Dottoressa Gina San Andrés, ricercatrice e ingegnere civile ecuadoriana

Gina San Andrés ricerca la fibra di cocco

Donne nella scienza

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

La noce di cocco è un frutto tropicale originario dell’India e del sud-est asiatico. Questo frutto ha raggiunto il continente americano via mare, da un lato con le navi che centinaia di anni fa attraversavano le rotte commerciali, dall’altro con il viaggio dei semi che rotolavano in nuove acque per mettere le loro radici. La noce di cocco ha indubbiamente viaggiato per diversi oceani, grazie alla sua morfologia che ha permesso ai suoi semi di collegare i continenti. La sua particolarità è che cresce nelle zone costiere, vicino all’equatore.

Coco antillano
Noce di cocco delle Indie Occidentali

Come afferma la Conferenza delle Nazioni Unite sul Commercio e lo Sviluppo UNCTAD, le palme da cocco sono originarie della Melanesia. La noce di cocco è una pianta monocotiledone. Si riproduce cioè attraverso i semi e viene fecondata da diverse specie di api, da altri insetti e dal vento. La pianta di cocco vive in media 60 anni.

Produzione mondiale di cocco

Secondo Tropic Safe, un programma di ricerca e innovazione dell’UE Horizon 2020, il cocco è il sesto frutto più coltivato al mondo. È prodotto in 93 Paesi e copre 12,3 milioni di ettari. Ha una produzione annuale di oltre 60 miliardi di noci di cocco e produce un valore totale di 6,5 miliardi di dollari. Oltre il 70% dell’area di produzione mondiale di cocco è concentrata nelle Filippine (29%), in Indonesia (25%) e in India (17%).

La produzione di cocco in Ecuador

L’Ecuador, il Paese megadiverso a metà del mondo, ospita 62 riserve protette che coprono 256.370 km2. Secondo l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura (FAO ), produce circa 12.300 tonnellate di cocco all’anno. È in questo scenario che Gina San Andrés, scienziata della provincia costiera di Manabí, ingegnere civile e dottoranda in Città e Paesaggi, ha raccolto la sfida di indagare sulle possibilità di nuovi usi della fibra di cocco. Per contribuire alla gestione del problema dei rifiuti nelle città costiere di Rocafuerte, Manta e Portoviejo. I rifiuti di cocco occupano un grande volume e rappresentano una sfida per la salute.

Essere donna nel campo dell’ingegneria civile

Gina condivide la sua esperienza professionale e racconta che all’inizio della sua formazione universitaria ha iniziato con un gruppo di 25 colleghi uomini e 4 donne. Fin dai primi anni, si è resa conto della necessità di creare strategie per gestire i linguaggi del potere nel campo dell’ingegneria civile. Sottolinea un aspetto particolare che si verifica nella sua professione. Quando si lavora sul campo, è necessario condurre gruppi con lavoratori e colleghi che non conoscono la parità. Tuttavia, attraverso una posizione molto seria e tecnica, ha creato come strategia una maschera di protezione nella sfera pubblica e lavorativa. Come donna, questo le ha permesso di lavorare e crescere nel suo campo professionale. Nel corso della sua carriera si è specializzata nella progettazione stradale e ha approfondito il suo lavoro nei processi di consulenza. Tuttavia, non ha mai smesso di lavorare in ambienti dominati dagli uomini. Il rapporto 10:1 è una costante. Gina dice: “Nella mia professione, essere una donna è una grande sfida, dobbiamo armarci di strategie per proteggerci. Inoltre, nel mio caso, sono stata formata da mio padre, un ingegnere civile, che mi ha educato a essere una donna forte e indipendente, era estremamente esigente con me”.

Microscopio de nanopartículas Imagen de fibra de coco
Immagine al microscopio di nanoparticelle di fibra di cocco

Gina ha progettato la sua ricerca in risposta a un invito del Comune di Rocafuerte e alla sua necessità di gestire i rifiuti della produzione di cocco. Questa città è uno dei maggiori produttori di cocco del Paese. Manabí è una provincia costiera in cui i laboratori scientifici adeguati sono inaccessibili e non disponibili. In questo scenario, attraverso la cooperazione internazionale, la gestione locale con le aziende e il lavoro collettivo con ricercatori italiani e colombiani, è riuscita a cercare strategicamente istituzioni che aggiungessero spazio ed esperienza scientifica al suo sogno.

Principali usi della fibra di cocco

A livello internazionale, questa fibra viene utilizzata per attutire i suoni. È un eccellente isolante acustico e viene utilizzata anche per l’imbottitura interna delle automobili. Una delle sue proprietà più interessanti è che funziona come un eccellente isolante termico. È anche antisettico, perché non trattiene funghi e batteri. Attualmente viene utilizzato come materiale per i tessuti. Sta entrando gradualmente nell’industria tessile come filo di fibra di cocco per cucire gli indumenti. Ci sono grandi possibilità per questa fibra, infatti viene utilizzata nella produzione di materassi ecologici.

