La investigación en polímeros del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA)

El Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), del sistema SEP-CONACYT, se ubica en la ciudad de Saltillo, Coahuila. El centro, fundado en 1976, se dedicó en sus inicios al estudio y aprovechamiento de los recursos naturales de las zonas áridas, específicamente, las propiedades del guayule, la candelilla, la palma, la lechuguilla y la gobernadora.

En 1984 la junta directiva del CONACYT requirió al CIQA para trabajar con proyectos de ámbito industrial, por lo que el Centro orientó sus objetivos al área de polímeros. Para entonces, ya existía el departamento de polímeros, así como el de química agrícola, biología vegetal y química analítica.

El CONACYT también le solicitó al CIQA que se dedicara a una sola área de investigación. El departamento de polímeros era el que más había crecido, por lo que se tomo la decisión de dedicarse a ello.
Hoy en día el CIQA realiza investigación, crea tecnología, proporciona asistencia técnica y capacitación, orientando sus proyectos a la creación de nuevas tecnologías basadas en productos ya existentes, con modificaciones ligeras o fuertes, aunque también lleva a cabo sus propios desarrollos. Otra área en que trabaja el CIQA es la creación de metodologías para la optimización de los procesos de producción del plástico caracterizándolo con nuevas propiedades, mejorando sus procesos de producción e incrementando la productividad.

INVESTIGACIÓN EN PLÁSTICOS
El CIQA trabaja con los plásticos del tipo commodities, o sea pláticos de alto consumo que no son de especialidad entre los que destacan; el polietileno, el polipropileno y el PVC. Respecto a los plásticos de ingeniería, en el CIQA se investiga principalmente el nylon y el poliéster.

Departamento de Química de Polímeros
En esta área se investiga el desarrollo de monómeros, o de iniciadores para polimerizaciones, buscando obtener algún producto útil. En este momento, el CIQA investiga el desarrollo de polímeros que tengan una mayor resistencia al impacto. Trabaja también en un nuevo tipo de catalizadores denominados metalocenos, los cuales tienen la propiedades para obtener polímeros altamente regulares en su estructura química, lo cual mejora las propiedades de resistencia a la tensión y de resistencia a la abrasión.

DESARROLLO DE PROCESOS DE PRODUCCIÓN
Mas de tres cuartas partes de los plásticos que se producen en México se procesan a través de las técnicas de extrusión e inyección. El resto corresponde a los plásticos procesados a través de los métodos de calandrado, termoformado, vaciado y moldeo por compresión.

El CIQA trabaja en los siguientes desarrollos:

Síntesis y modificación química de materiales poliméricos
En los laboratorios y en las pequeñas plantas de producción que tiene el CIQA, se realiza la modificación química y la caracterización de materiales. Por ejemplo, el polietileno es una molécula compuesta de carbono e hidrógeno, al agregársele anhídrido maleico en un 3%, queda “injertada”, infiriéndole ciertas características químicas.

Síntesis de aditivos especiales para polímeros
Existen dos tipos de aditivos; uno para reforzar las características del plástico y el otro para protegerlo del ambiente. El primero se utiliza para hacerlo más resistente al impacto, que no se quiebre fácilmente. El otro evita que se degrade, por ejemplo cuando se exponen al Sol continuamente por efecto de la luz ultravioleta. Este tipo de aditivos forman una pantalla contra dicha radiación. El CIQA ha trabajado constantemente en la síntesis de nuevos aditivos ya que la mayor parte de los plásticos que se usan como producto final los requieren.

Polimerización en emulsión y microemulsión
Este proceso se utiliza frecuentemente en la fabricación de pinturas y en la producción de plásticos como el PVC o el acrílico. Utilizando un reactor químico para lograr la emulsión. En el CIQA se investiga, particularmente, con los reactivos que inciden en el tamaño de las partículas del látex o emulsión, la cual suele resultar en una pintura compuesta por partículas de plástico. Cuyo tamaño incidirá en las propiedades de la misma. De tal forma que se busca predecir o dominar el tamaño de estas partículas, lo cual incidirá en las características del producto final.

