Proyectos

KhipuX support grant for organizing the Third Latin American Summer School on Cognitive Robotics (LACORO) https://www.lacoro.org/

Evaluación del potencial de captura de carbono en relaves mineros de la Mina El Teniente, Chile

Rapa Nui o Isla de Pascua es una isla volcánica intraoceánica que se encuentra sobre la placa de Nazca, ubicada en el vértice oriental de la Polinesia (Océano Pacífico). La isla se encuentra a 3700 km de la costa continental chilena y pertenece a la Región de Valparaíso (Chile). Su situación remota y aislada junto con el aumento de la urbanización, la ocupación y el turismo en el territorio, se traduce en mayores niveles de exposición y de vulnerabilidad frente a peligros geológicos como el volcanismo, la erosión, las remociones en masa, los tsunamis, entre otros, que generan niveles relativamente altos de riesgo local. El 40% del área insular corresponde al Parque Nacional Rapa Nui, donde existen lugares de alto interés y visita por su riqueza arqueológica, como el volcán Rano Raraku, la cantera de los Moai y las cuevas volcánicas del sector Roiho. Sin embargo, actualmente estos lugares presentan riesgos de inestabilidad por caída de rocas que amenazan tanto a locales, visitantes y al propio patrimonio cultural. Además, los fenómenos hidrometeorológicos, cada vez más extremos como consecuencia del cambio climático actual, van agravando la condición de los materiales expuestos y aumentando la tasa de denudación en el territorio. La erosión, generada principalmente por la lluvia y el viento, es otro problema significativo, que afecta gravemente a los suelos de la isla, y que se ve principalmente en la incisión de la quebrada Ava Ranga Uka. A pesar de la importancia e implicancia que tienen estos fenómenos en la seguridad de quienes habitan y visitan Rapa Nui, no se han realizado estudios sobre la evaluación de los peligros geológicos asociados a las remociones en masa o la erosión superficial. Este proyecto busca, por tanto, evaluar los procesos de denudación para comprender la influencia de los fenómenos de remociones en masa (caída de roca) y erosión por escorrentía superficial en la estabilidad del paisaje, que representan un riesgo geológico para en diferentes lugares altamente visitados. Para ello, se caracterizarán geotécnicamente los macizos rocosos con el objetivo de evaluar la estabilidad del paleoacantilado del cono Rano Raraku y las cuevas Ana Kakenga y Ana Te Pahu a través de ensayos de laboratorio, datos en terreno y el uso de un láser escáner. Además, se realizará la identificación de los factores que influyen en la inestabilidad y se localizaran las zonas de alcance ante el potencial peligro de caída de rocas a través del software RocScience. Por otro lado, para evaluar la erosión por escorrentía se determinarán las tasas de erosión superficial utilizando isótopos cosmogónicos (3He) de sedimentos de la quebrada Ava Ranga Uka. Los resultados, además de arrojar luz sobre la dinámica y evolución de los procesos de denudación en la isla, servirán para desarrollar planes de seguridad y conservación, asegurando la protección del patrimonio cultural y la seguridad de residentes y turistas.

