1 00:00:00,960 --> 00:00:02,817 Al crecer en el norte de Wisconsin, 2 00:00:02,841 --> 00:00:06,650 naturalmente desarrollé una conexión con el río Misisipi. 3 00:00:07,167 --> 00:00:08,341 Cuando era pequeña, 4 00:00:08,365 --> 00:00:12,512 mi hermana y yo competíamos para ver quién podía deletrear 5 00:00:12,536 --> 00:00:16,250 "M-i-s-i-s-i-p-i" más rápido. 6 00:00:16,945 --> 00:00:18,703 Cuando estaba en la escuela primaria, 7 00:00:18,713 --> 00:00:23,244 aprendí sobre los primeros exploradores y sus expediciones, 8 00:00:23,268 --> 00:00:25,848 Marquette y Joliet, y cómo usaron los Grandes Lagos, 9 00:00:25,873 --> 00:00:30,171 el río Misisipi y sus tributarios para descubrir el Medio Oeste 10 00:00:30,195 --> 00:00:33,395 y mapear una ruta comercial al golfo de México. 11 00:00:34,466 --> 00:00:35,910 En la escuela de posgrado, 12 00:00:35,934 --> 00:00:38,325 tuve la suerte de poder ver el río Misisipi 13 00:00:38,345 --> 00:00:40,917 por la ventana de mi laboratorio de investigación 14 00:00:40,947 --> 00:00:42,914 en la Universidad de Minnesota. 15 00:00:43,680 --> 00:00:47,080 Durante ese período de cinco años, llegué a conocer el río Misisipi. 16 00:00:47,425 --> 00:00:49,742 Llegué a conocer su naturaleza temperamental 17 00:00:49,766 --> 00:00:52,861 y dónde sus orillas se inundarían en un momento determinado, 18 00:00:52,885 --> 00:00:57,199 y poco después se verían sus costas secas. 19 00:00:58,218 --> 00:01:00,980 Hoy, como fisicoquímica orgánica, 20 00:01:01,004 --> 00:01:03,035 estoy comprometida a usar mi entrenamiento 21 00:01:03,059 --> 00:01:06,245 para ayudar a proteger ríos como el Misisipi 22 00:01:06,269 --> 00:01:09,589 del exceso de sal que proviene de la actividad humana. 23 00:01:10,374 --> 00:01:11,549 Porque, saben, 24 00:01:11,573 --> 00:01:15,920 la sal puede contaminar los ríos de agua dulce. 25 00:01:16,422 --> 00:01:22,264 Los ríos de agua dulce solo tienen niveles de sal de 0,05 %. 26 00:01:22,677 --> 00:01:25,700 A este nivel es segura para el consumo. 27 00:01:26,246 --> 00:01:30,238 Pero la mayor parte del agua en nuestro planeta se encuentra en océanos, 28 00:01:30,300 --> 00:01:34,322 y el agua del océano tiene un nivel de salinidad de más del 3 %. 29 00:01:34,346 --> 00:01:37,506 Si bebieran eso, enfermarían muy rápido. 30 00:01:38,427 --> 00:01:43,061 Entonces, si comparamos el volumen relativo del agua del océano 31 00:01:43,085 --> 00:01:46,363 con el agua de ríos que hay en el planeta... 32 00:01:46,387 --> 00:01:49,331 Supongamos que somos capaces de poner el agua del océano 33 00:01:49,355 --> 00:01:51,993 en una piscina olímpica. 34 00:01:52,087 --> 00:01:54,133 En ese caso, el agua de los ríos del planeta 35 00:01:54,184 --> 00:01:56,467 cabría en una jarra de casi 4 litros. 36 00:01:57,095 --> 00:01:59,897 Pueden notar que se trata de un recurso muy valioso. 37 00:02:00,031 --> 00:02:02,864 Pero ¿lo tratamos como un recurso valioso? 38 00:02:02,888 --> 00:02:05,201 ¿O más bien lo tratamos como a esa vieja alfombra 39 00:02:05,211 --> 00:02:08,394 que ponemos en la puerta de casa para limpiarnos los pies? 40 00:02:09,244 --> 00:02:13,403 Tratar a los ríos como una vieja alfombra tiene consecuencias graves. 41 00:02:13,427 --> 00:02:14,627 Echemos un vistazo. 42 00:02:15,022 --> 00:02:19,022 Veamos lo que una cucharadita de sal puede hacer. 43 00:02:19,530 --> 00:02:21,794 Si agregamos una cucharadita de sal 44 00:02:21,818 --> 00:02:25,190 a esta piscina olímpica con agua de océano, 45 00:02:25,284 --> 00:02:27,550 el agua de océano permanece agua de océano. 