Automatización Medioambiental

Henry Antonio Mendiburu Díaz

AUTOMATIZACIÓN

MEDIOAMBIENTAL

Aplicación de la automatización industrial y el control de procesos, en la

protección y conservación del medio ambiente

Lima, Perú MMIII

AUTOMATIZACIÓN MEDIOAMBIENTAL

Derechos reservados conforme a Ley Partida Registral N° 00392-2003 Asiento 01, Expediente N° 00576-2003 INDECOPI PERÚ

(VERSIÓN E-BOOK)

Copyright © Henry Antonio Mendiburu Díaz Impreso en Perú

Mayo/2003 Formato: 25x18cm, 319 páginas

No se permite la reproducción total o parcial de este libro, ni el almacenamiento en un sistema informático, ni la transmisión mediante cualquier medio electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otro, sin la autorización previa del titular del Copyright.

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PROLOGO

Las ciencias ecológicas y medioambien ta les han sido cu lt ivadas por el ser humano en su a fán por conocer e in tegra rse con el ambiente que lo rodea ; del mismo modo el conocimien to humano ha permit ido el progreso de la ciencia y la creación de nuevas tecnologías.

Las act ividades que rea liza el hombre son los pr incipa les agentes que van a a fecta r a l medio ambien te, median te la au tomat ización el hombre se ve reemplazado por las máquinas, por lo que las máquinas au tómatas se convier ten en los pila res en la lucha por la defensa del medio ambiente.

La min imización de la contaminación debe ser también un objet ivo de la indust r ia , puesto que cada fase del proceso product ivo ofrece posibilidades para trabajar aspectos medioambientales

Median te esta obra se plan tea poner mayor a tención a l uso y aplicación de los procesos au tomat izados, pa ra que de este modo la gest ión medioambien ta l obtenga las mismas ven ta jas que los procesos product ivos cuyas var iables y parámet ros de operación están debidamente cont rolados y permanecen den t ro de un rango de operación que garantiza la mayor performance del sistema.

Henry Mendiburu


I

ÍNDICE

Capítulo I : SISTEMAS DE CONTROL

1. GENERALIDADES 01

2. ELEMENTOS DE UN SISTEMAS DE CONTROL 02

2.1. Elementos de Control en Procesos Industriales 02

2.2. Elementos de un Sistema de Control Automático 04

2.3. Tipos de Variables 07

2.4. Señales de Comunicación 08

3. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL 09

3.1. Sistemas de Control de Lazo Abierto (Open loop) 09

3.2. Sistemas de Control de Lazo Cerrado (Feedback) 10

3.3. Sistemas en Tiempo Continuo y Tiempo Discreto 11

4. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL

11

5. CARACTERÍSTICAS DEL CONTROL

13

6. MÉTODOS DE CONTROL 17

6.1. Métodos de Control Clásico 17

6.2. Métodos de Control Moderno 19

6.3. Métodos de Control Avanzado 22

6.4. Estrategias de Control 26

Capítulo II : AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

1. PANORAMA DE LA AUTOMATIZACIÓN

31

2. SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN

33

2.1. Elementos de una Instalación Automatizada 33

2.2. Autómatas Programables 35

2.3. Ciclos del Programa 38

2.4. Procesos de Operación del Sistema 40

2.5. Seguridad de Funcionamiento del Sistema 42

3. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

44

3.1. Especificaciones Técnicas 44

3.2. Clases de Instrumentos 45

3.3. Representación y Simbolismo 46

4. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

49

5. REDES INDUSTRIALES 50

5.1. Niveles de jerarquía en una Red Industrial 51


II

5.2. Clasificación de las Redes 52

5.3. Tipos de Redes Industriales 53

5.4. Protocolos para Buses de Campo 56

6. SISTEMAS SCADA 58

6.1. Funciones Principales 59

6.2. Transmisión de la Información 60

6.3. Elementos del Sistema 60

7. INGENIERÍA ASISTIDA POR COMPUTADORA 62

7.1. Diseño Asistido por Computadora (CAD) 62

7.2. Manufactura Asistida por Computadora (CAM) 63

7.3. Integración CAD/CAM 63

7.4. Control Numérico Computarizado (CNC) 64

7.5. Componentes y Aplicaciones del Sistema CIM 65

7.6. Control de Calidad Asistido por Computador (CAQ) 67

Capítulo III : MEDIO AMBIENTE

1. MEDIO AMBIENTE Y ECOLOGÍA 69

2. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL 72

2.1. Contaminación del Agua 72

2.2. Contaminación del Aire 75

2.3. Contaminación del Suelo 77

2.4. Contaminación Sonora 78

2.5. Contaminación Térmica 80

2.6. Contaminación Visual 81

3. DAÑO AMBIENTAL 82

3.1. Administración de los Residuos Sólidos 83

3.2. Deterioro de la Capa de Ozono 88

3.3. Efecto Invernadero 90

3.4. Lluvia Ácida 93

4. PERTURBACIONES AMBIENTALES 95

4.1. Radiactividad 95

4.2. Deforestación 100

4.3. Pérdida de biodiversidad 102

5. NECESIDAD DE CONSERVAR EL MEDIO AMBIENTE 104

5.1. Consecuencias sobre la Salud 105

5.2. Consecuencias sobre el Confort 106

5.3. Equilibrio en los Ecosistemas. 107

5.4. Nuevas Necesidades 107


III

Capítulo IV : INGENIERÍA MEDIOAMBIENTAL

1. MISIÓN DE LA INGENIERÍA MEDIOAMBIENTAL 109

2. DESARROLLO HUMANO 111

2.1. Sobrepoblación en el Mundo 111

2.2. Migración y Crecimiento Urbano 114

2.3. Desarrollo Industrial 117

2.4. Necesidad Energética 118

3. GESTIÓN AMBIENTAL 124

3.1. Sistemas de Gestión Ambiental 124

3.2. Principios de un Sistema de Gestión Ambiental 127

3.3. Medios para la Gestión Ambiental 129

4. IMPACTO AMBIENTAL 131

4.1. Estudios de Impacto Ambiental 131

4.2. Generalidades de los Estudios de Impacto Ambiental 134

4.3. Clasificación del Impacto Ambiental 140

4.4. Metodología para el Estudio 142

4.5. Políticas de Prevención y Corrección 147

5. AUDITORIA AMBIENTAL 149

5.1. Concepto y Generalidades 149

5.2. Clasificación de la Auditoría Ambiental 151

5.3. Instrumentos de la Auditoría Ambiental 155

5.4. Fases de una Auditoría Ambiental 156

Capítulo V : CIENCIA MEDIOAMBIENTAL

1. ECOLOGÍA SOCIAL Y POLÍTICA 161

1.1. Generalidades 161

1.2. Gestión de Ecosistemas 163

1.3. Gestión Adaptativa de Ecosistemas 165

1.4. Sistemas de Información Ecológicos 166

2. ECONOMÍA AMBIENTAL 167

2.1. Economía de los Recursos Naturales 168

2.2. Costos vs Beneficios 169

2.3. Métodos de Valoración Monetaria 170

2.4. Eficiencia Económica 174

3. LEGISLACIÓN AMBIENTAL 175

3.1. Acuerdos Internacionales 176

3.2. Evolución de la Legislación Ambiental Peruana 179

3.3. Normas Generales de la Legislación Peruana 180


IV

3.4. Normas Sectoriales de la Legislación Peruana 186

3.5. Convenios Internacionales en la Legislación Peruana 191

3.6. Legislación Ambiental en Latinoamérica 192

4. NORMATIVA ISO 14000 195

4.1. Introducción a las Normas ISO 195

4.2. Normas ISO Medioambientales 196

4.3. Conformación de la ISO 14000 199

5. ECOLOGÍA INDUSTRIAL 202


5.2. Producción más limpia 204

5.3. Diseño Industrial 207

5.4. Simbiosis Industrial 208

6. ETICA Y CONCIENCIA AMBIETAL 209

Capítulo VI : RECURSOS TECNOLÓGICOS

1. SENSORES Y REGISTRADORES 213

1.1. Sensores para Líquidos 213

1.2. Sensores para Gases 221

1.3. Sensores para Sólidos 228

1.4. Sensores Varios/Mixtos 230

2. EQUIPAMIENTO Y ACCESORIOS 240

2.1. Equipos y Herramientas 240

2.2. Sistemas Integrados 245

Capítulo VII : AUTOMATIZACIÓN APLICADA

1. PROCESOS AUTOMATIZABLES 257

1.1. Procesos Contaminantes Automatizables

257

1.2. Automatización del Tratamiento de Residuos Industriales

262

1.3. Automatización del Tratamiento de Aguas Residuales

263

1.4. Automatización del Tratamiento de Gases Tóxicos

265

1.5. Métodos de Tratamiento

267

2. DISEÑO DE PLANTAS 270

2.1. Consideraciones de Diseño 270

2.2. Ubicación y Distribución 273

2.3. Modernización de Plantas 276

2.4. Sistemas de Emisión Cero

280

3. OPERACIONES DE MANTENIMIENTO 282



V

3.2. Tipos de Mantenimiento 283

3.3. Políticas de Mantenimiento 286

3.4. Vida Útil y Depreciación 287

4. DISEÑO DE EQUIPOS, PROCESOS y SISTEMAS

288

a) Sistemas de Compostaje

288

b) Sistema de Digestión Anaerobia

289

c) Incinerador de Residuos

290

d) Sistema Automático para Contenedores

292

e) Sistema de Tratamiento de Residuos Inorgánicos

293

f) Proceso de Tratamiento de Aceites Usados

294

g) Proceso de Oxidación con Aire Húmedo

294

h) Lavador Venturi para gases

295

i) Vertederos: Proceso de Solidificación

296

j) Condensador de Gases

297

k) Torres de Absorción de Gases

298

l) Filtración de Gases

299

m) Precipitador Electrostático

300

n) Lavadores de Gas

301

REFLEXIÓN FINAL 302

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 304

REFERENCIAS DE INTERNET 308


1

Capítulo I

SISTEMAS DE CONTROL

1. GENERALIDADES

En muchos procesos indust r ia les la función de control es rea lizada por un operar io (ser humano), este opera r io es el que decide cuando y como manipula r las var iables de modo ta l que se obtenga una cadena product iva continua y eficiente.

La eficiencia productiva implica el constante aumento de los niveles de producción de la maquinar ia insta lada , el mejoramiento de la ca lidad del producto final, la disminución de los costos de producción, y la seguridad tanto para el personal como para los equipos. Para logra r esto es necesar io que los procesos product ivos se rea licen a la mayor velocidad posible y que las variables a controlar estén dentro de valores constantes.

Debido a estas exigencias, la indust r ia ha necesitado de la u t ilización de nuevos y más complejos procesos, que muchas veces el opera r io no puede cont rola r debido a la velocidad y exact itud requer ida , además muchas veces las condiciones del espacio donde se lleva a cabo la t a rea no son las más adecuadas para el desempeño del ser humano.

Frente a este panorama, surge la automat ización y los sistemas de cont rol como una solución que va a permit ir llevar a la producción a estándares de calidad mucho mejores.

Actualmente en el mundo, se ve una introducción de las computadoras y de la microelect rón ica en la indust r ia y en la sociedad, esto t rae consigo una extensión del campo de la au tomat ización indust r ia l ya que permite a t ravés del manejo de la in formación (seña les, da tos, mediciones, etc.) t ransformar los mecanismos de producción y procesos productivos de algunas industrias.

Se cont inúa y ext iende así el proceso de au tomat ización elect romecánica que se in icia a pr incipios del siglo, la nueva era de la au tomat ización se basa en la fusión de la elect rón ica con los an t iguos mecanismos au tomát icos que funcionaban u t ilizando diferen tes medios mecánicos neumát icos, etc. dando or igen a los robot ., a las máquinas y her ramientas computar izadas, a los sistemas flexibles de producción . Para el diseño y cont rol de la producción se desar rolla ron programas de computación para el dibu jo (CAD), para asistir el diseño (CADICAE), para la manufactura (CAM), para asistir el manejo de proyectos, para asistir la planeación de


2

requer imientos, pa ra la programación de la producción , para el cont rol de calidad, etc.

Definiciones Básicas

CONTROL : Acción ejercida con el fin de poder mantener una variable dentro de un rango de valores predeterminados.

SISTEMA DE CONTROL : Conjunto de equipos y componentes, que van a permitir llevar a cabo las operaciones de control.

OPERACIONES DE CONTROL : Conjunto de acciones que buscan mantener una var iable dent ro de pa t rones de funcionamiento deseados.

CONTROL AUTOMÁTICO : Es el desar rollo de la acción de cont rol, sin la participación directa de un ser humano (operario).

AUTOMÁTICO : Es todo aquello que se mueve, regula , y opera , por sí solo, independiente del medio que lo rodea.

AUTOMATIZACIÓN : Consiste de un sistema de cont rol au tomát ico, por el cua l el sistema ver ifica su propio funcionamiento, efectuando mediciones y correcciones sin la interferencia del ser humano.

SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN : Conjunto de equipos, sistemas de in formación , y procedimientos que van a permit ir asegurar un desempeño independien te del proceso, a t ravés de operaciones de control y supervisación.

SUPERVISIÓN Y MONITOREO : Es el proceso de lectura de va lores de las diversas var iables del proceso, con el objet ivo de ident ifica r el estado en el que se viene desarrollando el proceso en un tiempo actual.

2. ELEMENTOS DE UN SISTEMAS DE CONTROL

2.1. Elementos de Control en Procesos Industriales

Dependiendo del t ipo de proceso indust r ia l y la función de cont rol requer ida , los sistemas de cont rol van desde los más simples como mantener el nivel de agua o de temperatura en un tanque, hasta los más complicados en los cuales se hace uso de equipos sofist icados y conjuntos de a lgor itmos de control optimal, control robusto, inteligencia artificial, etc.

Se rea liza el cont rol de un proceso, cuando es posible regula r el va lor de la variable de salida, variando el valor de la señal de control.


3

Planta : Es el ambiente donde se encuent ran los equipos y donde se lleva a cabo el proceso. Se puede decir que es el conjunto de objetos físicos, en los cua les es necesar io desar rolla r acciones especia lmente organizadas con el fin de logra r los resu ltados de funcionamiento y per formance deseados; estos objetos van a ser cont rolados por medio de acciones .

Seña les de cont rol : Son aquellas acciones elaboradas por el sistema de cont rol, o dadas por un opera r io, a t ravés de las var iables manipuladas (por ejemplo si se desea mantener un tanque a una tempera tura constan te, se deberá manipula r el n ivel de volta je que recibe la resistencia que brinda calor al tanque).

Per turbaciones : Son aquellas acciones que no dependen del sistema de cont rol n i del operar io, pero in tervienen posit iva o nega t ivamente en el proceso (por ejemplo para el caso an ter ior si se desea mantener una tempera tura constante en un tanque, la tempera tura ambienta l actuará e interferirá con el calor del tanque)

Variables de sa lida : Son aquellas que caracter izan el estado de los procesos dent ro de la plan ta , estas var iables son guiadas por var iables cont roladas. Por ejemplo, si se cuenta con un recipien te de agua en el cua l la var iable de sa lida será el n ivel, en tonces la variable controlada será el flujo de líquido que ingresa al recipiente.

Proceso indust r ia l : Es la sucesión de cambios gradua les (en el t iempo) de mater ia y energía , todo proceso implica una transformación; genera lizando se puede decir que es todo fenómeno físico que se puede medir y controla r . Pueden ser procesos cont inuos (siderúrgica , pet roquímica), procesos de manufactura

SEÑALES DE CONTROL

PROCESO INDUSTRIAL

VARIABLES DE SALIDA

PERTURBACIONES

PLANTA


4

(embotelladoras, confección de text iles), procesos de servicio (distribución de agua), y procesos híbridos (reciclaje de vidrio).

2.2. Elementos de un Sistema de Control Automático

Adicionalmente a los componentes an ter iores, se encuent ran aquellos que le van a dar la par t icu la r idad de ser au tomát ico, es decir , el sistema de cont rol va a actuar independien te del opera r io y va a determinar por sí mismo los mejores valores para las señales de control.

Para ello se conta rá con una referencia, que es un va lor dado por el opera r io, este va lor es fijo y depende del t ipo de proceso y de las exigencias que este amer ite; es conocido como set -poin t , este va lor es el que se desea alcanzar y mantener.

Así tenemos 4 elementos que conforman el sistema de control :

CONTROLADOR : Es aquel inst rumento que compara el va lor medido con el va lor deseado, en base a esta comparación ca lcu la un er ror (diferencia en t re va lor medido y deseado), pa ra luego actuar a fin de cor regir este er ror . Tiene por objet ivo elaborar la señal de cont rol que permita que la var iable controlada corresponda a la señal de referencia.

Los cont roladores pueden ser de t ipo manual, neumát ico, elect rón ico; los cont roladores elect rón icos más usados son : computadoras con ta r jetas de adquisición de da tos, PLC (cont roladores lógicos programables), microcontroladores (PIC).

E l t ipo de cont rolador más común es el PLC, el cua l es un equipo elect rónico basado en microprocesadores, hace uso de memorias programables y regrabables (RAM), en donde se a lmacenan inst rucciones a manera de a lgor itmos que van a permit ir seguir una lógica de cont rol. Cont iene

ACTUADOR CONTROLADOR PROCESO

SENSOR

Referencia

Perturbaciones

Variable de

salida


5

inter faces que le permiten maneja r gran número de en t radas y sa lidas tanto analógicas como digitales.

ACTUADOR : Es aquel equipo que sirve para regula r la var iable de cont rol y ejecu ta r la acción de control, es conocido como elemento fina l de cont rol, estos pueden ser de 3 tipos :

Actuadores eléct r icos : Son usados para posicionar disposit ivos de movimientos linea les o rotacionales. E j. motor , relé, switch , electroválvulas.

Actuadores neumát icos : Traba jan con señales de presión , estas señales son conver t idas a movimientos mecánicos. E j. pistones neumát icos, válvulas.

Actuadores h idráu licos : Operan igua l a los neumát icos, son usados en ta reas que requieren mayor fuerza por ejemplo levanta r compuer tas, mover grúas, elevadores, etc. Ej. pistones hidráulicos.

PROCESO : Esta refer ido a l equipo que va a ser au tomat izado, por ejemplo puede ser una bomba , tolva , t anque, compresor , molino, in tercambiador de calor, horno, secador, chancadora, caldera, etc.

Características dinámicas de las variables de proceso:

Inercia : Propiedad de los cuerpos que les permite no var ia r su estado estacionar io sin la in tervención de una fuerza ext raña ; por ejemplo a lgunos sistemas de flu jo de flu idos en los cua les la masa puede ser acelerada.

Resistencia y Capacidad : Se denomina resistencia a aquellas par tes con cua lidades de resist ir la t ransferencia de energía o masa , y se denomina capacidad a aquellas par tes del proceso con tendencia a almacenar masa o energía.

Atraso de t ranspor te : Es el movimiento de masas en t re dos puntos que ocasiona un tiempo muerto.

Respuesta de los procesos frente a una perturbación:

Las respuestas están casi siempre caracter izadas por dos constan tes: una constan te de t iempo ( ) y una ganancia está t ica . La ganancia es la amplificación o a tenuación de la per turbación en el in ter ior del proceso y no t iene in ter ferencia con las ca racter íst icas de t iempo de respuesta . La constan te de t iempo es la medida necesar ia para a justa r una per turbación en la en t rada y puede ser expresada como

= (resistencia) x (capacidad).

SENSOR : Es un elemento de medición de parámet ros o var iables del proceso. Los sensores pueden ser usados también como indicadores, pa ra t ransformar la señal medida en señal eléctrica. Los sensores más comunes son los de nivel, tempera tura , presencia , proximidad, flu jo, presión , en t re ot ros. Pueden ser de varios tipos :


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Sensores de contacto : Son aquellos que rea lizan la medida en contacto directo, real y físico con el producto o materia. Ej. sensores de boya para medir nivel en un tanque, termocupla para medir temperatura, etc.

Sensores de no contacto : Se basan en propiedades físicas de los mater ia les, son más exactos, pero propensos a in ter ferencias del medio ambiente. Ej. sensores ultrasónicos, sensores ópticos, etc.

Sensores digita les : Traba jan con seña les digita les, en código binar io, pueden representa r la codificación de una seña l ana lógica , o también la representación de dos estados on/off. Ej. sensores tipo switch.

Sensores ana lógicos : Proporcionan medidas cont inuas, los rangos t ípicos son de 0 a 20mA, 4 a 20mA, 0 a 5v, 1 a 5v, en t re ot ros. E j. sensores capacitivos, sensores piezoresistivos, etc.

Sensores mecánicos : Son aquellos que t raducen la acción física del elemento medido, en un compor tamiento mecánico, t ípicamente de movimiento y/o calor. Ej. barómetro, termómetro de mercurio, etc.

Sensores elect ro-mecánicos : Este t ipo de sensor emplea un elemento mecánico elást ico combinado con un t ransductor eléct r ico. E j. sensores resistivos, sensores magnéticos, etc.

A cont inuación se muest ra un ejemplo de un sistema de cont rol de n ivel, donde el proceso esta const itu ido por un tanque abier to, el cont rolador es de t ipo elect rónico, y a t ravés de un t ransductor se convier te la seña l eléct r ica a neumát ica , esta señal de presión de a ire acciona una válvula neumát ica que cumple la función de actuador , fina lmente se cuenta con un sensor de nivel de tipo no contacto.

CONTROLADOR

TRANSDUCTOR

ACTUADOR

Sensor

Señal eléctrica

Señal neumática

Señal eléctrica

PROCESO Válvula neumática

Entrada líquido

Salida líquido


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2.3. Tipos de Variables

Se define como var iables a todo aquel parámetro físico cuyo valor puede ser medido. Puede ser:

Variable Cont rolada : Es aquella que se busca mantener constan te o con cambios mínimos. Su valor debe seguir al set-point.

Variable Manipulada : A t ravés de esta se debe corregir el efecto de las perturbaciones. Sobre esta se colocará el actuador

Variable Per turbadora : Esta dado por los cambios repent inos que sufre el sistema y que provocan inestabilidad.

Variable Medida : Es toda var iable adiciona l, cuyo va lor es necesar io registrar y monitorear, pero que no es necesario controlar.

Ejemplo: Intercambiador de calor

Var. Controlada

Si ingresa agua fr ía y sa le agua ca lien te, en tonces se busca cont rola r la tempera tura del agua que sa le, cuya tempera tura esta rá dado por un set-point

Var. Manipulada

El ca lor dentro del in tercambiador depende del suminist ro de va lor ca lien te, por tan to será el flu jo de vapor ca liente, cuyo actuador es la válvula de vapor

Var. Perturbadora No se conoce la tempera tura n i la presión del agua que ingresa , por tan to, estos pueden afectar a la salida

Var. Medida Se puede medir por ejemplo la t empera tura del vapor caliente

Salida Entrada

DETECTOR DE ERRORES Y

CONTROLADOR

ELEMENTO FINAL DE CONTROL

(ACTUADOR)

PROCESO

Perturbación

ELEMENTO DE MEDICION (SENSOR)

VARIABLE CONTROLADA

VARIABLE PERTURBADORA

VARIABLE MANIPULADA

VARIABLE DE REFERENCIA

ERROR

VARIABLE MEDIDA


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2.4. Señales de Comunicación

Como se puede observar el flu jo de información ent re los elementos se da a t ravés de señales. Las señales son un conjunto de da tos que fluyen en diversos sentidos, conformando un flujo de información. Estas pueden ser :

Señales E léct r icas : Ut ilizan el flu jo de elect rones sobre un conductor , pueden ser:

Señales ana lógicas: Son seña les en t iempo cont inuo, la información esta dada por la amplitud de la señal.

Señales digita les: Son señales en t iempo discreto, la información esta dada en código binario.

Señales Neumát icas : La información está dada por la var iación física de compresión o expansión de un flu ido gaseoso en un t iempo determinado.

Señales Hidráu licas : En este caso las var iaciones de presión por lo genera l de un líqu ido viscoso generan el conjunto de da tos a ser transmitidos.

Señales de Sonido : Conformadas por ondas de sonido producidas por el movimiento vibra tor io de los cuerpos a una determinada frecuencia ; también son usadas las ondas ultrasónicas.

BULBO

SALIDA DE

AGUA CALIENTE

ENTRADA DE

AGUA FRIA

VALVULADE VAPOR

ENTRADADE VAPOR

CONTROLADOR

Sensor Temperatura

ACTUADOR

Termómetro indicador

Salida Set-point


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Señales Elect romagnét icas : La información via ja sobre una onda de radio, microondas, o sa télite, empaquetada dent ro de una seña l portadora, recorriendo grandes distancias.

Señales Ópticas : Se hace uso de las fibra ópticas, y son empleadas para transmitir grandes volúmenes de información , genera lmente usados en redes de controladores.

3. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL

En base a su pr incipio de funcionamiento los sistemas de cont rol pueden emplear o no, información acerca de la plan ta , a fin de elaborar o no, est ra tegias de supervisión y cont rol, se cuenta con dos t ipos de sistemas de control : de lazo abierto y de lazo cerrado.

3.1. Sistemas de Control de Lazo Abierto (Open loop)

Un sistema de cont rol de lazo abier to es aquel en el cua l no existe realimentación, del proceso al controlador.

Algunos ejemplos de este t ipo de cont rol están dados en los hornos, lavadoras, licuadoras, batidoras, etc.

Su pr incipal venta ja consiste en su facilidad para implementa r , además son económicos, simples, y de fácil mantenimiento.

Sus desventa jas consisten en que no son exactos, no cor r igen los errores que se presentan, su desempeño depende de la calibración inicial.

