Desde las matemáticas se busca mejorar la calidad del aire en el Valle de Aburrá
Investigadores de EAFIT participan en un proyecto internacional para tratar de predecir cómo fluctúan las emisiones contaminantes del aire y cómo se comporta la atmósfera en la región en determinados momentos del día y del año.
En el proyecto internacional, llamado Medellín Air qUality Initiative (Maui), están vinculadas instituciones como la Universidad Tecnológica de Delft (TuDelft) y TNO, en Países Bajos, y la Universidad de Antioquia.
En los primeros días de marzo, como se ha registrado durante los recientes años en Medellín, las estaciones meteorológicas del área metropolitana del Valle de Aburrá reportan niveles de contaminación ambiental perjudiciales para la salud. Ante esta contingencia atmosférica, científicos de EAFIT estudian cómo es el comportamiento del material particulado en el aire.
Para plantear soluciones con argumentos científicos, Lucía Quintero Montoya, del Grupo de Investigación en Modelado Matemático de EAFIT, se unió con los profesores José Fernando Duque, del Grupo de Investigación en Geología Ambiental e Ingeniería Sísmica; Nicolás Pinel Peláez, coordinador del Grupo de Investigación en Biodiversidad, Evolución y Conservación de EAFIT, y con Ángela María Rendón Pérez, del Grupo de Investigación en Ingeniería y Gestión Ambiental de la Universidad de Antioquia.
Esta unión interdisciplinaria para ayudar a mejorar la calidad del aire llevó en 2016 a Lucía Quintero, docente de Ingeniería Matemática de EAFIT, a establecer una alianza entre la Escuela de Ciencias de EAFIT y la Universidad Tecnológica de Delft (TuDelft) y TNO, en Países Bajos. Aunque el proyecto se planteó para cuatro años, uno de los propósitos es comunicar cada adelanto. Por eso, en 2017 empezaron por publicar y presentar avances en eventos académicos en Brasil y, además, el equipo decidió que su proyecto se convirtiera en Medellín Air qUality Initiative (Maui).
Teniendo en cuenta que los contaminantes del Valle de Aburrá siguen su curso a través de la atmósfera, lo primero que se necesita es resolver el problema local y entender el daño ecosistémico hacia donde fluyen las corrientes en el país. A esto le apunta Ángela Rendón, doctora en Ingeniería Ambiental, quien busca comprender en el área metropolitana cómo los vientos fluyen y mueven los contaminantes hasta transportarlos hacia otros lugares.
La pregunta crucial para ella es cómo esto afecta los ecosistemas a escala regional que, precisamente, es el interés de Nicolás Pinel, doctor en Microbiología, quien se encarga de analizar el impacto de la polución en cultivos como el café, el banano o la caña de azúcar, importantes en la economía de Colombia.
Para poder predecir cómo fluctuarán las emisiones y cómo se comportará la atmósfera en determinados momentos del día y del año, el equipo de investigadores recurre al modelado matemático para representar, describir y predecir escenarios y hacer diagnósticos.
A través de estas herramientas tecnológicas, señalan los expertos, se predice cómo fluctúan las emisiones en determinados momentos del año, lo cual permite representar y describir posibles escenarios, diagnósticos y encontrar soluciones viables al problema de la calidad del aire.
“Se trata de modelos de una cantidad enorme de variables: vientos, velocidades horizontales, verticales, tangenciales, la química del ozono, del azufre, del nitrógeno, es algo tan grande que sobrecoge la capacidad de la metodología matemática para acercarlo”, expresa Lucía Quintero. Según la experta, el modelaje de la dinámica ambiental del Valle de Aburrá se basa en dos modelos matemáticos internacionales utilizados en Estados Unidos y Holanda, donde se han puestos en marcha acciones para mejorar la calidad del aire.
Para John F. Mejía, representante del Desert Research Institute de la Universidad de Nevada (Estados Unidos), que acompaña el proyecto de investigación, “el componente más importante para adaptar los modelos al caso del valle consiste en la adecuada caracterización físico-química de las fuentes de emisiones, así como su variabilidad temporal y estacional”.
Una ventaja es que se trata de un fenómeno observable y las matemáticas brindan herramientas para cuantificarlo. Sin embargo, no es fácil describir el fenómeno con un modelo de gran escala. “Se requiere un esfuerzo que implica identificar las fuentes de incertidumbre asociadas a ese modelo, estudiarlas y reducirlas”, puntualiza Lucía, doctora en Ingeniería de Sistemas de Control.
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Alejandro Gómez Valencia
Área de Información y Prensa EAFIT
Teléfono: 574 2619500 ext. 9931
Correo electrónico: jgomez97@eafit.edu.co
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Última actualización
Abril 21, 2025