5.9.- Casos de Éxito

Proyecto: Determinación del mecanismo de control de la movilidad de arsénico en el acuífero Matehuala-Cerrito Blanco; uno de los acuíferos más contaminados del mundo.

Desarrollado en la Unidad o Subsede: IPICYT, sede única.

Empresa: CONACYT – Sectorial con la SEP.

Monto: $999,800.00

Línea de Investigación que atiende: Biotecnología Ambiental.

Zona de Influencia: Nacional.

Objetivo: El objetivo de este proyecto es determinar el tipo de precipitación de arsénico que ocurre en el acuífero colgado Matehuala-Cerrito Blanco y el efecto que tienen los iones carbonato, sulfato y fosfato en la disponibilidad del cation calcio que participa en la precipitación diágenica de los arseniatos de calcio.

Descripción: Esta propuesta pretende establecer el tipo de precipitación de arseniatos que ocurre en el acuífero colgado de Matehuala y el papel que juegan los aniones afines al calcio. Una primera etapa del proyecto propone localizar una trayectoria flujo de agua contaminada en donde ocurra la atenuación a través de estudios geofísicos (georadar y tomografías eléctricas). Una segunda etapa del proyecto propone caracterizar el material de relleno del acuífero colgado y determinar con técnicas espectroscópicas, microscopía y rayos x los procesos de sorción (precipitación, coprecipitación y/o formación de soluciones sólidas) que controlan la movilidad de arsénico. Una tercera y última etapa propone obtener la información termodinámica correspondiente a los procesos dominantes de atenuación para entonces reproducir el comportamiento del arsénico en el acuífero por modelación geoquímica.

Estudio realizado en que se encontró habitantes con arsénico en cabello a concentraciones consideradas peligrosas para el humano.

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Impacto Científico, Social, Ambiental y /o Económico: El impacto científico de este proyecto comprende la generación de conocimiento básico de frontera sobre un proceso de atenuación, de especies de arseniatos [As(V)] en ambientes acuosos aerobios, alternativo al que se reporta comúnmente (retención de arsénico en óxidos de hierro). En el ámbito social, ambiental y económico, los resultados de este proyecto proveerán información que podría utilizarse para el desarrollo y la modelación de nuevas estrategias de remediación de arsénico, efectivas, viables y de bajo costo, para regiones mineras calcáreas y deficientes en hierro, como las que abundan en México.

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Proyecto: Generación de un modelo holístico para el manejo sustentable de cultivos hortícolas semi protegidos y protegidos en San Luis Potosí.

Desarrollado en la Unidad o Subsede: IPICYT, sede única.

Empresa: Fondos Mixtos CONACYT – SLP.

Monto: $7,081,256.00

Línea de Investigación que atiende: Agrobiotecnología.

Zona de Influencia: Regional.

Objetivo:Objetivo generalProponer un modelo para el manejo e implementación de cultivos semi protegidos y protegidos para las Regiones Altiplano y Media, que apoye y promueva la transición de los pequeños agricultores que cultivan a cielo abierto a sistemas de agricultura protegida, de una manera sustentable para incrementar la certeza de éxito en sus cultivos para calidad nacional y de exportación, con condiciones de inocuidad.

Objetivos específicos1. Adecuar los diferentes diseños de agricultura protegida para las condiciones de SLP para que hagan más eficientes los sistemas de agricultura protegida en la zona Media y Altiplano.2. Capacitar a los pequeños agricultores interesados en producir mediante sistemas protegidos.3. Desarrollar productos y servicios específicos para proveer y facilitar soluciones tecnológicas que aumente el grado de certidumbre de éxito del sistema productivo.4. Desarrollar modelos de agronegocios para comercialización nacional o de exportación.

