Tomado del diario El País - Cali.

Si los campesinos y agricultores de la región hubieran sabido que los suelos que cultivan tienen la capacidad de reservar energía térmica, química y paramagnética, y que esa característica determina el grado de productividad de la tierra, el ahorro en fertilizantes, abonos, agua y demás recursos hubiera sido significativo.

Este es uno de los hallazgos del Grupo de Investigación en Ciencias Ambientales y de la Tierra Ilama, de la Universidad del Valle, que obtuvo en enero de este año la patente concedida por la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO, por su sigla en inglés), para el desarrollo ‘Dispositivo para la determinación de la conductividad térmica y métodos para su uso’, que permite determinar la calidad de los suelos agrícolas en términos energéticos.

El profesor Orlando Zúñiga Escobar, docente e investigador del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, fue quien desarrolló la investigación mientras hacía experimentos con los estudiantes en los laboratorios de física.

Inició hace doce años un trabajo de análisis de las propiedades físicas del suelo agrícola, entre ellas la conductividad térmica, que se refiere a la capacidad que tiene el suelo para conservar calor. “El suelo es un cristal amorfo que si se excita con calor vibra y lo transmite”, explica Zúñiga, quien además asegura que los problemas de fertilidad de los suelos en el Valle del Cauca están relacionados con las propiedades físicas de los mismos.

“Los suelos del departamento son muy ricos desde el punto de vista químico, pero por citar un ejemplo, en los cultivos de caña de azúcar se usan las máquinas de labranza, estas compactan el suelo y ello disminuye su conductividad térmica”, subraya el especialista y resalta que los suelos que conducen menos calor lo reservan en energía. Esa reserva determina si hay una mayor o menor producción agrícola en una plantación.

Y si se tiene en cuenta que la problemática real para los agrónomos tiene que ver con la física del suelo y no con la química, no tiene mucho sentido que se llene la tierra de abonos químicos y fertilizantes, pues no es necesario.

A raíz de esto, Zúñiga desarrolló la metodología que permite determinar la energía productiva del suelo, un concepto de enfoque físico energético del manejo del suelo. ¿Cómo lo hacen? El investigador explica que el primer paso es la toma de muestras, que se realiza en diferentes zonas de una misma plantación (en una hectárea pueden tomar incluso cinco muestras). El procedimiento se realiza con un cilindro y un barreno (herramienta para perforar).

Esas muestras se introducen en el aparato que diseñaron los miembros del Grupo Ilama, que permite excitar con calor las porciones de suelo y se mide la conductividad térmica.

Sin embargo, lo novedoso de la metodología es que en las muestras se analizan al mismo tiempo las propiedades energéticas y químicas: la energía química, térmica, paramagnética y microbiana. “Todas estas fuentes forman el indicador de la energía del suelo”, afirma Zúñiga.

El resultado de este estudio es un gran mapa de la zona analizada que diferencia las zonas con mayor y menor reserva energética, que se traduce en las áreas con mayor y menor productvidad. Cabe resaltar que el suelo no es homogéneo sino fractal o fraccionario, por ello este mapa no puede desarrollarse bajo el concepto lineal o cartesiano, ese que mide las cosas exactas. Los especialistas investigadores utilizan un software que trabaja con lógica difusa, esa que puede establecer una división propia de la naturaleza.

Con ese mapa que marca en un tono rojo las zonas con poca reserva energética y con verde la de alta energía, el agricultor hace su plan de fertilización, teniendo en cuenta las zonas que requieren mayor abono. “Con esto ahorra el agrónomo en sus recursos, porque abona de acuerdo al estado de las zonas. Además, ahorra en agua”, asegura Zúñiga.

El éxito de este desarrollo es real. La Universidad del Valle licenció la patente a una empresa privada que trabaja con caña de azúcar. Además, de esa patente nació la empresa Agranova, la primera que tiene la universidad a raíz de una patente.

El Grupo de Investigación Ilama decidió aplicar esta tecnología a los suelos de los cultivos campesinos. Participaron en un concurso a regalías de la Gobernación del Valle del Cauca y ganaron. Ahora trabajan con nueve comunidades en Yumbo, Dagua, Guacarí y El Cerrito, aplicando esta patente en cultivos orgánicos de cúrcuma, ají y zapallo de exportación. El proyecto ya tiene una planta agroindustrial para procesar los alimentos en el municipio de Costa Rica y las nueve comunidades están organizadas en una cooperativa que se llama BioValle, una entidad de investigación y de servicios en agricultura de precisión que, además, es una propuesta de paz y progreso.

Radiografía a un transformador

Los transformadores son los equipos que, como su nombre lo indica, transforman la tensión de una corriente eléctrica alterna sin modificar su potencia para el uso en viviendas, empresas, industria y demás.

Son entonces equipos muy importantes dentro del sistema eléctrico, y para prestar un servicio eficiente de energía, las empresas comercializadoras deben verificar la condición de sus equipos, con el fin de tomar decisiones oportunas antes de que fallen. ¿Cuál es el problema? Pues bien, estos aparatos requieren de un procedimiento de diagnóstico periódico que se diseñó hace diez años, aproximadamente.

Este se denomina respuesta en frecuencia y permite evaluar el estado interno de un transformador mediante el análisis de una curva que solo cambia si hay anomalías. Aunque la metodología es moderna implica la desconexión del transformador hasta por doce horas, lo cual conlleva a una suspensión del servicio que afecta a los usuarios y ocasiona un impacto económico en la empresa.

A nivel mundial, este procedimiento es similar en todos los países, pero investigadores del Grupo de Alta Tensión de la Universidad del Valle y de la Universidad Carlos III de España, desarrollaron un método que permite mediante la inyección de señales controladas de alta frecuencia, obtener la respuesta del transformador on-line, es decir en funcionamiento.

El método, que incluye la construcción de algunos componentes electrónicos y eléctricos, al igual que procedimientos específicos, incluido un modelo matemático para medir la frecuencia o comportamiento de las partes del transformador, fue producto de la tesis de grado de doctorado en Ingeniería de Eduardo Gómez Luna.

El método se ensayó inicialmente en un prototipo del Laboratorio de Alta Tensión de la Universidad el Valle, luego en uno de los transformadores que alimentan el Campus de Meléndez de la institución y posteriormente, en un transformador de potencia de la Empresa de Energía de Cali, Emcali. Además, ya fue probado con transformadores que reciben hasta 13.200 voltios que son suficientes para alimentar de energía a un centro comercial de los más grandes de Colombia.

La investigación fue dirigida por los profesores Guillermo Aponte Mayor, de la Universidad el Valle y Jorge Pleite, de la Universidad Carlos III de España; y patentada por la Oficina Española de Marcas y Patentes; en Colombia, por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio.

Sobre Agranova

Univalle y Agranova hicieron un convenio para licenciar con otras empresas la patente del ‘Dispositivo para la determinación de la conductividad térmica y métodos para su uso’. Ya están trabajando en 4000 y 5000 hectáreas de caña de azúcar. 

Colciencias apoyó tres proyectos del Grupo de Investigación Ilama y Agranova, ya que al darse a conocer la metodología y el equipo diseñados, la demanda de los clientes creció.

Gracias a esa institución pudieron financiar los proyectos y trabajar en 300 o 400 hectáreas por mes, antes de ello el proyecto era solo una investigación. En el tercer año de creación se constituyó Agranova ante Cámara de Comercio.