Doctora Gina San Andrés, investigadora e ingeniera civil ecuatoriana

Gina San Andrés investiga la fibra de coco

Mujeres en la Ciencia

Author
Emy Daniela Diaz
Visual Curator
Xueyun Chen
English Translation
Charlotte Garcia
Italian Translation
Bryan Bravo

El coco es una fruta tropical originaria de la India y del Sudeste Asiático. Esta fruta llegó al continente americano por vía marítima, por un lado en las embarcaciones que cientos de años atrás atravesaron rutas comerciales, y por otro en la travesía de las semillas que rodaban en aguas nuevas para incrustar su raíz. Sin duda el coco ha recorrido varios océanos, gracias a su morfología que permitió que sus semillas conecten continentes. Su particularidad es que crece en zonas costeras, cercanas a la línea ecuatorial.

Coco antillano
Coco antillano

Como establece la Conferencia de las Naciones Unidas para el Comercio y el Desarrollo UNCTAD, los cocoteros se originan específicamente en la Melanesia. El coco es una planta monocotiledónea. Es decir se reproduce a través de semillas y se fertiliza de manera cruzada por una variedad de especies de abejas, otros insectos y el viento. El cocotero vive un promedio de 60 años.

Producción mundial de coco

Según Tropic Safe que es un programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea el coco es la sexta fruta más cultivada del mundo. Se produce en 93 países y cubre 12,3 millones de hectáreas. Se trata de una producción anual de más de 60.000 millones de cocos y produce un valor total de 6.500 millones de dólares. Así, más del 70% de la superficie de producción de coco del mundo se concentra en Filipinas (29%), Indonesia (25%) y la India (17%).

Producción de coco en Ecuador

Ecuador, el país megadiverso de la mitad del mundo, alberga 62 reservas protegidas en 256.370 km2 de superficie. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura-FAO registra una producción aproximada de 12.300 toneladas métricas de coco al año. Es en este escenario que Gina San Andrés, mujer científica de la provincia costera de Manabí, Ingeniera Civil y Phd en Cities and Landscapes, asumió el reto de investigar las posibilidades de nuevos usos de la fibra del coco. Para aportar a la gestión del problema de residuos que tienen las ciudades costeras de Rocafuerte, Manta y Portoviejo. Los desperdicios de coco ocupan un gran volumen y representan un reto de salud.

Ser mujer en el campo de la ingeniería civil

Gina comparte su experiencia profesional y cuenta que al inicio de su formación universitaria empezó con un grupo de 25 compañeros hombres y 4 mujeres. Ya desde los primeros años identificó la necesidad de crear estrategias para gestionar los lenguajes del poder en el campo de la ingeniería civil. Señala algo particular que sucede en su profesión. Cuando se trabaja en campo, se necesita liderar grupos con trabajadores y colegas que no conocen de igualdad. Sin embargo, a través de una postura muy seria y técnica, creó como estrategia una máscara de protección en la esfera pública y labral. Como mujer le permitió trabajar y crecer en su campo profesional. A lo largo de su carrera se especializó en diseño de carreteras y profundizó su trabajo en procesos de consultorías. Sin embargo nunca dejó de trabajar en entornos dominados por hombres. La relación de 10 a 1 es una constante. Gina señala: “En mi profesión el hecho de ser mujer es un gran desafío, a nosotras nos toca armarnos de estrategias para protegernos. Además, en mi caso me formó mi papá. Él es Ingeniero Civil, y me formó como una mujer fuerte e independiente, fue sumamente exigente conmigo.”

Microscopio de nanopartículas Imagen de fibra de coco
Microscopio de nanopartículas imagen de fibra de coco

Gina diseñó su investigación como respuesta a una invitación del Municipio de Rocafuerte y su necesidad de gestionar los residuos de la producción de esta fruta. Esta ciudad es una de las mayores productoras de coco en el país. Manabí es una provincia costera donde tener laboratorios adecuados para la ciencia tiene costos inalcanzables y no se encuentran disponibles. En este escenario, a través de la cooperación internacional, gestión local con empresas y el trabajo colectivo con investigadoras de Italia y Colombia, logró de manera estratégica buscar instituciones que sumaran espacios y experiencia científica a su sueño.

Principales usos de la fibra de coco

A nivel internacional esta fibra se usa para amortiguar el sonido. Es un excelente aislador acústico y también se aplica en el relleno interno en automóviles. De las propiedades más interesantes hay la de funcionar como un excelente aislador térmico. Además es antiséptico, porque no almacena hongos ni bacterias. Actualmente se usa como material para textiles. Poco a poco está entrando en esa industria como un hilo de fibra de coco para coser indumentaria. Existen grandes posibilidades para esta fibra, de hecho se aplica en la fabricación de colchones ecológicos.