Descripción: La agricultura protegida se practica en las cuatro regiones del estado de San Luis Potosí (Altiplano, Centro, Media y Huasteca), produciendo principalmente jitomate, pimiento, pepino, calabaza, entre otros, en una superficie de 958 hectáreas entre invernaderos, malla sombra, macrotúnel y microtúnel. De acuerdo a la Secretaría de Desarrollo Agropecuario y Recursos Hidráulicos, en 2013 la agricultura protegida alcanzó una superficie de 489.6 hectáreas, al 2014 esta cifra incrementó a 577.7 hectáreas, con un estimado de 8 empleos generados y 200 toneladas de producción por hectárea, lo que enfatiza la importancia de contar con mejores técnicas y conocimientos que incrementen el éxito de este tipo de agricultura.Con el objetivo de proponer un modelo para el manejo e implementación de cultivos hortícolas de manera sustentable para las Regiones Altiplano y Media de SLP, mediante la capacitación de agricultores para que migren del sistema convencional de producción a cielo abierto a la producción semiprotegida (malla sombra) o protegida (invernaderos), el FOMIX-SLP, apoyó un proyecto en el marco de la convocatoria 2013-01, para incrementar la certeza de éxito en sus cultivos para calidad nacional y de exportación, con condiciones de inocuidad.

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Esta es una propuesta grupal multidisciplinaria coordinada por el IPICYT, la cual inició en el 2014 y concluirá en Agosto del 2016, en la cual participan investigadores y técnicos de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP); Centro de Tecnología Avanzada (CIATEQ); Instituto Tecnológico Superior de Rioverde (ITSRV); Centro de Producción Santa Rita (CePSaR); Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA); Junta Local de Sanidad Vegetal de Villa de Arista (JLSV) y un experto jubilado del INIFAP, y se incorporarán alumnos de diversos niveles académicos de las instituciones participantes.A la fecha se han impartido 6 cursos de capacitación de 6 semanas a 120 productores y técnicos, en el Rancho El Huevo Villa de Arista y el ITSRV en Rioverde. Los cursos fueron teórico-prácticos usando las instalaciones del CePSaR y el ITSRV, y se trataron temas como manejo de cultivos de jitomate, chile y pepino, nutrición vegetal, prácticas culturales, usos de sustratos, selección de plásticos para invernaderos, reutilización de plásticos y cintillas, aprovechamiento de desechos agrícolas mediante la elaboración de compostas, agricultura orgánica, detección oportuna por métodos moleculares y control de enfermedades y plagas mediante métodos biorracionales, control de calidad de frutos, elaboración de productos con valor agregado como mermeladas, concentrados y frutos secos, vida de anaquel, comercialización y formación de integradoras agrícolas.Se han dado entrevistas en diferentes foros y un seminario de avances en la CANACINTRA. Se cuenta ya un invernadero y casa sombra instalados en el ITSRV (500 m2 c/u) y un invernadero y una casa sombra en proceso de instalación en la Facultad de Agronomía y Veterinaria de la UASLP (770 m2 c/u) .Se han realizado análisis de patógenos a agricultores de la zona, y probado productos de control biológico contra enfermedades de hongos y bacterias de hortalizas, así como diseñado plásticos nanoestructurados ad hoc a las condiciones agroclimáticas de las zonas productoras del estado y se han obtenido productos prototipos como deshidratados, mermeladas y concentrados de jitomates producidos en CePSaR. Se cuenta ya con un proceso para reutilización de fibra de coco y cintillas para fabricar compositos. También se realizaron compostas con mezcla hoja de tomate: rastrojos: lodos de agua residual: residuos de jardinería. En este año se esperan impartir 2 cursos más a 45 agricultores y poner a funcionar las 4 vitrinas tecnológicas para la capacitación práctica. Se han incorporado 6 alumnos de licenciatura, uno de maestría y uno de doctorado. Se participará en un congreso.

