Olores

Panelistas entrenados complementados con otras tecnologías permiten medir olores de manera continua y efectiva.

Por María Alejandra Hernández y Valeria Quintriqueo Ecolife S.A.

Hoy en día el mercado ofrece variadas formas para realizar monitoreo continuo de olores. Un par de alternativas son monitorear gases y modelarlos con meteorología instantánea, o realizar un muestreo de unidades de olor de una planta y hacer una modelación igualmente con meteorología instantánea. En ambos casos estaremos visualizando una pluma poco real a la situación que se vive minuto a minuto en la industria ya que solo veremos reflejado hacia dónde van los vientos y no con la intensidad que puede llegar el olor a la comunidad. Existe también el método del “caminante” que consiste en personas que monitorean olores en puntos estratégicos fuera de las industrias, para dar aviso de la percepción odorante en cada lugar con horario, dirección y velocidad del viento. A esto, además, le podemos agregar muestreo con olfatometría de campo para tener la exactitud de las unidades de olores identificadas.

REQUERIMIENTOS

registrado provenga desde la industria, es necesario determinar a qué parte del proceso se asocia, registrando condiciones meteorológicas, tales como velocidad del viento, dirección y temperatura. Es muy importante registrar el tiempo de percepción de olor y realizar comparación con los parámetros meteorológicos observados.

En ocasiones, las empresas que contratan este tipo de monitoreo cuentan con un sistema de gestión de reclamos, lo que permite que al recibir una alerta de la comunidad el caminante pueda dirigirse hasta la dirección notificada y realizar un monitoreo del lugar, registrando la percepción de olor y de condiciones meteorológicas. La información recabada debe ser analizada de manera mensual, trimestral o anual.

En definitiva, nada reemplaza a la nariz humana como el método más efectivo para medir olores. En la actualidad, esto se puede complementar con diferentes tecnologías para lograr un resultado objetivo y representativo.

Es fundamental que esta medición se realice con profesionales capacitados y experimentados, considerando que esto se debe complementar con las herramientas que hoy existen.

fatometría dinámica, los caminantes deben ser personas que se encuentren calibradas y sean capaces de determinar parámetros como intensidad y ofensividad de un olor. Además, deben tener pleno conocimiento de la ubicación de la planta en estudio, y cómo la dirección y velocidad del viento pueden afectar en la dispersión del olor.

Para realizar un monitoreo continuo de olores es necesario que el caminante o panelista sensorial conozca los olores asociados a cada proceso de planta, lo que permite, al percibir un olor durante la medición en terreno, determinar si el olor proviene de la planta en estudio o desde una fuente externa.

También se debe considerar la rotación de horarios de medición para cubrir las 24 horas del día durante cada mes y, de igual manera, realizar distintas rutas de monitoreo.

Asimismo, es necesario mantener un registro diario de la percepción de olor de cada punto medido, considerando parámetros como: horario de inicio y término de cada punto medido, y, en caso de percibir olor, determinar si éste proviene desde la planta en estudio o desde una fuente externa. En caso que el olor

LABORATORIOS E INSTRUMENTACIÓN

Artículos sobre técnicas e innovaciones para la detección de residuos de plaguicidas y las cualidades de los analizadores portátiles de gases de combustión son parte de lo que ofrecemos en la siguiente sección.

PARA MEDIR PLAGUICIDAS

El uso de nanopartículas podría ayudar a detectar residuos de plaguicidas en alimentos más rápido y a menor costo que las técnicas de laboratorio convencionales.

Según datos de la Agencia Chilena para la Inocuidad y Calidad Alimentaria (ACHIPIA), durante los años 2019 y 2020 el rubro frutas y hortalizas frescas acumuló la mayor cantidad de alertas, todas correspondientes a peligros químicos específicamente asociados a residuos de plaguicidas.

Considerando que se trata de un tema relevante para el consumo humano y también para las exportaciones, el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) y el Centro de Nanociencia y Nanotecnología (CEDENNA) están trabajando en un proyecto que permitiría medir los residuos de agroquímicos en dichos alimentos de forma más rápida y a un menor costo que las técnicas de laboratorio convencionales. Con ello se podría ampliar el monitoreo a agricultores pequeños y medianos, contribuyendo a entregar productos agrícolas menos contaminados a la población.

Una conveniente innovación, cuyos detalles revisamos a continuación.