Se representa a través del siguiente diagrama de bloques:

CONTROLADOR ACTUADOR PROCESO

Entrada Salida

Perturbación


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3.2. Sistemas de Control de Lazo Cerrado (Feedback)

Un sistema de cont rol de lazo cer rado, es aquel en donde la seña l de sa lida o par te de la señal de sa lida es rea limentada y tomada como una seña l de entrada al controlador.

Existen dos tipos: de realimentación positiva, y de realimentación negativa.

Realimentación Posit iva : Es aquella en donde la señal rea limentada se suma a la señal de en t rada . Se conoce también como regenera t iva , no se aplica en el campo de cont rol de procesos indust r ia les. Un ejemplo es el caso de los osciladores.


Realimentación Negativa: Es aquella en donde la seña l rea limentada , se resta de la señal de en t rada , generando un er ror , el cual debe ser corregido. Este es el caso común utilizado en el campo del control de procesos industriales.


3.3. Sistemas en Tiempo Continuo y Tiempo Discreto


Set-Point

Salida

Perturbación

SENSOR

+ +


Set-Point

Salida

Perturbación

SENSOR

+


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Los sistemas en t iempo cont inuo, son aquellos cuyo campo de evaluación se rea liza en un lapso de t iempo permanente y sin pausas, en cambio un sistema en t iempo discreto es aquel que es evaluado durante pequeños lapsos de tiempo intermitentes denominados períodos de muestreo.

E l análisis matemát ico en sistemas cont inuos se lleva a cabo en el dominio de Laplace, y para sistemas discretos se emplea la Transformada Z.

4. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL

Los sistemas de cont rol pueden ser clasificados, basándose en var ios cr iter ios, así pues, podemos tener las siguientes clasificaciones:

Según su dimensión

Sistemas de parámet ros concent rados: Son aquellos que pueden ser descr itos por ecuaciones diferencia les ordinar ias. También son conocidos como sistemas de dimensión finita.

Sistemas de parámet ros dist r ibuidos: Son aquellos que requieren ecuaciones en diferencia (ecuaciones diferencia les con der ivadas parciales). También son conocidos como sistemas de dimensión infinita.

Según el conocimiento de sus parámetros

Sistemas determiníst icos : En estos sistemas se conocen exactamente el va lor que cor responde a los parámet ros. Por ejemplo un circuito RLC encargado de suministrar tensión a un equipo.

Sistemas estocást icos : En este caso, la forma de conocer a lgunos o todos los va lores de los parámet ros, es por medio de métodos probabilíst icas. Por ejemplo un horno o ca ldero que ha acumulado sa r ro y ot ras impurezas (las cua les no t ienen una función matemát ica conocida).

Según el carácter de transmisión en el tiempo

Sistemas cont inuos : Son aquellos descr itos median te ecuaciones diferencia les, donde las var iables poseen un va lor para todo t iempo posible dentro de un in terva lo de t iempo fin ito. Está refer ido a las señales ana lógicas, y su compor tamiento matemát ico es similar a una onda continua. Por ejemplo un proceso de llenado de balones de gas.


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Sistemas discretos : Son aquellos descr itos median te ecuaciones en diferencia , y solo poseen va lores para determinados instan tes de t iempo, separados por in tervalos dados por un per íodo constante. Está refer ido a las señales digita les, y su compor tamiento matemát ico es simila r a un t ren de pu lsos. Por ejemplo el encendido y apagado de un switch que acciona una alarma.

Según la presencia de linealidad

Sistemas linea les : Son aquellos cuyo compor tamiento está defin ido por medio de ecuaciones diferencia les linea les, es decir , los coeficien tes son constantes o funciones de la var iable independien te. Deben cumplir con el principio de superposición. Por ejemplo un amplificador de señales.

Sistemas no linea les : En caso de que una o más de las ecuaciones diferencia les no sea linea l, todo el sistema será no linea l. También se considera rá como sistema no linea l a aquellos para los cua les el pr incipio de superposición no sea vá lido. Por ejemplo el ca len tamiento de un horno.

Según el comportamiento en el tiempo

Sistemas invar ian tes en el t iempo : Ocurre cuando todos sus parámet ros son constantes, y por tan to se mant iene en un estado estacionar io permanentemente. Se define por ecuaciones diferencia les cuyos coeficien tes son constan tes. Por ejemplo la mezcla de sustancias dent ro de un tanque que siempre cont iene la misma cant idad y t ipo de elementos.

Sistemas var ian tes en el t iempo : Ocurre cuando uno o más de sus parámet ros var ía en el t iempo, y por lo tan to no se mant iene en estado estacionar io. Se define por ecuaciones diferencia les cuyos coeficientes son funciones del t iempo. Por ejemplo para un motor de un vehícu lo de ca r rera , la masa del vehícu lo va a var ia r por acción del consumo de combustible.

Según sus aplicaciones

Sistemas servomecanismos : Son aquellos en donde la var iable cont rolada es la posición o el incremento de la posición con respecto a l t iempo. Por ejemplo un mecanismo de cont rol de velocidad, un brazo robótico, etc.

Sistemas secuéncia les : Son aquellos en donde un conjunto de operaciones preestablecidas es ejecutada en un orden dado. Por ejemplo el a r ranque y parada de un motor , la conmutación delta -est rella de un motor, etc.


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Sistemas numér icos : Esta refer ido a sistemas de cont rol que a lmacenan información numér ica , la cua l incluye a lgunas var iables del proceso codificadas por medio de inst rucciones. Por ejemplo tornos, t a ladros, esmer iles, los cua les a lmacenan información referen te a posición, dirección, velocidad, etc.

5. CARACTERÍSTICAS DEL CONTROL

Existe formas y métodos a t ravés de los cuales los sistemas de cont rol pueden ser representados por medio de funciones matemát icas, esta representación recibe el nombre de Modelamiento Matemát ico, este modelo descr ibirá las ca racter íst icas dinámicas del sistema a t ravés de ecuaciones diferenciales. El modelamiento puede ser:

Analít ico : Cuando se aplica las leyes físicas cor respondien tes a cada componente del sistema, que en conjunto forman una est ructura o función matemática.

Exper imenta l : Consiste en la iden t ificación de los parámet ros, median te el aná lisis de da tos de en t rada y sa lida , est imando va lores posibles que se ajusten al sistema

A par t ir del modelamiento matemát ico, aplicando formulas matemát icas, t eoremas, y t ransformadas, se puede llegar a una función que represente la relación en t re la sa lida y ent rada del sistema, esta función se denomina Función de Transferencia.

E l proceso exper imenta l es denominado Ident ificación de Sistemas , y cor responde a la plan ta o proceso que se desea ana liza r , consiste en recoger da tos de la var iable de sa lida con su cor respondien te da to de en t rada que provocó dicha sa lida , para luego median te a lgor itmos matemát icos aproximar una función de t ransferencia , la cua l debe genera l una sa lida (est imada) similar a la salida sensada, y dependiendo de la diferencia entre ambas (error) se dará va lidez a la función obtenida , o se tendrá que reca lcu la r con nuevos valores en los algoritmos matemáticos de análisis.

E l análisis de un sistema que se desea controla r , significa analiza r su compor tamiento dinámico en el t iempo, par t iendo de sus ca racter íst icas matemát icas se puede llegar a conclusiones respecto a l funcionamiento del sistema, t anto a islado como dent ro de un lazo cer rado, a fectado por ru ido y gobernado por un cont rolador . Para conocer dicho funcionamiento se debe llegar a conclusiones puntuales respecto a las siguientes características.


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ESTABILIDAD: Se dice que un sistema es estable cuando después de t ranscur r ido un t iempo t , su va lor de respuesta (sa lida) permanece constante. A este t iempo se le denomina t iempo de establecimiento (t ime set t ing) , y a l va lor a lcanzado se le denomina va lor en estado estable (steady sta te va lue) , el cua l puede ser un valor oscilante dentro de un margen porcentua l mínimo, defin ido a cr iter io del programador . Un sistema se considera inestable cuando su respuesta luego de t rascur r ido un t iempo t se mant iene oscilando, var iando en t re un rango de va lores per iódicos o simplemente se obt iene cualquier va lor a lea tor io. E l siguiente gráfico muestra dos curvas, una de un sistema estable, y la otra de un sistema inestable, logradas luego de aplica r una en t rada esca lón unitario.

Time (sec.)

Am

plitu

de

SISTEMA ESTABLE

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.1

0.2

0.3

0.4From: U(1)

To:

Y(1

)

Time (sec.)

Am

plitu

de

SISTEMA INESTABLE

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5-50

0

50

100

150From: U(1)

To:

Y(1

)

EXACTITUD: La exact itud del sistema se mide en base a la desviación existen te en t re el va lor deseado (referencia) y el va lor rea l obtenido en la respuesta del sistema (va lor en estado estable), a esta diferencia se le denomina er ror en estado estable .

VELOCIDAD DE RESPUESTA: Esta ca racter íst ica indica que tan rápidamente es capaz de llegar el sistema, a su va lor en estado estable o estacionar io. La grá fica siguien te muest ra los t ipos de respuesta que se puede obtener en función de la velocidad de respuesta.


15

Time (sec.)

Am

plitu

de

RESPUESTA SUBAMORTIGUADA

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.5

1

1.5From: U(1)

To:

Y(1

)

Time (sec.)

Am

plitu

de

RESPUESTA OSCILATORIA

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.5

1

1.5From: U(1)

To:

Y(1

)

Time (sec.)

Am

plitu

deRESPUESTA CRITICAMENTE AMORTIGUADA

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.5

1

1.5From: U(1)

To:

Y(1

)

Time (sec.)

Am

plitu

de

RESPUESTA SOBRE AMORTIGUADA

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.5

1

1.5From: U(1)

To:

Y(1

)

SENSIBILIDAD: Este concepto explica la dependencia de unas var iables con respecto a ot ras, puesto que en un sistema habrá a lgunas var iables manipuladas, ot ras cont roladas, y ot ras per turbadoras, es inevitable que la acción de una repercu ta sobre las ot ras, por ello la necesidad de conocer e ident ifica r cada var iable a fin de conocer su na tura leza an tes mencionada.

ALCANZABILIDAD: Cuando un sistema cuenta con esta caracter íst ica , en tonces median te un cont rolador se puede llevar este sistema desde un estado inicial hasta otro estado cualquiera, en un tiempo finito

CONTROLABILIDAD: Un sistema es cont rolable cuando es posible llevar a l sistema a una posición de equilibr io, a l aplica r le una en t rada y transcurrido un período de tiempo finito.

OBSERVABILIDAD: Se dice que un sistema es de rango completo observable, si median te la observación de la sa lida y es posible determinar cualquier estado x(t), en un tiempo finito.

Características Dinámicas

Las caracter íst icas dinámicas de una plan ta están dadas por el compor tamiento que esta presen ta an te una en t rada (esca lón , senoidal, rampa , onda cuadrada , seudo a lea tor io, etc.). Cuando las en t radas no son fijas


16

sino que var ían en el t iempo, en tonces también la respuesta del sistema tendrá que variar en el tiempo.

Existen diversas técn icas para ana liza r y ca racter iza r el compor tamiento dinámico de una plan ta , los métodos más conocidos son los siguientes:

Ecuaciones diferenciales

Análisis de respuesta en frecuencia

Caracterización frente a entradas típicas

Variables de estado

Ubicación geométrica de polos y ceros

Muchos sistemas presentan un retardo o t iempo muer to, definido como el lapso de t iempo en que el sistema siendo somet ido a una en t rada , no ofrece n inguna sa lida . Por tan to se considera que a cier tos sistemas les toma cierto tiempo responder a los estímulos.

Los reta rdos son propios de procesos lentos como: procesos de t ranspor te, de tempera tura , etc., y t ambién se presenta en sistemas controlados a distancia.

La sigu iente grá fica muest ra la respuesta de un sistema an te una en t rada , en donde se aprecia una zona en la cua l no se produce respuesta alguna por parte del sistema.

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2Respuesta con Retardo a la entrada Escalón


17

6. MÉTODOS DE CONTROL

Existen métodos y est ra tegias para rea liza r la acción de cont rol, los métodos de cont rol (clásico y moderno) permiten a l cont rolador reaccionar mandando una seña l correct iva del er ror , mient ras que las est ra tegias de control hacen más eficiente a la labor de control, ahorrando recursos y tiempo.

6.1. Métodos de Control Clásico

Los métodos de cont rol clásico son aquellos que esperan a que se produzca un er ror para luego rea liza r una acción cor rect iva . E l er ror se presen ta a causa de la diferencia de lectura en t re la var iable de sa lida sensada y la seña l de referencia , este er ror está presente en todo momento, y la fina lidad es min imizar lo. En a lgunos casos suele genera rse un comportamiento oscilatorio alrededor del valor de referencia.

Los métodos de control clásico pueden ser:

CONTROL ON-OFF: Este método solo acepta dos posiciones para el actuador : encendido (100%) y apagado (0%). La lógica de funcionamiento es tener un punto de referencia , si la var iable es mayor el actuador asume una posición , y si la var iable es menor el actuador asume la ot ra posición . Por ejemplo tenemos los sistemas de segur idad cont ra robos, las refr igeradoras domést icas, sistemas de a ire acondicionado, etc. A cont inuación se muest ra su función en el tiempo:

Ref.