Mezclas y aleaciones de polímeros
En los plásticos, igual que en los metales, se recurre frecuentemente a la mezcla y la aleación de polímeros. Las mezclas de polietileno y polipropileno, son las más utilizadas en el plástico común y corriente, también existen mezclas de nylon y polietileno, en fin; existen muchos tipos y variedades de mezclas con grados y concentración diferentes. De lo que se trata aquí es que el producto final reúna ciertas características. Requiriéndose de compatibilidad entre los productos plásticos a mezclar. El CIQA ha estado trabajando en el desarrollo de los denominados compatibilizantes o procesos de compatibilización de los polímeros.

Caracterización de materiales
El CIQA cuenta con instrumental y equipo para analizar, caracterizar y determinar con exactitud, la estructura química y la concentración de todos los elementos que conforman los polímeros. En este campo se han desarrollado metodologías para caracterizar y analizar los materiales plásticos, haciendo algunas aportaciones tecnológicas, por ejemplo en la agricultura, donde el CIQA ha realizado algunos proyectos de investigación que se han aplicado exitosamente.
Es en el sistema de riego por goteo, donde el CIQA ha caracterizando plásticos para la fabricación de mangueras, goteros, y acolchado para cubrir surcos. Esta tecnología mejora la calidad de los productos agrícolas, aumenta la productividad y ahorra agua. El CIQA ha diseñado algunos tipos de materiales plásticos que reúnen las propiedades y los efectos requeridos en el cultivo de las hortalizas. También ha incursiónado en el diseño de plásticos para invernadero.
Otra aplicación de los plásticos que el CIQA ha desarrollado para la agricultura, es el uso del sistema de acolchado. Aquí se cubren los surcos con un plástico, sembrando las plantitas en unas perforaciones hechas ex profeso, haciendo que se desarrollen más rápidamente. Así, en vez de hacerlo en dos meses, lo hará en mes y medio, pudiéndose levantar la cosecha antes, y por lo tanto llegando más pronto al mercado. Hay que subrayar que estas tecnologías son altamente rentables cuando se utilizan en las hortalizas. No así en los granos. En México existen varios ranchos en donde se aplica este tipo de tecnología que es cara pero muy rentable.

Procesamiento reactivo
La inyección del plástico consiste en introducir gránulos de polietileno en una máquina inyectora. Ya dentro, se calienta y se bombea a un molde donde se enfría y se solidifica. Se requiere una máquina de mucha fuerza para inyectar este plástico, ya que se encuentra en un alto grado de viscosidad. El procesamiento reactivo consiste en que, a través de una reacción química desencadenada por un catalizador, se efectúa la polimerización dentro del mismo molde. En la actualidad este procedimiento se realiza únicamente con dos tipos de plásticos: los poliuretanos y el nylon, que tienen las propiedades para reaccionar en el molde, con la ventaja de que la máquina es más pequeña porque no se necesita tanta fuerza para inyectarlos.

LABORATORIOS
En el CIQA existen diferentes tipos de laboratorios de química y de física, con el equipo y la tecnología necesarios para efectuar caracterizaciones y reacciones químicas en pequeña escala. A continuación los mencionamos y exponemos el tipo de actividad que desarrollan.

Plantas Piloto
El CIQA cuenta con plantas piloto donde, en pequeños reactores de distintas características, de aproximadamente veinte litros, llevan a una escala un poco mayor que en el laboratorio, las reacciones químicas.

En las plantas piloto se cuenta con equipos de extrucción e inyección, se aplican los hallazgos del laboratorio y se elaboran botellas, bolsas y empaques de plástico. Otra pequeña planta está equipada con moldeadoras de comprensión, donde también se hacen mezclas y aleaciones.