46 00:02:28,085 --> 00:02:30,315 Pero si añadimos esa misma cucharadita de sal 47 00:02:30,339 --> 00:02:33,251 a esta jarra de casi 4 litros de agua de río, 48 00:02:33,355 --> 00:02:36,512 de repente se vuelve demasiado salada para el consumo. 49 00:02:37,059 --> 00:02:38,501 Lo importante de esto es que, 50 00:02:38,525 --> 00:02:43,941 como el volumen de los ríos es tan pequeño comparado con el de los océanos, 51 00:02:43,955 --> 00:02:46,818 los ríos son especialmente vulnerables a la actividad humana, 52 00:02:46,828 --> 00:02:49,321 y debemos protegerlos. 53 00:02:50,117 --> 00:02:52,482 Recientemente, revisé la literatura 54 00:02:52,506 --> 00:02:55,659 para corroborar la salud de los ríos de distintas partes del mundo. 55 00:02:55,669 --> 00:02:58,839 Y esperaba ver ríos en malas condiciones 56 00:02:58,863 --> 00:03:03,736 en regiones con escasez de agua y gran desarrollo industrial. 57 00:03:03,760 --> 00:03:06,627 Eso fue lo que noté en el norte de China y en India. 58 00:03:07,736 --> 00:03:12,146 Pero me sorprendí al leer un artículo de 2018 59 00:03:12,170 --> 00:03:16,734 en que se tomaron como muestra 232 ríos 60 00:03:16,758 --> 00:03:19,241 en EE. UU. 61 00:03:19,345 --> 00:03:24,350 Y de esos ríos, el 37 % tenía niveles crecientes de salinidad. 62 00:03:25,204 --> 00:03:26,926 Lo más sorprendente 63 00:03:26,950 --> 00:03:29,783 es que los que tienen mayores incrementos 64 00:03:29,807 --> 00:03:32,712 fueron encontrados al este de EE. UU. 65 00:03:32,736 --> 00:03:34,767 y no en el árido suroeste. 66 00:03:35,480 --> 00:03:38,101 Los autores de este artículo proponen 67 00:03:38,125 --> 00:03:42,854 que esto podría deberse al uso de sal para descongelar las carreteras. 68 00:03:43,751 --> 00:03:46,349 Potencialmente, otra fuente de esta sal 69 00:03:46,373 --> 00:03:49,506 podrían ser las aguas residuales industriales saladas. 70 00:03:50,084 --> 00:03:55,222 Como pueden ver, las actividades humanas pueden convertir ríos de agua dulce 71 00:03:55,406 --> 00:03:57,906 en agua más parecida a la de los océanos. 72 00:03:57,930 --> 00:04:01,513 Tenemos que actuar antes de que sea demasiado tarde. 73 00:04:02,231 --> 00:04:04,056 Yo tengo una propuesta. 74 00:04:04,942 --> 00:04:09,251 Podemos adoptar un mecanismo de defensa fluvial de tres pasos, 75 00:04:09,275 --> 00:04:14,215 y si los usuarios de aguas industriales practican este mecanismo de defensa, 76 00:04:14,359 --> 00:04:18,533 podremos salvaguardar nuestros ríos mucho más. 77 00:04:18,899 --> 00:04:23,760 Esto implica, en primer lugar, extraer menos agua de los ríos 78 00:04:23,847 --> 00:04:27,810 al implementar el reciclaje de agua y operaciones de reúso. 79 00:04:28,403 --> 00:04:29,561 Número dos: 80 00:04:29,585 --> 00:04:33,593 necesitamos extraer la sal de estas aguas residuales industriales, 81 00:04:33,617 --> 00:04:37,132 recuperarlas y reusarlas para otros propósitos. 82 00:04:37,695 --> 00:04:41,760 Y número tres: necesitamos convertir a los consumidores de sal, 83 00:04:41,784 --> 00:04:44,839 que actualmente obtienen sal de las minas, 84 00:04:44,863 --> 00:04:49,447 en consumidores de sal que la obtengan de fuentes recicladas. 85 00:04:49,942 --> 00:04:53,388 Este mecanismo de defensa de tres partes ya se está aplicando. 86 00:04:53,422 --> 00:04:56,535 Esto es lo que están implementando en el norte de China y en India 87 00:04:56,545 --> 00:04:58,568 para rehabilitar los ríos. 88 00:04:59,123 --> 00:05:00,647 Pero la propuesta aquí 89 00:05:00,671 --> 00:05:04,877 es usar este mecanismo de defensa para proteger nuestros ríos 90 00:05:04,901 --> 00:05:07,435 y no tener que rehabilitarlos. 91 00:05:08,159 --> 00:05:11,595 La buena noticia es que ya tenemos la tecnología para hacerlo. 