Degradación de efluentes de las industrias del cuero y textil mediante procesos fotocatalíticos heterogéneos empleando la luz solar.

El creciente desarrollo de la industria del cuero y textil en nuestro país, y específicamente en la provincia de Córdoba, ha hecho resurgir en los ultimos años una problemática aún no resuelta que es la elevada contaminación de los recursos hídricos. En ambas industrias, la operación de teñido involucra principalmente colorantes de tipo azoico los cuales son "no biodegradables" y se fragmentan liberando aminas aromáticas cancerígenas. Para abordar esta problemática, la fotocatálisis heterogénea aparece como una nueva tecnología que permitiría la completa mineralización de estos colorantes. A través de radiación y un fotocatalizador sólido adecuado se pueden generan radicales libres eficientes para la oxidación de materia orgánica (colorantes) en medio acuoso. En este sentido, se proponen tamices moleculares mesoporosos modificados con metales de transición (MT) como fotocatalizadores potencialmente aptos para la degradación de estos contaminantes. El propósito principal de este proyecto es el diseño, síntesis, caracterización y evaluación de materiales mesoporosos que presenten actividad fotocatalítica ya sea mediante la modificación de su estructura con diversos metales fotosensibles y/o empleándolos como soporte de óxido de titanio. Se pretende evaluar estos materiales en la degradación de colorantes intentando desplazar su fotosensibilidad hacia la radiación visible para desarrollar nuevas tecnologías con menor impacto ambiental y mayor aprovechamiento de la energía solar. Para ello se sintetizarán materiales del tipo MCM-41 modificados con distintos MT tales como Fe, Cr, Co, Ni y Zn mediante incorporación directa del ión metálico o impregnación. Al mismo tiempo, tanto estos últimos materiales como el MCM-41 silíceo serán empleados como soporte de TiO2. Sus propiedades fisicoquímicas se caracterizarán mediante distintas técnicas instrumentales y su actividad fotocatalítica se evaluará en la degradación de colorantes azoicos bajo radiación visible. Se seleccionará el catalizador más eficiente y se estudiarán los diversos factores que afectan el proceso de fotodegradación. Así mismo, el análisis de la concentración del colorante y los productos presentes en el medio en función del tiempo de reacción permitirá inferir sobre la cinética de la decoloración y postular posibles mecanismos de fotodegradación. Con esta propuesta se espera contribuír al desarrollo de un sector industrial importante en nuestra provincia como es el de las industrias del cuero y textil, mediante la generación de nuevas tecnologías que empleen la energía solar para la degradación de sus efluentes (colorantes). En este sentido, se espera desarrollar nuevos materiales optimizados para lograr la mayor eficiencia fotocatalítica. Esto conduciría entonces hacia la remediación de un problema ambiental de alto impacto tanto para nuestra provincia y nuestro país como para la población mundial, como es la contaminación de los recursos hídricos. Finalmente, con este proyecto se contribuirá a la formación de dos doctorandos y un maestrando, cuyos temas de tesis están vinculados con nuestro objeto de estudio.