Laboratorio de Análisis Fisicomecánicos
Donde se efectúa el análisis de propiedades y de resistencia mecánica, de resistencia al impacto y a la tracción. Contando con área donde se realizan pruebas de tipo reológico

Departamento de Procesos de Polimerización
Aquí se trabaja en el desarrollo de la denominada micro-emulsión, para la obtención de bases para pinturas de agua.

Departamento de Biopolímeros
En esta área se investiga con seres vivos para producir polímeros, por ejemplo: los biocementos los cuales se desarrollan con el fin de sustituir partes óseas dañadas o para implantes que deben de ser biocompatibles con el organismo. Se buscan también materiales que sean biodegradables como el poliuretano biodegradable. Recientemente han estado desarrollando nuevos métodos para la obtención de polímeros para su aplicación en electrónica o con propiedades de foto o electroluminiscencia, orientándose a la síntesis, a la evaluación y a la caracterización de estos nuevos materiales.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Los logros del CIQA en investigación se basan en la formación académica y experiencia de su personal el cual lo ha llevado a consolidar las siguientes líneas:

Síntesis de polímeros
Procesos de polimerización
Procesos de transformación de plásticos
Materiales avanzados
Plásticos en agricultura

PROGRAMAS ACADÉMICOS
Los programas de posgrado que se ofrecen en el Centro son:

Especialización en Química Aplicada
Maestría en Tecnología de Polímeros
Doctorado en Tecnología de Polímeros

VINCULACIÓN Y SERVICIOS
El CIQA cuenta con moderna infraestructura que le permite ofrecer servicios a la industria nacional, dentro del marco de avanzada tecnología. La vinculación con las empresas del sector químico y de plásticos se establece con el fin de lograr la identificación de necesidades tecnológicas para la prestación de servicios y el desarrollo y transferencia de tecnología. En apoyo a la industria química y del plástico el CIQA ofrece diferentes tipos de servicios tecnológicos:

ASISTENCIA TÉCNICA
La asistencia técnica que presta el CIQA a las empresas del área es del siguiente tipo:

Soporte técnico en procesos y productos para la solución de problemas, mediante estudios realizados en las plantas piloto del CIQA o en las mismas empresas
Respaldo técnico en todas las etapas del proceso productivo desde el desarrollo y fabricación de los productos químicos y materiales plásticos, hasta la obtención del producto terminado y sus aplicaciones.
Apoyo en proyectos empresariales de mejora de la calidad y productividad, así como de factibilidad de nuevos negocios

ANÁLISIS Y PRUEBAS
El CIQA presta servicio de análisis y pruebas en laboratorios que trabajan bajo la norma ISO 9002 y que están acreditados por la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA). Se realizan análisis químicos, pruebas físicas, fisicoquímicas, reológicas y biológicas de productos químicos y materiales plásticos, las cuales son demandados por la industria para:

Conocer la calidad de los materiales para el cumplimiento de las exigencias de los procesos internos y de las normas de los clientes
Contar con bases para la modificación y el desarrollo de productos
Identificación y prevención de problemas de proceso

CAPACITACIÓN
Se ofrecen programas de capacitación para el personal técnico de las empresas a través de los cuales se adquieren conocimientos fundamentales y se mejoran las bases técnicas para resolver problemas en un área determinada.

Cursos individuales con opción al Diplomado en Plásticos
Cursos individuales relacionados con diversas áreas de la química
Talleres y cursos teórico-prácticos relacionados con procesado de plásticos

En resumen, si su empresa requiere cualquier tipo de apoyo en el área de Ciencia y Tecnología de Polímeros, el CIQA es su mejor opción.

¿Cuál es el impacto de la Nueva Ley de Energía Renovable en los proyectos en México?

Como parte de la  reforma  energética  presentada  por  el  Presidente  Felipe  Calderón,  el  Congreso  aprobó  una  nueva  ley  cuyo  objeto  es  regular  el  aprovechamiento  de  fuentes  de  energía  renovable  y  el  establecer  los  instrumentos  para  el  financiamiento  de  la  “transición  energética”.    La  ley  para  el  Aprovechamiento  de  Energías  Renovables  y  el  Financiamiento  de  la  Transición  Energética  (la  “Ley”).