92 00:05:11,619 --> 00:05:13,000 Es con membranas. 93 00:05:13,532 --> 00:05:16,762 Las membranas pueden separar la sal del agua. 94 00:05:17,593 --> 00:05:20,728 Las membranas han existido por varios años, 95 00:05:20,752 --> 00:05:25,714 y se basan en materiales poliméricos que separan de acuerdo con el tamaño 96 00:05:25,738 --> 00:05:28,029 o de acuerdo con la carga. 97 00:05:28,371 --> 00:05:31,895 Las membranas usadas para separar la sal del agua 98 00:05:31,919 --> 00:05:34,942 típicamente separan de acuerdo con la carga. 99 00:05:34,966 --> 00:05:37,569 Estas membranas tienen carga negativa 100 00:05:37,593 --> 00:05:40,434 y ayudan a repeler iones cloruro de carga negativa 101 00:05:40,458 --> 00:05:42,525 que se encuentran en la sal disuelta. 102 00:05:43,974 --> 00:05:48,426 Como mencioné ya, estas membranas han existido por algunos años 103 00:05:48,450 --> 00:05:55,433 y actualmente purifican unos 94 millones de litros de agua por minuto. 104 00:05:55,457 --> 00:05:57,372 En realidad, más que eso. 105 00:05:57,770 --> 00:05:59,170 Pero pueden hacer más. 106 00:06:00,254 --> 00:06:04,952 Estas membranas se basan en el principio de ósmosis inversa. 107 00:06:05,421 --> 00:06:10,336 La ósmosis es un proceso natural que ocurre en nuestro organismo, 108 00:06:10,346 --> 00:06:12,362 se trata del funcionamiento de las células. 109 00:06:12,382 --> 00:06:15,714 La ósmosis ocurre cuando en dos cámaras 110 00:06:15,738 --> 00:06:19,316 se separan dos niveles de concentración de sal. 111 00:06:19,340 --> 00:06:21,330 Una tiene baja concentración de sal, 112 00:06:21,350 --> 00:06:23,504 y la otra tiene una alta concentración de sal. 113 00:06:23,528 --> 00:06:27,562 Una membrana semipermeable separa estas dos cámaras. 114 00:06:27,871 --> 00:06:30,307 Y según el proceso natural de ósmosis, 115 00:06:30,331 --> 00:06:34,341 lo que ocurre es que el agua naturalmente se transporta a través de la membrana 116 00:06:34,365 --> 00:06:38,686 del área de baja concentración de sal al área de alta concentración de sal, 117 00:06:38,802 --> 00:06:41,569 hasta alcanzar un equilibrio. 118 00:06:42,437 --> 00:06:46,112 La ósmosis inversa es lo contrario al proceso natural. 119 00:06:46,136 --> 00:06:48,260 Para lograr esta inversión, 120 00:06:48,284 --> 00:06:53,138 lo que hacemos es aplicar presión a la cámara con alta concentración 121 00:06:53,162 --> 00:06:56,741 y, al hacer esto, dirigimos al agua en dirección opuesta. 122 00:06:57,130 --> 00:07:00,559 Y así, el lado de alta concentración se vuelve más salado, 123 00:07:00,583 --> 00:07:01,963 más concentrado, 124 00:07:01,987 --> 00:07:05,983 y el lado de baja concentración se convierte en agua purificada. 125 00:07:06,436 --> 00:07:11,253 Al usar la ósmosis inversa podemos tomar agua residual industrial 126 00:07:11,277 --> 00:07:15,879 y convertir hasta el 95 % de ella en agua pura, 127 00:07:15,903 --> 00:07:20,206 dejando solo el 5 % como mezcla salada concentrada. 128 00:07:21,022 --> 00:07:25,739 Ahora bien, este 5 % de mezcla salada concentrada no es un desperdicio. 129 00:07:25,879 --> 00:07:28,581 Los científicos también han desarrollado membranas 130 00:07:28,605 --> 00:07:32,948 que fueron modificadas para permitir el paso de ciertas sales 131 00:07:32,972 --> 00:07:34,122 y no el de otras. 132 00:07:34,939 --> 00:07:36,273 Usando estas membranas, 133 00:07:36,297 --> 00:07:39,395 que comúnmente se conocen como membranas de nanofiltración, 134 00:07:39,419 --> 00:07:42,752 este 5 % de solución salina concentrada 135 00:07:42,776 --> 00:07:46,267 puede convertirse en una solución salina purificada. 