ANÁLISIS POR CROMATOGRAFÍA

Actualmente en Chile, el límite máximo de residuos de plaguicidas que puede existir en productos agrícolas está regulado por la Resolu-

La cromatografía es la principal técnica de laboratorio usada para medir residuos de plaguicidas.

ción 892 Exenta del Ministerio de Salud, publicada en noviembre de 2020, la cual establece los valores admisibles para las diferentes combinaciones plaguicida-alimento.

Las mediciones para controlar el cumplimiento de dicha normativa se realizan a través de técnicas de laboratorio que utilizan como base la cromatografía, método que “puede ser entendido como un proceso de separación de componentes desde una mezcla compleja para su posterior identificación y cuantificación”. Así lo explica el doctor Rafael Melo, investigador que trabaja en el Laboratorio de Residuos de Plaguicidas y Medio Ambiente del Centro Regional de Investigación - INIA La Platina, uno de los pocos acreditados por el Instituto Nacional de Normalización para realizar estos análisis en Chile. Este centro cuenta con diversas técnicas cromatográficas que le permiten detectar aproximadamente 200

Dora Altbir destaca el aporte del CEDENNA y la nanociencia al resguardo ambiental. El análisis con nanopartículas sería más barato y accesible, resalta Rafael Melo.

El uso de nanomateriales para detectar plaguicidas se probará inicialmente en lechugas.

plaguicidas en distintas matrices, tales como suelo, agua y vegetales (frutas y hortalizas), y señalar en qué concentración se encuentran estos contaminantes.

“La cromatografía es el estándar oro a nivel internacional para analizar plaguicidas y determinar la cantidad de residuos de estos compuestos que puede haber en diferentes matrices. Es una técnica robusta que proporciona resultados confiables”, subraya el profesional del INIA.

NANOPARTÍCULAS COMO SENSORES

Más allá de lo señalado, desarrollar nuevas soluciones que puedan facilitar la detección de agroquímicos en alimentos es sumamente importante. En ese sentido, el INIA y CEDENNA están trabajando en un proyecto que “busca evaluar la utilización de nanopartículas, materiales en un rango de tamaño entre 1 y 100 nanómetros, para la detección de plaguicidas en hortalizas”, expone el doctor Rafael Melo. Añade que, a partir de ello, pretenden generar una metodología que entregue resultados de forma rápida y a menor costo en comparación con las técnicas hoy disponibles, y permita que agricultores pequeños y medianos también puedan acceder a estos análisis.

“Todas las nanopartículas usadas en el proyecto fueron producidas dentro de las dependencias del Instituto, y ahora se está caracterizando cada una para investigar sus propiedades ópticas, estructurales y morfológicas, y utilizarlas como sensor de diferentes plaguicidas”, acota el investigador del INIA.

El especialista agrega que el principal desafío técnico es diseñar nanomateriales que puedan responder a los distintos agroquímicos de manera única, entregando una señal rápida de detección.

Una ventaja relevante que tendrían los sensores de nanopartículas es que serían más baratos que la cromatografía: “Por ahora, como todavía tenemos la metodología en desarrollo, es complicado estimar con precisión un costo aproximado, pero se puede decir que la tecnología tendrá un costo menor”, asegura el doctor Melo. Reitera que la idea central es que sea accesible para agricultores pequeños y medianos.

El investigador del INIA, quien trabaja en colaboración con CEDENNA, comenta que después de terminar la actual etapa de síntesis y caracterización de los nanomateriales a utilizar, comenzarán los ensayos de detección de los plaguicidas, utilizando como matriz de prueba las lechugas, ya que es un vegetal que está listo para consumir una vez que se cosecha, por lo que se hace muy necesario monitorear los residuos agroquímicos que contienen, para así proteger a los consumidores. “En un primer momento nos vamos a enfocar en cinco plaguicidas distintos, pero a futuro queremos ampliarlo mucho más”, indica.

Tras ello, el proyecto se enfocará en validar el método de detección y cuantificación en laboratorio, para ofrecerla al sector agrícola a un costo menor que las actuales opciones. A mediano y largo plazo, se pretende llevar estos sensores a terreno para hacer los análisis in situ y así acortar aún más el tiempo de entrega de los resultados.

También se espera difundir el proyecto para relevar la problemática de los residuos de plaguicidas en alimentos y mostrar los beneficios que puede entregar el uso de la nanotecnología a la agricultura.