As the world explores alternatives to fossil fuels, hydrogen (H₂) has emerged as a critical element in accelerating the transition to clean and renewable energy sources (Gaucher et al., 2023; Le et al., 2023; Blay-Roger et al., 2024). Unlike gasoline, which emits CO2 when burned, H₂ combustion produces only water vapor, making it a high-quality and environmentally friendly fuel alternative. Hydrogen is primarily produced for industry processes, including “green hydrogen”, “blue hydrogen”, and “gray hydrogen” (IEA, 2019). On the other hand, the so-called “natural” or “white hydrogen” is potentially a more cost-effective and environmentally friendly alternative because it is ready to be used for energy production, without the need for polluting processes to obtain it (Smith et al., 2005; Lapi et al., 2022; Gaucher et al., 2023; Blay-Roger et al., 2024). However, H₂ accumulation in the subsurface has been largely overlooked due to assumptions of its rarity or nonexistence, attributed to the hydrogen's inheritance characteristics (small and reactive molecule). The first fortuitous discoveries in the USA or Mali (West Africa) proved that it was a mistake (Zgonnik, 2020). Currently, the geological processes that generate natural hydrogen have started to be better understood, but the conditions for its accumulation remain poorly constrained (Lévy et al., 2023). The potential for global extraction of natural hydrogen is significant, so it is critical that we understand how it is generated, transported, and ultimately trapped. Recent discoveries of natural hydrogen in various geological settings, including mid-ocean ridges, ophiolitic nappes, transform faults, convergent subduction margins, and intraplate settings (Zgonnik et al., 2020; Jackson et al., 2024) highlight the increasing interest in this resource. As a result, exploration projects are currently active in several countries such as Australia, the USA, France, Spain, and South America (e.g., Zgonnik et al., 2020, Jackson et al., 2024). Experience in managing H₂ reservoirs is obviously still missing, but the analogies should perhaps rather be sought in the field of geothermal energy (Moretti et al., 2023). In terms of geotectonic settings of natural hydrogen formation, subduction zones represent the primary geological environment for the large-scale interaction between water and mantle peridotite, i.e., serpentinization processes (Zgonnik et al., 2020). Serpentinization is the most effective and hence important subsurface process for producing and focusing natural hydrogen in potentially commercial volumes (Jackson et al., 2024). Particularly, in the Central Andean Volcanic Zone (CAVZ; 18-28°S; Fig. 1a) only a limited number of investigations have focused on natural hydrogen data. Moretti et al. (2023) confirmed the presence of natural hydrogen in the Bolivian Altiplano (e.g., Pampa Lirima and Sol de Mañana; Fig. 1a) by using geochemical measurements of gasses from hot springs and in-situ analysis of soil gas. Moreover, the 3He/4He ratios in the Altiplano-Puna plateau indicate that the amount of He uprising from the mantle (i.e., 3He content) is very large (Fig. 1b). This indicates that deep gasses are migrating toward the overriding plate surface above subduction (Fig. 1c). Based on the findings of Moretti et al. (2023), it is highly probable to find natural hydrogen in the Chilean portion of the Altiplano. In this context, the proposed research plans to unlock the geological origin and assess the potential of natural hydrogen in northern Chile. Moreover, this project goes one step further than the study of Moretti et al. (2023) and proposes to investigate the potential occurrences of natural hydrogen associated with specific structural arrangements related to volcanic and geothermal systems (Veloso et al., 2019). For that reason, the acquisition of new geological, structural, geochemical, seismological, and geophysical data is crucial to better understand natural hydrogen systems and to determine the prospectivity of new areas in Chile.

