Proyectos
El CIF ha realizado o se halla en la actualidad encarando los siguientes proyectos:
CIF - Química Verde y Productos Alternativos- Obtención de etanol a través de procesos de química verde (Fase I)(2019-)
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La tendencia mundial de las emisiones de CO2 desde el 2000 indica un incremento casi constante en las emisiones per cápita. El último valor registrado es de 4996 millones de toneladas per cápita, distribuidos en los diferentes ámbitos de la industria, electricidad, agricultura, transporte, etc.El incremento de emisiones de CO2 no solo implica problemas ambientales por el efecto invernadero causado por el CO2, sino también generará problemas de salud a las personas expuestas a dicha contaminación.En Bolivia el consumo anual de gasolina es de 9.2 millones de barriles de gasolina por día lo que se traduce a la generación de aproximadamente 3443.3 Toneladas anuales de CO2.Analizando el alto porcentaje generado de este gas de efecto invernadero y los problemas que su acumulación genera al medio ambiente y a la población, es primordial analizar formas de atraparlo y transformarlo en productos alternativos útiles.Uno de estos productos es el etanol que puede ser usado como combustible en los blends alcohol/gasolina. Existen varios estudios sobre la transformación química del CO2 usando diferentes procesos y catalizadores muchos de ellos muy caros y producidos en condiciones drásticas (altas presiones y temperaturas).La primera fase del proyecto está dirigida a estudiar los parámetros experimentales para obtener etanol a partir de CO2 mediante electrolisis y usando cobre como catalizador.
CIF - Biocombustibles- Obtención de biodiesel- Fase I (2019-)
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La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o mecánico.El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos. En Bolivia, se tiene una importante biodiversidad vegetal. Se reportan alrededor de 20000 especies vernaculares (plantas con cuerpo entero) donde se hallan las familias de las leguminosas, cereales, pseudocereales, solanaceaes, asteraceaes.Algunas de estas familias presentan especies que pueden ser usadas para la generación de biocombustibles. Para no comprometer la fuente alimentaria del planeta se pueden procesar a biocombustibles los residuos agroindustriales de estas especies nutricionales o buscar nuevas fuentes no alimentarias.Un biocombustible que ha tenido una producción estable en los últimos años es el biodiesel con una producción de 29.12 millones de toneladas el 2014. En la primera fase de este proyecto pretendemos estudiar especies no alimentarias o desechos agrícolas como fuente de biodiesel. Se seleccionaran una serie de árboles y palmeras para estudiar las pepas de sus frutos y sus atributos como biodiesel.
CIF - Colorantes naturales - Estudio de especies en el altiplano boliviano con potencial aplicación como colorantes para su valoración químico-biológica y económica. Fase III (2019-)
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El uso de colorantes naturales ha repuntado nuevamente en la industria debido a los informes de toxicidad, reportados por la OMS y la FAO, en los derivados sintéticos. Una importante campaña ha surgido a nivel mundial apoyando la naturaleza como fuente de pigmentos y colorantes. Varios colorantes naturales han sido estudiados y validados no solo por sus atributos tintóreos sino también por posibles aplicaciones antioxidantes, fotoprotectoras o nutracéuticas.El presente proyecto tiene dos partes, en la primera se trabajaran con las especies más interesantes, obtenidas de las Fases I y II del programa ”Colorantes Naturales”, para estudiar su comportamiento espectroscópico en función del pH y se realizaran pruebas de tinción en sustratos diferentes a algodón.Finalmente, en la segunda parte, se diseñara otra forma de obtener el pigmento sin usar agua como principal solvente de extracción debido a las limitantes que tenemos para poder eliminar este solvente de la fracción de interés. Una vez diseñado el nuevo proceso extractivo se iniciaran los estudios fitoquímicos con la especie más interesante para obtener una fracción rica en pigmentos.Se monitoreará la actividad biológica (antioxidante y fotoprotectora) de la fracción colorida. Así mismo se verificará la toxicidad de la fracción para posibles aplicaciones en cosméticos o alimentos.
