Seis formas en que la ciencia y la tecnología nucleares ayudan a proteger el medio ambiente
El OIEA asiste a la COP30 y organiza varios eventos para poner de relieve la manera en que se abordan problemas del mundo real mediante la tecnología, la energía y las aplicaciones nucleares.
Mientras líderes mundiales, organizaciones internacionales, científicos, representantes empresariales y activistas climáticos se reúnen en Belém para la COP30, el OIEA muestra cómo la ciencia y la tecnología nucleares están impulsando soluciones a los desafíos medioambientales. La ciencia nuclear no solo proporciona al mundo energía limpia y fiable, sino que también ayuda a los científicos a vigilar y proteger los ecosistemas, mejorar la seguridad alimentaria y reducir la contaminación.
En el Pabellón Atoms4Climate del OIEA, los visitantes podrán ver estas innovaciones en acción. En el Brasil, por ejemplo, con la tecnología de haz de electrones se está transformando el tratamiento de las aguas residuales industriales. En América Latina, los países emplean técnicas nucleares para controlar las plagas,y proteger los cultivos y las exportaciones de alimentos, lo que redunda en beneficio de los agricultores, los consumidores y el medio ambiente.
(Fotografía: OIEA)
1. Tratamiento de aguas residuales industriales mediante haces de electrones
El tratamiento de las aguas residuales contaminadas por contaminantes industriales sigue siendo un gran problema para muchos países. Mediante el apoyo que presta en relación con la tecnología de haz de electrones, el OIEA ayuda a los países a idear soluciones innovadoras que, sin emplear productos químicos, descomponen contaminantes complejos y mejoran la calidad del agua. Con el apoyo del OIEA y de la Finep, el organismo de innovación del Brasil, se está instalando en ese país una unidad móvil equipada con un acelerador de haces de electrones para tratar las aguas residuales industriales, con lo que mejorarán la calidad del agua y la protección del medio ambiente.
2. Proteger los océanos mediante ecosistemas de carbono azul
Los Laboratorios del OIEA para el Medio Ambiente Marino, sitos en Mónaco, apoyan iniciativas de carbono azul centradas en manglares, praderas marinas y marismas, es decir, ecosistemas costeros que capturan y almacenan carbono orgánico. Utilizando técnicas nucleares e isotópicas, el OIEA ayuda a los países a evaluar las tasas de secuestro de carbono y la salud de los ecosistemas, contribuyendo así a la mitigación del cambio climático y a la conservación de la biodiversidad. En la COP30, la labor del OIEA relativa al carbono azul se destacará en la sesión de ONU-Océanos sobre el nexo océano-clima-biodiversidad y el aprovechamiento de sinergias entre distintos marcos, con énfasis en la creación de alianzas para lograr soluciones basadas en la naturaleza.
3. Técnica del insecto estéril en favor de una agricultura climáticamente inteligente
La técnica del insecto estéril (TIE) es un método de control de plagas respetuoso con el medio ambiente que se utiliza para controlar poblaciones nocivas de la mosca de la fruta en el Brasil, Chile y México. La TIE, que suele describirse como una forma de control de la natalidad de los insectos, consiste en la suelta de insectos macho que han sido esterilizados mediante radiación para que se apareen con hembras salvajes sin que haya descendencia. Esta técnica reduce la dependencia de los insecticidas, protege los cultivos y permite que los países accedan a los mercados internacionales para exportar alimentos. Se presentará en la COP30 como parte de las labores en favor de una agricultura climáticamente inteligente que utilizan la ciencia y las técnicas nucleares.
