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Introduccion y generalidades de gestion ambiental y sus tecnologias limpias
Tipo: Apuntes
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Esmeraldas- Ecuador
UNIVERSIDAD TECNICA “LUIS VARGAS TORRES” FACULTAD DE INGENIERIAS CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Esmeraldas- Ecuador
los seres humanos y las actividades relacionadas con su desarrollo y supervivencia. Esta visión moderna promueve al hombre como parte del medio ambiente, además de incentivar a que las acciones ejecutadas por él, no sólo minimicen el daño hacia el resto de las esferas, sino también que se puedan ejercer acciones beneficiosas para todo el planeta. En este contexto han surgido ramas de la ciencia dedicadas a estudiar en forma integral al medio ambiente: Ecología, Ecotoxicología, Fisicoquímica Ambiental, Biología Aplicada, que en conjunto con la Química Ambiental y las Ciencias Sociales, evalúan permanentemente el estado poblacional, el nivel de contaminación y las metodologías de diagnóstico y remediación ambiental, tal como lo indica Manahan (2007). Figura 1.1 Las cinco esferas del ambiente. La materia y la energía se mueven constantemente entre estas esferas, como campo de estudio de la química ambiental. Tomado de Manahan (2007).
1.2- Ecosistema El clima, los suelos, las bacterias, los hongos, las plantas y los animales de cualquier lugar definido constituyen juntos un ecosistema (Pianka, 1982). Éste comprende la comunidad biológica junto con su ambiente físico (Begon et al., 1999). McNaughton y Wolf (1998) resumen esas ideas definiendo el campo de estudio de la ecología como “La ecología es una ciencia ambiental que trata de descubrir y comprender la forma, cómo actúan los factores ambientales sobre los organismos y cómo los organismos son capaces a la vez de modificar su entorno”. En un ecosistema se necesita, además de los factores bióticos y abióticos, algo fundamental: una fuente de energía (Odum, 1992). La misma fluye a través de todos los componentes, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos (Tyler Miller, 1998). Esta acción energética, en nuestro planeta, principalmente es provista por el sol. La movilización de estos componentes, se produce en forma permanente en un ecosistema, bajo un sistema cerrado, conservativo, donde se transfieren del aire al agua, al suelo, a los seres vivos y de esta manera la materia se recicla, acompañada de un flujo de energía. Esos procesos se engloban bajo la denominación de “ciclos biogeoquímicos”
1.3- Propiedades fisicoquímicas. Interacciones entre compartimentos. Todos los compuestos químicos, tanto orgánicos como inorgánicos, están formados por un conjunto de átomos variables en número y tipo. A su vez estas uniones atómicas adoptan una distribución en el espacio según las leyes de la química convencional. Estas características microscópicas se traducen en propiedades macroscópicas medibles, a las cuales se les puede atribuir un número y una unidad. Al conjunto de esas magnitudes físicas medibles, producto de las características químicas microscópicas, se las denominan Propiedades Fisicoquímicas (Chang, 1997). Desde el punto de vista ambiental, las más relevantes son aquellas que permiten inferir el comportamiento en cada esfera ambiental de las distintas sustancias. Posiblemente las más relevantes resulten el punto de ebullición (Pe) y la presión de vapor (Pv), ya que estas permiten evaluar el comportamiento de una sustancia en la atmósfera; la solubilidad en agua (S), para ponderar la interacción de los compuestos con hidrósfera y el coeficiente de partición octanol-agua (Kow) que mide la capacidad de reparto de un compuesto químico entre las fases acuosa y orgánica (Figurello et al., 2004); ayudando a estimar el grado de interacción que puede tener esa sustancia con el tejido vegetal y/o animal a la hora de atravesar membranas biológicas (Connell et al., 2005). 1.4- Contaminantes ambientales. Hasta mediados de los años de 1960, la entrada de nuevas sustancias químicas al mercado se realizaba sin mayores requisitos. Sin embargo, a raíz del número creciente de casos de enfermedades crónicas asociadas con la entrada al ambiente de sustancias cuyos efectos adversos se desconocían, se reconoció que, antes de permitir su comercialización, se debería evaluar las propiedades toxicológicas y ambientales de las sustancias, para disminuir los riesgos en la población y proteger el equilibrio ambiental (Foy,1998).