APLICACIÓN ÓPTIMA

Rafael Melo señala que, de manera complementaria al proyecto señalado, el INIA también se ha enfocado en “etapas tempranas de la cadena productiva para asegurar que los niveles de residuos de plaguicidas no sobrepasen los niveles legalmente tolerados y explicitados en la Resolución 892 Exenta del Ministerio de Salud, que es una normativa bastante acorde a los lineamientos internacionales”. Este enfoque preventivo apunta a aumentar la calidad e inocuidad de los productos agrícolas, garantizando la seguridad de los alimentos que lleguen a la mesa del consumidor.

En ese contexto, están postulando a diferentes proyectos de investigación cuyos objetivos son proporcionar una herramienta que permita asegurar “in situ” los niveles adecuados de uso de los plaguicidas, según etiqueta, y optimizar su aplicación en campo por medio de instrumentos de precisión y dosificación. “Si los plaguicidas se usan bajo los límites legalmente tolerados, se puede evitar que lleguen a tener un impacto negativo sobre las personas y el medio ambiente. Hoy en día, si un agricultor quiere asegurarse que la concentración que está aplicando es la adecuada tiene que tomar una muestra y enviarla un laboratorio que demorará 24 o 48 horas en el análisis, tiempo que muchas veces el productor no está dispuesto a esperar. En cambio, con una herramienta que se pueda usar in situ y entregue resultados inmediatos, se pueden tomar acciones correctivas en tiempo real y evitar que un error al principio de la cadena de aplicación se propague”, señala.

EL APORTE DEL CEDENNA

El Centro de Nanociencia y Nanotecnología (CEDENNA) es el mayor centro del país en el área, de carácter interuniversitario y multidiscipli-

1Nanómetro equivale a 1x10-9 metros. Esa relación se podría graficar con la diferencia de tamaño que existe entre una manzana y el globo terráqueo.

nario, con instalaciones en la Universidad de Santiago. Como tal, ha prestado un apoyo importante para el avance de los proyectos mencionados y también en otras iniciativas ambientales.

Así lo expone, su directora, la doctora Dora Altbir, Premio Nacional de Ciencias Exactas 2019: “CEDENNA es un centro de investigación cuyo propósito fundamental es desarrollar conocimiento de frontera en nanociencia y transformarlo en soluciones innovadoras, confiables y seguras frente a problemáticas de medio ambiente, agroindustria, minería, energía, entre otros. Tenemos una larga experiencia en el uso de nanomateriales y contamos con los equipos especializados para poder impactar en diversas áreas”.

En relación con el proyecto que están desarrollando con el INIA, señala que el objetivo es “aportar al control del riesgo que representan los residuos de plaguicidas en productos destinados para el consumo humano, cumpliendo con las normas de inocuidad alimentaria, un tema que es motivo permanente de análisis y preocupación para la agricultura nacional y, por cierto, de quienes exportan a mercados internacionales”.

Agrega que, de acuerdo con lo planificado, los primeros resultados de esta iniciativa se debieran entregar durante el próximo año y se espera contar con un prototipo validado a fines de 2024.

Con respecto a su alcance y proyecciones, la doctora Dora Altbir comenta: “Actualmente, los productores agrícolas se ven enfrentados a una batería muy diversa de alternativas para intentar cumplir las exigentes normas nacionales e internacionales. Con el sensor de plaguicidas propuesto, luego de cosechar su producto, deberá llevar una muestra hasta un laboratorio que en el futuro cuente con esta técnica. Allí se obtendrá un extracto de lo cosechado para someterlo a un rápido proceso de análisis para detectar, a través de las nanopartículas, la concentración de plaguicida que tiene el alimento. Esto es clave para determinar si se cumple con el límite máximo de residuos (LMR) de plaguicidas establecido por la Resolución 892 Exenta, del Ministerio de Salud. Esto es fundamental tanto para el mercado interno como externo, frente a las normativas actuales sobre LMR que se elaboraron según las últimas regulaciones de Codex Alimentarius, de la Unión Europea, y la Food and Drug Administration (FDA)”.

Otras áreas medioambientales en que se ha enfocado CEDENNA son la remediación de aguas y suelos de diversos contaminantes, “área en la que la nanotecnología se ha erigido como la solución más eficiente. También hemos abordado el uso de menores cantidades de pesticidas, fungicidas y fertilizantes; energías renovables y otras”, dice la directora del centro de investigación.