Señal sensada

ON

OFF

Señal controlador


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CONTROLADOR PROPORCIONAL (P) : Es un cont rol que se basa en la ganancia aplicada a l sistema, se basa en el pr incipio de que la respuesta del cont rolador deber ser proporcional a la magnitud del error. No corrige ni elimina perturbaciones, puede atenuar o aumentar la señal de er ror . Se representa a t ravés del parámet ro Kp y define la fuerza o potencia con que el controlador reacciona frente a un error.

CONTROLADOR INTEGRAL (I) : Conocido cono RESET. Este t ipo de cont rolador anula er rores y cor r ige per turbaciones, median te la búsqueda de la seña l de referencia , necesita de un t iempo Ti para loca liza r dicha señal. Se representa median te el t érmino Ki que es el coeficiente de acción integral y es igual a 1/Ti

CONTROLADOR DERIVATIVO (D) : Conocido como RATE. Este cont rolador por sí solo no es u t ilizado, necesita esta r jun to a l proporciona l y a l in tegra l. Sirve para dar le rapidez o aceleración a la acción de cont rol. Necesita de una diferencia l de t iempo Td para a lcanzar la señal de referencia , se representa median te el término Kd que es el coeficiente de acción derivativa y es igual a 1/Td.

1

Entrada

Kp

Salida

Va

Entrada

Salida

T1

T2

T1

Ti


19

CONTROLADOR PROPORCIONAL-INTEGRAL (PI) : Actúa en forma rápida , t iene una ganancia y cor r ige el er ror , no exper imenta un offset en estado estacionar io. La aplicación t ípica es en el control de temperatura.

Función de Transferencia : sTi

Kp1

CONTROLADOR PROPORCIONAL-DERIVATIVO (PD) : Es estable, y reduce los reta rdos, es decir es más rápido. Es usado t ípicamente para el control de flujo de minerales.

Función de Transferencia : sTdKp

CONTROLADOR PROPORCIONAL

INTEGRAL

DERIVATIVO (PID) : Este cont rolador es el más completo y complejo, t iene una respuesta más rápida y estable siempre que este bien sin tonizado. Resumiendo se puede decir que:

El control proporcional actúa sobre el tamaño del error.

El control integral rige el tiempo para corregir el error

El control derivativo le brinda la rapidez a la actuación.

Función de Transferencia : sTdsTi

Kp1

6.2. Métodos de Control Moderno

Los métodos de cont rol moderno br indan nuevas técn icas que permiten ya sea compensar el error y/o eliminarlo, las más comunes son las siguientes:

Va

Entrada

Salida

T1

Td

T1


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CONTROL ANTICIPATORIO (Feedforward) : Este método permite a l controlador ana liza r los da tos de en t rada y de sa lida y median te a lgor itmos matemát icos ca lcula rá la próxima sa lida probable, de modo ta l que au to a justa sus parámet ros con la fina lidad de adecuarse a l cambio, y min imizar la diferencia de medidas. Se recomienda para procesos len tos. Su desventa ja radica en que es necesar io medir todas las var iables per turbadoras, ya que no cor r ige las per turbaciones no medidas.

Se puede mejora r este método agregando una ret roa limentación a la sa lida , de modo ta l que se deje que se produzca un er ror mín imo, el cual será detectado y corregido en la siguiente medición.

COMPENSADORES ADELANTO

ATRASO: Este método permite rea liza r un cont rol en el dominio de la frecuencia , en el cua l se busca compensar la fase del sistema, agregando (adelando) o quitando (a t raso) fase, para lo cua l se agrega nuevos componentes o nuevas funciones matemát icas a l sistema. Se puede poner cuantos compensadores sea necesar io a fin de llevar la respuesta del sistema a un valor deseado.

Ref.

Salida

PERTURBACIÓN

+ CONTROLADOR ACTUADOR PROCESO

SENSOR

+

+

Ref. Salida

PERTURBACIÓN

+ CONTROLADOR ACTUADOR PROCESO

SENSOR +

+

SENSOR

Perturbación No Medida


21

Compensador en Adelanto: Compensador en Atraso:

sT

sTGadelanto 1

1

sT

sTGadelanto 1

1*

1

Donde: condiciona la fase máxima, Seno(fase) = ( 1)/( +1) T indica la frecuencia de trabajo, Frec.central = 1/(T* 1/2)

REALIMENTACIÓN DE ESTADOS : Este método permite ejercer una acción de cont rol mediante el sensado de cada uno de los estados (del modelo en espacio estado del sistema), a t r ibuyéndole una ganancia a cada uno de los va lores leídos, de este modo el lazo de cont rol es cer rado por medio del compensador o cont rolador de estados y no por el sensor . La Ley de control esta dada por la expresión XKu , donde: u es la seña l de cont rol, K es el vector de ganancia de estados, y X es el vector de estados medidos del sistema.

E l vector K puede ha lla rse fácilmente usando Mat lab, con el comando acker y también con el comando place.

SISTEMAS DE SEGUIMIENTO : Este método también es conocido como t racking, es un complemento del método an ter ior , puesto que median te el cont rol por rea limentación de estados se puede llevar la var iable controlada a un va lor de cero (porque no se cuenta con una referencia ), con este método se podrá llevar a la var iable dada a un va lor deseado, puesto que se incorpora una referencia en el sistema.

La seña l de cont rol esta rá dada por : refKXKu i * . Donde

Ki es la ganancia cor respondien te a l estado o estados que se qu iere seguir , y ref es la referencia o set poin t que se desea a lcanzar .

FEEDBACK LINEALIZATION: Debido a que los procesos rea les no cuentan con modelos linea les que los representan , es necesar io el uso de cont roladores no linea les. Este método es conocido como control con modelo de referencia , u t iliza la Teor ía de Lyapunov para determinar la estabilidad del sistema, y el modelo matemát ico esta dado en la forma espacio estado.


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6.3. Métodos de Control Avanzado

Los métodos de cont rol avanzado son aquellos que actúan en forma prevent iva , de modo ta l que en base a los da tos tomados, actúan de modo ta l que previenen la ocur rencia de er ror , por tan to el cont rolador está a justando sus parámetros constantemente.

CONTROL ADAPTATIVO : Es una var iante del cont rol an t icipa tor io, en donde la respuesta del cont rolador var ía au tomát icamente basado en los cambios de las condiciones dent ro del proceso, es decir , la respuesta del cont rolador será var iable dependiendo del compor tamiento actua l del proceso. Para que se lleve a cabo esta adaptación se requiere de a lgor itmos matemát icos que simulen el proceso en base a los da tos tomados en el instan te mismo en que se rea liza la acción , este resu ltado va a genera r una señal compensadora que garantizará la confiabilidad del sistema.

CONTROL OPTIMAL: El cont rol opt imal busca la performance en la acción de control, tiene por objetivo buscar una o varias soluciones que cumplan con ciertas restricciones impuestas por el problema y que a la vez cumpla con una función objet ivo (función de costo), la cua l puede ser maximizar o minimizar dicha función . El control permite diversas soluciones para un mismo problema, pero el cont rol opt imal busca dent ro de esas soluciones la más adecuada para cumplir con los requisitos planteados.

CONTROL ROBUSTO : E l cont rol robusto es aquel que va a permit ir mantener la acción de cont rol pese a per turbaciones externas e in ternas. Puede exist ir per turbaciones externas como ru ido y vibraciones propias del proceso; o per turbaciones in ternas como un mal modelamiento matemát ico, sistemas no linea les difíciles de linea liza r , incer t idumbre en el accionar o respuesta de la plana frente a est ímulos, en t re ot ros. E l cont rol robusto se resume a ident ifica r y

CONTROLADOR ACTUADOR PROCESO Ref Salida

Perturbación

SENSOR

ALGORITMO MATEMÁTICO DE

ADAPTACIÓN


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cont rola r la incer t idumbre en los parámet ros y en el comportamiento de una planta.

CONTROL EN TIEMPO REAL : Se define el cont rol de sistemas en t iempo rea l, a l cont rol rea lizado en un in terva lo de t iempo fin ito y constante, es decir que la in formación será sensada con muest ras intermitentes pero todas las veces con un mismo tiempo de muestreo.

Características:

Pueden realizar varias actividades en paralelo

Pueden ejecutar tareas en respuesta a señales externas

Deben funcionar en presencia de fa llos o aver ías parciales, haciendo uso de elementos redundantes.

Adquieren da tos del exter ior . Puede ser pasiva cuando u t ilizan in ter rupciones, o act iva median te el uso de ta r jetas de entrada / salida de señales.

Necesitan de un sistema opera t ivo que les br inde: gest ión eficien te de in ter rupciones, plan ificación de ta reas y pr ior ización de las mismas, acceso a puer tos e in terfaces, mecanismos de medición del t iempo, en t re ot ros. El sistema operativo más empleado es el Linux.

CONTROL DIFUSO : Se basa en la lógica difusa , la cua l a diferencia de la lógica binar ia o booleana (verdadero / fa lso ó 1 / 0), a signa va lores in termedios dentro de esta esca la . Ut iliza la exper iencia del operador para generar una lógica de razonamiento para el controlador. No requiere del modelamiento matemát ico de la plan ta , puede representar modelos de sistemas lineales y no lineales mediante el uso de var iables lingüíst icas y una ser ie de condiciones o reglas previamente defin idas. Sus a lgor itmos (reglas) hacen uso de inst rucciones IF THEN.

Elementos:

Variable Lingüíst ica : Son var iables eva luadas en un lengua je na tura l y no cor responden a un va lor numérico exacto. Las var iables lingüíst icas pueden descomponerse en términos lingüíst icos. E j. t empera tura , conducta , velocidad, posición , tamaño, etc.

Universo de Discursión : Es el rango de toda la in formación necesar ia para el compor tamiento cor recto de un sistema. Por ejemplo, temperatura de 5 a 100 °C, velocidad de 10 a 20 m/s, etc.

Término Lingüíst ico: Son los sub-conjuntos o las par tes que puede dividir se una var iable lingüíst ica o en que desee dividir se. Por ejemplo para la var iable velocidad se puede tener los términos


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rápido, normal, len to; para la var iable n ivel se puede tener los términos alto, medio, bajo; etc.

Conjunto Difusos: Son formas geométr icas que representan una función generada por un término lingüíst ico. E llas elaborarán una sa lida in termedia en el sistema difuso. Pueden ser : t r iángulos, cuadrados, t rapecios, campanas gaussianas, en t re otros.

Función de Membresía: La función de membresía es la agrupación de conjuntos difusos cor respondientes a una sola var iable lingüíst ica , asociada a su grado de per tenencia o membresía dentro del intervalo 0 1.

Fuzzificación: La fuzzificación es el proceso rea lizado para conver t ir una can t idad CRISP (va lor t radicional lógico, binar io, decimal, exacto) en un valor o cantidad difusa.

Defuzzificación: Es el proceso inverso que el de la fuzzificación , es decir, es la acción de convertir un valor difuso en un valor CRISP.

CONTROL NEURONAL : Hace uso de neuronas de in teligencia a r t ificia l. La neurona a r t ificia l estándar es un elemento de procesamiento que ca lcu la una sa lida mult iplicando su vector de en t radas por un vector de pesos y este resultado es aplicado a una función de act ivación; un conjunto de neuronas conforman una red neuronal. Las Redes Neuronales son par te de la In teligencia Ar t ificia l (AI) ca racter izadas por su capacidad de aprendiza je, su velocidad median te el procesamiento masivo en para lelo de da tos y por la facilidad de modelado de sistemas y controladores no lineales.


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Características:

Son dispositivos no-lineales

Pueden aprender un mapeo

Son adaptables

Las respuestas están basadas en evidencia

Usan contexto, es decir , a más información , la respuesta es más veloz y mejor

Son tolerantes a fallas, o sea, que la falla es degradada

Su diseño y análisis es uniforme

Tienen analogía neuro-biológica

Su procesamiento es masivamente, en para lelo, dist r ibuido y realizado con operaciones individuales simples

Aprenden por sí mismas

Tienen capacidad de generalizar

Aplicaciones:

Representación de compor tamientos de funciones linea les y no lineales

Identificación de patrones o sistemas

Sistemas de control

Reconocimiento de imágenes

Reconocimiento de caracteres

Reconstrucción de datos

Predicción y recomendación para la toma de decisiones

Simulación de modelos económicos y financieros

Clasificación de objetos

Predicciones de clima

Aprendizaje: E l aprendiza je es la acción de mejora r el compor tamiento median te la observación de un er ror pasado con la fina lidad de disminuir el er ror . Eso se produce modificando los pesos de la red neuronal. Tipos:

Supervisado

No supervisado

Por refuerzo


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ALGORITMOS GENÉTICOS: Este método simula la evolución na tura l de las especies propuesta por Char les Darwin , fue ideado por J ohn Holland en 1970. La información va sufr iendo cambios igual que lo har ían las especies, es decir se van adaptando a l en torno, lo cua l se lleva a cabo por medio de los procesos de selección na tura l, mezcla , y mutación . En cada ciclo (it eración) una par te del conjunto de h ipótesis conocido como población actua l , es reemplazado por una nueva población median te las funciones evolu t ivas an ter iores. Así sucesivamente en cada ciclo la población es evaluada en base a una función evolu t iva , siendo conservados los da tos más exactos, y siendo

eliminados los da tos que presentan er ror (selección natura l). Para conservar el número de individuos (da tos) estos son mezclados, lo cual genera nuevos individuos simila res a sus procreadores. F ina lmente cada cier to t iempo o dada cier ta cant idad de individuos, a lgunos de los nuevos individuos son mutados a lea tor iamente, pudiendo ser conservados o eliminados en la próxima iteración dependiendo de su utilidad dentro del sistema.