Los  objetivos  establecidos  por  esta  iniciativa  a  pesar  de  ser  buenos,  no  se  encuentran contenidos  en  el  contenido  de  la  Ley  objeto  de  nuestro  análisis. La  ley  establece  una política  pública  dirigida  a  la  promoción  de  proyectos  de  energía  renovable  y  otorga  nuevas  facultades  a  la  Secretaría  de  Energía  (“SENER”)  y  la  Comisión  Reguladora  de  Energía  (“CRE”)  para  el  desarrollo  de  nuevos  instrumentos  regulatorios  que  les  permita  alcanzar  estos  objetivos.    Esta  Ley  no  sustituye  lo  dispuesto  por  la  Ley  de  Servicio  Público  de  Energía  Eléctrica.    Por  lo  mismo  los  proyectos  renovables  podrán  operar  bajo  el  esquema  de  autoabastecimiento,  cogeneración  y  pequeña  producción  sin  que  esto  implique  nuevas  restricciones.    Esta  Ley  trata  de  atraer  inversión  privada  para  el  desarrollo  de  proyectos  de  energía  renovable  (“Productores”)  y  no  regula  de  manera  directa  a  las  compañías  paraestatales  (“Suministradores”).

Esta  Ley  establece  nuevos  requisitos  para  los  Productores  encargados de  proyectos  de  energía  renovable  que  tengan  una  capacidad  mayor  a  los  2.5  MW.

Estos  requisitos  incluyen:

La  Ley  considera  el  uso  de  la  energía  renovable  y  de  las  tecnologías  limpias  son  de  utilidad  pública  y  deberá  ser  promovida  como  parte  de  la  Estrategia  Nacional  de  Transición  Energética.    Esta  estrategia  promoverá  el  uso  eficiente  de  y  sustentable  de  la  energía  y  busca  reducir  la  dependencia  de  México de  los  hidrocarburos  como  la  principal  fuente  de  energía.    Por  energía  renovable  se  considera  a  aquellas  fuentes  que  reside  en  fenómenos  de  la  naturaleza,  procesos  o  materiales  susceptibles  de  ser  transformados  en  energía  aprovechable  por  la  humanidad,  que  se  regeneran  naturalmente  e  incluyen:  el  viento,  la  radiación  solar,  el  movimiento  del  agua  en  cauces  naturales  o  artificiales,  la  energía  oceánica  en  sus  distintas  formas,  el  calor  de  yacimientos  geotérmicos,  los  bioenergéticos  que  determine  la  Ley  de  Promoción  y  Desarrollos  de  los  Bioenergéticos  y  aquellas  otras  que  determine  la  SENER.    Esta  ley  expresamente  excluye  de  su  campo  de  aplicación  los  minerales  radiactivos,  hidroeléctricas  con  capacidad  superior  a  30 MW,  incineradores  o  tratamiento  térmico  de  cualquier  tipo  de  residuos  y  aprovechamiento  de  rellenos  sanitarios  que  no  cumplan  con  la  normatividad  ambiental.

SENER  deberá  desarrollar  un  programa  para  el  aprovechamiento  de  la  energía  renovable.    Para  alcanzar  este  objetivo,  la  SENER  deberá  observar  lo  establecido  en  los  programas  nacionales  en  materia  de  mitigación  del  cambio  climático  y en  los  compromisos  internacionales  en  materia  de  cambio  climático  y  energía  renovable.    La  SENER  deberá  establecer  metas  específicas  que  incluyan  los porcentajes  de  capacidad  instalada  y  suministro  de  energía  derivados  de  proyectos  renovables.    La  SENER  desarrollará  la  infraestructura  necesaria  para  la  interconexión  al  Sistema  Eléctrico  Nacional  de  los  proyectos  de  energía  renovable.    La  SENER  tendrá  la  facultad de  celebrar  convenios  de  coordinación  con  los  gobiernos  estatales  y  municipales  para  simplificar  el  acceso  a  aquellas  áreas   con  mejores  recursos  naturales,  promover  la  compatibilidad  en  la  zonificación  para  estos  proyectos  y  simplificar  el  proceso  de  obtención  de  permisos.

