O projeto de cooperação internacional fruto de uma parceria entre o Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) e a Universidad Nacional de Mar del Plata (UNMDP), financiado pela FAPESP e pelo CONICET foi destaque em reportagem publicada na página da Faculdad de Ciencias Exactas y Naturales da UNMDP.
Desde el Voluntariado Universitario hasta el Desarrollo Tecnológico
Un camino que recorren docentes e investigadores del Departamento de Química de la FCEyN para mitigar la problemática de las intoxicaciones por monóxido de carbono
Durante los años 2015 a 2017, docentes del Departamento de Química llevaron adelante un proyecto de Voluntariado Universitario financiado por la Secretaria de Políticas Universitarias para la prevención de intoxicaciones por inhalación de monóxido de carbono (CO). El mismo tenía el doble objetivo de difundir información sobre los peligros del mal funcionamiento o utilización de los artefactos de combustión a gas y divulgar la actividad de investigación local en el área de sensores.
Hoy integrantes de ese Voluntariado se unen para el desarrollo de un sistema de detección colorimétrica de monóxido de carbono a través de un Proyecto de Investigación PICT – Categoría IV – Start Up de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica. Se trata del Dr. Miguel Ponce (INTEMA/CONICET/ docente de la FCEyN UNMDP) director del grupo de “Sensores de gases”, y de la Dra. María Sandra Churio (IFIMAR/FCEyN UNMDP) del grupo de “Fisicoquímica de Sistemas de Interés Ambiental”. Entre los principales actores del proyecto se encuentran además el Dr. Carlos Díaz (UNMDP) y el Dr. Celso Aldao (INTEMA/CONICET/FI).
El proyecto, presentado en la convocatoria 2016, fue otorgado en el 2017 y se ha realizado recientemente el primer desembolso para la concreción de un producto que podría salvar vidas en nuestro país y daría lugar otras patentes, además de las 5 previas vinculadas con tecnologías para evitar las muertes por CO. Cabe destacar que una de las patentes del grupo de sensores cuenta con la petición de una Ley Nacional para su incorporación en los sistemas de combustión a gas de Argentina. Además, dos de las patentes están siendo requeridas por los coautores brasileños para su fabricación en el país vecino.
Por otra parte, existe una empresa local interesada en el desarrollo de estas tecnologías, incluyendo el mencionado proyecto PICT Start Up que se ejecutará en el Departamento de Química de la FCEYN de la UNMDP por solicitud del Dr. Ponce y la Dra. Sandra Churio, responsables del proyecto.
Según mencionó el Dr. Miguel Ponce (director del proyecto), “el desafío es bajar la temperatura de trabajo de los detectores colorimétricos que desarrollé en Brasil para la FAPESP y CNPQ en el marco de proyectos de cooperación internacional y PVE, y que dieron lugar a patentes que hoy Brasil está interesado en aplicar de manera inmediata. Además de tener un producto que puede salvar vidas podemos lograr hace ciencia aplicada para solucionar una problemática social mundial y hacer visible el trabajo del Departamento de Química de la FCEYN de la UNMDP favoreciendo el vínculo social e interinstitucional con proyectos como los PICT START UP que se ejecutan en las Facultades de Ciencias Exactas e Ingeniería”.
Por su parte, la Dra. Sandra Churio mencionó que “nuestro desafío es tener un producto cuyo prototipo se elabore en el Departamento de Química de la FCEYN para visibilizar la labor en ciencia aplicada y también en divulgación científica”.
Descripción del producto
El producto consiste en un dispositivo capaz de detectar la presencia de gas monóxido de carbono (CO) en el ambiente. Está conformado por un reactivo (polvo sólido que contiene Rodio) soportado en un sustrato, que se transforma por interacción con el CO contenido en el aire. Si la concentración del CO excede un límite de seguridad para la salud humana, este material automáticamente cambia de color advirtiendo la presencia del gas contaminante y por ende, previniendo intoxicaciones.
