El Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) abarca diversas áreas de investigación orientadas a enfrentar los desafíos medioambientales actuales. Desde la sostenibilidad en la arquitectura hasta el análisis de la calidad del aire, el monitoreo de contaminantes y el estudio del cambio climático, el CETAM integra tecnología, ciencia y enfoque interdisciplinario para generar soluciones innovadoras que contribuyan a la preservación del medio ambiente y la mejora de la calidad de vida. Cada área de investigación ofrece un enfoque especializado para abordar problemas complejos relacionados con la energía, la contaminación y la salud ambiental.
Arquitectura Bioclimática
El principal objetivo del área es apoyar la docencia, la investigación y prestar servicios de asistencia técnica en materia de la sostenibilidad en la arquitectura, donde la eficiencia energética y el bienestar de los habitantes en el medio ambiente construido son las líneas centrales de I+D abordadas por este laboratorio cuyo equipamiento disponible sirve para llevar a cabo las evaluaciones, análisis y diagnóstico del clima interior para establecer el comportamiento energético y las condiciones de post-ocupación de una edificación proyectada o construida.
Combustión y Eficiencia Energética
Esta área fue creada para apoyar la medición y análisis de factores de emisión mediante el diseño, desarrollo y utilización de una cámara de combustión que permite caracterizar fisicoquímicamente la biomasa nacional con fines energéticos y de utilización como biocombustible a escala nacional y regional. Esto se logra mediante el análisis de material particulado, compuestos orgánicos volátiles e hidrocarburos aromáticos policíclicos, entre otros gases asociados a la combustión.
Física Ambiental
Se origina por el interés de aquellos fenómenos relacionado con la interacción de la radiación y partículas con la materia, fenómenos que permiten estudiar y conocer la estructura y composición atómica de diferentes materiales. La aplicación de técnicas analíticas basadas en fenómenos físicos a nivel atómico es una herramienta complementaria a aquéllas utilizadas en química ambiental. El objetivo es buscar aquellos elementos que sobrepasen normas internacionales y que sean perjudiciales para el ser humano y el medio ambiente. Esta técnica ha sido ya implementada en estudios de contaminación en aerosoles, cenizas volcánicas y vinos.
Mecatrónica Ambiental
Está enfocado principalmente en el diseño mecánico, diseño de productos y el diseño de sistemas electrónicos que incorporan procesos de control automático, con el objetivo de generar maquinarias complejas que facilitan la toma de muestras de aire ambiental en forma robotizada, la preparación en forma automática de muestras mediante dispositivos que capturan elementos y compuestos contaminantes para su posterior procesamiento, identificación y cuantificación, así como también, la generación de sistemas de calibración automática de biosensores que se emplean para evaluar toxicológicamente ambientes industriales o de exteriores.
Recuperación de Suelos Degradados
Esta línea de investigación se dedica a comprender y mitigar la contaminación del suelo causada por contaminantes orgánicos e inorgánicos. Se centra en el desarrollo de metodologías para la evaluación de la calidad del suelo, su seguimiento y su remediación. Esto incluye la investigación de los impactos de los metales pesados, los contaminantes orgánicos persistentes y los contaminantes emergentes en la salud del suelo, así como sus efectos en las comunidades microbianas del suelo y los servicios ecosistémicos. La línea también explora estrategias innovadoras de remediación biotecnológica y fisicoquímica, contribuyendo a prácticas sostenibles de gestión del suelo. Se hace hincapié en las zonas afectadas por presiones antropogénicas, como las zonas agrícolas, industriales y de eliminación de residuos.
Química Ambiental
El laboratorio de Química Ambiental (LQA) del Departamento de Química de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM), creado y dirigido desde el año 1998 por el Profesor Dr. Francisco Cereceda Balic, tiene como objetivo generar conocimientos que contribuyan a la resolución de los problemas asociados con la contaminación ambiental y ha enfocado parte importante de sus esfuerzos en estudiar cómo evolucionan en la atmósfera y en el suelo diversos contaminantes orgánicos e inorgánicos. Dicho estudio es motivado por el hecho de que muchas de estas sustancias presentan propiedades tóxicas tanto para la salud de la población como para el medio ambiente, aun cuando estén presentes a nivel de trazas en dichas matrices.
