El reciclaje y el cuidado ambiental cobran cada vez más importancia para el desarrollo del sector productivo de la Provincia, que debe combinar la maximización de la productividad y las ganancias con una equilibrada convivencia con nuestro hábitat. Un ejemplo de esto es el reciclado de desechos agroindustriales, como es el caso de los envases vacíos de fitosanitarios (agroquímicos) para que no contaminen los campos, el agua y los recursos de consumo humano.
En la Provincia existe un programa de reciclado de envases vacíos de fitosanitarios que implica la instalación de Centros de Acopio Transitorio (CATs). Estos centros están distribuidos en diferentes puntos del territorio bonaerense en donde se recolectan los envases que luego son retirados por camiones especializados. A su vez, estos lugares cuentan con el apoyo de Puntos de Recolección Itinerantes (PRIs) donde los productores pueden acercar sus envases para que sean trasladados a los CATs en las denominadas Campañas de Recolección Itinerantes (CRIs), en las que se busca que los productores acerquen los envases en determinados días y horarios. Actualmente se están llevando adelante campañas en municipios como Pringles, Daireaux, Puan, entre otros partidos del sudoeste bonaerense. Los envases recolectados se trasladan finalmente hacia plantas industriales donde son reciclados o destruidos dependiendo del material.
En esta línea, un proyecto impulsado por el Centro de Emprendedorismo y Desarrollo Territorial Sostenible (CEDETS, dependiente de UPSO-CIC) y la Planta Piloto de Ingeniería Química (PLAPIQUI, de UNS-CONICET) busca optimizar la recolección de envases vacíos de fitosanitarios en particular y la gestión de residuos agroindustriales en general a través de herramientas digitales de apoyo a la toma de decisiones, para que las entidades responsables de gestionar tales desechos puedan planificar el sistema de forma mucho más eficiente y rápida. El grupo que motoriza el proyecto busca aplicar las herramientas de toma de decisión mediante Modelos Matemáticos, Ciencia de Datos y Machine Learning.
Las investigadoras e investigadores del Centro PLAPIQUI.
El CAT de la localidad de Villalonga. FOTO: Ministerio de Ambiente bonaerense
Optimización de componentes económicos, ambientales y sociales
El estudio aborda los aspectos económicos, ambientales y sociales de la gestión de residuos y se focaliza en la problemática asociada a los productores y municipios de la Provincia contemplando todas las fases del manejo y logística de los residuos. De esta manera, el proyecto busca desarrollar estrategias para la gestión integral sostenible de residuos agroindustriales mediante el uso de la programación matemática y técnicas complementarias de ciencia de datos.
Estas herramientas, basadas en criterios matemáticos, se rigen por “funciones objetivo”. “Dependiendo del problema que se tenga y el objetivo que se persiga, uno puede representar el sistema mediante ecuaciones, incluyendo los criterios de desempeño que tenga el tomador de decisión, y buscar con un algoritmo implementado en computadora la mejor solución para el problema que se está abordando”, sintetiza la doctora Antonela Sorichetti, una de las integrantes del proyecto.
¿Cómo funciona este modelo matemático inteligente? “Si alguien busca minimizar, por ejemplo, el consumo de combustible para reducir el impacto ambiental de la emisión de dióxido de carbono, el modelo matemático inteligente puede determinar la mejor manera de trasladar el vehículo de un lugar a otro utilizando la menor cantidad de combustible posible”, explica Alberto Bandoni del PLAPIQUI. Los resultados generados por esta herramienta pueden ser un insumo para otros modelos del sistema de residuos, por ejemplo, el de localización de infraestructura de CATs.
Para lograr un sistema de gestión sostenible, los modelos matemáticos a ser desarrollados por el proyecto tienen previsto incluir objetivos económicos, ambientales y sociales como criterios a optimizar. “Estos objetivos, a su vez, se clasifican en objetivos individuales o múltiples, de manera que la persona que toma la decisión pueda balancear todos los puntos”, explica Sorichetti sobre este punto.
El objetivo económico se focaliza en minimizar los costos asociados al diseño y operación de la red de recolección. El objetivo ambiental busca cuantificar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) implicadas en el transporte y la instalación y operación de los CATs y unidades de procesamiento. Por último, en el objetivo social se busca incorporar aspectos que faciliten el manejo del residuo por parte de los generadores, minimizando los riesgos a su salud y a la de la población en general.