Los microplásticos son partículas de plástico con un tamaño entre 0.1 μm y 5 mm, los cuales han recibido una amplia atención debido a sus posibles efectos sobre los organismos vivos, la contaminación de los ecosistemas, la baja tasa de reciclaje, su fácil transporte y su interacción con contaminantes orgánicos e inorgánicos. Los microplásticos son considerados contaminantes emergentes, pues, sus efectos sobre los organismos aún no han sido totalmente descritos. Sin embargo, se ha demostrado que los diversos aditivos que poseen los plásticos (por ejemplo, bisfenoles, ftalatos, irganox) afectan negativamente a diversos organismos, con potenciales efectos adversos para la salud humana. Por otra parte, a medida que los microplásticos sufren el proceso de envejecimiento o degradación por efecto de las condiciones ambientales, estos poseen una mayor área superficial y reactividad, lo que promueve su interacción con otros contaminantes inorgánicos (por ejemplo, metales pesados) y orgánicos (por ejemplo, hidrocarburos policíclicos aromáticos). Por lo tanto, los microplásticos poseen diversos riesgos para los organismos que no se conocen a profundidad, lo que requiere un mayor esfuerzo investigativo a nivel mundial. Si bien la problemática de la contaminación por microplásticos es de conocimiento público, su estudio se ha enfocado en los ecosistemas marinos, específicamente en el agua, arena de playa en la línea costera y diversos organismos, con poco esfuerzo de muestreo en otras matrices ambientales como los suelos, aguas continentales y la atmósfera. Esta última es de gran importancia ya que, debido al bajo tamaño y densidad del microplástico, este puede ser resuspendido en la columna de aire, siendo fácilmente transportado desde el suelo a la atmósfera y siendo expuestos a los organismos vivos. Es por esto que el material particulado proveniente de eventos de deposición húmeda y seca es considerado como un gran aporte de microplásticos en sistemas terrestres y acuáticos, lo que es de gran relevancia cuando se considera la interacción del microplástico con elementos potencialmente tóxicos como metales u otras moléculas orgánicas. Por lo tanto, la literatura reciente en el área de los microplásticos muestra un incremento en las investigaciones del microplástico atmosférico, pues, es este el que finalmente es inhalado directamente por los seres vivos. En Chile, a pesar de ser el país en América Latina que más genera plásticos de un solo uso, y que además posee comunas ubicadas entre las 10 ciudades más contaminadas de dicha región, los estudios sobre microplásticos son escasos. Cabe destacar que esta categorización está asociada a la calidad del aire, por lo que la presencia del material particulado es un problema significativo. En este contexto, no existen estudios publicados a nivel nacional que evalúen el microplástico atmosférico, por lo que tampoco existe evidencia sobre la interacción entre dicho plástico y otros contaminantes. Esto aplica para la Región de O’Higgins, la cual, al ser una región minera y agrícola, es esperable que presente microplásticos en el material particulado, con la posible interacción con elementos potencialmente tóxicos, especialmente en los asentamientos con mayor densidad poblacional y desarrollo. Por lo tanto, la presente propuesta busca evaluar la ocurrencia y características de microplásticos presentes en el material particulado en una zona urbana y periurbana de la Región de O’Higgins, considerando su interacción con elementos potencialmente tóxicos, la estacionalidad y los eventos de deposición húmeda y seca. Para esto se integrarán disciplinas cómo el estudio de la meteorología, la química analítica y la contaminación ambiental. Se colectará y analizará el material particulado de forma mensual cada dos meses durante un año, esto para detectar, cuantificar e identificar los microplásticos presentes debido a eventos de deposición húmeda y seca. Se instalarán colectores pasivos de material particulado en las inmediaciones de la Universidad de O’Higgins (Campus Rancagua, Campus Colchagua, Estación Experimental Choapinos, Chapetón). Las partículas de microplásticos serán analizadas mediante espectroscopia FT-IR/ATR y/o con detector FPA. Posterior a la identificación de los tipos de polímeros, las partículas se analizarán con el microscopio de barrido para evaluar la presencia de metales en la superficie del microplástico. Además, se realizará una extracción con solventes para el análisis de hidrocarburos policíclicos aromáticos y bisfenoles policlorados presentes en el microplástico mediante un GC-MS. Finalmente, se realizarán diversos modelos para detectar los mejores predictores meteorológicos y poblacionales para predecir la deposición del microplástico en el material particulado por efecto de la deposición húmeda y seca. Se espera someter un artículo científico con los resultados de este proyecto para el último año de ejecución, y además se busca que este proyecto fortalezca el estudio de los microplásticos en la Universidad de O’Higgins, siendo soporte significativo para futuras postulaciones en equipamiento especializado e investigaciones de gran novedad internacional. Por último, este proyecto sentará las bases para una futura investigación que evalúe de forma directa e indirecta los efectos del microplástico en la salud humana de las comunidades de la Región de O’Higgins.

Jorge Romero recientemente ha adjudicado un proyecto EXCITE2 para realizar un el análisis petrológico de muestras del Complejo Volcánico Tinguiririca a finales de 2024. La investigación consistirá en la investigación con microsonda de electrones de fases minerales y vidrio de la masa molida, además de geoquímica de roca entera y datación radiométrica.

We propose to undertake a 3-year long project, devoted to achieving a detailed comprehension of the Li dynamics and impacts, from source to sink, in the Andean salars (including Preandean and high Andean salars) of the Antofagasta Region of Chile (Fig. 1). The methodological approach is multidisciplinary and includes geological, hydrological, mineralogical, geochemical, microbiological and social techniques. The specific study cases are given by the Salar de Atacama (SDA), recognized as the most important Li brine reservoir in Chile (Cabello, 2022), and 3 salt flats domains located eastwards; these latter domains are, from south to north: Northern domain. Pujsa, Tara, and Quisquiro salt lakes. Southern domain. Capur, Talar, and Tuyajto salt lakes. Central domain. Aguas Calientes Sur and Laguna Lejia salt lakes.