CIF - Estudio de Especies en el Altiplano Boliviano con Potencial Aplicación como Colorantes para su Valoración Químico-Biológica y Económica - Fase II (2016 - )
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El estudio de colorantes naturales ha repuntado en los últimos años debido a la toxicidad presentada en aquellos derivados sintéticos. La naturaleza proporciona una gran variedad de especies con posibles usos tintóreos, encontrando plantas, animales, insectos, bacterias y tierras coloridas con importantes aplicaciones. El Centro de Investigaciones Fitoquímicas, siguiendo la línea ya trazada en el programa de Colorantes Naturales, pretende validar especies coloridas estudiando sus poderes fotoprotectores, antioxidantes y tintóreas. Una especie natural que pueda ser usada como colorante y con posibles atributos antioxidantes y/o fotoprotectores tendrá un mayor valor agregado.En su segunda fase pretende valorar propiedades antioxidantes en las especies colectadas en el valle de Zongo. La segunda fase inicio en Febrero del 2016 con una nueva colecta de las especies para completar sus potenciales antioxidantes mediante reacciones químico-biológicas. Entre las especies con importantes actividades inhibitorias (ensayadas hasta 10mg/ml con el reactivo DPPH) están: Brachyotum microdon (flores), Baccharis pentlandii (flores), Thibaudia crenulata (hojas), Fuchsia boliviana (flores/frutos y hojas) y Rubus floribundus (frutos).Responsable:Sandra Ibáñez-Calero, PhD.Investigadores:Kelly Loayza Afonso, Ing. Mgr.
CIF - Síntesis y aplicaciones del ión ferrato (2016 - )
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Cada día existe más investigación dirigida a la búsqueda de reacciones químicas amigables con el medio ambiente con el objetivo de apoyar procesos industriales e investigativos. Una de las reacciones “verdes” que llamo el interés del CIF es la oxidación del ion ferrato () donde el hierro posee un estado de oxidación de +6. En solución acuosa el hierro es rápidamente oxidado a con potenciales estándares de reducción de +2.2 V (en medio acido) y +0.72 V (en medio básico). Estos valores de potenciales son comparables a los presentados por oxidantes comunes fuertes como el ozono.En este proyecto se pretende aplicar el poder oxidante del ion ferrato para monitorear la presencia de compuestos que eviten su oxidación (compuestos antioxidantes). En otras palabras, los objetivos de este trabajo son el de sintetizar el ion ferrato y usar su reacción de oxidación en la búsqueda de extractos y/o compuestos antioxidantes. En la primera parte de este proyecto se realizaron dos procesos sintéticos para obtener el ion ferrato (síntesis química húmeda y síntesis electroquímica).El ion ferrato sintetizado fue sometido a análisis espectroscópicos (UV) para su caracterización. También se realizaron estudios de estabilidad siguiendo cinéticas de descomposición a temperatura ambiente. Gracias a estos estudios se concluye que el mejor método sintético es el químico húmedo y que la estabilidad del ion sintetizado es de 6.5 hrs.Actualmente, el proceso oxidativo presentado por el ion ferrato está siendo estudiado para ser aplicado en ensayos antioxidantes que puedan ser más económicos que los realizados con el reactivo de DPPH. Hasta la fecha se han encontrado similitudes entre ambos ensayos (ion ferrato y DPPH).Referencias sobre el proyecto:sandraibanez@lp.upb.eduResponsable:Sandra Ibáñez-Calero, PhD.Investigadores:Pablo M. Perez Garcia, PhD.