SISTEMAS EXPERTOS: Estos sistemas t ra tan de emular la exper iencia adquir ida por uno o más seres humanos a lo la rgo del t iempo para rea liza r un t raba jo. Este sistema tendrá en su memor ia una base de da tos con múlt iples soluciones a un mismo problema, luego el sistema tendrá que escoger de ent re esas soluciones a la que pueda aplicarse a fin de logra r los mejores resu ltados. El sistema se crea basándose en las exper iencias humanas, la elección de la est ructura de cont rol dependerá de las ca racter íst icas del t raba jo en donde se aplica rá , además el sistema podrá ir aprendiendo con el t iempo y a lmacenar sus propias exper iencias, existe mucha ana logía entre los sistemas expertos y los sistemas neuro-fuzzy.

6.4. Estrategias de Control

CONTROL EN CASCADA (Cascade) : Consiste en inclu ir uno o más lazos de cont rol in terno dent ro de ot ro externo, con el objet ivo de anula r per turbaciones, impidiendo que estas per turbaciones secundar ias a fecten a l sistema pr incipa l. Básicamente el cont rolador externo se encarga de la var iable pr incipal, mient ras que los cont roladores in ternos se encargan de las per turbaciones más frecuentes. Como regla genera l, a más in terno es el lazo, la respuesta de este debe ser más rápido.

Ventajas:

Las per turbaciones más frecuentes son cor regidas an tes de afectar a la variable principal.

Permite usar ganancias altas.


27

Tiene una rápida respuesta

Diagrama de bloques:

CONTROL DE RELACIÓN (Rat io) : Consiste en ana liza r y mantener una proporciona lidad ent re dos o más elementos (actuadores) dent ro de un proceso continuo.

Por ejemplo se usa comúnmente cuando t ienen que ingresar dos líqu idos a un tanque, y donde la can t idad del pr imer líquido debe ser el doble que la del segundo, además los líqu idos deben en t ra r constan temente a l tanque.

Para cont rola r este tanque se hará uso de un sensor de flu jo, un cont rolador y un actuador , por cada línea . Sin embargo si se aplica cont rol por relación , se hará uso de dos sensores de flu jo, un cont rolador , un actuador , y un cont rol de relación , lo que significa un ahorro de inst rumentos y un sistema mas sencillo de supervisa r y reparar.

Control común Control de relación

A BA=2B

A

B

FE

FC

FC

FE

A

B

FE

FY

FC

FE

Ref. ACT CONTR PROC

SENSOR Salida

CONTR

SENSOR

ACT PROC


28

CONTROL DE RANGO DIVIDIDO (Split range) : Es aplicado a sistemas con una sola var iable cont rolada y dos o más var iables manipuladas, las cua les a fectan de igua l forma a la var iable cont rolada . Requiere compar t ir la señal de sa lida del cont rolador con varios elementos actuadores.

Diagrama de bloques :

CONTROL SELECTIVO (Overr ide) : Consiste en ejercer cont rol sobre dos var iables de un proceso, relacionas en t re sí de ta l modo que una u ot ra pueda ser cont rolada por la misma var iable manipulada . La acción de cont rol se logra conectando la sa lida de los cont roladores a un switch selector . Es aplicado en segur idad y protección de equipos y motores.

Diagrama de bloques:

Set-Point Salida

CONTROLADOR

ACTUADOR 1

PROCESO

Perturbación

SENSOR

+

ACTUADOR 1

ACTUADOR n


29

CONTROL INFERENCIAL : Consiste en efectuar la medición de la var iable controlada a t ravés de ot ra var iable relacionada , considerada var iable secundar ia (pero dependiente de la pr incipal). Los componentes de este sistema son los mismos que los de un sistema de cont rol rea limentado más una unidad de computo llamada est imador . Se aplica a procesos donde la obtención de in formación o la medición no se puede llevar a cabo por mot ivos de que no existe un elemento medidor para ese t ipo de parámet ros, o si existe es demasiado caro, o también porque no se puede medir constantemente el parámet ro, lo que hace que se adquieran muy pocas muest ras en un t iempo muy la rgo. Por ejemplo tenemos la medición del contenido de humedad en sólidos en operaciones de secado.

CONTROLADOR ACTUADOR PROCESO Ref.

Salida

PERTURBACIÓN

VARIABLE SECUNDARIA

SENSOR ESTIMADOR

Salida

CONTROLADOR

ACTUADOR

PROCESO

Ref 1

SENSOR

CONTROLADOR

SENSOR

Ref 2

SWITCH SELECTOR

PROCESO

Salida


30

COMPENSACION DE TIEMPO MUERTO: El t iempo muer to es el in tervalo de t iempo de respuesta desde que se ingresa una señal en la en t rada a un componente o un sistema, y el comienzo de una señal de respuesta por la sa lida del sistema. E l t iempo muer to presenta la pr incipal dificu ltad en los diseños de sistemas de cont rol estable. Como una regla práct ica puede adopta rse la sigu ien te regla : si el t iempo muer to de un proceso es mayor que 1.5 veces su constan te de tiempo ( ), se requiere compensador de t iempo muer to. Donde ( ), es el t iempo necesar io para que un proceso de pr imer orden a lcance una respuesta igua l a l 63.2% de su respuesta fina l, cuando se le somete a un estímulo escalón.

Salida CONTROLADOR ACTUADOR PROCESO

Ref

Perturbación

SENSOR

e-ks

Compensador


31

Capítulo II

AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

1. PANORAMA DE LA AUTOMATIZACIÓN

Un sistema de au tomat ización provee una in ter fase en t re el hombre y el proceso, el t ipo de proceso a desarrolla r será qu ien defina el sistema de au tomat ización a usar . La au tomat ización debe ser considerada como una her ramienta para el personal o operar ios, ya que busca hacer más eficien te el t raba jo; se debe tener en cuenta que es el opera r io qu ien conoce el proceso, mient ras que el personal que diseña e insta la el sistema de au tomat ización solo le brinda facilidades técnicas para poder producir más y mejor.

Por tan to se tendrá que el operador especia lizado en un proceso, será quien dicte las pautas de compor tamiento y acción a l sistema de automatización, que rige el proceso en cuestión.

En un proceso product ivo no siempre se just ifica la implementación de sistemas de au tomat ización , pero existen cier tas seña les indicadoras que just ifican y hacen necesar io la implementación de estos sistemas, los indicadores principales son los siguientes:

Requerimientos de un aumento en la producción

Requerimientos de una mejora en la calidad de los productos

Necesidad de bajar los costos de producción

Escasez de energía

Encarecimiento de la materia prima

PROCESO

SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN

OPERARIO


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Necesidad de protección ambiental

Necesidad de brindar seguridad al personal

Desarrollo de nuevas tecnologías

La au tomat ización solo es viable si a l evaluar los beneficios económicos y socia les de las mejoras que se podr ían obtener a l au tomat izar , estas son mayores a los costos de operación y mantenimiento del sistema.

La au tomat ización de un proceso frente a l cont rol manua l del mismo proceso, br inda cier tas venta jas y beneficios de orden económico, socia l, y tecnológico, pudiéndose resaltar las siguientes:

Se asegura una mejora en la ca lidad del t raba jo del operador y en el desarrollo del proceso, esto dependerá de la eficiencia del sistema implementado.

Se obt iene una reducción de costos, puesto que se raciona liza el trabajo, se reduce el tiempo y dinero dedicado al mantenimiento.

Existe una reducción en los t iempos de procesamiento de información.

Flexibilidad para adapta rse a nuevos productos (fabr icación flexible y multifabricación).

Se obt iene un conocimiento más deta llado del proceso, median te la recopilación de información y datos estadísticos del proceso.

Se obt iene un mejor conocimiento del funcionamiento y per formance de los equipos y máquinas que in tervienen en el proceso.

Factibilidad técnica en procesos y en operación de equipos.

Fact ibilidad para la implementación de funciones de análisis, optimización y autodiagnóstico.

Aumento en el rendimiento de los equipos y facilidad para incorporar nuevos equipos y sistemas de información.

Disminución de la contaminación y daño ambiental.

Racionalización y uso eficiente de la energía y la materia prima.

Aumento en la segur idad de las insta laciones y la protección a los trabajadores.

Existen cier tos requisitos de suma impor tancia que debe cumplir se a l au tomat iza r , de no cumplir se con estos se esta r ía a fectando las venta jas de la au tomat ización , y por tanto no se podr ía obtener todos los beneficios que esta brinda, estos requisitos son los siguientes:

Compat ibilidad electromagnética: Debe exist ir la capacidad para opera r en un ambiente con ru ido elect romagnét ico producido por motores y máquina de revolución . Para solucionar este problema genera lmente se hace uso de pozos a t ier ra para los inst rumentos (menor a 5 ), estabilizadores fer ro-resonantes para las líneas de energía , en a lgunos equipos ubicados a distancias grandes del


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tablero de a limentación (>40m) se hace uso de celdas apantalladas.

Expansibilidad y esca labilidad: Es una caracter íst ica del sistema que le permite crecer para a tender las ampliaciones fu turas de la plan ta , o para a tender las operaciones no tomadas en cuenta a l in icio de la au tomat ización . Se analiza ba jo el cr it er io de aná lisis costo-beneficio, t ípicamente suele deja rse una reserva en capacidad instalada ociosa alrededor de 10% a 25%.

Manutención: Se refiere a tener disponible por par te del proveedor , un grupo de personal técn ico capacitado dent ro del pa ís, que br inde el sopor te técnico adecuado cuando se necesite de manera rápida y confiable. Además implica que el proveedor cuente con repuestos en caso sean necesarios.

Sistema abier to: Los sistemas deben cumplir los estándares y especificaciones in ternacionales. Esto garant iza la in terconect ibilidad y compat ibilidad de los equipos a t ravés de interfaces y protocolos, también facilita la interoperabilidad de las aplicaciones y el traslado de un lugar a otro.

2. SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN

En los sistemas automatizados la inteligencia del proceso esta dado no por el ser humano, sino que es gobernada por una unidad de control. La tecnología usada ha adoptado diferen tes formas desde au tomat ismos mecánicos hasta los actuales automatismos con inteligencia artificial.

La combinación de la in teligencia de los au tómatas programables con los accionadores indust r ia les, así como el desar rollo de captadores y accionadores cada día más especia lizados, permite que se au tomat ice un mayor número de procesos. Los autómatas han evolucionado incorporando nuevas formas de procesar la información y ampliando sus funciones,.

2.1. Elementos de una Instalación Automatizada

MAQUINAS : Son los equipos mecánicos que rea lizan los procesos, traslados, transformaciones, etc. de los productos o materia prima.

ACCIONADORES : Son equipos acoplados a las máquinas, y que permiten rea lizar movimientos, ca len tamiento, ensambla je, embala je. Pueden ser:


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Accionadores eléct r icos: Usan la energía eléct r ica , son por ejemplo, elect roválvulas, motores, resistencias, cabezas de soldadura, etc.

Accionadores neumát icos: Usan la energía del a ire comprimido, son por ejemplo, cilindros, válvulas, etc.

Accionadores h idráulicos: Usan la energía de la presión del agua , se usan para controlar velocidades lentas pero precisas.

PRE ACCIONADORES : Se usan para comandar y act ivar los accionadores. Por ejemplo, contactores, switchs, var iadores de velocidad, distribuidores neumáticos, etc.

CAPTADORES : Son los sensores y t ransmisores, encargados de capta r las seña les necesar ias para conocer el estados del proceso, y luego enviarlas a la unidad de control.

INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA : Permite la comunicación en t re el opera r io y el proceso, puede ser una in ter faz gráfica de computadora , pulsadores, teclados, visualizadores, etc.

ELEMENTOS DE MANDO : Son los elementos de cá lculo y cont rol que gobiernan el proceso, se denominan au tómatas, y conforman la un idad de control.

Los sistemas au tomat izados se conforman de dos par tes: par te de mando y parte operativa:

PARTE DE MANDO : Es la estación cent ra l de cont rol o au tómata . Es el elemento pr incipal del sistema, encargado de la supervisión , manejo, corrección de errores, comunicación, etc.

PARTE OPERATIVA : Es la par te que actúa directamente sobre la máquina , son los elementos que hacen que la máquina se mueva y rea lice las acciones. Son por ejemplo, los motores, cilindros, compresoras, bombas, relés, etc.