La Sociedad Americana de Química (American Chemical Society, ACS) es responsable de llevar un registro de estas nuevas sustancias bajo el número de CAS (Chemical Abstract Service), siendo esta una identificación numérica que se les asigna a los compuestos a medida que hacen su aparición en la literatura. El Programa Nacional de las Naciones Unidas (PNUMA) (Castañón del Valle, 2006) define como sustancias químicas de importancia mundial "aquellas que se encuentran ampliamente diseminadas en el ambiente, en cantidades de importancia, como resultado de su transporte a través del aire, el agua o las cadenas tróficas, o porque están presentes en las mercancías que son objeto de comercio internacional a gran escala". También se incluyen en este grupo las sustancias que sólo son importantes en el ámbito local o regional, pero preocupan a varios países. Actualmente se ha incorporado al concepto de contaminantes a los agentes físicos y biológicos, un ejemplo de los primeros puede ser el ruido excesivo (contaminación sonora), la radiación, las ondas electromagnéticas; para el caso de los biológicos pueden citarse a los desechos cloacales, los virus, las bacterias. Manahan (2007) define “En términos generales entonces, puede considerarse a un contaminante como todo agente, físico, químico o biológico que produce alteraciones en los equilibrios establecidos en y entre los compartimentos ambientales o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos”.
Desarrollo sostenible Las causas de los principales problemas ambientales en los países desarrollados y en los del Tercer Mundo se diferencian por las distintas formas en que sus habitantes interactúan con el medio, según sus realidades sociales. Los modelos de desarrollo imperantes, se han basado en la explotación del hombre por el hombre, en el egoísmo y en la acumulación de riquezas por unos pocos, como resultado de la distribución no equitativa tanto a nivel de país como entre naciones. En los países del Tercer Mundo, el subdesarrollo y la pobreza contribuyen a acelerar la degradación del medio ambiente. La carencia de alimentos, la insalubridad y las limitadas posibilidades para satisfacer sus necesidades básicas, ejercen grandes presiones sobre el medio ambiente. A fin de sobrevivir, se talan los bosques, se degradan los suelos y se contaminan las aguas y el aire. 2.- Hacia una cultura ambiental 2.1- Desarrollo de una conducta responsable Como se ha discutido anteriormente, el medio ambiente está integrado por componentes y procesos de la naturaleza, la humanidad y todos los campos de la vida social, política, económica y cultural. En la medida que la sociedad articule estas esferas entre sí con la
naturaleza y sus recursos, se alcanzarán niveles de desarrollo sostenible, que determinan la calidad de vida de nuestra familia, la comunidad, y del país en general. Sin embargo, para contribuir al desarrollo sostenible, y a la elevación de la calidad de vida, es preciso modificar la manera de pensar y actuar, así como desarrollar una conducta ambiental responsable. Lo primero es desechar la concepción estrecha de medio ambiente y no reducirla a la naturaleza, sino comprender la interdependencia que existe entre las acciones humanas y los procesos naturales y sociales que determinan la satisfacción de las necesidades materiales, espirituales y culturales. Otra premisa para alcanzar dicha aspiración es la participación activa y responsable de todos en la identificación de las causas de los problemas, sus responsables y las posibles soluciones, además de asumir los costos de estas. Los actores sociales y su papel en el tránsito hacia el desarrollo sostenible El individuo El individuo, como componente básico de la sociedad, tiene un papel fundamental en la creación de una cultura ambiental y en el arraigo de una ética personal de consumir solo lo necesario, no contaminar el medio, cuidar su entorno, participar del proceso de creación sustentable de riquezas para el colectivo y con su ejemplo trasmitir experiencias positivas. La escuela y las universidades El rol de la escuela, en su contribución a esta aspiración, se expresa mediante el propósito de integrar la dimensión ambiental en el sistema educativo, dirigido éste a la adquisición de conocimientos, al desarrollo de capacidades y a la formación de valores éticos que favorezcan un comportamiento social y profesional coherentes con desarrollo sostenible. La comunidad es un grupo social clave en la contribución a las soluciones que demanda la problemática ambiental a nivel de territorio y nación. Algunos problemas a resolver en las comunidades están relacionados con la indisciplina social y comunitaria, cuya solución