Viene utilizzato anche nell’edilizia civile come geotessile. Viene inserita nel terreno come geomembrana sulle strade nei tagli di pendenza. La particolarità della fibra di cocco è che mantiene il terreno umido, ha sostanze nutritive e previene l’erosione, cioè aiuta a riforestare i pendii. In Ecuador, la fibra di cocco viene utilizzata ancora oggi per il calafataggio, formando corde di fibre avvolte per la fabbricazione di barche da pesca artigianali a Manabí. Questa corda di cocco viene utilizzata per riempire gli spazi nelle tavole delle imbarcazioni in legno.

Il ciclo di vita della noce di cocco e i suoi problemi

Come spiega la ricercatrice San Andrés, a Manabí, nell’ultima fase del ciclo, la destinazione di questi rifiuti di fibre è la discarica. Questo è il problema che ha dato origine alla sua ricerca. Nelle città produttrici manca una gestione della classificazione dei rifiuti. Attualmente è così che viene gestito il cocco nelle città, mentre nelle zone rurali l’incenerimento è una pratica diversa. Si accumula la fibra in cumuli e si aspetta che si secchi naturalmente, causando problemi di salute perché attira roditori e parassiti.

Nel punto iniziale del ciclo, ovvero la coltivazione, i primi attori strategici sono gli agricoltori di Manabí, che generalmente coltivano colture miste, ovvero combinazioni di cocco e cacao. Poi ci sono i commercianti a vari livelli, tenendo conto che il consumo di questo frutto è interno e va verso città come Quito e Guayaquil. Dopo i consumatori vengono i riciclatori e le autorità che gestiscono le discariche.

Risultati della ricerca sulla fibra di cocco

Fibra de coco, imagen obtenido a través del microscopio de nano partículas.
Fibra di cocco, immagine ottenuta al microscopio a nano particelle.

Per San Andrés è stata una questione fondamentale conoscere il funzionamento della natura, proprio come fa la biomimetica, per capire come emulare i processi e le forme naturali. Così, grazie alla sua passione per la scienza applicata dei materiali, ha risolto la mancanza di laboratori specializzati nella sua città e si è recato a Medellín per effettuare uno studio morfologico della fibra di cocco. Con un’analisi al microscopio a scansione per visualizzare le nano particelle, è stato in grado di interpretare le immagini risultanti e ha trovato tre punti chiave:

  1. Quando ha analizzato le fibre di cocco, ha scoperto che morfologicamente hanno una composizione tubolare giustapposta a microfibrille concentriche. Come un nido d’ape, con celle allungate tra le quali ci sono nano-spazi.
  2. Dal punto di vista chimico ha trovato nella fibra: ossido di calcio, ossido di zolfo, ossido di alluminio. Questo l’ha portata a studiare il cemento e ha determinato che gli ossidi della fibra di cocco sono abbastanza simili a quelli del cemento pozzolanico, il che apre la possibilità di migliorare il cemento in una composizione con la cenere della fibra e l’endocarpo della noce di cocco.
  3. L’applicazione dell’analisi termogravimetrica ha dimostrato la capacità endotermica della fibra di cocco, che assorbe calore. Ciò la favorisce come isolante termico in ambienti ad alta temperatura. Per questo motivo, potrebbe essere utilizzata nella costruzione di abitazioni sostenibili.

L’obiettivo principale della ricercatrice era quello di ottenere un nuovo materiale. È riuscita a dimostrare che la fibra favorisce la matrice polimerica riciclata industriale in termini di resistenza meccanica a trazione, flessione e compressione. Ciò la porta a sostenere il sogno di realizzare con questo materiale pareti strutturali in grado di resistere ai carichi sismici e di influenzare il ciclo di vita della noce di cocco. Che i coltivatori possano utilizzare gli scarti per avere una casa decente. Questo è il loro prossimo passo, migliorare i materiali tradizionali riutilizzando la fibra di cocco.

Partenariati e cooperazione internazionale per la scienza

Infine, questi risultati sono stati resi possibili dalla cooperazione universitaria che il ricercatore ha rafforzato con l’Università della Basilicata in Italia con una borsa di dottorato, l’Università di San Gregorio a Portoviejo e gli esperti dell’Università Cattolica Luis Amigó in Colombia. Questo triangolo di cooperazione è stato alimentato dalla partecipazione di aziende private che hanno aperto le loro porte e i loro laboratori per i test sulla fibra di cocco. La loro collaborazione e il lavoro collettivo sono stati quindi una pietra miliare. A livello personale, la ricercatrice afferma che il percorso di una donna ricercatrice a Manabí è piuttosto solitario, sia perché l’università non dispone di tutti gli spazi necessari per lo sviluppo della conoscenza collettiva, sia a causa dei ruoli stereotipati che le donne devono svolgere a livello professionale e familiare. Questa è la sfida più grande: essere madre e scienziata allo stesso tempo, senza che il tempo sia ingrato”.

D’altra parte, secondo Gina San Andrés, una delle condizioni necessarie per attuare un processo di ricerca è avere una forte componente sociale. Ha attuato un progetto di trasferimento di conoscenze nelle comunità legate alla fibra di cocco e ha individuato un profondo interesse tra le donne a trovare soluzioni per la gestione di questi rifiuti. I giovani di 15 anni si sono avvicinati alle possibilità di riutilizzo e sono stati anche l’ispirazione del progetto.