Química Analítica Ambiental
Se estudian y optimizan los principios básicos de tratamiento y análisis de muestras de diversas matrices ambientales: toma, transporte y almacenamiento; métodos de extracción, concentración y purificación; optimización de nuevos métodos de análisis instrumental para la determinación de especies químicas a nivel de trazas; tratamiento estadístico de datos así como validación de metodologías mediante estándares y materiales de referencia para asegurar la calidad analítica de los resultados obtenidos.
Monitoreo y Tratamiento de Muestras
Con el fin de obtener una muestra representativa y un análisis reproducible y confiable que asegure un buen resultado analítico, el área de QA investiga y desarrolla nuevos principios y estrategias de recolección y tratamiento de muestras ambientales los que se aplican en la generación, diseño y construcción de nuevos dispositivos con alto grado de automatización y control. Estas innovaciones se desarrollan y patentan gracias a la colaboración multidisciplinaria con otras disciplinas científicas y tecnológicas.
Contaminación y Combustión
En esta área se determinan factores de emisión, marcadores moleculares específicos de fuentes y cocientes de concentración para contaminantes seleccionados generados por los procesos de combustión de distintos tipos de combustibles. Se dispone de una cámara de combustión controlada de patente propia, equipada con dispositivos y métodos de monitoreo para identificar y cuantificar diversos contaminantes asociados a gases y/o partículas, como NOx, SO2, CO, CO2, O2, COVs, H2S, concentración de material particulado de diferentes granulometrías, distribución y tamaño de partículas, iones, elementos, incluso especies más complejas como HAPs y PCBs.
Evaluación Toxicológica y Biomonitoreo
Los efectos de los contaminantes sobre los seres vivos también pueden ser evaluados por técnicas como el biomonitoreo. Se trabaja con el vegetal superior Tradescantia, validado internacionalmente como una manera eficiente, confiable y rápida para evaluar la genotoxicidad de los contaminantes. Es una valiosa herramienta para complementar estudios de calidad química de diversas matrices ambientales. De la misma manera se realiza monitoreo de hojas de ciprés (Cupressus macrocarpa) para evaluar el impacto de la contaminación atmosférica sobre la flora de los ecosistemas, mediante el análisis de la concentración de elementos presentes en ellos, lo que tiene directa relación con la carga de contaminantes que reciben.
Cambio Climático
En esta área se evalúan los cambios temporales en los contaminantes químicos de distintas matrices ambientales (agua, aire, suelo) sometidas a alteraciones por actividades antropogénicas y/o naturales como incendios y erupciones volcánicas, integrando gran parte de las líneas de investigación antes descritas. De esta forma, estudiando cambios temporales en contaminantes atmosféricos transportados desde las ciudades a zonas nevadas y glaciares en la cordillera de los Andes, mediante reconstrucción de caudales hídricos superficiales y/o subterráneos (Dendrocronología), determinando línea de base ambiental histórica mediante Dendroquímica, midiendo contaminantes ambientales en distintas matrices ambientales y ciudades del país, o determinando factores de emisión para fuentes móviles o fijas para distintos tipos de combustibles sólidos o líquidos y en distintas condiciones de operación, se obtiene información relevante para evaluar desde distintas aristas y con diferentes herramientas y tecnologías el impacto sobre el cambio climático global. Esto permite realizar una interrelación natural y biunívoca entre las distintas líneas de investigación del CETAM-UTFSM.
Química Atmosférica
En esta área se estudian los fenómenos de contaminación presentes en la atmósfera con énfasis en la evaluación de la calidad química del aire tanto para grupos de contaminantes orgánicos como inorgánicos: Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) y Semi Volátiles (COSVs), como los HAPs y los PCBs, tanto en fase gaseosa como particulada, y en el caso de los contaminantes inorgánicos se estudian iones y elementos presentes en hidrometeoros y aerosoles.
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