Modelos matemáticos, para aportar a proceso de desalinizar agua

A través de un proyecto Anillo en que participan la UBB, UdeC y Ucsc, científicos de distintas disciplinas desarrollarán una en torno a una temática vital para Chile y el mundo ante escenario de déficit hídrico.

El periódico Informe Hídrico de la Dirección General de Aguas advierte el alarmante déficit, tanto en nieve como caudales, lagos o embalses y principalmente gatillado por reducción de precipitaciones en todo el territorio nacional por el cambio climático. Algo que ha provocado una crisis hídrica y llevado a medidas extremas como racionar el acceso al recurso hídrico cada vez en más zonas del país.

Una situación que hace necesarias a nuevas iniciativas para comprender y afrontar la problemática de una mejor manera y con esa motivación se conformó un equipo multidisciplinario e interinstitucional que se adjudicó recursos del último Concurso Anillos de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo para ejecutar un proyecto enfocado en estudiar aplicaciones de matemática computacional para procesos de desalinización de agua. El grupo científico está dirigido por Ricardo Oyarzúa, académico de la Universidad del Bío-Bío (UBB) y por la misma casa de estudios participan Verónica Anaya, también directora alterna, David Mora y Pablo Venegas, mientras que por la Universidad de Concepción (UdeC) están Gabriel Gatica, Manuel Solano y Nicolás Carro, y Jessika Camaño por la Universidad Católica de la Santísima Concepción (Ucsc).

El proyecto

Según cuenta Ricardo Oyarzúa, el gran propósito del proyecto de investigación es contribuir a un mejor entendimiento de diversos fenómenos que están presentes en el proceso para desalinizar el agua de mar, convirtiéndola en potable. Y para ello se enfocarán “en el desarrollo de estudios numéricos y computacionales de modelos matemáticos que describen las distintas formas de realizar la separación del agua y de la sal por intermedio de membranas, y apuntando principalmente al desarrollo de nuevos métodos computacionalmente más eficientes para las simulaciones numéricas respectivas”, detalla.

Como ejemplo, menciona que “estudiaremos la interacción entre el agua de mar y una membrana semipermeable, presente en el método de osmosis inversa, la que puede ser descrita matemáticamente”.

Nicolás Carro, ingeniero civil químico que se unió más recientemente al grupo, releva que lo fundamental es que “la modelación matemática que se realice ayude a optimizar los procesos dentro de la industria. Muchas veces esto se hace con reglas semi-empíricas o heurísticas muy experimentales y, como la industria está a escala más grande, a veces los esquemas del laboratorio tienen que modificarse ligeramente y la ventaja que tiene modelar matemáticamente sobre el asunto es que te ahorras mucha plata en experimentación”.

Lo considera de importancia vital a nivel nacional e internacional, pensando en lo cada vez más necesario que se vuelve la desalinización de agua de mar en un contexto de sequía y déficit hídrico que limitan la disponibilidad y acceso a agua potable, donde hay lugares que lo están padeciendo de manera más contemporánea y en otros se está agudizando una crisis hídrica más bien histórica como es el norte chileno, y que ello también se vive en otras latitudes. “Es un problema mundial, por lo que los resultados que obtengamos podrían ser exportados”, afirma.

La colaboración

A excepción de Nicolás Carro, todos los integrantes de este proyecto Anillo son investigadores del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile, por lo que la colaboración que ha derivado en la conformación del equipo es una de larga data.

Los numerosos artículos científicos publicados producto del trabajo conjunto es lo que destaca para evidenciar lo prodigiosa de esta colaboración previa la doctora Jessika Camaño, asegurando que “la colaboración constante y el ver que producto de dicho trabajo se han obtenido resultados tangibles nos lleva a plantearnos desafíos mayores”, como esta propuesta en el marco de una temática relevante científica y socialmente para Chile y el mundo.

Y es en la colaboración internacional, además de la interinstitucional que podría desarrollarse en el marco de este proyecto que se detiene el doctor Manuel Solano. Sobre lo que resalta que “durante la última década, en el área de análisis numérico (AN) de ecuaciones diferenciales se ha dado una colaboración constante entre académicos y académicas de las tres universidades participantes del proyecto. Justamente, el proyecto adjudicado va en esa dirección. Dicha colaboración involucra tanto publicaciones y proyectos colaborativos, como la formación conjunta de estudiantes de postgrado”. El último es un punto que releva, pues “en lugar de tener distintos programas de postgrado que compiten para atraer estudiantes, se ha formado un solo grupo que apoya a la formación en AN a estudiantes sin importar el programa al cual pertenecen. Esperamos que en un futuro cercano esto se formalice con la creación de un programa de doctorado en conjunto albergado por las tres universidades”, manifiesta para cerrar.