{"id":73244,"date":"2001-01-01T00:00:00","date_gmt":"2001-01-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2001\/01\/01\/ya-contamos-con-radar-de-laser\/"},"modified":"2015-03-03T14:04:19","modified_gmt":"2015-03-03T17:04:19","slug":"ya-contamos-con-radar-de-laser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/ya-contamos-con-radar-de-laser\/","title":{"rendered":"Ya contamos con radar de l\u00e1ser"},"content":{"rendered":"

Una luz que recorre los cielos y puede revolucionar los m\u00e9todos utilizados en los procesos de medici\u00f3n de la contaminaci\u00f3n en Brasil. Observadores atentos pudieron verla a mediados de octubre cerca del campus de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) de la capital del estado, durante las pruebas fueron realizadas por un grupo del Instituto de Investigaciones Energ\u00e9ticas y Nucleares (Ipen) de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda Nuclear.\u00a0Se trata de un radar de haz de l\u00e1ser desarrollado de modo pionero en Brasil desde 1995 en el marco del proyecto\u00a0Programa de Desarrollo de un Sistema de Sensor Remoto para Monitoreo de Contaminantes en la Atm\u00f3sfera de S\u00e3o Paulo<\/em>, financiado por la FAPESP y encuadrado en el programa J\u00f3venes Investigadores, coordinado por el f\u00edsico nuclear Eduardo Landulfo, del Ipen. El proyecto deber\u00e1 estar concluido en julio.<\/p>\n

El objetivo del radar de l\u00e1ser o Lidar\u00a0(light detection and ranging<\/em>, o detecci\u00f3n de luz y medici\u00f3n de distancia) es medir los contaminantes suspendidos en part\u00edculas en la atm\u00f3sfera (polvo, humo y holl\u00edn), con el uso del haz de luz l\u00e1ser a trav\u00e9s del m\u00e9todo denominado retroesparcimiento. Esta t\u00e9cnica permite que la se\u00f1al de l\u00e1ser retorne al punto emisor tras encontrar una part\u00edcula o un objetivo cualquiera. El equipo propuesto por Landulfo fue presentado en julio del a\u00f1o pasado en la 20a Conferencia Internacional de Radar de L\u00e1ser.<\/p>\n

Un medidor poderoso
\n<\/strong>El Lidar del Ipen tiene varias funciones, estipuladas en su montaje. Suministra datos sobre part\u00edculas en suspensi\u00f3n y advierte sobre la adopci\u00f3n de acciones de emergencia en per\u00edodos de paralizaci\u00f3n atmosf\u00e9rica, cuando los niveles de contaminantes revisten riesgos para la salud p\u00fablica, lo que puede hacerlo decisivo para una soluci\u00f3n m\u00e1s eficiente de las cuestiones ambientales en los grandes centros urbanos.\u00a0Las empresas que monitorean la contaminaci\u00f3n funcionan actualmente con estaciones de calidad del aire, equipadas b\u00e1sicamente con filtros que colectan datos para an\u00e1lisis varias veces al d\u00eda y suministran datos para la preparaci\u00f3n de boletines sobre calidad del aire, como se hace en el Gran S\u00e3o Paulo, por ejemplo.<\/p>\n

El radar de l\u00e1ser imprimir\u00e1 mayor dinamismo a ese trabajo, ya que el aparato verifica instant\u00e1neamente los contaminantes en suspensi\u00f3n. Adem\u00e1s, permite hacer seguimientos frecuentes de las \u00e1reas m\u00e1s contaminadas: a partir de la emisi\u00f3n del l\u00e1ser, se puede establecer la composici\u00f3n de las part\u00edculas y de los gases suspendidos.<\/p>\n

Pruebas y ajustes
\n<\/strong>El equipo que consta en el proyecto desarrollado en el Ipen funciona con un tipo de l\u00e1ser denominado Nd:YAG, compuesto por el elemento qu\u00edmico neodimio (Nd) y un cristal sint\u00e9tico llamado YAG y constituido por \u00f3xido de itrio y \u00f3xido de aluminio. Ese conjunto emite luz l\u00e1ser al ser accionado por un tipo particular de l\u00e1mpara. Por ahora, se usa un l\u00e1ser prestado por el grupo de Espectroscop\u00eda del Centro de L\u00e1ser y Aplicaciones del Ipen. El grupo brasile\u00f1o espera la compra de un nuevo equipo para finalizar el montaje del sistema, que ser\u00e1 instalado en las dependencias del Ipen. El laboratorio destinado al mismo se asemeja a una sala com\u00fan, a excepci\u00f3n de la abertura en el techo, para el cual apuntar\u00e1 el telescopio de emisi\u00f3n y recepci\u00f3n del l\u00e1ser. No se descarta el desplazamiento del equipo hacia fuera del laboratorio, pero eso depende de la adquisici\u00f3n de un veh\u00edculo utilitario adaptado para su transporte, cosa que no figura en el proyecto.<\/p>\n