Capacitación teórica en Villa de Arista, S.L.P. Capacitación práctica en el ITSRV

Impacto Científico, Social, Ambiental y /o Económico:

CientíficosSe lograrán transmitir fundamentos científicos del cultivo en agricultura protegida a cerca de 160 técnicos agrícolas o productores para producir con más certeza. Además se capacitará para generar productos con valor agregado. Por otro lado, se obtendrán los conocimientos del estado del arte de la técnica de acondicionamiento de películas acolchadas, cintillas de riego y fibra de coco, para el desarrollo de materiales reforzados, manejo de compostas, manejo eficiente del agua, control biológico de enfermedades, por citar algunos.

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TecnológicosSe obtendrán plásticos nanoestructurados ad hoc a la zona de cultivo, plásticos reforzados a partir de agroplásticos de desecho y el establecimiento de las mejores condiciones para el condicionamiento de fibras naturales provenientes de sustratos post cosecha con la posibilidad de generar propiedad intelectual. Se obtendrán las mejores condiciones para composteo. También se validará el uso de un producto para control biológico. Se contará con 4 vitrinas tecnológicas para capacitación práctica.EconómicosEl uso eficiente del agua y fertilizantes reducirá costos, así como el reusar desechos agrícolas. El control biológico por otro lado es más económico que el químico. El incrementar el rendimiento repercutirá en más ganancias. El uso de la fibra de coco en agroplásticos y materiales no poliméricos para el desarrollo de productos de mayor valor podrá potencialmente generar nuevos empleos, traduciéndose en un beneficio económico para la población en general. Cabe señalar que actualmente la fibra de coco y los plásticos son desechados como basura sin ser aprovechados.

SocialEl reducir la migración en búsqueda de trabajo ya que se requerirá de más jornales en un invernadero, mantendrá los lazos familiares unidos. Se obtendrá vegetales de mejor calidad e inocuidad que repercute en un beneficio social. El hecho de desarrollar una metodología para el acondicionamiento y el re uso de los principales desechos sólidos que se generan en los cultivos semi protegidos y protegidos, permitirá a los usuarios tener un ingreso adicional y generar fuentes de empleo.

AmbientalEl uso eficiente de este vital recurso tiene un impacto favorable al medioambiente, además se reduce el uso de plaguicidas al usar control biológico o biorracional en lugar del químico, lo cual reduce el daño al manto freático. Además se utilizarán desechos de podas para generar compostas que nutran al suelo. Por otro lado, en la actualidad la película acolcha usada y las cintilas se riego son confinadas, en el mejor de los casos, en rellenos sanitarios o a los alrededores de los cultivos de agricultura protegida y es común que sean quemados al aire libre generándose gases de combustión tóxicos. El desarrollo de la metodología para desinfectar y reciclar los residuos sólidos (tela acolchada, cintilla de riego y fibra de coco) reducirá significativamente el confinamiento de estos materiales en rellenos sanitarios, evitándose su acumulación e incineración. El contar con alternativas para no perder productos perecederos al generar una conserva de una hortaliza o una mermelada, reduce el problema de tirar producto en descomposición.

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Proyecto: Una plataforma móvil georreferenciada de participación abierta y distribuida para el estudio interdisciplinario de problemas socio-urbanos en México.

Desarrollado en la Unidad o Subsede: IPICYT, sede única.

Empresa: Fondo Institucional del CONACYT (FOINS).

Monto: $3,122,400.00

Línea de Investigación que atiende: Convocatoria “Proyectos de Desarrollo Científico para Atender Problemas Nacionales, 2014” Problemas Socio-Urbanos.

Zona de Influencia: Nacional.

Objetivo: Integración de un grupo multidisciplinario de expertos para desarrollar: 1) Una plataforma digital móvil georreferenciada de colaboración abierta distribuida a gran escala (en el Idioma Inglés, mobile crowdsourcing), y 2) Tecnologías de aprendizaje automático, minería de datos, y métodos de crowdsourcing adaptados a la realidad nacional, que sean capaces de agregar y destilar información heterogénea, oportunista, y confiable.