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2.2. Autómatas Programables

Los au tómatas son unidades de cont rol, conformadas por equipos electrónicos, los cua les cuentan con un cableado in terno independien te del proceso a cont rola r (hardware), y median te a lgor itmos definen la est ra tegia y caminos a seguir para cont rola r un proceso (software). Estos equipos son conectados hacia los disposit ivos de medida (sensores) y hacia los disposit ivos encargados de rea liza r acciones (actuadores). Una vez que el au tómata esta provisto de un a lgor itmo en su memor ia , y que además cuenta con las conexiones respect ivas hacia los equipos de plan ta , se convier te en el cerebro de la fábr ica , t en iendo a su ca rgo el desempeño y funcionamiento de toda la cadena product iva ; los opera r ios deben supervisar que este se compor te ta l como se había planificado y conforme a la lógica ideada por el programador.

Funciones del Autómata y del Sistema

E l au tómata debe rea lizar simultáneamente muchas funciones, siendo las principales:

Detección y lectura de las señales que envían los captadores

Elaborar y envia r las acciones de mando y cont rol a l sistema, a través de los accionadores y pre-accionadores

Mantener un diá logo con los operar ios, informando el estado del proceso y detectando fallas

Permite ser reprogramado con un nuevo a lgor itmo de supervisión y control

E l conjunto de elementos que conforman el sistema au tomat izado deben de in teractuar y desempeñar cier tas funciones que son de ca rácter general para todo el sistema, estas son:

ACCIONADORES

PROCESO

PRE ACCIONADOR

CAPTADOR

UNIDAD

DE CONTROL

INTERFAZ Hombre

- Máquina

COMUNICACIÓN con unid. control


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Establecer comunicaciones en t re las diversas par tes del sistema, así como la comunicación con otros sistemas.

Realizan tareas de supervisión y detección de fallas

Deben controlar tanto procesos continuos, como procesos discretos

A t ravés de un bus de campo o cable de comunicación , deben recoger la información de procesos remotos.

Estructura de un Autómata

Las un idades autómatas programables, in ternamente se ven constituidas por los siguientes dispositivos:

Fuente de a limentación: br inda el suminist ro eléct r ico a la un idad, permite la conversión de la energía a lterna de la red eléct r ica a energía cont inua requer ida por los componentes electrónicos.

Tar jeta procesadora : es el cerebro del au tómata programable que in terpreta las inst rucciones que const ituyen el programa grabado en la memoria , in terpreta y deduce las operaciones a rea liza r , y acciones de control o supervisión a llevarse a cabo.

Tarjeta de memoria : cont iene los componentes elect rón icos que permiten memorizar el programa, los da tos de los sensores (seña les de en t rada) y los accionadores que deben rea liza r los actuadores (señales de salida).

Módulos de en t rada /sa lida , son ta r jeta que permiten el conexionado con disposit ivos de en t rada y/o sa lida tan to de t ipo analógico como de tipo digital

La unidad au tómata puede verse complementada con unidades per ifér icas de en t rada y sa lida , como es una consola de programación para digitar e ingresar los algoritmos, o una pantalla para una presentación gráfica del proceso y los parámetros del sistema.

Selección del Autómata

La selección del au tómata que se va a emplear va a depender del t ipo de proceso y de las funciones que se qu iera rea lice el sistema. Hay que tener en cuenta los siguientes factores:

Factores Cuantitativos:

Toma en consideración factores numéricos y de cantidad.

Entradas y Sa lidas: Se debe determinar la cant idad de seña les de en t rada y sa lida que existan en el sistema y que merezcan conecta rse a l controlador , luego se debe determinar si la s en t radas/sa lidas son de


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tipo analógico o de tipo discreto. Conocida la cantidad, a este total se le debe agregar en t re 10 y 20% adiciona l (reserva para fu turas ampliaciones). Dependiendo de la ubicación de los elementos que van conectados a l cont rolador , puede darse el caso que se encuent ren muy lejanos por lo que se presenta rá problemas de a tenuación y ru ido en el cableado; fren te a esto se puede opta r por el cont rol dist r ibu ido, es decir , colocar var ios cont roladores en dist in tos puntos de las insta laciones, y cada quien manejará un determinado número de entradas/salidas.

Memoria: Se debe considera r la memor ia del sistema y la memoria lógica. La cantidad de memoria del sistema esta directamente ligado al número de en t radas y sa lidas y a l t ipo de estas, así t enemos que una entrada/salida digita l ocupa 1 bit de in formación , mient ras que una en t rada /sa lida analógica ocupa 16 bit s. La memoria lógica esta refer ida a la can t idad de in formación que se debe de a lmacenar a ra íz del a lgor itmo de cont rol, cada inst rucción va a sumar 1 ó 2 bytes, pero los comandos de mayor jera rquía (t imers, contadores, sumadores, conversores, etc.) necesita rán más memoria . Se debe considera r el t amaño de las memor ias, luego adicionar les un porcenta je de reserva , y ubicar la memoria comercial más acorde con las necesidades (1K, 2K, 4K, 8Kbytes, etc.)

Alimentación: Dependiendo de la can t idad de módulos de en t rada /sa lida que se tenga que gest ionar , el au tómata requer irá mayor n ivel de ampera je a un volta je constan te, por cuanto la fuente de a limentación debe esta r plan ificada para sopor ta r dicho requer imiento de cor r iente. Adicionalmente es recomendable conta r con fuentes de reserva en caso de que la principal deje de operar.

Periféricos: Hay que considera r que el au tómata puede conecta rse a disposit ivos externos, para lo cual debe conta r con los puer tos necesar ios para la conexión . En el mercado existen au tómatas a qu ienes se les puede conecta r impresoras, monitores, un idades de disco, visualizadores y teclados alfanuméricos, unidades de cinta, etc.

Factores Cualitativos:

Toma en consideración factores de cua lidad, ca lidad, desempeño, y modo de trabajo.

Condiciones físicas y ambienta les: El ambiente de t raba jo en donde debe opera r el autómata es determinante cuando se debe elegir la confiabilidad y robustez del equipo, puesto que un equipo de mayor ca lidad es más costoso, la plan ificación debe considera r no sobreest imar las condiciones del ambiente (polvo, humedad, temperatura) y requer ir un equipo de mucha mayor robustez a l


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rea lmente necesitado. En genera l los fabr ican tes rea lizan una ser ie de pruebas cuyos resultados se reflejan en las ca racter íst icas técn icas de los equipos: rango de tempera tura de t raba jo y a lmacena je, vibración soportada, nivel de interferencia, humedad, tipo de case, etc.

Tipo de control: Determinar el tipo de control a emplear es una función de los ingenieros de control, y dependerá de la complejidad del proceso, así como de la necesidad de conta r con backups. Se puede optar por un cont rol cen t ra lizado o uno dist r ibuido, por un cont rol PID o uno adaptativo, etc.

Servicios adiciona les: Esta dado por las venta jas adiciona les con que cuenta un equipo en relación a ot ro, como puede ser : el software de programación puede ser más amigable, más comprensible, con un en torno grá fico, ejemplos desar rollados, etc.; cier tos equipos pueden dar una mayor garan t ía , que cubre más situaciones de operación , o simplemente cubren por un mayor lapso de t iempo; el t ra to del suminist rador también es impor tan te a la hora de decidir se por un equipo u ot ro, además los suminist radores pueden br indar cursos gra tuitos de capacitación para el persona l a ca rgo, asistencia técn ica y mantenimiento permanente; disponibilidad en stock dent ro del pa ís, del producto así como de los componentes in ternos (repuestos, en caso sea necesario una reparación); etc.

Compatibilidad: En a lgunos casos se prefer irá equipos de t ipo estándar , mient ras que en ot ros casos será necesar io equipos de t ipo propieta r io. La elección del equipo en cuanto a su compat ibilidad esta rá ligada a los demás equipos existen tes en la plan ta . En a lgunos casos hay quienes prefieren una marca por que le tienen confianza y ya les ha dado buenos resu ltado, en cambio hay ot ros que no quieren amarra rse con un solo suminist rador y prefieren usar equipos

compatibles.

2.3. Ciclos del Programa

E l cont rolador o au tómata programable, t iene a lmacenado en su memoria un a lgor itmo o programa de inst rucciones, este a lgor itmo cont iene un programa pr incipa l o par te fundamenta l, y subprogramas o par tes secundarias.

Para las aplicaciones con autómatas programables el usuar io programador necesita de una comunicación con la máquina para programar y depurar el programa, para acceder a los estados de plan ta y para forzar secuencias de mando sobre el sistema. Para llevar a cabo estas funciones se requiere de un idades de programación , equipos y software, con in ter faces sencillas para el usuar io, y con cana les y protocolos de conexión con el


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autómata estandarizados. E l operador debe poder acceder a las funciones que necesita (programación , depuración , visualización , forzado, etc.) de forma rápida y flexible, según procedimientos que le facilit an la u t ilización del autómata en cualquier proceso indust r ia l. Estos equipos auxilia res son conformados por un idades de programación , diagnóst ico y test , dest inadas a facilit a r la edición y puesta a punto de programas para el au tómata ; Las unidades de programación u t ilizadas son en su mayoría computadoras personales.

La ejecución de un programa dent ro de un controlador programable sigue un esquema cíclico tota lmente diferen te a l que sigue un a lgor itmo diseñado para computadora.

Un ciclo de programa se compone de los siguientes pasos:

Operaciones de gest ión del sistema: Consiste en el t ra tamiento de la información , t ra tamiento de las pet iciones y las llamadas efectuadas por el terminal de programación y el envío de mensajes al terminal.

Lectura del estado de las en t radas: Consiste en la lectura de los regist ros de los módulos de en t rada y el a lmacenamiento de estos datos en una memoria.

Ejecución del programa a lmacenado: Empieza por la pr imera línea y sigue ejecu tando línea por línea hasta la ú lt ima . Durante esta ejecución no se considera una posible var iación en el estado de las en t radas, el estado de las en t radas te toma del va lor a lmacenado en la memoria . Una vez ejecu tada la ú lt ima línea se graban los resultados nuevamente en la memoria.

Escr itu ra de da tos de sa lida : Se efectúa una t ransferencia de in formación de la memor ia a los módulos de sa lida . El ú lt imo va lor que tome la var iable de sa lida será a lmacenado en la memoria

La ejecución del programa pr incipa l y los subprogramas, puede rea liza rse de dos maneras:

Ejecución cíclica : Consiste en encadenar los ciclos del programa uno t ras ot ro en forma cont inua y sin in ter rupciones. Después de actua liza r las sa lidas, el sistema pasa a rea liza r el ciclo nuevamente y así sucesivamente. Es el método de ejecución por defecto.


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Ejecución per iódica : Consiste en ejecu ta r el programa durante cier to t iempo, o también duran te un número defin ido de veces. Estos criterios pueden ser definidos por el operador.

2.4. Procesos de Operación del Sistema

La au tomat ización de los procesos indust r ia les debe contemplar todos los posibles estados en que se pueden encont ra r las máquinas y los equipos. No siempre el sistema va a funcionar perfectamente, se presen ta rán casos de fa llas, que impliquen una parada de emergencia del proceso y la correspondiente puesta en marcha nuevamente.

Se debe considera r pr ior ita r io que el sistema este preparado para a fronta r los diversos procesos, para ello el programa del autómata deberá prever que hacer fren te a posibles problemas, a fin de reducir el t iempo de parada al máximo y permitir un proceso de re-arranque simple.

Los procedimientos pueden dividir se en procedimientos de parada y puesta en marcha , procedimientos de funcionamiento, y procedimientos de falla:

PARADA Y PUESTA EN MARCHA: Está refer ido a los modos de funcionamiento en donde el sistema se encuent ra parado, para luego ponerlo en marcha. Pueden ser:

Parada en el estado in icia l: Corresponde a l estado de reposo normal inicial.

Parada solicitada a fina l del ciclo: Consiste en hacer que una máquina deje de opera r cuando ya ha fina lizado su ciclo de trabajo normal, la máquina pasa al estado de parada inicial.

Parada solicitada en un estado determinado: La máquina t iene que para r por a lgún mot ivo en una par te in termedia de un ciclo, pasa luego a estado de parada obtenida.

Parada obten ida : Es aquella para en un estado in termedio de un ciclo, pueden exist ir diversos grados o puntos in termedios en el ciclo, esto va a estar definido en el programa.

Preparación para la puesta en marcha después de un defecto: En este estado se deben rea liza r las acciones necesar ias para cor regir las fa llas. F ina lizada la reparación , el operador elegirá como y cuando reiniciar la máquina en el proceso productivo.

Puesta del sistema en estado in icia l: Se rea liza de forma automática, retornando la máquina a su estado inicial.

Puesta del sistema en un estado determinado: El operador decide en que estado debe empezar a opera r la máquina , dependiendo de en que parte del ciclo se encuentre el programa.


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PROCEDIMIENTOS DE FUNCIONAMIENTO: Pueden ser:

Producción normal: Es el estado de producción común de funcionamiento automático.