“Los resultados que logramos hasta ahora muestran que estamos en el camino correcto”, afirma Landulfo, quien agrega que, con la conclusi\u00f3n del trabajo, se podr\u00e1n efectuar mediciones en per\u00edodos mayores y con mayor frecuencia. “La idea es hacer pruebas que duren cerca de ocho horas, para obtener evaluaciones m\u00e1s amplias sobre el comportamiento de los contaminantes en la regi\u00f3n”, explica. Landulfo revela que el tiempo que falta para la conclusi\u00f3n del proyecto, prevista para julio, es utilizado en ajustes y simulaciones.<\/p>\n

Las pruebas se hicieron en octubre, durante una semana, con siete horas de medici\u00f3n, y contaron con la participaci\u00f3n de una investigadora del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe). Los resultados permitieron hacer comparaciones con los datos obtenidos por la Compan\u00eda Estadual de Tecnolog\u00eda y Saneamiento B\u00e1sico (Cetesb) y por el Grupo de Estudios de Contaminaci\u00f3n del Aire (Gepa, sigla en portugu\u00e9s) de la USP. “Las pruebas fueron muy importantes, porque posibilitaron evaluar toda la performance del sistema”, dice Landulfo. El pr\u00f3ximo paso ser\u00e1 obtener la validaci\u00f3n de los datos por parte de una entidad internacional, para despu\u00e9s publicarlos.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n es seguida por Alexandros Papayannis, jefe de investigaciones en Lidar de la Universidad T\u00e9cnica de Atenas, en Grecia. \u00c9l es responsable por la supervisi\u00f3n de los datos del experimento brasile\u00f1o. El proyecto Lidar fue aprobado en 1998 y es desarrollado por un grupo multidisciplinario integrado por diez personas. “La mayor dificultad encontrada por nuestro equipo hasta ahora fue la de calibrar el equipo para operar de acuerdo a las particularidades de nuestra atm\u00f3sfera”, afirma Landulfo. \u00c9l cuenta que buena parte de la contaminaci\u00f3n de S\u00e3o Paulo es formada por material en part\u00edculas e inhalable.<\/p>\n

“Adem\u00e1s de medir la contaminaci\u00f3n con mayor agilidad, se pretende que el equipo tambi\u00e9n est\u00e9 en condiciones de prever con antelaci\u00f3n las inversiones t\u00e9rmicas que ocurren durante el invierno”. La inversi\u00f3n t\u00e9rmica ocurre cuando una capa de aire caliente impide la dispersi\u00f3n de contaminantes. El Lidar desarrollado en el Ipen tiene capacidad de medir la distribuci\u00f3n del material en suspendido en part\u00edculas en el perfil vertical en un radio de 5 a 6 kil\u00f3metros. “Con esa capacidad, estamos en condiciones de superar la capa l\u00edmite, situada entre 200 y 2 mil metros de la superficie, que forma la parte de la atm\u00f3sfera en la cual se da la mayor interacci\u00f3n con el hombre y la concentraci\u00f3n de contaminantes en part\u00edculas”, comenta Landulfo. M\u00e1s all\u00e1 de esa caracter\u00edstica, el nuevo Lidar est\u00e1 condiciones de cubrir el \u00e1rea de cuatro estaciones medidoras convencionales.<\/p>\n

Para su construcci\u00f3n fueron necesarias inversiones por cerca de65 mil d\u00f3lares, utilizados en la compra de equipos, como el telescopio importado de Francia, un osciloscopio digital, detectores y material \u00f3ptico. Para completar el equipamiento solo falta la fuente de l\u00e1ser, comprada por 23 mil d\u00f3lares. “Estamos aguardando la llegada del l\u00e1ser para concluir nuestro laboratorio”, dice el investigador.<\/p>\n

De inter\u00e9s general
\n<\/strong>\u00c9l ya ha perdido la cuenta de las horas que pas\u00f3 en los laboratorios del Ipen haciendo simulaciones con el fin de ajustar el equipo a las condiciones ambientales de S\u00e3o Paulo. Las pruebas hasta ahora usaron el aparato de l\u00e1ser del Ipen (menos la fuente francesa), por eso son necesarias casi dos horas de intervalo para que el equipo no sea da\u00f1ado y se requiere de un t\u00e9cnico para manipular el aparato.<\/p>\n