136 00:07:46,863 --> 00:07:51,934 Así, usando la ósmosis inversa y las membranas de nanofiltración, 137 00:07:51,958 --> 00:07:54,434 podemos convertir el agua residual industrial 138 00:07:54,458 --> 00:07:58,228 en un recurso de agua y sal. 139 00:07:58,633 --> 00:08:00,247 Y, al hacer esto, 140 00:08:00,271 --> 00:08:04,668 lograr los pilares uno y dos de este mecanismo de defensa fluvial. 141 00:08:05,557 --> 00:08:10,160 He presentado esto a varios usuarios de agua industrial, 142 00:08:10,184 --> 00:08:15,561 y la respuesta común es: "Sí, pero ¿quién va a usar mi sal?". 143 00:08:16,014 --> 00:08:19,014 Es por eso por lo que el pilar número tres es tan importante. 144 00:08:19,038 --> 00:08:22,818 Necesitamos transformar a las personas que usan sal proveniente de minas 145 00:08:22,842 --> 00:08:25,548 en consumidores de sal reciclada. 146 00:08:26,080 --> 00:08:28,707 ¿Quiénes son estos consumidores de sal? 147 00:08:29,056 --> 00:08:31,326 En EE. UU. en 2018, 148 00:08:31,350 --> 00:08:36,249 descubrí que el 43 % de la sal consumida en el país 149 00:08:36,273 --> 00:08:39,519 se usó para descongelar carreteras. 150 00:08:40,289 --> 00:08:43,553 El 39 % se usó en la industria química. 151 00:08:43,577 --> 00:08:46,410 Echemos un vistazo a estas dos aplicaciones. 152 00:08:46,927 --> 00:08:49,634 Estaba sorprendida. 153 00:08:49,958 --> 00:08:53,037 En la temporada de invierno 2018-2019, 154 00:08:53,141 --> 00:08:56,094 un millón de toneladas de sal 155 00:08:56,118 --> 00:09:00,161 se usó en carreteras del estado de Pensilvania. 156 00:09:01,315 --> 00:09:03,318 Un millón de toneladas de sal es suficiente 157 00:09:03,358 --> 00:09:06,338 para llenar dos tercios del Empire State Building. 158 00:09:07,030 --> 00:09:10,672 Eso representa un millón de toneladas de sal extraída de la Tierra, 159 00:09:10,826 --> 00:09:12,524 usada en nuestras carreteras, 160 00:09:12,548 --> 00:09:16,490 y que luego se arroja al ambiente y a nuestros ríos. 161 00:09:17,625 --> 00:09:19,672 La propuesta que presento 162 00:09:19,706 --> 00:09:24,666 es que al menos podríamos obtener esa agua residual industrial salada, 163 00:09:24,690 --> 00:09:27,102 evitar que acabe en los ríos 164 00:09:27,126 --> 00:09:30,180 y usar más bien esa sal para las carreteras. 165 00:09:30,204 --> 00:09:32,954 Así cuando el derretimiento ocurra en la primavera 166 00:09:32,978 --> 00:09:35,728 y tengamos una escorrentía de alta salinidad, 167 00:09:35,752 --> 00:09:40,736 los ríos estén al menos en mejores condiciones para defenderse. 168 00:09:42,053 --> 00:09:47,544 Ahora bien, como química, la oportunidad que me entusiasma más 169 00:09:47,592 --> 00:09:52,274 es el concepto de introducir sal circular a la industria química. 170 00:09:53,052 --> 00:09:57,449 La industria del cloro-álcali es perfecta. 171 00:09:58,028 --> 00:10:01,498 La industria del cloro-álcali es la fuente de epoxi, 172 00:10:01,522 --> 00:10:04,376 de los uretanos y solventes 173 00:10:04,400 --> 00:10:08,040 y muchos productos útiles que usamos en nuestra vida cotidiana. 174 00:10:08,593 --> 00:10:13,138 Y utiliza el cloruro de sodio como su fuente de alimentación clave. 175 00:10:13,934 --> 00:10:18,646 La idea es que, antes que nada, revisemos la economía lineal. 176 00:10:18,673 --> 00:10:22,006 En una economía lineal, la sal de obtiene de minas, 177 00:10:22,030 --> 00:10:24,085 y atraviesa este proceso de cloro-álcali: 178 00:10:24,095 --> 00:10:26,233 se transforma en una sustancia química básica, 179 00:10:26,253 --> 00:10:28,831 que luego puede convertirse en otro producto nuevo, 180 00:10:28,855 --> 00:10:30,788 o en uno más funcional. 