Además, en la construcción civil se utiliza como geotextil. Se coloca en la tierra como geomembrana en las carreteras en los cortes de talud. La particularidad de la fibra de coco es que permite mantener húmeda la tierra, tiene nutrientes y evita la erosión, es decir favorece para reforestar los taludes. En Ecuador, aún al día de hoy se usa la fibra de coco para el calafateo, formando cordones de fibra envuelta para la fabricación artesanal de embarcaciones de pesca en Manabí. Con este cordón de fila de coco se rellenan los espacios de los tablones de los barcos de madera.

Ciclo de vida del coco y sus problemas

Como explica la investigadora San Andrés, en Manabí en la última fase del ciclo el destino del residuo de esta fibra es en los rellenos sanitarios. Este es el problema que dio origen a su investigación. Las ciudades productoras carecen de una gestión de clasificación de deshechos. Actualmente así se gestiona el coco en las ciudades, mientras que a nivel rural es una práctica diversa, la incineración. Acumulan la fibra en montículos y esperan el secado natural, esto implica problemas de salud porque atrae roedores y plagas. 

En el punto inicial del ciclo que es el cultivo, los primeros actores estratégicos son los agricultores manabitas que por lo general hacen cultivos mixtos, es decir combinaciones de coco y cacao. Luego están los comerciantes a diversas escalas, tomando en cuenta que el consumo de esta fruta es a nivel interno y se va a ciudades como Quito y Guayaquil. Después de los consumidores se ubican los recicladores y autoridades que gestionan los rellenos sanitarios.

Hallazgos de la investigación con la fibra del coco

Fibra de coco, imagen obtenido a través del microscopio de nano partículas.
Fibra de coco, imagen obtenido a través del microscopio de nano partículas

Para San Andrés ha sido un tema fundamental conocer cómo funciona la naturaleza, tal como lo hace la biomímesis para entender cómo emular procesos y formas naturales. Así, gracias a su pasión en la ciencia aplicada a los materiales, solventó la ausencia de laboratorios especializados en su ciudad, viajó a Medellín para hacer un estudio morfológico de la fibra del coco. Con un análisis microscópico de barrido, para visualizar partículas nano, logró interpretar las imágenes resultantes y evidenció 3 puntos medulares:

  1. Cuando analizó las fibras de coco, morfológicamente encontró que tienen una composición tubular yuxtapuesta con microfibrillas concéntricas. Como un panal de abejas, con celdas alargadas entre las cuales hay nano espacios.
  2. Químicamente encontró en la fibra: óxido de calcio, óxido de azufre, óxido de aluminio. Esto la condujo a estudiar el cemento y determinó que los óxidos de la fibra del coco son bastantes similares a los del cemento puzolánico, lo que abre la posibilidad de mejorar el cemento en una composición con la ceniza de la fibra y endocarpio de coco.
  3. Con la aplicación del análisis termogravimétrico demostró la capacidad endotérmica que tiene la fibra de coco porque absorbe el calor. Esto lo favorece como aislador térmico de ambientes de alta temperatura. Por esta razón se podría aprovechar en la construcción de viviendas sostenibles.

El objetivo principal de la investigadora fue tener un nuevo material. Logró comprobar que la fibra favorece a la matriz de polímeros reciclados industriales para las resistencias mecánicas de tracción, flexión y compresión. Esto la lleva a sostener el sueño de hacer paredes estructurales, capaces de resistir cargas sísmicas con este material e incidir en el ciclo de vida del coco. Que los cultivadores puedan aprovechar los desechos para tener una vivienda digna. Ese es su siguiente paso, mejorar los materiales tradicionales reutilizando la fibra de coco.

Alianzas y cooperación internacional para la ciencia

Finalmente estos hallazgos fueron posibles por la cooperación universitaria que la investigadora fortaleció con la Universidad de Basilicata de Italia con una beca doctoral, su Universidad San Gregorio de Portoviejo y expertos de la Universidad Católica Luis Amigó de Colombia. Este triángulo de cooperación se nutrió con la participación de empresas privadas que abrieron sus puertas y laboratorios para las pruebas de la fibra de coco. Así su cooperación y el trabajo colectivo fueron una piedra angular. A nivel personal, ella menciona que el camino de una mujer investigadora en Manabí es bastante solitario, tanto porque la universidad no tiene todos los espacios necesarios para el desarrollo del conocimiento colectivo, como por los estereotipos de los roles que las mujeres debemos cumplir a nivel profesional y familiar. Ese es el mayor reto, ser mamá y científica a la vez, sin que el tiempo sea ingrato. 

Por otra parte, según Gina San Andrés una de las condiciones necesarias para implementar un proceso de investigación es contar con un fuerte componente social. Ella ejecutó un proyecto de transferencia de conocimiento en las comunidades relacionadas con la fibra de coco e identificó un profundo interés en las mujeres para encontrar soluciones a la gestión de este residuo. Jóvenes de 15 años se acercaron a las posibilidades de la reutilización y también a la inspiración de que una trayectoria de educación universitaria puede transformar su vida.