiente se genera dicho gas.

Otro contaminantes es el Oxido de Azufre (SOx) si un metro cubico contiene entre 400 y 1700 gramos, y es absorbido durante todo el día, incrementa los síntomas de las enfermedades respiratorios, en los asmáticos provoca aumento y agravamiento de malestares pulmonares y cardíacos, y en una concentración de 2900 gramos produce cambios en la función pulmonar y provoca enfermedades respiratorias en personas sanas.

Asimismo, se encuentra en Ozono (O3) al respirar aire con demasiada concentración de este componente es capaz de provocar: tos, dolor de cabeza, incremento en la sensibilidad de las vías respiratorias, disminución de la función pulmonar durante el ejercicio y vuelve a las personas más vulnerables provocando así que les otros contaminantes les afecten más fácilmente.

De igual forma, encontramos el formaldehido (HCHO), el cual es capaz de provocar, cáncer nasal, otro componente como el ácido nitroso (HONO) genera desde una gripe sencilla hasta una bronconeumonía, sin embargo, son las recaídas de dichas enfermedades las que producen problemas crónicos mucho más difíciles de tratar.

Dichos componentes provienen de una gran variedad de fuentes como: automóviles, volcanes, plantas termoeléctricas y fábricas.

A pesar que la investigación aún no finaliza ya hay resultados, las mediciones han determinado que El Salvador posee un nivel de contaminación como la ciudad de Shanghái, ubicada a 1076 km de la capital de China y que posee una población de 20 millones de personas, “esto significa que se está enviando demasiadas cantidades de gas a nuestra atmosfera y esto hay que pararlo” sostuvo Rudamas.

De esta forma las autoridades correspondientes podrán tener un mejor control sobre las fuentes que más contaminantes emiten y desarrollar políticas que eviten y regulen la contaminación de aire.

Actualmente se está trabajando para la validación de la técnica es decir es importante que se realicen otras mediciones con las cuales se puedan comparar los datos que ya se tienen, y al confrontar ambos resultados deben coincidir, para que de estar forma no quede ninguna duda que los datos son confiables.

Para esto, se tiene la oferta de la universidad de Bremen, la cual ha ofrecido su satélite el cual tiene adaptados los instrumentos para realizar este tipo de mediciones, dicho instrumento pasa cada cierto tiempo sobre el país, de esta manera se podrán comparar los datos obtenidos por el doctor con la información obtenida por la universidad alemana.

Por otro lado la investigación ha tenido grandes obstáculos que han retrasado el desarrollo de la misma, entre los más significativos se encuentra que la otra mitad del equipo que fue solicitado por al CIC-UES aún no ha sido comprado.

A pesar de la falta de dinero que les impide comprar ciertos aparatos del equipo los cuales son indispensables para llevar a cabo la investigación, esto no ha impedido que no la hagan, ya que son los mismos integrantes del grupo los que han creado sus propios instrumentos como por ejemplo un telescopio.

La creación de este instrumento ha servido para reducir los costos de la investigación y ha sido ciento por ciento desarrollado por ingenio de los mismos estudiantes quienes basados en el funcionamiento de un telescopio especial, desarrollaron y crearon uno utilizando materiales mucho más baratos esto ha ayudado a reducir los costos del proyecto.

Otro obstáculo que han tenido, es que la Universidad no aprobó los fondos que les permitirían presentar los resultados obtenidos a otros investigadores, por estos motivos no han logrado mostrar los avances en países como Cuba y Argentina.

Para Rudamas, es importante trabajar en equipo, ya que esto les ayuda a los estudiantes a desarrollarse personalmente, “no es que yo les ayude, ellos se están formando” comentó el profesional.

“lo veo como una forma de ir llevando un poco la teoría a la práctica” expresó William Abarca, uno de los miembros del grupo de trabajo, quien confiesa que esta investigación le ha ayudado grandemente, ya que está interesado en especializarse en física de la atmosfera.

Por otro lado, en esta investigación no se puede hablar de una fecha de finalización, al contrario es algo que comienza y que debe hacerse siempre, hay países que realizan mediciones las 24 horas del día, ya que estos datos están en constante cambio, si la concentración de un gas aumenta demasiado se debe de dar a conocer para que las autoridades impulsen las medidas necesarias para lograr reducir la emisión de dicho gas.

De igual forma esta técnica se ha desarrollado tanto en otros países, que los instrumentos de medición han sido colocados en satélites, montañas y aviones, de esta manera se asegura el constantes monitoreo de los niveles de contaminación del aire.

A nivel internacional el uso y desarrollo de esta técnica ha tomando gran relevancia, actualmente cada dos años se realizan congresos internacionales. En el 2006 el doctor tuvo la oportunidad de participar en dicho evento y presentó resultados de la aplicación de esta técnica para determinar los tipos de gases que emiten los volcanes.

La espectroscopia óptica no solo es aplicable a la contaminación atmosférica, al contrario este método puede será utilizado en una gran diversidad de organismos.

Es por esto que entre los planes futuros del doctor Rudamas se encuentra aplicar esta misma técnica para analizar la contaminación del agua, el suelo y para desarrollar paneles solares mucho más eficientes que los que actualmente se utilizan, “estoy empezando nada más” confesó Rudamas.