Ayudando a la causa de la resiliencia ambiental

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Haruko Wainwright, profesora de desarrollo profesional Norman C. Rasmussen en ciencia e ingeniería nuclear (NSE) y profesora asistente de ingeniería civil y ambiental en el MIT, creció en el Japón rural, donde se encuentran muchas instalaciones nucleares. Recuerda que cuando era niña se preocupaba por las instalaciones. Wainwright tenía sólo seis años cuando ocurrió el accidente de Chernobyl en 1986, pero aún lo recuerda vívidamente.

Esos primeros recuerdos han contribuido a la determinación de Wainwright de investigar cómo las tecnologías pueden moldear la resiliencia ambiental: la capacidad de mitigar las consecuencias de los accidentes y recuperarse de la contaminación.

Wainwright cree que el seguimiento ambiental puede ayudar a mejorar la resiliencia. Codirige el proyecto ALTEMIS (Sistemas avanzados de monitoreo ambiental a largo plazo) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), que integra tecnologías como sensores in situ, geofísica, teledetección, simulaciones e inteligencia artificial para establecer nuevos paradigmas para supervisión. El proyecto se centra en la contaminación del suelo y las aguas subterráneas en más de 100 sitios estadounidenses que se utilizaron para la producción de armas nucleares.

Como parte de esta investigación, que apareció el año pasado en Environmental Science & Technology Journal, Wainwright está trabajando en un marco de aprendizaje automático para mejorar las estrategias de monitoreo ambiental. Espera que el proyecto ALTEMIS permita la detección rápida de anomalías y al mismo tiempo garantice la estabilidad de la contaminación residual y las instalaciones de eliminación de residuos.

La infancia en el Japón rural

Incluso cuando era niño, Wainwright estaba interesado en la física, la historia y una variedad de otros temas.

Pero crecer en una zona rural no era ideal para alguien interesado en STEM. No había ingenieros ni científicos en la comunidad ni tampoco museos de ciencia. "No era tan divertido estar interesado en la ciencia y nunca hablé de mi interés con nadie", recuerda Wainwright.

La televisión y los libros eran la única puerta al mundo de la ciencia. “No estudié inglés hasta la secundaria y nunca había subido a un avión hasta la universidad. A veces me parece milagroso que ahora esté trabajando en Estados Unidos y enseñando en el MIT”, dice.

A medida que crecía un poco, Wainwright escuchó muchas discusiones sobre las instalaciones nucleares en la región y muchas historias sobre Hiroshima y Nagasaki.

Al mismo tiempo, gigantes como Marie Curie la inspiraron a dedicarse a la ciencia. La física nuclear fue particularmente fascinante. “En algún momento durante la escuela secundaria, comencé a preguntarme '¿qué son las radiaciones, qué es la radioactividad, qué es la luz'», recuerda. Leer los libros de Richard Feynman y tratar de comprender la mecánica cuántica le hizo querer estudiar física en la universidad.

Realizar investigaciones en los Estados Unidos

Wainwright obtuvo una licenciatura en ingeniería física en la Universidad de Kyoto. Después de dos pasantías de investigación en los Estados Unidos, Wainwright quedó impresionado por el entorno de investigación dinámico y acelerado del país.

Y en comparación con Japón, había "más mujeres en ciencia e ingeniería", dice Wainwright. Se matriculó en la Universidad de California en Berkeley en 2005, donde completó su doctorado en ingeniería nuclear con especialización en estadística e ingeniería civil y ambiental.

Antes de mudarse al MIT NSE en 2022, Wainwright era científico de plantilla en el Área de Tierra y Medio Ambiente del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL). Trabajó en una variedad de temas, incluida la contaminación radiactiva, la ciencia del clima, el secuestro de CO2, la agricultura de precisión y la ciencia de las cuencas hidrográficas. Su tiempo en LBNL ayudó a Wainwright a construir una base sólida sobre una variedad de sensores ambientales y métodos de monitoreo y simulación en diferentes disciplinas de las ciencias de la tierra.

