Luis Andrés Santacruz Almeida es físico, nació en Pasto y se crio y formó en Cali, pero recientemente terminó su doctorado de Ciencias Físicas en la Universidad Nacional sede Medellín. Su trabajo final fue un novedoso sistema portátil para monitorear la calidad de aire en Colombia, que si bien no es el primero de su tipo –dado que en otros países del mundo, como Suecia, ya existía– sí es el primer prototipo en el país, y además, costó un 90% menos de lo que puede valer un sistema de medición convencional como el LiDAR (Light Detection and Ranging, que en español se traduce Detección y medición de distancias por luz y de los cuales sólo hay dos en Colombia).
Esta creación es un inminente paso en firme en medio de las problemáticas actuales que se derivan de la contaminación atmosférica, no sólo por ser un sistema novedoso, práctico y significativamente más económico que otros modelos, sino por la utilidad que podría tener en municipios de segundo nivel en Antioquia y otros departamentos del país que no cuenten con sistemas de medición tan desarrollados como los de las ciudades principales.
¿Qué lo llevó a crear este sistema de medición?
“Si bien en diferentes zonas del país suelen haber estudios sobre la contaminación del aire, no son estudios 100% continuos, o sea, no hay un seguimiento constante en el análisis de cómo está la calidad del aire, a diferencia de ciudades como Bogotá, Cali o Medellín, que cuentan con muchas estaciones, equipos y técnicas de medición atmosférica. Por ende, eso me motivó a idear un sistema de medición que pudiera utilizarse en diferentes partes, dado que el sistema LiDAR es muy pesado y es fijo. De esos hay dos en Colombia y están en la UNAL y en la Universidad del Valle.
Una vez terminé mi maestría y adquirí los conocimientos en esta temática, comencé el doctorado en Medellín, donde está uno de los grupos de investigación más fuertes en esta área, que es el grupo de Ópticas y Láseres de la Universidad Nacional.
Infortunadamente, el equipo que iba a servir como base del proyecto se descompuso, entonces nos enlazamos con la Universidad del Valle, donde también hay un gran laboratorio de este tipo, y me trasladaron allí como pasante para empezar con mi trabajo doctoral”.
¿Cómo se llama esta variación y en qué se diferencia al sistema LiDAR convencional?
“Se le conoce como SLiDAR, con una S antes del nombre original que significa configuración Scheimpflug (tecnología que posibilita estudiar la atmósfera por medio de una interacción de la luz láser con partículas contaminantes). Cumple la misma función que el LiDAR pero digamos que a menor escala porque se concentra en la medición en la troposfera, que es la capa baja de la atmósfera y finalmente es lo que nos interesa analizar en diferentes entornos”.
¿Qué materiales se utilizaron para su elaboración?
“Nosotros no contamos con los recursos que se tienen en las grandes universidad de Europa, entonces, lo que hicimos fue rediseñarlo con los materiales que se tenían en el laboratorio de la Universidad del Valle y otros insumos más. Digo rediseñarlo porque claro, si bien es el primer prototipo en Colombia los pioneros en diseñar el sistema SLiDAR fueron los suecos. Nos contactamos con ellos para obtener más información y saber de qué manera podíamos proceder.
Lo principal era conseguir un buen soporte, él tiene un soporte telescópico bastante robusto que permite soportar todo el peso de la autoelectrónica. Sobre él se ubica una base lineal, fue diseñada para soportar peso, pero al mismo tiempo es liviana, es de aluminio con un grosor ya determinado, y encima reposan tres telescopios de monitoreo y emisión. Y trabajamos con un láser de onda continua, por medio de la electrónica podemos pulsarlo. Es de alta potencia, no como el láser de un LiDAR convencional, pero para lo que nosotros hacemos es más que suficiente, además que es mucho más barato.
Si bien hay más materiales incluidos, esos son los más relevantes. En sí, el costo aproximado fue de unos $120 millones, claro, es mucho dinero, pero nada comparado a los $1.000 o $1.500 millones que cuesta un LiDAR”.
¿Cómo funciona el SLiDAR?
“Una vez montado, tenga conectado el software y esté calibrado, tú lo que haces es enfocar el láser por medio de uno de los telescopios y lo mandas a la atmósfera al lugar donde tú quieres trabajar.
Por ejemplo, piensa en una fábrica que está emitiendo mucho humo, quieres mirar qué tanto está contaminando y qué contaminantes produce. Entonces, enfocas el láser y lo direccionas hacia esa chimenea. Luego, ese láser va a interaccionar con las partículas que haya ahí, parte va a seguir, parte se va a dispersar y parte se va a devolver.
Entonces, eso que se devuelve lo atrapa el telescopio colector, y con el telescopio de monitoreo estamos mirando que siempre el láser esté llegando donde queremos. Entonces, eso que atrapó el otro telescopio va a a un sensor y del sensor pasa a un computador y ya en el computador, por medio del software especializado hacemos el análisis. Entonces, mandas un láser, interacciona, se devuelve, lo atrapamos y con eso sacamos información de la atmósfera”.
¿Usted y quiénes más participaron en este prototipo?
Se contó con la ayuda de los profesores del departamento de física de la Universidad del Valle. Efraín Solarte que fue mi director y mi asesor de tesis doctoral, experto en óptica cuántica, también Carlos Galindes, Mónica Preciado y Alberto Osorio, este último es un docente externo a la Univalle pero es colega y muy amigo mío. Me ayudó más que todo en la parte técnica. Además, contamos con la colaboración de un estudiante de ingeniería de sistemas, Kevin, quien aportó significativamente con el desarrollo del software. Lo importante es que el sistema funciona muy bien, ya se probó y se le hicieron todas las pruebas”.
¿Qué quieren lograr con este nuevo sistema de medición?
“Vamos a mirar la posibilidad de replicarlo acá en Pasto y ojalá también en otras ciudades ded donde hagan falta este tipo de sistemas de medición, pero es algo que requiere tiempo e inversión. Si bien en Medellín está uno de los LiDAR en la Universidad Nacional, estamos en diálogo con los colegas de allá para implementar, a futuro un SLiDAR, y utilizarlo no sólo en otras zonas de Medellín sino también en lugares apartados en Antioquia”.
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