4. Monitorización de glaciares y recursos hídricos en regiones montañosas
Los glaciares están retrocediendo e incluso desapareciendo en muchas regiones montañosas, hecho que amenaza el suministro de agua para millones de personas. El OIEA ayuda a países como Bolivia a utilizar técnicas nucleares, como las sondas de neutrones de rayos cósmicos y la hidrología isotópica, para monitorizar la humedad del suelo y la disponibilidad de agua en ecosistemas de gran altitud. Estos instrumentos ayudan a los científicos y a los responsables de la toma de decisiones a evaluar los efectos que causa en los recursos hídricos el retroceso de los glaciares y a orientar el manejo sostenible de la tierra. En la COP30, el OIEA destacó esta labor en la sesión sobre ciencia nuclear en favor de la resiliencia climática, que está en consonancia con la proclamación por las Naciones Unidas de 2025 Año de la Conservación de los Glaciares, y mostrará la forma en que las aplicaciones nucleares empoderan a las comunidades locales para su adaptación a condiciones cambiantes.
5. La energía de fusión y la acción por el clima: continúa la conversación
A medida que el mundo busca nuevas soluciones de energía limpia, la investigación sobre la energía de fusión va cobrando impulso. En la COP30, el OIEA presentará el estado actual de la investigación y el desarrollo de la fusión, comprendidos los avances del proyecto internacional ITER, el experimento de fusión más grande del mundo, que se encuentra en Francia. En esa sesión se ofrecerá una visión general del estado actual de la energía de fusión, incluidos los avances en diversos proyectos internacionales, nacionales y privados, así como puntos de vista planteados en las Perspectivas del OIEA sobre la fusión en el mundo 2025.
6. Estrategias de financiación de fuentes de energía baja en carbono
Sobre la base de los resultados del primer balance mundial realizado en la COP28, el OIEA ayuda a los países a determinar vías para acelerar el despliegue de la energía nucleoeléctrica junto con las energías renovables, así como tecnologías de reducción y eliminación de emisiones, especialmente en sectores en los que esta tarea resulta difícil y en la producción de hidrógeno con bajas emisiones de carbono.
También ocupará un lugar destacado en la COP la aceleración del despliegue de reactores modulares pequeños (SMR). Los SMR ofrecen opciones flexibles y eficaces en función del costo para hacer funcionar pequeñas redes de energía, lo que los hace ideales para industrias de alto consumo energético, centros de datos y buques comerciales. En un evento del OIEA se analizarán enfoques en materia de financiación, políticas y reglamentación de los SMR [1].
Los contaminantes del agua son muy diversos y, a menudo, invisibles.
Entre los más comunes se encuentran fertilizantes, plásticos, aguas residuales, productos farmacéuticos, hormonas, sustancias químicas industriales, productos petroquímicos, metales pesados y escorrentía minera.
Los países que tratan de mejorar la calidad del agua se encuentran con un escollo fundamental: la falta de datos sobre sus recursos hídricos. Las técnicas nucleares e isotópicas pueden ayudarnos a entender dónde se origina la contaminación del agua y ofrecer soluciones con respaldo científico para mitigar este problema.
El problema del nitrógeno
El nitrógeno es una de las principales fuentes de contaminación del agua y puede llegar a tener efectos graves en la salud humana y el medio ambiente. Entre las fuentes de contaminación por nitrógeno más importantes se encuentran los fertilizantes, las aguas residuales y los vertidos industriales. Aunque el abono nitrogenado ha ayudado a aumentar la producción de alimentos en el último siglo, en torno a un 80 % se pierde en el medio ambiente.
“La contaminación por nitrógeno, especialmente por nitratos, es una grave amenaza para los ríos, los lagos, las aguas subterráneas y las aguas costeras —explica Ioannis Matiatos, especialista en hidrología isotópica del Centro Helénico de Investigación Marina de Grecia—. Es fundamental rastrear de dónde viene la contaminación por nitratos para proteger los sistemas acuáticos y orientar la labor de limpieza de las zonas contaminadas”.
Los nitratos son la forma de nitrógeno más soluble, por lo que se filtran fácilmente a las aguas subterráneas, los lagos y los ríos. Cuando en el agua potable hay niveles elevados de nitratos, estos pueden mermar la capacidad de la sangre para transportar oxígeno al organismo. La contaminación por nitrógeno también provoca un exceso de nutrientes en el agua, que da lugar a un crecimiento nocivo de algas y plantas en lagos y ríos. Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, la contaminación por nitrógeno es el principal factor de pérdida de biodiversidad después de la destrucción del hábitat y las emisiones de gases de efecto invernadero.