Excavaciones arqueológicas y paleontológicas en el antiguo Lago Tagua Tagua

La crisis socioecológica global ha desembocado en un proceso de transición hacia la sustentabilidad, en un primer momento esta transición busca reemplazar el uso extensivo de combustibles fósiles por la utilización de energías provenientes de fuentes verdes. En este contexto, el Litio y otros minerales cada vez son más demandados internacionalmente, debido a su funcionalidad en la elaboración de artefactos e infraestructuras de almacenamiento y funcionamiento energético. Ahora bien, es paradójico que a pesar de que la transición sustentable es un fenómeno deseable a escala global, la extracción del Litio y de otros recursos y minerales necesarios para realizar dicha transición, genere tensiones e impactos locales negativos. En la discusión pública muchas veces emerge un discurso tecno-optimista, que posiciona a las tecnologías emergentes, como la solución a estas controversias. Nuestra propuesta, sostiene que las tecnologías denominadas como emergentes, por sí mismas, sin un proceso de evaluación, no necesariamente resolverán las tensiones en torno a la extracción y procesamiento de Litio. Por el contrario, argumentamos que se debe elaborar un sistema de indicadores de estas tecnologías emergentes que integre indicadores de desempeño tecnológico y sociales ambientales construidos mediante procesos de participación con las comunidades territorialmente situadas. En este contexto, existe una robusta literatura científica predominantemente retrospectiva que documenta los impactos socioambientales de la extracción y procesamiento de Litio en Chile. Ahora bien, incluso a nivel internacional existen pocos esfuerzos por comprender desde una perspectiva situada, cuáles son los posibles impactos de la implementación de tecnologías emergentes en la extracción y procesamiento de Litio. Así, este trabajo propone un enfoque desde las Ciencias Sociales para abordar estas tecnologías emergentes, que se nutre de propuestas desde la Ingeniería, Sociología territorial y ambiental y el Management. El proyecto agrupa a las dos universidades más importantes de la Región de Antofagasta y a la principal universidad pública-estatal del país, así, el equipo se compone por investigadores e investigadoras de la Universidad Católica del Norte, Universidad de Antofagasta y Universidad de Chile. Atendiendo al requerimiento de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo del Gobierno de Chile que en las bases concursales solicita abordajes multidisciplinarios, el equipo cuenta con el aporte disciplinar de la Economía, el Management, la Sociología, la Ingeniería Química, Ingeniería Industrial y Ciencias de la Tierra. Esta propuesta de investigación tiene como objetivo transferir un modelo para la implementación de una evaluación socioambiental territorial para la potencial adopción de tecnologías emergentes en la extracción y procesamiento de litio a partir de salmueras en Chile. Los Objetivos Específicos (O.E.) del proyecto son los siguientes: i) Sistematizar el avance científico-comercial en tecnologías convencionales y emergentes para la extracción y procesamiento de litio desde salares, considerando sus distintas escalas de madurez y desempeño tecnológico; ii) Definir participativamente un conjunto de indicadores de sostenibilidad social y ambiental que permitan evaluar las tecnologías convencionales y emergentes para la extracción y procesamiento de litio desde salares sistematizadas en el objetivo específico 1; iii) Diseñar un modelo para la evaluación de tecnologías emergentes con bajo impacto socioambiental para la industria del litio en Chile que contenga políticas y estrategias organizacionales basadas en el conjunto de indicadores territoriales definidos en el objetivo específico 2. Sustentados en la propuesta teórica, metodológicamente se estructuran tres momentos en la investigación, en los cuales se emplean técnicas de recolección y análisis de información cuantitativas y cualitativas. A nivel general, estos momentos se encuentran articulados mediante sus productos, es decir, cada momento genera insumos para el que continúa. Existe una red de colaboración internacional del proyecto, compuesta por LUT University de Finlandia, Bauhaus Weimar y University of Augsburg en Alemania, con los cuales se realizará colaboración en investigación y en formación de capital humano avanzado. Al mismo tiempo, se ha construido una ecosistema al proyecto, compuesto por organizaciones no académicas, entre ellas, “ SQM, Mesa técnica de la mesa multiactor del salar de Atacama, Asociación Atacameña Regantes y Agricultores del Río Vilama y Fundación Chile”, quienes participarán como colaboradores activos en actividades de difusión, investigación y transferencia del proyecto. Este proyecto es un aporte y una contribución científica al entendimiento de los procesos de innovación y evaluación de tecnologías emergentes en la extracción y procesamiento de Litio desde las Ciencias Sociales. También aporta a la sociedad, debido a que provee de un sistema de indicadores socioambientales elaborados en base a participación social, una evaluación y sistematización de las tecnologías que existe a nivel internacional y un modelo de transferencia e innovación enfocado en la industria del Litio. Así, sus resultados son relevantes para la toma de decisiones actuales en Chile.

El proyecto tiene como objetivo generar un impacto positivo en la cadena de valor de las cerezas, abarcando tanto las actividades primarias de operación, labores agrícolas y estimaciones, así como las actividades de apoyo para el desarrollo de tecnologías. Se busca mejorar la toma de decisiones y la planificación de la producción al proporcionar una herramienta para generar estimaciones de la producción basadas en los datos intraprediales, en contraposición a planificar únicamente con datos históricos, teniendo en cuenta la variabilidad climática en cada temporada. Esta herramienta tiene como enfoque aumentar la capacidad de planificación del manejo del cultivo, y así proporcionar información precisa a los asesores y servir de puente entre los productores y las exportadoras.