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El desarrollo de plataformas y tecnologías permitirán la colaboración abierta distribuida que: (1) integre las motivaciones, conocimiento y acciones de los ciudadanos con métodos científicos y tecnológicos de punta en análisis de datos, y que (2) sea capaz de impulsar la participación ciudadana a través de tecnologías móviles y de medios sociales, así como la articulación de acciones conjuntas entre ciudadanos y autoridades, con el objeto de coadyuvar al estudio, el entendimiento y la resolución de problemas urbanos en las ciudades de la República Mexicana.

Descripción: Los mayores obstáculos para la sustentabilidad social y económica en las ciudades de los países en vías de desarrollo como México, están directamente relacionados con el estado del ambiente urbano, y el nivel de organización de las acciones ciudadanas e institucionales orientadas a solventar dichos obstáculos. Por esta razón, la Meta Nacional 2, México Incluyente, establecida en el Plan Nacional de Desarrollo, a través del Programa Nacional de Desarrollo Urbano (PNDU) 2014-2018, plantea: (1) la importancia de impulsar la sustentabilidad social, promoviendo una cultura de convivencia y participación ciudadana; y (2) el fortalecimiento del tejido social en ciudades y comunidades a través de la acción ciudadana. El plan argumenta que la sustentabilidad social de las ciudades debe de reforzarse mediante la construcción de relaciones significativas entre las personas y los lugares que habitan, y que la existencia de ciudades competitivas, prósperas, justas, seguras y sustentables depende de la acción articulada de sus ciudadanos, y de las autoridades que las gestionan. Este proyecto tiene como motivación el coadyuvar a la ejecución de dos líneas de acción de la Estrategia 2.2 del Objetivo 2 (Crear un modelo de desarrollo urbano que genere bien para los ciudadanos, garantizando la sustentabilidad social, económica y ambiental.) Y dos líneas de acción de la Estrategia 6.1 del Objetivo 6 (Consolidar la Política Nacional de Desarrollo Regional a partir de las vocaciones y potencialidades económicas locales.) ambos establecidos en PNDU.

Impacto Científico, Social, Ambiental y /o Económico:Impacto social: Participación ciudadana en la que se involucre a la sociedad civil, especialmente, jóvenes de entre 15 y 26 años de edad (más de la mitad de la población en México), para la generación, verificación y análisis de información, que sirva para definir, implementar, evaluar y difundir estrategias de desarrollo urbano. Acción colectiva para impulsar la participación ciudadana y la articulación de acciones conjuntas entre ciudadanos y autoridades. Investigación y desarrollo tecnológico para contribuir al estudio, el entendimiento y la solución de problemas urbanos concretos en las ciudades de la República Mexicana incluyendo: el desarreglo del ambiente urbano en ciudades, la seguridad en las ciudades, y la concientización ciudadana a través de educación en temas cívico-urbanos.

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Datos adicionales:

Participación Center for Mobile Life Studies de instituciones de México y Suiza.- Usuarios de la plataforma para experimentos de crowdsourcing para investigar los problemas urbanos planteados en la propuesta:Universidad Iberoamericana, la Universidad de Guanajuato, el Instituto Superior de León (ITSI), La ONG Signos Irapuato, y el CECYTE Guanajuato, Observatorio Ciudad de Querétaro y UAQ.Participación Centro Geo y CIDE. Vigencia 24 meses.Etapa 1 $1’863,400.00Diseño de plataforma móvil georreferenciada, aplicaciones móviles y metodologías de análisis.Etapa 2 $1’259,000.00Validación de la plataforma móvil georreferenciada, aplicaciones móviles y metodologías de análisis de datos.

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Proyecto: Innovación para disminución de huella ecológica en procesos de confitería mediante la generación de energía eléctrica, uso de energía solar y recirculación de energía térmica (CONENERGIA).

Desarrollado en la Unidad o Subsede: IPICYT, sede única.

Empresa: CANEL’S S.A deE C.V.