El cambio climático está agravando los efectos de la contaminación por nitrógeno. Debido al incremento de la temperatura terrestre se producen más incendios forestales y aumenta el uso de retardantes de fuego. Estos contienen grandes cantidades de compuestos nitrogenados que acaban filtrándose a las fuentes de agua. Paralelamente, la temperatura de los lagos y los ríos aumenta a medida que lo hace la del planeta, lo que favorece el crecimiento de determinados tipos de vegetación que pueden dañar los ecosistemas y el medio ambiente. Contrariamente a lo que sucede con los lagos más fríos, que retiran nitrógeno del ciclo del nitrógeno y lo almacenan durante largos períodos, los lagos más cálidos llenos de algas pueden emitir óxido nitroso, un gas de efecto invernadero.
Uso del análisis isotópico para comprender la contaminación por nitrógeno
El OIEA está utilizando técnicas isotópicas para ayudar a determinar las fuentes de contaminación por nitrógeno. Como parte de sus investigaciones ha colaborado con la Universidad de Massachusetts para desarrollar métodos más baratos, seguros y rápidos que permitan rastrear el origen de la contaminación por nitrógeno en ríos, lagos y mares.
“Las técnicas basadas en los isótopos del nitrato son una herramienta potente porque nos ayudan a determinar las fuentes de contaminación por nitratos y a comprender cómo se utiliza y transforma el nitrógeno en la naturaleza”, afirma el Sr. Matiatos.
A través de su programa de cooperación técnica, el OIEA está ayudando a los países a crear capacidad en el uso de técnicas isotópicas para estudiar la contaminación por nitrógeno en cualquier lugar, desde los Alpes italianos, donde el agua del deshielo de los glaciares alimenta los lagos cercanos, hasta la megápolis de Kolkata, en la India.
El OIEA también emplea técnicas isotópicas y nucleares para ayudar a los países a utilizar los fertilizantes de forma más eficiente, aumentar la captura de carbono y nitrógeno en los ecosistemas agrícolas y estudiar la forma en que las leguminosas, o los sistemas integrados de producción agropecuaria, pueden reducir la necesidad de fertilizantes químicos.
Compuestos de preocupación emergente
En los sistemas de aguas superficiales se detectan cada vez más contaminantes como productos farmacéuticos, hormonas, sustancias químicas industriales y productos de cuidado personal, generalmente procedentes de las aguas residuales de origen municipal, industrial y doméstico. Solo recientemente se ha determinado que estos contaminantes, conocidos como “compuestos de preocupación emergente”, pueden entrañar riesgos para el medio ambiente, y todavía son limitadas las leyes nacionales o internacionales que regulen su uso. Aunque no se comprenden bien sus efectos en el agua dulce, se cree que pueden provocar alteraciones hormonales y contribuir a la resistencia a los antibióticos en humanos y animales, así como afectar negativamente a los ecosistemas acuáticos.
Sin embargo, los compuestos de preocupación emergente pueden ayudarnos a entender mejor las fuentes de contaminación por nitratos debido a que esos compuestos y los nitratos coexisten en los sistemas hídricos contaminados. El OIEA está colaborando con científicos de todo el mundo para rastrear el origen y las trayectorias de la contaminación por nitratos en aguas superficiales y subterráneas mediante el uso conjunto de isótopos del nitrato y estos compuestos.
“Los compuestos de preocupación emergente son trazadores ideales de la contaminación fecal, ya que suelen estar vinculados a una fuente específica y son detectables en muestras ambientales contaminadas”, explica Yuliya Vystavna, especialista del OIEA en hidrología isotópica [2].
[2]https://www.iaea.org/es/bulletin/contaminantes-del-agua-la-crisis-invisible