La formulación matemática permite considerar los esquemas de gestión que surgen de aplicar el Principio de Responsabilidad Extendida y Compartida del Productor (REP) el cual normalmente se incluye en las regulaciones para gestión de residuos. Asimismo, es posible incorporar restricciones operativas específicas de la región bajo estudio, así como evaluar el efecto de distintos parámetros operativos sobre la estructura de la red de logística inversa y su operatividad.
Los CATs de las localidades de Pellegrini y Villarino. FOTOS: Ministerio de Ambiente bonaerense.
Modelos predictivos de programación matemática
El desarrollo de modelos predictivos de programación matemática para elaborar herramientas de apoyo a la toma de decisiones no es otra cosa que el desarrollo de software, para asistir a las entidades encargadas de la gestión de los residuos de la Provincia. Así, uno de los objetivos que se proponen las y los investigadores es analizar escenarios y diseñar estrategias para la implementación de sistemas de gestión integral eficiente y sostenible de los diferentes residuos provenientes del sector agroindustrial bonaerense; así como el desarrollo de indicadores que permitan evaluar el desempeño del sistema de gestión.
Adicionalmente, el desarrollo de interfaces de usuario, aplicaciones web y la integración de las herramientas desarrolladas con sistemas de información geográfica para facilitar el ingreso de datos y la visualización de resultados es una parte esencial para lograr transferir el software propiamente dicho y los resultados y conclusiones de los análisis a los encargados de la toma de decisión en la Provincia.
La Planta PLAPIQUI, uno de los centros CONICET más antiguos del país, trabaja desde hace años en el desarrollo de modelos para asistir en la toma de decisiones asociadas a las áreas de salud y ambiente. En el inicio de este proyecto, la doctora Antonela Sorichetti (ex becaria de la CIC) trabajó para su tesis doctoral en el desarrollo de modelos matemáticos para diseñar la red logística de recolección de envases vacíos de fitosanitarios.
El problema de los envases contenedores de fitosanitarios
Actualmente los envases de fitosanitarios que se usan para eliminar las plagas y malezas en los cultivos, representan un factor de contaminación grande para el territorio de la provincia. “Si bien existe un protocolo para lavado y disposición de los envases vacíos de fitosanitarios, muchas veces dicho protocolo no se sigue correctamente, lo que puede generar problemas en el ambiente y en la salud de las personas”, agrega Aníbal Blanco, doctor en Ingeniería Química de PLAPIQUI. En ocasiones estos envases terminan siendo utilizados como recipientes para contener agua para uso humano o animal. “Muchas veces los envases quedan tirados o incluso enterrados en campos”, agrega la doctora Sorichetti.
El proyecto busca contribuir, mediante el uso de estas herramientas de apoyo a la gestión, a que los productores tengan mayores facilidades para seguir el protocolo de disposición segura de los envases. El material de los envases de fitosanitarios se puede reciclar para ciertos usos que no tengan que ver con la ingesta de alimentos (entre otros usos prohibidos).
Entre las herramientas desarrolladas por el proyecto se encuentra un simulador de escenarios basado en datos. Esta herramienta permite por ejemplo estimar el nivel de recuperación de envases como función de la distancia máxima que debe recorrer cada productor de la provincia para devolverlos al CAT más cercano. Disponer de este tipo de información permite diseñar redes de centros de acopio que faciliten a los productores a seguir el protocolo de gestión de sus envases usados.
Los CATs de las localidades de Villarino y Deireaux. FOTOS: Ministerio de Ambiente bonaerense.
El proyecto se encuentra dentro del eje estratégico “Maquinaria Agrícola y Transformación Digital”, en el marco de la Red de Investigación y Desarrollo en Ejes Estratégicos (RIDEE) impulsada por la CIC. Es llevado adelante por el Centro de Emprendedorismo y Desarrollo Territorial Sostenible (CEDETS) Centro asociado de la Universidad Provincial del Sudoeste (UPSO), el PLAPIQUI y la Comisión de Investigaciones Científicas (CIC) de la Provincia de Buenos Aires (PBA).
Por Juan Vera Visotsky