principal de maximizar el crecimiento económico. Han establecido incentivos para estimular la eficiencia energética y para ayudar a los hogares de ingresos más bajos a enfrentar la transición hacia un sistema energético sustentable de bajas emisiones. Introdujo un Esquema de Transacción de Emisiones en 2008 que, para 2015, abarcará todos los sectores de la economía, incluida la agricultura y los gases de efecto invernadero. Nueva Zelandia tiene una historia de descubrimientos innovadores y experiencia en energía renovable y tecnologías ambientales, junto con una protección ambiental y legislación, políticas y prácticas de gestión sólidas. La Ley de Gestión de Recursos, amplia ley de protección ambiental, implica que la consideración de los impactos ambientales es una práctica habitual en la mayoría de las industrias al desarrollar productos y servicios. Tecnologías limpias Las innovaciones en tecnología limpia de Nueva Zelandia abarcan el diseño de turbinas de viento y energía geotérmica; investigación en energía marina o de olas y mareas. Un ejemplo es el desarrollo planificado de Todd Energy y Crest Energy, proyecto de 200 turbinas bajo el agua en el puerto de Kaipara, que está diseñado para generar hasta 200MW de energía, asegurando el suministro de 520 mil hogares en la región del norte. La unión de la experiencia técnica con las fortalezas de Nueva Zelandia en el campo de la biotecnología agrícola ha producido avances muy interesantes en el campo de los biocombustibles. Wellington, capital del país, cuenta con una red de trolebuses eléctricos operados por electricidad obtenida en gran medida de fuentes renovables. Energía eólica Nueva Zelandia es extensamente reconocida por sus recursos eólicos, al estar ubicada en la ruta de los vientos del oeste, predominantes en un área de vientos sumamente fuertes, que corren a una velocidad promedio de 9m/s, considerados excelentes en otras partes del mundo. Por esto, la generación de energía eólica está bien establecida en el país: alrededor de tres por
ciento de la generación eléctrica anual de Nueva Zelandia, suficiente para abastecer de energía a alrededor de 160 mil hogares, es producida por sus parques eólicos a través de turbinas de viento. Energía geotérmica Ubicada a lo largo del Anillo de Fuego del Pacífico, área de gran actividad volcánica, Nueva Zelandia cuenta con un excelente recurso geotérmico. Pionera en el desarrollo de la generación de electricidad geotérmica y con 129 sitios con flujos de alto calor a poca profundidad, la energía geotérmica de Nueva Zelandia genera alrededor del 10 por ciento de la energía del país, es el segundo combustible más usado, después del agua, y es la forma de generación renovable más confiable. Energía hidroeléctrica Nueva Zelandia tiene abundante agua. Su pluviometría y su naturaleza montañosa hacen a esta nación apropiada para la instalación de esquemas de generación de hidroelectricidad, por lo que las grandes centrales de energía hidroeléctrica generan más del 60 por ciento de su energía. Con el fin de asegurar la protección de los ríos y lagos del país, la generación de la energía hidroeléctrica es regulada por controles ambientales estrictos. Bioenergías Su economía, basada en la bioenergía y las condiciones para cultivar biomasa en forma eficaz, los coloca en una posición ideal para originar la próxima generación de biocombustibles, biomateriales y bioprocesos industrialmente sustentables. Con una industria forestal sólida, Nueva Zelandia basa el 5 por ciento del suministro de energía total en la leña. Muchos hogares usan calderas eficientes a leña para calefacción y un número creciente de empresas usan residuos de madera para satisfacer sus necesidades energéticas.
combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y de gas metano (CH4) derivado, en su mayoría, de la agricultura y la destrucción de bosques. Los biocombustibles se obtienen de los vegetales, y su combustión es biológica (procesos de respiración y fermentación), a diferencia de los otros, en los que sí hay procesos de combustión y quema. Energías verdes Son las que aprovechan la potencia de elementos como el sol o el viento y su capacidad para generar energía. Por ejemplo, la radiación solar que incide en el planeta se aprovecha por su capacidad para calentar o también de manera directa, a través de la radiación en dispositivos ópticos o de otra clase. Por otra parte, la energía eólica es la que se obtiene del viento, es decir que usa la energía cinética generada por las corrientes de aire. Ambas son energías renovables y limpias. Bibliografía
http://desg.acuarionacional.cu:8080/acuawifi/datos/mediateca/datos/eambiental/ documentos/Suplemento.pdf http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/2744/I_-_Introducci %C3%B3n_general.pdf?sequence= https://www.portafolio.co/economia/finanzas/tecnologias-limpias-aliadas-planeta- https://www.mundohvacr.com.mx/2011/10/nueva-zelandia-tecnologias-limpias-que- cambian-el-mundo/ Cuestionario
1. Como es definido el medio ambiente por la ONU: Sistema biológico constituido por una comunidad de organismos vivos y el medio físico donde se relacionan. Es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas. Componentes estructurales que conforman un solo conjuntos de seres vivos. Todo aquello que encuentra el hombre en la naturaleza y que puede utilizar en beneficio propio, tanto por vía directa como mediante transformaciones. 2. Cuáles son las 5 esferas del ambiente: Geosfera, Biosfera, Corteza, Núcleo, Hidrosfera Hidrosfera, Antroposfera, Atmosfera, Mesosfera, Biosfera Exosfera, Ionosfera, Geosfera, Hidrosfera, Antroposfera Atmosfera, Antroposfera, Biosfera, Geosfera, Hidrosfera 3. Que son los gases de efecto invernadero: Son los residuos procedentes de la quema de combustibles fósiles y las actividades de invernadero. Son los residuos procedentes de la quema de combustibles fósiles y las actividades agrícolas. Son dióxido de carbono, metano, óxidos de nitrógeno y los halocarbonos. Ninguna de las anteriores