Marcha de preparación: Son las acciones necesar ias para permit ir que la máquina entre en funciones (Ej. calentamiento de un horno para presión de vapor).

Marcha de cier re: Corresponde la fase de vaciado o limpieza que reciben las máquinas antes de parar.

Marcha de ver ificación sin orden: El operador hace funcionar la máquina en forma manua l, pa ra ver ifica r su cor recto desempeño, t ambién se usa para posicionar la máquina en un determinado estado o lugar.

Marcha de ver ificación con orden: La máquina rea liza un ciclo completo de funcionamiento a l r itmo dado por el operador . Se usa para funciones de mantenimiento y verificación.

Marcha de test : Es una prueba de comprobación de buen funcionamiento que realiza el autómata.

PROCEDIMIENTOS DE FALLA: Pueden ser:

Parada de emergencia : Implica la parada de los accionadores, además se debe guardar en memoria la posición en que quedo la máquina.

Diagnóst ico y/o t ra tamiento de defectos: E l au tómata puede guia r a l operador para indicar le donde se encuent ra el defecto (mediante alarmas), el personal de mantenimiento deberá reparar la falla.

Producción a pesar de los defectos: Corresponde a los casos en que la producción debe cont inuar a pesar de que el sistema no funcione cor rectamente. Algunas acciones pueden rea liza rse manualmente por el operador.

Puesta en marcha del sistema

Una vez insta lado los equipos y luego de a lmacenar el a lgor itmo de cont rol y supervisión en la memor ia del au tómata , hay que poner en marcha el sistema para comprobar que responde adecuadamente a las especificaciones del fabricante y acorde a los planeamientos del programador.

Antes de conecta r la energía a l sistema, hay que hacer una ser ie de comprobaciones rutinarias pero importantes:

Comprobar que todos los componentes del au tómata están en su lugar y perfectamente insertados en sus conectores, estos deben ser fijados y asegurados.

Comprobar que la línea de a limentación está conectada a los correspondientes terminales de la fuente de alimentación del equipo, y que se distribuye adecuadamente en el nivel especificado en el manual técnico.


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Comprobar que los cables de conexión entre racks están correctamente instalados, debidamente ordenados, y señalizados.

Comprobar que los cables de conexión a per ifér icos están correctamente instalados.

Comprobar que las conexiones de los bornes y de los módulos de E /S están firmes y corresponden al esquema de cableado, hacer pruebas de continuidad.

Luego de realizar todas las verificaciones previas, se procede a llevar a cabo un ensayo previo del funcionamiento, para lo cua l hay que comprobar que los disposit ivos de E /S funcionan cor rectamente, para lo cual se hará simulaciones en el programa y se medirá los terminales en los módulos.

Luego de fina lizadas todas las comprobaciones an ter iores, hay que in t roducir el programa en la memor ia del au tómata , a cont inuación se energiza a l sistema. Las pruebas de funcionamiento se deben rea liza r por sectores, dependiendo de la amplitud y complejidad del sistema

Ver ificadas y cor regidas las dist in tas secuencias en los dist in tos sectores, se puede proceder a rea liza r un ensayo genera l, pa ra lo cual el sistema puede a r rancar en au tomát ico debiendo funcionar correctamente. Las correcciones efectuadas, tanto en la instalación como en el programa deben ser documentadas inmedia tamente, y se obtendrán copias del programa defin it ivo tan pronto como sea posible.

2.5. Seguridad de Funcionamiento del Sistema

El análisis de la segur idad que debe exist ir en el funcionamiento de un sistema de au tomat ización , es de ca rácter fundamenta l, pa ra ello hay que tener presente cier tas condiciones, y también poner mayor cu idado en la seguridad de ciertas áreas, así tenemos:

FIABILIDAD: Consiste en la probabilidad de que el sistema presente un buen funcionamiento en un determinado instan te de t iempo, t ambién se considera el cr it er io de t iempo medio en t re aver ías (se debe buscar un valor t ípico mín imo de 25000 horas). La fiabilidad dependerá de las condiciones de trabajo a las que se someterá la planta.

TIEMPO DE FALLO: Es el t iempo que toma repara r una fa lla , a sí como rea liza r el manten imiento prevent ivo a l sistema. Una vez detectado el problema, automáticamente se deberá decidir si se paraliza o se cont inúa con la producción . E l compor tamiento del sistema deberá adecuarse al tipo y gravedad del problema.

SEGURIDAD INTERNA: Puede vigilarse bajo dos funciones:


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Watchdog: Le permite a l au tómata supervisa r la duración tempora l de un ciclo, si la duración es excesiva se detendrá la ejecución del programa, enviando una señal de error.

Checksum in terno: E l au tómata rea liza cada cier to t iempo la suma del código del programa, si el va lor cambia sin in tervención del programador, significa que existirá un error en la memoria del programa.

SEGURIDAD EXTERNA: Esta refer ido a las fa llas que se pueden producir en los elementos detectores, actuadores, máquinas, cables, vapor , etc. que escapan a l dominio de la un idad de cont rol. Se debe prever mecanismos de solución , simulacros de fa llas, copias de seguridad (backup) para las bases de datos, etc.

ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA: Los equipos necesitan estar conectados a la red eléct r ica , pero en caso esta fa lle, es necesar io contar con un banco de ba ter ías de respa ldo. Por tan to la un idad de cont rol deberá detecta r cualquier anomalía en el suminist ro eléct r ico y t rasladar la conexión hacia el banco de ba ter ías en caso sea necesar io, así como regresar a la conexión de la red de a limentación normal cuando el problema haya cesado.

MODULOS DE ENTRADA/SALIDA: Constantemente se presentan problemas de ru ido elect romagnét ico, sobretensiones, etc. que hacen que la información recibida o enviada no sea confiable, por tan to el sistema debe esta r preparado para detecta r cuando un modulo de entrada y/o salida no esta trabajando correctamente.

SEGURIDAD EN EL PROGRAMA: Esta refer ido a los métodos que puede grabarse en el programa para que vigile y actúe en caso de fallas. Por ejemplo si se t iene un horno que debe ca len tar hasta 300 °C, y la señal medida de temperatura lo da un sensor, que pasaría si este sensor deja de funcionar , el cont rolador no sabrá cuando se ha a lcanzado la t empera tura adecuada y seguirá ca len tando el horno; fren te a problemas como este, se puede prever en el programa que después de un t iempo adecuado se deje de ca len ta r el horno y se encienda una señal de alarma.

ENTORNO DE TRABAJ O: La unidad de cont rol y equipos elect rónicos son sensibles a las host ilidades del medio en que se desar rollan los procesos indust r ia les, por eso es necesar io tomar las medidas necesar ias para proteger los equipos, como por ejemplo, colocar a ire acondicionado, colocar los equipos en a rmar ios y cámaras hermét icas, etc.

Los au tómatas programables son equipos robustos y pueden ser adaptados a l medio indust r ia l, sin embargo pueden sufr ir desper fectos, por lo


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que es necesar io establecer cier tas ru t inas de mantenimiento prevent ivo para disminuir la probabilidad de fa llo o aver ía . Para ello el opera r io puede seguir las siguientes rutinas de supervisión:

Inspección de los indicadores de diagnóstico del procesador.

Cambio de las ba ter ías an tes de que se cumpla la fecha limite para evita r der rames de esta . Cuanto sea necesar io puede regist ra rse en una secuencia de programa y generar una alarma.

Estar pendiente de los indicadores de "fusible fundido" de los módulos

Observar las conexiones en el cableado de los módulos de E / S y las conexiones de los módulos a l rack para comprobar si siguen perfectamente asentados y sujetos.

3. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

Los inst rumentos indust r ia les permiten garan t iza r la ca lidad de los productos terminados y aseguran su producción masiva manteniendo una buena repetibilidad en sus características finales.

3.1. Especificaciones Técnicas

Cuando se t ra ta de inst rumentos de t ipo indust r ia l, hay que tener presen te que se debe cont rola r a lgunas magnitudes, como por ejemplo la presión , el n ivel, tempera tura , etc., pero adiciona lmente es necesar io conocer ot ros parámet ros que le van a dar las especificaciones técn icas a los instrumentos, estas son:

RANGO (Range): Lo conforman el conjunto de va lores que están comprendidos dent ro de los límites super ior e infer ior de la capacidad de medida o de transmisión del instrumento.

ALCANCE (Span): Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida del instrumento.

PRECISIÓN (Accuracy): Es la tolerancia de medida o de t ransmisión del inst rumento, y define los límites de los er rores comet idos cuando el inst rumento se emplea en condiciones normales de funcionamiento. Puede ser expresado en tan to porcien to de la lectura efectuada , o directamente en unidades de la variable medida.

ZONA MUERTA (Dead zone, dead band): Es el in tervalo de va lores que no hacen variar la indicación o señal de salida del instrumento, es decir, que no produce un cambio de lectura . Puede ser expresado en tan to porciento del a lcance, o directamente en unidades de la var iable medida.


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SENSIBILIDAD (Sensitivity): Es la razón ent re el incremento de la lectura y el incremento de la var iable que lo ocasiona , después de haber alcanzado el reposo. Puede ser expresado en tanto porciento del alcance, o directamente en unidades de la variable medida.

REPETIBILIDAD (Repeatibility): Es la capacidad del inst rumento de medir va lores idént icos var ias veces, en una var iable ba jo las mismas condiciones de funcionamiento en todos los casos. Se expresa como una tasa máxima porcentual.

HISTÉRESIS (Hysteresis): Es la diferencia máxima que se observa en t re los va lores indicados por el inst rumento cuando recor re toda la esca la en forma ascendente, y los va lores indicados a l recorrer la en forma descendente. Se expresa en tanto porciento del alcance.

Ejemplo : Especificaciones técnicas para un sensor de temperatura.

Rango 20 a 220 °C Alcance 200 °C Precisión 0.5 % Zona muerta 0.1 %, 0.2 °C Sensibilidad 0.05 %, 0.1 °C Repetibilidad 90 % Histéresis 1 %

3.2. Clases de Instrumentos

Según las funciones que realizan los instrumentos se puede clasificar en:

Inst rumentos ciegos: Aquellos que no t ienen indicación visible de la variable medida.

Inst rumentos indicadores: Son aquellos que t ienen un indicador visua l, que puede ser analógico y/o digital.

Inst rumentos regist radores: Pueden exist ir de t ipo mecánico como por ejemplo el regist rador circu la r (1 vuelta en 24 horas), regist rador rectangula r o a la rgado (20 mm/hora); t ambién de t ipo elect rón ico como por ejemplo los regist radores digita les que por medio del puer to ser ia l se conectan a una computadora donde aparece gráficamente en pantalla las estadísticas de medición.

Elementos pr imar ios de medida : Son aquellos que están encargados de medir directamente la variable a controlar.


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Transmisores: Son todos aquellos que t ransmiten la var iable a distancia en forma de señal eléct r ica , neumát ica , h idráu lica , o electromagnética.

Transductores: Son aquellos que modifican , convier ten , o acondicionan la señal de en t rada . Por ejemplo tenemos los relés, los conver t idores de señal neumática a eléctrica, etc.

Receptores: Son aquellos inst rumentos que reciben la señal enviada por los transmisores.

Controladores: Son los encargados de encont rar el er ror en t re la var iable medida y la referencia , y efectúan una acción para cor regir dicho error.

Elemento fina l de cont rol: Son los inst rumentos que reciben la señal de cor rección del cont rolador y actúan sobre el proceso para cor regir el error.

3.3. Representación y Simbolismo

Seña les de Comunicación : Las líneas de un ión para envío de seña les o conexiones de los sistemas de cont rol, de a cuerdo a su t ipo, se deben representar de la siguiente manera:

Salida Ref.

CONTROLADOR ELEMENTO FINAL DE CONTROL

PROCESO

Perturbación

TRANSMISOR

+

ELEMENTO PRIMARIO DE

MEDIDA

INDICADOR y/o REGISTRADOR


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Conexión de proceso o suministro

Señal Neumática

Señal Eléctrica

Tubo Capilar

Señal Indefinida

Línea de Software

Línea Mecánica

Señal electromagnética o de sonido

Señal Hidráulica

El símbolo de señal neumática es usado

de esta forma cuando se trata de aire.

AS aire suministrado

ES Suministro eléctrico

GS Suministro de Gas

HS Suministro Hidráulico

NS Suministro de Nitrógeno

SS Suministro de vapor

WS Suministro de agua

Ó

Fuente: Instrumental Society of America (ISA)

Sensores y Controladores : A cont inuación se muest ra la representación de los equipos, sensores y controladores:

Fuente: Instrumental Society of America (ISA)

Norama ISA S5.1 : Para designar y representar a los instrumentos se hace uso de esta norma, que si bien no es de uso obliga tor io, si const ituye una representación a seguir dado que se ha conver t ido en un estándar internacional.

PRIMERA LETRA LETRAS SUCESIVAS

VARIABLE MEDIDA MODIFICAD. FUNCION DE LECTURA PASIVA

FUNCIONES DE SALIDA

LETRA DE MODIFICAC.