Asimismo, destaca que cuentan con el único laboratorio de nanoseguridad en el país, cuyos integrantes representan a Chile ante la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) en estos temas. Este laboratorio trabaja con equipamiento de vanguardia, como el Elpi + (Electrical Low Pressure Impactor), un instrumento altamente especializado –único en Sudamérica– que “permite la detección de aerosoles atmosféricos y material nanoparticulado en el aire, contribuyendo así a prevenir la contaminación en trabajadores expuestos a nanopartículas en distintas industrias, así como de los propios científicos e investigadores”.

A CONTROLAR EL RADÓN

Estudios han establecido una asociación directa entre el cáncer de pulmón y la exposición continua a este gas en espacios interiores. AGQ Chile muestrea y mide su concentración.

El radón es un gas radiactivo de origen natural que no presenta ni olor ni color y que es producto de la desintegración del uranio, presente de forma natural en la corteza terrestre. Actualmente, el radón está considerado como la principal fuente de exposición a la radiación natural para los humanos. De hecho, el informe Unscear (2006) sugiere que, a nivel mundial, su presencia explicaría cerca del 52% del promedio global de dicha exposición. Su isótopo más abundante es el 222Rn, con una semivida de 3.8 días, que emana de las rocas y del suelo y tiende a concentrarse en espacios cerrados como minas subterráneas, viviendas y edificios.

EFECTOS EN LA SALUD

La desintegración del radón produce la emisión de partículas alfa, dando origen a productos de desintegración sólidos como polonio, bismuto y plomo, entre otros. Todos ellos son radiactivos y responsables de los efectos nocivos del radón en la salud humana, ya que, estén adheridos o no a los aerosoles atmosféricos, se pueden inhalar y depositar en el tracto broncopulmonar a diferente profundidad dependiendo de su tamaño, aumentando el riesgo de daño del ADN por su carácter radioactivo.

Estudios epidemiológicos han determinado una asociación directa entre el cáncer de pulmón y la exposición continua a este gas en espacios interiores.

La Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (IARC) incluye a este elemento dentro del Grupo 1 de carcinogénicos para los humanos junto al tabaco, la exposición a la radiación solar, las bebidas alcohólicas y las carnes procesadas.

Los estudios confirman también que el radón en las viviendas aumenta el riesgo de cáncer de pulmón en la población general, sin que se hayan demostrado fehacientemente otros efectos de este gas sobre la salud.

Se estima que la proporción de casos de dicha enfermedad asociados al radón, con respecto al total, varía entre un 3% y un 14% según su concentración media en el país y el método de cálculo empleado.

En muchos países, el radón es la segunda causa de cáncer pulmonar después del consumo de tabaco. Y es mucho más probable que provoque esta patología en personas que fuman o han fumado que en quienes nunca lo han hecho. Sin embargo, entre quienes no han fumado nunca constituye la principal causa.

Cabe indicar que el radón penetra en el interior de los edificios y las viviendas a través de las grietas y fisuras, por los conductos y entramados de saneamiento e interior de la cámara de aire, acumulándose en las plantas inferiores de las construcciones. Su concentración en los edificios sufre ciclos diarios y estacionarios, aumentando por la noche y en invierno debido a la diferencia de temperatura entre el exterior y el interior, lo que ocasiona procesos de recarga.

AGQ mide la concentración de radón mediante detectores de trazas.

No se conoce una concentración umbral por debajo de la cual la exposición al radón no suponga ningún riesgo. Incluso niveles muy bajos pueden provocar un pequeño incremento en el riesgo de padecer la mencionada enfermedad.

Según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la mayoría de los casos de cáncer de pulmón inducidos por el radón es causada por concentraciones bajas o moderadas de éste, ya que en general es menor el número de personas expuestas a concentraciones elevadas de radón en interiores.

RECOMENDACIONES

La OMS entrega las siguientes recomendaciones para controlar el riesgo que supone el radón en nuestro entorno: • Medir la concentración de radón en zonas de riesgo, bajo protocolos que garanticen su exactitud. • Aplicar medidas de protección frente a este elemento en el caso de nuevas edificaciones, así como medidas de mitigación en edificaciones existentes. • Evaluar el correcto funcionamiento de las medidas aplicadas en función de la concentración de radón.

LEGISLACIÓN

En Chile no existe legislación al respecto, pero Estados Unidos y Europa ya cuentan con normas de seguridad básica para la protección de las personas contra los peligros derivados de su exposición a radiaciones ionizantes.

AGQ Chile, a través de su laboratorio en España, acreditado bajo ISO/IEC 17025, realiza la toma de muestras para luego medir la concentración de radón mediante detectores de trazas. Además, dispone de una amplia gama de análisis relacionados con radiactividad en matrices ambientales.