Monto: $10, 960,497.70

Línea de Investigación que atiende: Biodinámica y sistemas no-lineales.

Zona de Influencia: Nacional e Internacional.

Objetivo: Transferir tecnología de un sistema de generación de energía eléctrica utilizando gas natural, así como también el uso de la energía solar y térmica aprovechable en los diferentes procesos a fin de reducir la huella ecológica de la empresa.

Descripción: Se realizará la transferencia tecnológica de un prototipo de generación de energía eléctrica que administre la energía generada en horarios punta, cargos por demanda, manteniendo la calidad de la energía eléctrica suministrada. Por otro lado, se innovará en el diseño de los colectores solares para incrementar el gradiente de la temperatura del agua de entrada a las calderas (en la etapa de precalentamiento) y de los intercambiadores de calor. Contemplando una recirculación de la energía térmica disponible en calderas y en la planta de generación de energía.

Impacto Científico, Social, Ambiental y /o Económico:•Impacto Científico Cualitativo: a). - Desarrollo de algoritmos de control para el sistema inteligente de aprovechamiento de Energía. b). - Desarrollo de algoritmos de control en la conexión/desconexión con la red de CFE para el autoabastecimiento de la energía generada •Impacto Científico Cuantitativo: a). - 2 Informes Internos acerca del funcionamiento del sistema Inteligente. b). - Posible publicación de 1 artículo en revista científica. FICHA PÚBLICA DEL PROYECTO PROGRAMA DE ESTÍMULOS A LA INNOVACIÓN •Impacto

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Tecnológico Cualitativo: a). - Desarrollo de un control maestro para el aprovechamiento eficiente de los flujos de energía en el sistema. b). - Incorporación de tecnologías no convencionales en el prototipo presentado •Impacto Tecnológico Cuantitativo: a). - 1 sistema inteligente de aprovechamiento de energía y disminución de huella ecológica, como huella ambiental, mediante el uso de equipos no convencionales. •Impacto Económico Cualitativo: a). - Reducción de los costos de consumo de energía eléctrica, energía térmica y generación de frío b). - Comercialización del prototipo al público interesado. •Impacto Económico Cuantitativo: a). - Ahorro de consumos energéticos anual valuado en $2,422,789.58 Pesos. b). - Ventas de $ 20,000,000.00 anual por el prototipo.•Impacto Ambiental Cualitativo: a).- Disminución de los consumos energéticos (luz y gas natural) de la empresa b).- Disminución de la huella ecológica (emisiones de CO2 y descargas de agua al drenaje) generada por la empresa hacia el medio ambiente •Impacto Ambiental Cuantitativo: a).- Disminución de aproximadamente 574 Toneladas Anuales de CO2 como efecto indirecto de la disminución de los consumos energéticos b).- Disminución de aproximadamente 91 Toneladas Anuales de CO2 por el uso de agua caliente proveniente de los colectores solares en las calderas c).- Aprovechamiento del 30% de la energía térmica desperdiciada en el Motogenerador con opción de aprovechar otro 40% en etapas posteriores

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Proyecto: Recubrimiento de metales.

Desarrollado en la Unidad o Subsede: IPICYT, sede única.

Empresa: Casa de Moneda de México (CMM).

Monto: $1,248,582.1

Línea de Investigación que atiende: Ingeniería Ambiental.

Zona de Influencia: Internacional.

Objetivo: Determinar las condiciones óptimas para recubrir metales preciosos, como oro y plata, con un material a base de carbono, con la finalidad de evitar una futura afectación de los mismos en el ambiente y/o al estar en contacto con líquidos o gases. Además, diseñar la celda electroquímica más adecuada para implementar el proceso en las instalaciones de CMM.

