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LINEA 4 NANOTECNOLOGÍA Y NUEVOS MATERIALES => Nanotecnología e Inteligencia artificial: la conexión entre dos tecnologías emergentes => Mensaje iniciado por: Martn-5561-4Rlm4J en 06 Febrero , 2024, 23:35:26 pm
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Buenas noches a todos
Leyendo esta tarde sobre nanotecnología me he encontrado un artículo en el que se relata cómo la nanotecnología y el desarrollo de nuevos nanomateriales podrían ayudar a solucionar la crisis hídrica existente en España (por ejemplo) en estos momentos. Lo que plantea es el ejemplo concreto de una situación extrema vivida en Ciudad del Cabo entre los años 2015 y 2018 y un estudio sobre como la implementación de la nanotecnología podría utilizarse de manera efectiva para la deslinización de agua salada y la potabilización de agua proveniente de acuíferos en una situación de emergencia análoga. El proyecto planteaba la posibilidad de obtener agua apta para el consumo procedente de dos fuentes, acuíferos subterráneos y agua salada. En dicho proyecto se utilizaron para eliminar nitratos , fluoruros, sulfatos,calcio e iones de magnesio del agua de los acuíferos, membranas nanoestructuradas con poros de menos de 2 nm. Además se desarrollaron nanosensores ópticos de Ph para monitorear la calidad del agua de forma permanente. Adicionalmente, el artículo describe una serie de trabajos experimentales en los que se pretendía concretar qué tipo de nanomembranas resultaban más eficaces para la desalinización del agua. Encontraron que las nanomenbranas de óxido de grafeno son ideales, debido a su grosor, fácil proceso de fabricación, tamaño de los poros controlable y facilidad en la tasa de transporte de agua. Por otra parte, las nanomembranas de carbón permiten su utilización en la desalinización de aguas utilizando mucha menos energía que las membranas tradicionales de ósmosis reversa.
Creo que en este campo la nanotecnología y los nuevos nanomateriales tienen mucho que aportar. También considero que la IA puede tener un papel importante de cara a paliar la crisis de la que estamos hablando, ya que puede utilizarse en la mejora de la eficiencia de los recursos hídricos, sin embargo, tal y como se menciona en otro de los artículos de los que os envío el enlace, el entrenar a estos complejos sistemas de IA y ponerlos en funcionamiento supone un gran gasto de energía y puede llegar a emitir una huella de carbono equivalente a la se produce en décadas, por lo que los costes ambientales son muy elevados. En esta línea los avances en los sistemas de IA que funcionen de forma más eficiente con un menor consumo energético serán probablemente determinantes.
Os envío los enlaces de los artículos que menciono, por si este tema en concreto os resulta interesante.
Un saludo
Martín
https://repositorio.uniandes.edu.co/server/api/core/bitstreams/efab72a7-18ab-467b-aaa5-be631ca045c1/content
https://efe.com/medio-ambiente/2023-06-08/inteligencia-artificial-sequia-ia/
https://www.iagua.es/noticias/grupo-inclam/combatiendo-sequia-inteligencia-artificial
https://www.telefonica.com/es/sala-comunicacion/noticias/digitalizacion-para-frenar-la-sequia-como-puede-ayudar-la-tecnologia/
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Buenos días
Leyendo sobre lo que comenta Martín, me pareció que podría resultar interesante buscar más maneras en las que la nanotecnología puede mejorar las situaciones de sequía. Es seguro que esta tecnología podrá aplicarse en más de una manera en estas situaciones.
Uno de los sectores más afectados por la sequía se trata de la agricultura. La falta de agua puede causar daños severos a los cultivos, y de cara a una sequía la mayoría de los agricultores se ven muy afectados. Además, en situaciones de crisis por agua, mucha es destinada para el sector agrario. Si la necesidad de agua de las plantas pudiera disminuirse, se ahorraría para ser usado en otros sectores, y, además, se beneficiaría enormemente los cultivos.
El uso de diferentes nanopartículas pueden ser una respuesta. Al usar nanopartículas en diferentes cultivos, se puede hacer que las plantas toleren en mayor medida el estrás abiótico(es decir, el impacto negativo de elementos no vivos en las plantas). Avances en nanotecnología han conseguido aumentar la resistencia de las plantas a factores ambientales, por ejemplo, la sequía.
Otra herramienta para optimizar el consumo de agua en el riego puede ser la inteligencia artificial. Una empresa de Almería ha desarrollado un algoritmo de inteligencia artificial que permite automatizar el proceso de riego. Este se basa en un sistema de tensiómetros, que analizan el suelo para poder saber las necesidades de agua de las plantas. Estos datos son recogidos por el algoritmo que estima el tipo de suelo, y la necesidad de riego, adaptada a cualquier posible cambio. Este sistema, por ejemplo, es capaz de ahorrar entre el 20 y 50% de agua.
Links:
Nanotecnología: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780323919333000052
IA: https://www.elespanol.com/omicrono/tecnologia/20230530/invento-espanol-inteligencia-artificial-regar-campo-gastando/766173611_0.html
Un saludo
Mar
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Buenas a todos,
El tema de la crisis hídrica es algo que aquí en el sur de España se está empezando a sufrir mucho. Para poneros en contexto de la gravedad, el ayuntamiento de Cádiz (la provincia en la que vivo) ha hecho una campaña publicitaria sobre el asunto de manera muy "carnavalera". Si os quedáis con la curiosidad aquí tenéis el anuncio: https://youtu.be/zdDI8f42Fwc?si=ZypEAW-Rj-4G4fSp
Por ello, no vengo aquí a hablar de campañas publicitarias, sino a proponer soluciones para un problema muy actual. Buscando información para hacer el proyecto, me encontré con los maravillosos hidrogeles utilizados en la medicina o en la industria sanitaria. Imagina que los hidrogeles son como esponjas que pueden absorber y retener mucha agua, son sustancias hidrófilas. Estas "esponjas" están hechas de una red tridimensional de sustancias, cuyo ejemplo más conocido es la gelatina. Cuando los hidrogeles entran en contacto con agua, pueden absorberla y retenerla en su estructura.
Al saber de la existencia de estas 'megavacuolas', me pregunté si se le había dado un uso en la agricultura por sus propiedades aparentemente beneficiosas para esta actividad. Y me sorprendí al ver que sí, y que son increíblemente buenos absorbiendo agua ¡hasta 103mL por cada gramo de hidrogel!* Y ahora me pregunto de nuevo, ¿Qué pasaría si implementásemos inteligencia artificial a estos recipientes? Tendríamos un sistema de irrigación autónomo que, con los datos que se le proporcione, podría saber cuándo suministrar agua o pesticidas y cuánta cantidad. Estaríamos hablando de una mejora de la producción bestial.
¿Pero, sería verdaderamente rentable? Esa pregunta no es tan inmediata y por eso la incluyo aquí ¿Creéis que sería buena idea? ¿Han habido proyectos que lo han intentado ya?
Links:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079642523000993
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c07517
* http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1853-86652018000200002
https://cit.upc.edu/es/portfolio-item/thergel-hidrogeles-termosensibles-para-la-recuperacion-de-agua-potable-a-partir-de-agua-salina/
Un saludo,
Julián
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Hola a todos.
Interesante el tema.
Un par de enlaces de trabajos míos sobre el tema nano y agua:
https://www.esferadelagua.es/agua-y-tecnologia/conexion-nanotecnologia-agua
http://www.mundonano.unam.mx/ojs/index.php/nano/article/view/53577
Un saludo
Pedro