181 00:10:31,300 --> 00:10:33,982 Pero durante el proceso de conversión, 182 00:10:34,006 --> 00:10:37,815 a menudo la sal se regenera como subproducto, 183 00:10:37,839 --> 00:10:40,427 y termina en las aguas residuales industriales. 184 00:10:41,402 --> 00:10:46,457 Entonces, la idea es que podemos introducir circularidad 185 00:10:46,497 --> 00:10:49,095 y podemos reciclar el agua y la sal 186 00:10:49,125 --> 00:10:52,785 de esas corrientes de aguas residuales industriales de las fábricas, 187 00:10:52,839 --> 00:10:56,910 y podemos enviarla al inicio del proceso de cloro-álcali. 188 00:10:58,388 --> 00:10:59,594 Sal circular. 189 00:10:59,936 --> 00:11:02,078 ¿Cuál es el impacto de esto? 190 00:11:02,420 --> 00:11:04,849 Bueno, tomemos un solo ejemplo: 191 00:11:04,873 --> 00:11:08,359 el 50 % de la producción mundial de óxido de propileno 192 00:11:08,383 --> 00:11:10,835 se realiza a través del proceso de cloro-álcali. 193 00:11:11,379 --> 00:11:16,616 Eso es un total de unos 5 millones de toneladas de óxido de propileno 194 00:11:16,640 --> 00:11:18,919 al año, a nivel mundial. 195 00:11:19,768 --> 00:11:23,676 Es decir, 5 millones de toneladas de sal extraídos de la Tierra 196 00:11:23,950 --> 00:11:27,839 convertidos a través del proceso cloro-álcali en óxido de propileno, 197 00:11:27,863 --> 00:11:29,553 y luego, durante ese proceso, 198 00:11:29,577 --> 00:11:31,747 5 millones de toneladas de sal 199 00:11:31,787 --> 00:11:34,297 terminan en corrientes de aguas residuales. 200 00:11:34,547 --> 00:11:36,031 Esos 5 millones de toneladas 201 00:11:36,055 --> 00:11:39,492 son suficiente para llenar tres Empire State Building. 202 00:11:39,794 --> 00:11:41,794 Y esa cantidad es anual. 203 00:11:42,157 --> 00:11:47,496 Podemos ver cómo la sal circular puede proveer una barrera 204 00:11:47,720 --> 00:11:51,767 para nuestros ríos frente a la descarga excesiva de sal. 205 00:11:52,446 --> 00:11:54,035 Quizá se pregunten: 206 00:11:54,059 --> 00:11:58,049 "Si estas membranas han existido por varios años, 207 00:11:58,073 --> 00:12:00,768 entonces ¿por qué las personas no están implementando 208 00:12:00,798 --> 00:12:02,721 la reutilización de aguas residuales?". 209 00:12:02,786 --> 00:12:07,709 Pues porque cuesta dinero implementar la reutilización de agua residual. 210 00:12:08,114 --> 00:12:09,700 Y, en segundo lugar, 211 00:12:09,724 --> 00:12:12,886 el agua en estas regiones está infravalorada. 212 00:12:13,323 --> 00:12:14,657 Hasta que es muy tarde. 213 00:12:15,244 --> 00:12:19,783 Si no planificamos la sustentabilidad del agua dulce, 214 00:12:19,807 --> 00:12:22,064 habrá consecuencias graves. 215 00:12:22,104 --> 00:12:25,526 Pueden preguntar a una de las industrias químicas más grandes del mundo 216 00:12:25,546 --> 00:12:29,027 que el año pasado tuvo una pérdida de USD 280 millones 217 00:12:29,051 --> 00:12:33,040 debido a los bajos niveles del río Rin en Alemania. 218 00:12:33,995 --> 00:12:37,855 Pueden preguntar a los residentes de Ciudad del Cabo, en Sudáfrica, 219 00:12:37,879 --> 00:12:42,056 quienes experimentaron año a año sequías que agotaron sus reservas de agua, 220 00:12:42,101 --> 00:12:45,368 y luego se les pidió que no descargaran su inodoro. 221 00:12:46,292 --> 00:12:50,317 Como pueden ver, las membranas son una solución 222 00:12:50,339 --> 00:12:54,766 con la que podemos proveer agua pura, 223 00:12:54,790 --> 00:12:58,848 podemos proveer sal pura usando estas membranas, 224 00:12:59,268 --> 00:13:02,273 y así proteger nuestros ríos para las futuras generaciones. 225 00:13:02,734 --> 00:13:03,893 Gracias. 226 00:13:03,917 --> 00:13:06,441 (Aplausos)