La  CRE  será  la  encargada  de  emitir  normas,  directivas,  metodologías  que  regulen  y  provean  incentivos  para  la  generación  de  electricidad  de  fuentes  de  energía  renovable  así  como  los  instrumentos  de  pagos  entre  los  Productores  y  Suministradores.    La  CRE  será  la  encargada  de  establecer  las  disposiciones  que  permitan  la  interconexión,  acceso  preferencial  y  porteo  al  sistema  eléctrico.    También  tendrá  una  mayor  autonomía  para  fijar  los  procedimientos  de  intercambio  y  compensación  de  energía  con  los  suministradores,  y  podrá  diferencias  dicho  trato  dependiendo  de  la  tecnología  y  ubicación  geográfica  de  los  proyectos.    Adicionalmente,   La  CRE  será  la  encargada  de  la  autorización  de  los  contratos  modelo  entre  los  productores  y  suministradores  y  establecerá  los  lineamientos  para  la  entrega  de  excedentes  al  sistema  eléctrico  nacional.    En  suma,  el  Congreso  ha  otorgado  una  mayor  carga  administrativa  en  la  CRE,  autoridad  que  será  la  encargada  de  desarrollar  el  marco  regulatorio  para  alcanzar  los  objetivos  de  la  Ley.

La  SENER  con  la  opinión  de  la  Secretaría  de  Hacienda  y  Crédito  Público,  de  la  Secretaría  del  Medio  Ambiente  y  Recursos  Naturales  (“SEMARNAT”)  y  de  la  Secretaría  de  Salud  elaborará  una  metodología  para  valorar  las  externalidades  asociadas  con  la  generación  de  electricidad,   basada  en  energías  renovables.    A  partir  de  esa  metodología,  la  SEMARNAT  diseñará  mecanismos  de  regulación  ambiental  para  el  aprovechamiento  de  energías  renovables.    El  ejecutivo  federal  consolidará  las  provisiones  presupuestales  relativa  a  la  Estrategia  Nacional  para  la  Transición  Energética  y  el  Aprovechamiento  Sustentable  de  la  Energía  (la  “Estrategia”),  dichos  montos  se  actualizarán  por  lo  menos  cada  tres  años.

El  Ejecutivo  Federal  diseñará  e  instrumentará  las  políticas  y  medidas  para  facilitar  el  flujo  de  recursos  derivados  de  los  mecanismos  internacionales  para  la  mitigación  del  cambio  climático.    Las  dependencias,  entidades  competentes  y  Suministradores  podrán  desempeñar  el  papel  de  intermediarios  entre  los  proyectos  de  aprovechamiento  de  las  energías  renovables  y  los  compradores  de  certificados  de  carbono.    Se  crea  el  Fondo  para  la  Transición  Energética  y  el  Aprovechamiento  Sustentable  de  la  Energía  (“El  Fondo”).    El  Fondo  incluirá  la  posibilidad d e  utilizar  recursos  no  recuperables  para  el  otorgamiento  de  garantías  de  crédito  u  otro  tipo  de  apoyos  financieros  para  los  proyectos  que  cumplan  con  el  objeto  de  la  Estrategia.    Para  el  ejercicio  fiscal  de  2009  el  Fondo  contará  con  monto  presupuestado  de  tres  mil  millones  de  pesos.