Empoderar a las comunidades a través del monitoreo

Una de las conclusiones más convincentes de las primeras investigaciones de Wainwright: la gente confía en las mediciones y datos reales como si fueran hechos, aunque sean escépticos acerca de los modelos y las predicciones. “Hablé con muchas personas que viven en la prefectura de Fukushima. Muchos de ellos cuentan con dosímetros y miden por sí solos los niveles de radiación. Puede que no confíen en el gobierno, pero confían en sus propios datos y luego se convencen de que es seguro vivir allí y comer alimentos locales”, dice Wainwright.

Le ha impresionado que los ciudadanos de la zona hayan adquirido importantes conocimientos sobre la radiación y la radiactividad a través de estos esfuerzos. "Pero a menudo se sienten frustrados porque las personas que viven lejos, en ciudades como Tokio, todavía evitan los productos agrícolas de Fukushima", dice Wainwright.

Wainwright cree que los datos derivados del monitoreo ambiental (a través de una visualización y comunicación adecuadas) pueden abordar conceptos erróneos y noticias falsas que a menudo perjudican a las personas que se encuentran cerca de sitios contaminados.

Wainwright ahora está interesada en cómo estas tecnologías, probadas con datos reales en sitios contaminados, pueden usarse de manera proactiva para instalaciones nucleares existentes y futuras "antes de que ocurra la contaminación", como exploró para Nuclear News. “No creo que sea una buena idea descartar simplemente la preocupación de alguien como irracional. Mostrar datos creíbles ha sido mucho más efectivo para brindar seguridad. O una red de monitoreo adecuada nos permitiría minimizar la contaminación o apoyar las respuestas de emergencia cuando ocurren accidentes”, dice.

Comunidades educativas y estudiantes

Parte del empoderamiento de las comunidades implica mejorar su capacidad para procesar información basada en la ciencia. “Las instalaciones potencialmente peligrosas siempre terminan en regiones rurales; A menudo se ignoran las preocupaciones de las minorías. El problema es que estas regiones no producen tantos científicos o formuladores de políticas; no tienen voz”, dice Wainwright, “Estoy decidido a dedicar mi tiempo a mejorar la educación STEM en las regiones rurales y aumentar la voz en estas regiones”.

En un proyecto financiado por el DOE, colabora con el equipo de investigadores de la Universidad de Alaska, el programa del Centro de Energía y Potencia de Alaska y Enseñanza a través de la Tecnología, con el objetivo de mejorar la educación STEM para las comunidades rurales e indígenas. "Alaska es un lugar importante para la transición energética y la justicia ambiental", dice Wainwright. Los microrreactores nucleares pueden potencialmente mejorar la vida de las comunidades rurales que soportan la peor parte del alto costo del combustible y el transporte. Sin embargo, existe una desconfianza hacia las tecnologías nucleares, derivada de pruebas anteriores de armas nucleares. Al mismo tiempo, Alaska tiene vastos recursos de minería de metales para energía renovable y baterías. Y existen preocupaciones sobre la contaminación ambiental proveniente de la minería y diversas fuentes. La visión de los equipos es mucho más amplia, señala. "La atención se centra en tecnologías más amplias de monitoreo ambiental y educación STEM relevante, abordando las cualidades generales del agua y el aire", dice Wainwright.

Los temas también se entrelazan con los cursos que Wainwright imparte en el MIT. "Creo que es importante que los estudiantes de ingeniería sean conscientes de la justicia ambiental relacionada con el desperdicio de energía y la minería, así como de los eventos de contaminación pasados ​​y su recuperación", dice. “No está bien simplemente enviar residuos o desarrollar minas en regiones rurales, que podrían ser un lugar especial para algunas personas. Necesitamos asegurarnos de que estos desarrollos no dañen el medio ambiente y la salud de las comunidades locales”. Wainwright también espera que este conocimiento en última instancia anime a los estudiantes a pensar creativamente sobre diseños de ingeniería que minimicen el desperdicio o reciclen el material.

La última pregunta del cuestionario final de uno de sus cursos recientes fue: Supongamos que almacena desechos radiactivos de alto nivel en su “patio trasero”. ¿Qué estrategias técnicas harían que usted y su familia se sintieran seguros? "Todos los estudiantes pensaron seriamente en esta pregunta y muchos sugirieron puntos excelentes, incluidos aquellos que abordan el monitoreo ambiental", dice Wainwright, "eso me dio esperanzas sobre el futuro".

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