CIF - Estudio de especies en el altiplano boliviano con potencial aplicación como colorantes para su valoración químico-biológica y económica - Fase I (2013 - 2015)
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El estudio de colorantes naturales ha repuntado en los últimos años debido a la toxicidad presentada en aquellos derivados sintéticos. La naturaleza proporciona una gran variedad de especies con posibles usos tintóreos, encontrando plantas, animales, insectos, bacterias y tierras coloridas con importantes aplicaciones. En nuestro país, rico en biodiversidad vegetal y animal, solo ciertas especies son usadas como colorantes naturales siguiendo técnicas de extracción y de tinción tradicionales.El Centro de Investigaciones Fitoquímicas, siguiendo la línea ya trazada en el programa de Colorantes Naturales, pretende validar especies coloridas estudiando sus poderes fotoprotectores, antioxidantes y tintóreas.El proyecto: Estudio de Especies en el Altiplano Boliviano con Potencial Aplicación como Colorantes para su Valoración Químico-Biológica y Económica se divide en dos partes o fases, una basada en trabajos químicos y la otra en biológicos. En el estudio químico (primera fase del proyecto) se caracterizaron los posibles metabolitos responsables del color en las especies estudiadas y se identificaron especies coloridas que puedan absorber la radiación UV-A y/o la UV-B. Esta fase inicial del proyecto fue concluida a fines de agosto del 2015 y se detectaron especies con importantes poderes foto protectores e interesantes familias de metabolitos.Entre las especies estudiadas destacamos Brachyotum microdon, Monnina bridgesii y Souroubea fragilis por sus posibles aplicaciones tinctoreas. Ademas, B. microdon, Rumex acetosella, Fuchsia boliviana, S. fragilis, Orthaea boliviensis, Senecio floccosus y Baccharis pentlandii presentan importantes absorciones UV.Responsable:Sandra Ibáñez-Calero, PhD.Investigadores:Kelly Loayza Afonso, Ing. Mgr.
PUBLICACIONES
Los proyectos y trabajos que el CIF realiza se plasman en Artículos y Documentos de Trabajo, cuya publicación y divulgación constituyen parte central de sus actividades.
2020
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Colorantes naturales del Valle de Zongo (Bolivia) y sus aplicaciones textiles
Revista: Investigación & Desarrollo, Vol. 20, No. 1, pág. 5 – 22, 2020
Autor/es: Sandra L. Ibáñez-Calero, Kelly E. Loayza Afonso
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2019
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Búsqueda de especies antioxidantes con actividades fotoprotectoras en el Valle de Zongo (Bolivia)
Revista: Investigación y Desarrollo, Vol. 19, No. 1, pág. 25- 42, 2019
Autor/es: Sandra L. Ibáñez-Calero, Kelly E. Loayza Afonso
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2017
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Degradación de tintes sintéticos orgánicos en solución por ferrato-hipoclorito o hipoclorito de calcio
Revista: Investigación & Desarrollo, Vol. 1, No.17, pág. 43 – 54, 2017
Autor/es: P. M. Pérez García, S. L. Ibáñez-Calero y R. Escalera Vásquez
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2016
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Búsqueda de colorantes naturales en el Valle de Zongo con posibles propiedades antioxidantes y/o fotoprotectoras
Revista: Investigación & Desarrollo, Vol. 1, No.16, pág. 5 – 24, 2016
Autor/es: S.L. Ibáñez-Calero, K. E. Loayza, E. L. Yapu, J. Lizarazu, R. Zeballos and T. Solares
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Reconocimientos
Reconocimientos otorgados al CIF:
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VI Versión Premio Plurinacional de Ciencia y Tecnología (Tarija - Septiembre 2019)
Organizador: Ministerio de Educación
Categoría: Recursos naturales, medio ambiente y biodiversidad – Segundo Lugar
Proyecto: Búsqueda de colorantes naturales con propiedades antioxidantes y fotoprotectoras - aplicaciones tintóreas
Investigadores Principales
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Pablo Marcelo Perez Garcia, Ph.D.
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Ing. Kelly Elizabeth Loayza Alfonso
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Sandra Liliana Ibáñez Calero