Los usuarios potenciales del Lidar son las agencias ambientales, como la Secretar\u00eda del Verde y Medio Ambiente (SVMA) del municipio de S\u00e3o Paulo, por ejemplo. “Antes incluso de la conclusi\u00f3n, el resultado de nuestro trabajo est\u00e1 creando gran expectativa en la comunidad cient\u00edfica nacional e internacional”, revela. El proyecto del Lidar brasile\u00f1o tambi\u00e9n despert\u00f3 la atenci\u00f3n del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq), que otorg\u00f3 una bolsa de productividad a Landulfo.<\/p>\n

El proyecto, que debe redundar en una patente, est\u00e1 despertando el inter\u00e9s de empresas del \u00e1rea de instrumentaci\u00f3n ambiental. El primer Lidar brasile\u00f1o ser\u00e1 entregado a un organismo de control de contaminaci\u00f3n del aire de la ciudad de S\u00e3o Paulo. Y continuar\u00e1 trazando el cielo de la capital paulista con sus haces de luz.<\/p>\n

La distancia entre la Tierra y la Luna
\n
\n<\/em><\/strong>El descubrimiento del l\u00e1ser\u00a0(light amplification by stimulated emission of radiation<\/em>, luz amplificada por emisi\u00f3n estimulada de radiaci\u00f3n, en ingl\u00eas) se pordujo en los a\u00f1os 60, y el uso m\u00e1s c\u00e9lebre de un aparato de Lidar se efectu\u00f3 en 1969, cuando el equipo de la misi\u00f3n Apollo 11, la primera en posar en la Luna, instal\u00f3 un reflector en el sat\u00e9lite. Con la emisi\u00f3n de un haz de l\u00e1ser a partir de la Tierra, fue posible medir con precisi\u00f3n la distancia entre los dos cuerpos.<\/p>\n

Actualmente, el radar de l\u00e1ser es empleado, entre otros fines, para la detecci\u00f3n de cuencas petroleras, derramamientos de petr\u00f3leo y card\u00famenes de peces. Tambi\u00e9n se usa para calcular el tama\u00f1o del agujero de la capa de ozono. Prototipos de un medidor de contaminaci\u00f3n por l\u00e1ser surgieron en Alemania y en Francia en la d\u00e9cada del 70. Se han realizado mediciones de contaminaci\u00f3n ambiental en Estados Unidos y Jap\u00f3n. Con todo, fue el desarrollo de un emisor de l\u00e1ser en estado s\u00f3lido, m\u00e1s compacto, lo que permiti\u00f3 construir equipamientos menores y facilit\u00f3 el desplazamiento de esos aparatos fuera de los laboratorios.<\/p>\n

En Europa, Asia y Am\u00e9rica del Norte hay cerca de cien equipamientos similares al que el Ipen desarrolla, en tanto que en Am\u00e9rica Latina solo hay uno de esa categor\u00eda (altitud de hasta 10 kil\u00f3metros) en funcionamiento, en Buenos Aires. Algunas empresas brasile\u00f1as llegaron a importar equipos terminados para el trabajo de medici\u00f3n de contaminantes, pero la iniciativa acab\u00f3 siendo abandonada. Motivo de ello fueron las dificultades de adaptaci\u00f3n de los equipamientos a las condiciones clim\u00e1ticas y atmosf\u00e9ricas imperantes en Brasil. El Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe) usa un Lidar para medir la concentraci\u00f3n de iones de sodio, pero \u00e9ste supera los 80 kil\u00f3metros de altitud.<\/p>\n

En 2003, la Nasa, agencia espacial norteamericana, efectuar\u00e1 una barredura de toda la atm\u00f3sfera terrestre con un Lidar, para observar el clima, las nubes y los aerosoles en suspensi\u00f3n. Los pa\u00edses que ya utilizan el Lidar pueden ser invitados a participar.<\/p>\n

EL PROYECTO
\n<\/strong>Programa de Desarrollo de un Sistema de Sensor Remoto para el Monitor e o de Contaminates en la Atm\u00f3sfera de S\u00e3o Paulo
\nModalidad
\n<\/strong>Programa J\u00f3venes Investigadores
\nCoordenador
\n<\/strong>Eduardo Landulfo – Ipen
\nInversi\u00f3n
\n<\/strong>R$ 31.790,25 y US$ 68.650,70<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un proyecto presenta el primer equipo hecho para medir part\u00edculas en suspensi\u00f3n en la atm\u00f3sfera","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[93],"class_list":["post-73244","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73244","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=73244"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/73244\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=73244"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=73244"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=73244"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=73244"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}