El  desarrollo  del  marco  regulatorio  solo  ha  iniciado  con  la  emisión  de  esta  Ley,  para  complementarlo  será  necesario  la  emisión  de  su  reglamento,  el  Programa  Nacional  para  el  Aprovechamiento  de  Energía  Renovable  y  Transición  Energética  y  la  Estrategia,  los  mecanismos  específicos  para  asegurar  el  flujo  financiero  de  los  créditos  de  carbono,  el  mecanismo  de  cuantificación  de  externalidades,  los  contratos  modelo,  las  metodologías  y  otros  instrumentos  regulatorios  para  alcanzar  los  objetivos  de  la  Ley.    Adicionalmente,  esta  ley  contempla  nuevos  requisitos  que  deberán  ser  satisfechos  para  el  desarrollo  de  proyectos  de  energía  renovable.    Por  lo  tanto  este  es  el  primer  paso  para  alcanzar  un  objetivo  loable,  dejar  de  depender  de los  hidrocarburos  como  la  fuente  principal  de  energía.    Esta  es  una meta  por  lo  que  vale  la  pena  encaminar  nuestros  esfuerzos,  sin  embargo,  muchos  otos  pasos  deberán  alcanzarse  previamente  a  evaluar  del  impacto  de  esta  ley  en  el  sector  energético  mexicano.

Proveedores de asesoría legal en proyectos del protocolo de Kyoto

Para buscar proveedores o empresas que ofrezcan el servicio de asesoría en proyectos del Protocolo de Kyoto y/o comercialización de créditos, o más información, visite nuestro buscador de la industria.

Cortesía de Baker & McKenzie.

Baker & McKenzie brinda asesoría y servicios legales sofisticados a muchas de las organizaciones más dinámicas y exitosas del mundo a través de más de 3,900 abogados calificados a nivel local y 7,000 miembros del personal en 70 oficinas y 38 países.

Aspectos Básicos de los Proyectos de Cambio Climático bajo el Mecanismo de Desarrollo Limpio

El Efecto Invernadero

La vida es posible en la Tierra gracias a la energía solar, recibida a través de luz visible. Aproximadamente 30% de la luz solar retorna al espacio gracias a la atmósfera; el resto llega a la superficie del planeta como radiación infrarroja. La radiación infrarroja es transportada lentamente por corrientes de viento y su salida al espacio se “retrasa” gracias a los gases de efecto invernadero (GEI’s), tales como el bióxido de carbono, el ozono y el gas natural.

Gases de Efecto Invernadero (GEI)

Son aquellos gases producidos de manera natural o por la actividad humana, que se acumulan en la atmósfera y atrapan el calor, contribuyendo al “Efecto Invernadero”.

Los GEI representan tan solo el uno por ciento de nuestra atmósfera. Actúan como una cobija alrededor del planeta, o como el techo de vidrio de un invernadero. Atrapan el calor y mantienen a la Tierra 30°C mas caliente que lo podría estar sin su intervención. La actividad humana ha estado haciendo más gruesa la cobija o reforzando la cubierta del invernadero.

A los niveles naturales de GEI’s se le han estado agregando grandes concentraciones de bióxido de carbono, derivadas de:

Consecuencias del Efecto Invernadero

Fotografía de “Glacier Bay” Alaska tomada en 1941

Fotografía tomada en 2004

GEI’s  regulados por el Protocolo de Kyoto

El camino a Kyoto

En 1994 entró en vigor la Convención Marco de la ONU sobre Cambio Climático, año en que reconoce que ya existe un problema en el mundo, relacionado con el cambio climático. La Convención fijó el objetivo de estabilizar los GEI’s a un nivel “que evite una interferencia antropogénica peligrosa para el sistema climático”.

El Protocolo de Kyoto

Es considerado como el primer paso importante para frenar el fenómeno del cambio climático. Fue firmado en Kyoto, Japón el 11 de diciembre de 1997 y publicado en el Diario Oficial de la Federación el 24 de noviembre de 2000. Entrando en vigor el 16 de febrero de 2005.

Proveedores de asesoría legal en proyectos del protocolo de Kyoto

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