En épocas invernales existe un gran número intoxicaciones y de accidentes fatales producidos por este gas sumamente venenoso. El CO se produce durante cualquier proceso de combustión, basta que exista materia combustible, una llama y mala ventilación. Por esta razón, calefactores, calefones y estufas, y sus sistemas de evacuación (que regularmente se encuentran en los hogares) pueden convertirse en artefactos letales. El CO es un gas tan tóxico, que la máxima cantidad permitida en el aire de los ambientes de trabajo es de 50 partes por millón, lo que equivale a una concentración del 0,005%. En el caso de que no se realice el tratamiento adecuado, el accidentado puede fallecer o sufrir secuelas neurológicas permanentes existiendo numerosos casos de éstos en nuestro país.
A partir de esto se decidió pensar en el diseño de un sistema de bajo costo, para promover un uso más masivo, que pudiera detectar de forma rápida y directa la acumulación de CO en los ambientes. Surge entonces el desafío de encontrar un reactivo químico capaz de indicar la presencia de CO en concentraciones peligrosas para la salud mediante un cambio en su coloración.
A nivel legislativo, el prototipo que se pretende desarrollar tiene importancia porque atiende a la normativa nacional de la RESOLUCIÓN ENARGAS Nº 1256/99, cuyos considerandos dicen: “Que entre los objetivos de la regulación de los servicios de transporte y distribución del gas, cuyo cumplimiento la Ley Nº 24.076 pone a cargo del ENARGAS”, se encuentran entre otros la protección adecuada de los derechos de los consumidores, “el propender a una mejor operación y confiabilidad de los servicios e instalaciones, en especial lo relativo a la seguridad, y el incentivo a la eficiencia, uso racional y protección ambiental” Por tal motivo resulta la revisión periódica el mecanismo más apto para prevenir o minimizar los accidentes provocados por CO.”
El sistema por desarrollar contribuiría en los pasos de revisión periódica y como potencial herramienta para mejorar el control del funcionamiento y mantenimiento de los artefactos de gas, así también como para mejorar la calidad de vida de las personas, el uso racional de la energía, y proporcionar un elemento de alerta de gran importancia en materia de seguridad.
Entre los antecedentes, se puede mencionar que la idea de llevar a un prototipo el presente desarrollo surge a partir de la actividad científica permanente del grupo de Catalizadores y Superficies del INTEMA. Por muchos años este grupo ha mantenido una línea de investigación centrada en la física de óxidos semiconductores, su caracterización y funcionamiento y ha logrado cinco solicitudes de patente y una en actual negociación con el medio productivo en el área de detección de CO (INPI 20120101794). Entre los materiales estudiados se encuentran algunos con propiedades de resistividad variable frente al medio gaseoso en el que se encuentran. A partir de su estudio específico, y a la obtención de nuevos compuestos para emplear en dispositivos sensores, se crearon celdas de caracterización y ensayos que en muchos casos contribuyeron a la realización de tesis de doctorado.
Actualmente se está trabajando en la transferencia de este desarrollo. Se dispone de terceros interesados en construir y comercializar la tecnología y muchos de estos interesados son los mismos que se propondrán para transferir el producto del presente proyecto. Por último, se desea montar una empresa de base tecnológica en la cual se pueda fabricar este tipo de desarrollo como así también otras diversificaciones.
Es importante mencionar que este desarrollo ha suscitado un enorme interés por parte de distintos actores vinculados con el transporte, y con la colocación, venta y distribución de equipos que dan lugar a una combustión y que, bajo mal funcionamiento, podrían ser generadores de CO. También ha llamado la atención de algunas ONGs vinculadas con personas de menores recursos por tratarse de una idea con un profundo sentido social y por la posibilidad que brinda su bajo costo y facilidad de uso. Por ello, no es difícil imaginar el impacto que tendría, inclusive a nivel de las campañas anuales de prevención contra las intoxicaciones por CO. Téngase en cuenta que, por primera vez, se podría lanzar de manera masiva un producto sensor de CO en conjunto con las mencionadas campañas de prevención.
En lo que respecta a cuestiones técnicas del desarrollo, las características del cambio de coloración, ante una concentración nociva de CO, y su reversibilidad (hasta una determinada concentración de CO) al ventilarla al aire, le confieren la característica de reusabilidad. Esto permitiría a los moradores de una vivienda advertir el mal funcionamiento de su método de calefacción, airear el material sensor y reutilizar en otro ambiente el dispositivo. En definitiva, este producto reversible hace “visible” al gas CO que, como se sabe, es incoloro e inodoro.
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