OFIDIOS Y OFIDISMO EN CÓRDOBA: MANUAL DE FUNDAMENTOS TEORICO-PRÁCTICOS PARA LA ENSEÑANZA SECUNDARIA

En la provincia de Córdoba existen 35 especies de serpientes de las cuales solamente cinco son consideradas venenosas y de riesgo para la salud humana; se trata de las yararás chica (Bothrops diporus), grande (Bothrops alternatus) y ñata (Bothrops ammodytoides), la cascabel (Crotalus durissus) y la coral (Micrurus pyrrhocryptus). Estas cinco especies, conocidas comúnmente como “víboras”, se distribuyen por el oeste de nuestra provincia. Los accidentes producidos por mordeduras de serpientes venenosas representan en dicha provincia una importante problemática y los grupos afectados son trabajadores rurales, hacheros y carboneros del monte, mineros, personal que trabaja en obras viales, policías, bomberos, turistas y personas que van de campamento (Reati, 2013). Las estadísticas indican que anualmente se producen en Argentina unos 500 casos anuales, de los cuales 70-90 corresponden a la Provincia de Córdoba. Las continuas intervenciones humanas sobre las áreas silvestres por urbanizaciones, realización de obras de infraestructura, el crecimiento de las actividades agrícolas y turísticas, entre otras acciones, aumentan las probabilidades de encuentro entre personas y serpientes, lo que provoca mayor frecuencia de picaduras, como ha ocurrido en muchos países. A su vez, las serpientes –venenosas o no- se enfrentan con serios problemas de conservación debido a las alteraciones ambientales ya mencionadas, el comercio para la utilización del cuero de algunas especies, el mascotismo y fundamentalmente la mortandad en manos del hombre, que las mata indiscriminadamente por temor sin diferenciar si son o no peligrosas. Existe un gran sector de la población que no tiene posibilidad de acceder a la formación en estas problemáticas y la escuela constituye uno de los espacios más importantes para desarrollar esta tarea por su rol en la construcción de conocimientos. Sin embargo, los profesores de nivel medio no disponen de material didáctico desde una perspectiva específicamente regional para desarrollar temas curriculares sobre aspectos biológicos y ecológicos de la fauna de ofidios de la provincia de Córdoba y los problemas de conservación que deben afrontar, como tampoco acerca de la prevención de accidentes ofídicos y los primeros auxilios que se deben realizar en caso de mordeduras de serpientes. Estas circunstancias se contraponen con la ley provincial N° 8113 donde se incluyen, dentro del sistema educativo, aspectos inherentes a conservación, brindando también una serie de lineamientos pedagógicos que establecen la regionalización del currículo; además, asigna especial importancia al medio natural y al contexto sociocultural del alumno. Se presenta aquí como propuesta la producción de material teórico-práctico desde un enfoque transdisciplinar, de manera tal que la temática que aquí se plantea, por su complejidad, pueda ser abordada no solo desde las Ciencias Naturales, sino también desde otras ciencias, ya que abarca no solamente aspectos biológicos y ecológicos de los ofidios, sino también cuestiones relacionadas con la conservación de la biodiversidad y con la salud humana.

Análisis computacional del comportamiento termo-mecánico de materiales con aplicación a la industria automotriz

Para la supervivencia de cualquier industria en un mercado cada vez más competitivo resulta esencial mejorar la calidad del producto y reducir costos. Como parte de esa tendencia, el proceso de diseño, tanto de bienes como de procesos de manufactura, debe ser confiable e insumir el menor tiempo posible para permitir agilidad y eficacia en los cambios y las innovaciones que requiere el mercado. Es necesario abandonar los procesos de desarrollo basados en largas y costosas secuencias de prueba y error y reemplazarlos por procedimientos más cortos y eficientes. Las herramientas informáticas y los modelos computacionales han contribuido en gran medida a lograr dicho objetivo. Estos métodos son cada vez más utilizados en industrias tan importantes como la automotriz o la de maquinaria y equipamiento agrícola, ambas de relevante importancia en la actividad económica de nuestra provincia. En las mencionadas industrias, con la intención de mejorar las prestaciones del producto, de reducir costos de mantenimiento para igual prestación y, sobre todo, con el objetivo de disminuir el peso total del vehículo, factor importante en relación con el ahorro de combustible, es habitual la sustitución de algunos materiales tradicionalmente utilizados por otros con mejor relación prestación/costo y prestación/peso. Dentro de este grupo de nuevos materiales que se emplean en la industria automotriz se encuentran los compuestos, las aleaciones ligeras y la fundición dúctil, los cuales han estado substituyendo al acero o a la fundición gris en algunas piezas. La meta de esta investigación es generar modelos computacionales multiescala de: a) el proceso de tratamiento térmico de austemperizado de la fundición dúctil, b) el comportamiento mecánico de elementos de fundición dúctil y c) el comportamiento mecánico de material compuesto de matriz epoxi y fibra de vidrio con daño higrotérmico. Se usarán simulaciones acopladas de meso y macromecánica. El principal postulado es que la representación de la mesomecánica del material acoplada a la macromecánica conduce a resultados que mejoran las predicciones con respecto a modelos planteados sólo a nivel macroscópico. El dominio macroscópico se representará con elementos finitos y en ese nivel se resolverán problemas térmicos y mecánicos. En la mesoescala se emplearán leyes fenomenológicas para el aspecto metalúrgico del austemperizado y elementos finitos para el análisis del comportamiento micromecánico de la fundición dúctil y del material compuesto. Los productos resultantes de la investigación serán software y metodologías que puedan ser utilizadas en la mejora del diseño de piezas de fundición dúctil y de materiales compuestos y en el ajuste del tratamiento de austemperizado de la fundición dúctil que permita obtener la microestructura requerida. Desde un punto de vista académico y en relación con la temática planteada en el proyecto, tres integrantes llevarán a cabo sus estudios doctorales y se publicarán resultados en revistas internacionales