Descripción: Debido a la susceptibilidad que presentan las piezas de metales preciosos de oro y plata, como por ejemplo monedas conmemorativas, que se fabrican en la CMM se propuso desarrollar un recubrimiento a base de

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carbono, para proteger las piezas de ataques químicos y de daños mecánicos que afectan la apariencia de las mismas.El proyecto tuvo una duración de seis meses. En la primera fase de este proyecto se determinó la factibilidad de recubrir piezas de oro y plata con el material a base de carbono, lo cual se confirmó mediante estudios de exposición de las piezas metálicas recubiertas, a un ambiente altamente oxidante. Se observó que por un lado, se obtuvieron recubrimientos muy delgados y transparentes que no afectaron la apariencia física de las piezas, mientras que por otro lado, se le protege del proceso de oxidación. En la segunda fase del proyecto, se diseñó una celda electroquímica a escala laboratorio para optimizar los parámetros de preparación de recubrimientos, sobre piezas modelo, mediante la deposición electroforética, tales como la concentración del material a base de carbono de partida, el medio electrolítico adecuado en función del pH y concentración de sales, el arreglo y material de los electrodos, consumo energético en función de la densidad de corriente eléctrica empleada. Además, se evaluó la calidad de los recubrimientos en cámaras saturadas de agentes oxidantes, simulando una corrosión acelerada. Una vez que se optimizaron dichos parámetros, se implementó el proceso con piezas de metales preciosos reales, al mismo tiempo que se capacitó a personal de la empresa. Una vez implementado el proceso, se llevó a cabo un seguimiento del mismo durante un mes en la planta de producción de la empresa.

Impacto Científico, Social, Ambiental y/o Económico: La producción de recubrimientos a base de carbono por métodos electroquímicos representa una manera sencilla, menos costosa y más controlable que otros métodos. En particular, se implementó el método de deposición electroforética catódica en dos etapas. En la primera, las partículas, con carga eléctrica superficial, del material carbonoso en la suspensión acuosa, se mueven debido a la influencia de un campo eléctrico, y en la segunda etapa, las partículas se depositan en la superficie del metal de interés al mismo tiempo que se reducen, obteniéndose de esta manera una película compacta y transparente. Desde el punto de vista científico, se generó conocimiento sobre el mecanismo a través del cual se pueden controlar parámetros como la fuerza iónica, y carga eléctrica de la partícula para favorecer una deposición electroforética catódica, algo poco común, considerando que generalmente se recurre al modo de deposición electroforética anódica, para preparar este tipo de recubrimientos. De esta manera, se buscó obtener depósitos uniformes con una homogeneidad microestructural y un control adecuado del espesor de la película. Además, para este proceso no se requiere de equipo muy costoso, lo cual facilita su escalamiento.Desde el punto de vista social, este proyecto representa un reconocimiento por parte de la empresa a la investigación científica, considerando que invertir en ello le permite el desarrollo de nuevos productos y procesos que la convierten en una empresa innovadora y competitiva, no solo a nivel nacional sino internacional. La deposición electroforética es un método que se escala fácilmente para la producción en masa, a través del cual se fabricaron recubrimientos adecuados para preservar la calidad de las piezas preciosas que fabrica la empresa, lo cual a su vez satisface la demanda de sus clientes. A pesar de ser un proceso que consume energía eléctrica, el gasto energético del mismo no representa un alto costo, considerando el valor de las piezas recubiertas. Esto se demostró mediante un balance de costos de reactivos, materiales de la celda y electrodos, y el costo de la energía eléctrica consumida, dando como resultado un costo hasta mil veces menor al de la pieza recubierta.Desde el punto de vista ambiental, la deposición electroforética requiere de un medio electrolítico adecuado, que bien puede ser orgánico o acuoso. En este proyecto se ha empleó un medio acuoso, a base de sales de fosfatos porque además de haberse comprobado que ofrece un medio conductor eléctrico ideal para el proceso, tiene la ventaja de ser económicamente viable y ambientalmente amigable. Además, las aguas residuales provenientes de este proceso, pueden ser remediadas en la planta de tratamiento de agua residual de la empresa cumpliendo con la norma de no liberar desechos al ambiente.

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