Para solicitar mayor información sobre el catálogo de servicios ambientales que AGQ ofrece, puede escribir al siguiente email: rparra@agqlabs.com

Este es uno de los atributos principales de los analizadores de gases de combustión portátiles que hoy se emplean, sobre todo, en instalaciones industriales.

No es un trabajo sencillo medir los gases de combustión en instalaciones industriales. Esto, porque con frecuencia predominan condiciones extremas, que van desde temperaturas elevadas hasta un alto grado de humedad o un contenido considerable de polvo en los gases. Así lo aseguran en Testo, una de las empresas que ofrece en el mercado chileno analizadores de gases de combustión portátiles. Ahí señalan, además, que la “medición de las emisiones se ejecuta en procesos intensivos en energía y materia prima durante los cuales se emiten muchas emisiones como el monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxidos nítricos (NOx,) o dióxidos de azufre (SO2)”. Para sortear con éxito las condiciones adversas, gran parte de los analizadores de gases “pueden optar por una gran variedad de sondas de combustión, sensores y opciones especiales como la dilución automática o la preparación de gas Peltier”, indican en la empresa. Agregan que estos instrumentos son capaces de cuantificar los niveles de CO, CO2, NOx, SO2 y también O2 (oxígeno), NO (óxido nítrico), NO2 (dióxido de nitrógeno) y H2S (ácido sulfhídrico), con una gestión de datos de medición a través de software. Y para que su operación no sufra contratiempos, se puede acceder fácilmente a estos analizadores para cambiar los sensores y las piezas de desgaste.

METÁLICO Y ROBUSTO

En Cotecno, también proveedor nacional de analizadores de gases de combustión portátiles, destacan tres características fundamentales que tienen los instrumentos que la firma comercializa: metálicos, robustos y fáciles de usar (no se requiere experiencia técnica). Además, destacan que es importante que se puedan personalizar para “diseñar rangos y opciones de sensor adaptados a los requisitos del cliente para su respectiva aplicación”.

“Los analizadores deben medir, como mínimo, O2, CO y CO2”, asegura Marco González de AyT Servicios.

En la empresa privilegian las unidades que incorporan “un sistema de acondicionamiento de muestras estándar (condensador termoeléctrico conocido como enfriador Peltier), que es necesario para la adecuada detección y medición de los gases”.

Respecto a sus aplicaciones, mencionan fuentes de combustión como calderas, quemadores, motores, turbinas, generadores, hornos, secadoras, calentadores y hornos.

Más antecedentes aporta Marco González, Gerente Técnico de AyT Servicios –empresa destacada del rubro–, que subraya que estos analizadores “son una solución sencilla para obtener rápidamente una visión de un proceso y que, dotada de la tecnología necesaria, es bastante confiable y fácil de operar. Todo esto sin la necesidad de implementar sistemas complejos de tratamientos de muestras para cumplir con su objetivo”.

A su juicio, lo esencial es que estos sistemas realicen mediciones confiables, con una duración prolongada de las celdas electroquímicas, almacenen los datos y dispongan de tecnologías como wifi o bluetooth para la vigilancia de las mediciones, toma de data y transmisión inmediata al usuario. “Y el sistema de tratamiento de la muestra debe contar con un buen diseño”, complementa.

Agrega que los analizadores deben medir, como mínimo, O2, CO y CO2, “con la posibilidad de agregar más sensores que permitan hacer correcciones por O2 ” .

MANTENIMIENTO Y DIFERENCIAS

¿Qué desperfectos suelen presentar estos analizadores y cómo se solucionan? El especialista señala primero que no sufren fallas a menudo, y luego recomienda: “Lo más importante es que el usuario conozca bien la metodología que utilizan y tenga la precaución de llevar un registro de la vida útil de las celdas de medición, evaluando principalmente los tiempos de respuestas de cada parámetro para determinar oportunamente el agotamiento del sensor. De esta manera podrá hacer su cambio cuando corresponda y realizar los mantenimientos preventivos, que implican el reemplazo de filtros y la mantención y verificación de la bomba de muestreo, para asegurar la trazabilidad de las mediciones”.

Sobre las principales diferencias que suelen presentar los modelos de los distintos fabricantes, González hace hincapié en la durabilidad de los sensores de medición, la calidad de las partes y piezas que manipula el usuario al realizar la medición, y la capacidad de almacenamiento de los datos y las tecnologías de comunicación.