A Análisis (composición)

Alarma

B Combustión (quemador)

C Conductividad, Concentración

Regulación (ON OFF) Control


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D Densidad, Peso Especifico Diferencial

E Voltaje Sensor

F Flujo, Caudal Fracción

G Calibre Dispositivo de visión

H Mano (acción manual)

Alarma de alta

I Corriente Eléctrica Indicación (indicador)

J Potencia Exploración

K Tiempo Razón del cambio de

tiempo

Estación de control

L Nivel Luz Alarma de baja

M Humedad Intermedio ó Medio

N Libre Libre a elección Libre a elección

O Libre Orificio, restricción

P Presión Punto de prueba ó conexión

Q Cantidad Integrado, Totalizado

R Radiación Registro

S Velocidad, Frecuencia

Seguridad Interruptor

T Temperatura Transmisor

U Multivariable Multifunción Multifunción Multifunción

V Vibración o Análisis Mecánico Válvula

W Peso (fuerza) Pozo

X Libre a elección Eje X Libre Libre Libre

Y Evento, Estado, Presencia Eje Y Réle,

Computadora

Z Posición, Dimensionamiento Eje Z Actuador,

Manejador Fuente: Instrumental Society of America (ISA)

Diagrama de Procesos o Equipos : Se representan a t ravés de diagramas de flujo, los cuales deta llan las acciones desarrolladas durante las operaciones del proceso y de ingeniería.

A cont inuación se muest ran a lgunos de ejemplos de la representación de algunos equipos :

COLUMNA DESTILACIÓN SECADOR DE FAJA PRECIPITADOR LAVADOR


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4. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

Debido a la diversidad de fabr ican tes de equipos y software, en agosto

de 1992 se adoptó el estándar dado por la norma IEC 1131-3 para la programación de cont roladores lógicos programables (PLC), según esta norma la programación puede hacerse usando lengua jes textuales y también a t ravés de lenguajes gráficos:

Lenguajes textuales:

Lista de instrucciones (IL)

Texto estructurado (ST)

Lenguajes gráficos:

Diagrama de escalera (LD)

Diagrama de bloques de funciones (DBF)

Carta de funciones estructuradas (SFC)

Lista de inst rucciones (IL): Es un lengua je de ba jo n ivel, simila r a l lengua je ensamblador . Solo permite una operación por línea . Este lengua je es adecuado para pequeñas aplicaciones y para opt imizar par tes de una aplicación . Este lengua je puede programarse usando dispositivos acoplados al PLC.

Texto est ructurado (ST): Es un lengua je de a lto n ivel est ructurado por bloques que posee una sin taxis parecida a l PASCAL. Se emplea para rea liza r sentencias más complicadas, leer y escr ibir da tos de t ipo ana lógico y digita l, permite el manejo de t imers y contadores, además puede hacerse uso de lazos de repetición, y funciones matemáticas.

Diagrama de esca lera (LD): También conocido como diagrama ladder , es el lengua je más usado, semeja el uso de bobinas y contactores, este lenguaje es una aproximación a l lengua je eléct r ico que se usaba para los cont roladores basados en contactos (abier to/cer rado). Posee bloques de funciones adiciona les como: t imers, contadores, cont roladores PID, etc.

START STOP MOTOR

MOTOR


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Diagrama de bloque de funciones (FBD): Es un lengua je que permite programar elementos que aparecen como bloques para ser cableados en t re si de forma aná loga a l esquema de un circu ito. Este lengua je es adecuado para muchas aplicaciones que involucren el flu jo de información o datos entre componentes de control.

Car ta de funciones est ructuradas (SFC): También conocido como grá fico secuencia l de funciones (GRAFCET), es un lengua je que proporciona una cadena secuencia l y est ructurada (secuencias en ser ie y para lelas) de conjunto de inst rucciones. Los elementos básicos son pasos y t ransiciones. Los pasos consisten de piezas de programa que son inhibidas hasta que una condición especificada por las transiciones sea conocida.

5. REDES INDUSTRIALES

La au tomat ización de las indust r ias has generado un sustancia l aumento de la producción y de la maquinar ia insta lada necesar ia para lograr dicha producción; con el objet ivo de desconcent ra r geográficamente las funciones se fue separando y a islando procesos, creándose procesos individuales pero gobernados por una única cen t ra l; ba jo este en torno surgen las denominadas redes indust r ia les, la s cuales son redes de computadoras dent ro de entornos indust r ia les, donde se busca un cor recto aprovechamiento de los recursos tecnológicos, y una integración de los procesos remotos.

Para determinar cual es el t ipo de red de da tos que ofrece mayores venta jas para una aplicación específica , es necesar io rea liza r un estudio previo, se debe buscar que esta pla ta forma de red sea compat ible con todos los equipos (o con la mayor parte de ellos).

Existen a rquitecturas denominadas propieta r io donde un fabr icante lanza productos compat ibles solamente con su propia a rquitectura de red, pero también existen ot ras a rquitecturas denominadas abier tas , que permiten la u t ilización de equipos de cualquier fabr ican te. Además, estas redes de a rquitectura abier tas poseen organizaciones de usuar ios que ofrecen información, y posibilit an el in tercambio de exper iencias con respecto a los diversos problemas de funcionamiento de una red.

Ventajas y beneficios de las redes industriales:

Permiten el t raba jo de var ios disposit ivos a la vez, median te el trabajo en paralelo, reduciendo el tiempo de operación.

Permiten procesar grandes can t idades de in formación , acceso a datos a altas velocidades.

Permiten una in tegración rápida y simple de los diversos subsistemas.


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Permiten una expansión del sistema, pudiéndose aumentar nuevos terminales y nuevos procesos.

Permite supervisa r y monitorear el sistema completo, pudiéndose detecta r fa llas y problemas de procesos remotos desde una estación central de control.

Permiten la programación desde un terminal remoto

Topologías de las Redes

La topología esta refer ida a la forma como el cableado permite el en lace de los dispositivos, así tenemos:

Topología Est rella : Consiste en enlazar todos los disposit ivos hacia un solo punto, la ventaja de esta topología es que si un dispositivo falla no se verán afectadas las comunicaciones con los otros dispositivos.

Topología Anillo: Consiste en en lazar los disposit ivos uno a cont inuación de ot ro, solo un disposit ivo puede mandar o recibir in formación a la vez. Si fa lla un t ramo de red la comunicación se interrumpe, por lo que se acostumbra tender un anillo de respaldo.

5.1. Niveles de jerarquía en una Red Industrial

En una red indust r ia l coexist irán equipos y disposit ivos de todo t ipo, los cuales suelen agruparse jerá rquicamente para establecer conexiones adecuadas, de esta forma se definen cua t ro n iveles dentro de una red industrial:

Nivel de gest ión : Es el n ivel más elevado y se encarga de in tegra r los n iveles siguien tes en una est ructura de fábr ica , e incluso de múlt iples factor ías. Las máquinas aquí conectadas suelen ser estaciones de t raba jo que hacen de puente en t re el proceso product ivo y el á rea de gest ión , en el cua l se supervisan las ventas, stocks, etc. Se emplea una red de t ipo LAN (Local Area Network) o WAN (Wide Area Network).

Nivel de cont rol: Se encarga de en lazar y dir igir las dist in tas zonas de t raba jo. A este n ivel se sitúan los au tómatas de gama a lta y los ordenadores dedicados a diseño, cont rol de ca lidad, programación, etc. Se suele emplear una red de tipo LAN.

Nivel de campo y proceso: Se encarga de la in tegración de pequeños automat ismos (au tómatas compactos, mult iplexores de E /S, cont roladores PID, etc.) den t ro de subredes. En el n ivel más a lto de estas redes se suelen encont ra r uno o var ios au tómatas modula res, actuando como maest ros de la red o maest ros flotantes. En este nivel se emplean los buses de campo.


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Nivel de E /S: es el n ivel más próximo a l proceso. Aquí están los sensores y actuadores, encargados de maneja r el proceso product ivo y tomar las medidas necesar ias para la cor recta automatización y supervisión.

5.2. Clasificación de las Redes

Las redes de datos son clasificadas por el t ipo de equipamiento conectado a ellas y el tipo de datos que circula por la red.

Por el tipo de dato que circula por ellas puede ser:

Bit: Las redes con datos en formato de bit s t ransmiten señales discretas, como condiciones ON/OFF, ó uno y cero

Byte: Las redes con datos en el formato de byte pueden contener paquetes de informaciones discretas y/o analógicas.

Paquetes: Las redes con da tos en formato de paquete o bloque son capaces de transmitir paquetes de información de tamaños variables.

Por el tipo de equipo conectado y tipo de datos que manejan pueden ser:

Red Sensorbus: Manejan da tos en formato de bits. Se u t ilizan para conectar equipos simples y pequeños directamente a la red, con distancias pequeñas, estos equipos conectados requieren de alta velocidad, y son típicamente los sensores y actuadores.

Red Devicebus: Maneja da tos en formato de bytes. Se u t ilizan para cubr ir distancias de hasta 500m, los equipos conectados pueden tener

GESTION

CONTROL

CAMPO Y PROCESO

ENTRADA / SALIDA

Estaciones de trabajo, supervisión de producto

PC, PLC

Bloques de E/S, controlador, transmisor

Actuadores, sensores

NIVEL

EQUIPO


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var ias en t radas discretas y ana lógicas, además maneja una mayor cantidad de dispositivos.

Red Fieldbus: Maneja da tos en formato de paquetes. Sirve para interconectar equipos de E /S más in teligentes, los cua les pueden desempeñar funciones específicas de cont rol, t a les como lazos de cont rol PID, cont rol de flu jo de in formación y procesos. La red además permite una mayor distancia y el manejo de mayor can t idad de dispositivos.

5.3. Tipos de Redes Industriales

ETHERNET

Las redes E thernet u t ilizan el protocolo de en lace Carr ier Sense/Mult iple Access with Collision Detect ion . Su modo de t raba jo consiste en t ransmit ir los da tos en paquetes en una red, luego cada nodo de la red de E thernet escucha dicha t ransmisión y ver ifica si es que está dest inada a ese nodo. El nodo que cor responde a l direccionamiento de dest ino del paquete es el que responde. Si se detecta una colisión , el nodo det iene la t ransmisión e intenta envia r la in formación nuevamente después de un per íodo de t iempo a lea tor io previamente determinado. Algunos ejemplos comunes de los protocolos de red usados para los sistemas de información de uso genera l son TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX, UDP, AppleTalk, SNMP, y LAT.

Ventajas:

Es una red ampliamente conocida y estandarizada

Muchas PCs ya vienen con la ta r jeta de red Ethernet en su placa madre

Los sistemas operativos Windows trabajan con este tipo de red

Se produce en volúmenes grandes, lo que hace que su costo sea bajo

Desventajas

El t ráfico de E thernet se debe mantener a menudo sign ifica t ivamente deba jo de sus límites teór icos para tener en cuenta la detección de colisión.

La red esta or ien tada mayormente a oficinas y no a en tornos industriales

El ancho de banda es bajo

FIELDBUS

Las redes F ieldbus, son sistemas de comunicación digita l bidireccional, que permiten la comunicación de inst rumentos, así como llevar a cabo tareas de control y monitoreo a través de un software de supervisión.


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Los buses de campo (Fieldbus) constituyen el n ivel más simple y próximo a l proceso dentro de la est ructura de comunicaciones indust r ia les. Está basada en procesadores simples y u t iliza un protocolo mín imo para gest ionar el en lace en t re ellos. Los buses de campo más recien tes permiten la comunicación con buses jerárquicamente superiores y más potentes.

En un bus de campo se engloban las siguientes partes:

Estándares de comunicación: Cubren los niveles físico, de enlace y de comunicación establecidos en el modelo OSI (Open Systems Interconnection).

Conexiones físicas: Esta refer ido a l cableado est ructurado de las instalaciones. Las más comunes son semidúplex (comunicación en banda base t ipo RS-485), RS-422 y conexiones en bucle de corriente.

Protocolo de acceso a l medio (MAC) y de enlace (LLC): consiste en la defin ición de una ser ie de funciones y servicios de la red mediante códigos de operación estándar.

Nivel de aplicación: Es la in ter faz que recibe el usuar io, t raducido en programas de gest ión y presentación . La aplicación suele ser propia de cada fabr icante, pero también a t ravés de lenguajes estándar.

Características:

Comunicación por medio de twisted-pair

Alimentación sopor tado por los mismos dos cables de la seña l, eliminando la necesidad de fuentes de alimentación externas

Velocidad de transmisión de 10 or 100 Mb/s

Basado en TCP/IP y Ethernet

Ventajas:

Se emplea en aplicaciones de control dist r ibu ido, lo cua l es más eficiente que un control centralizado.

PROFIBUS

Es un sistema de bus de campo abierto (Fieldbus) independiente del fabr ican te. Su á rea de aplicación abarca procesos de manufacturación y automatización de edificios.

Tipos:

PROFIBUS-DP Se diseña para comunicaciones de a lta velocidad, en t re los cont roladores indust r ia les y la en t rada-sa lida dist r ibu ida . (Por ejemplo PLC y sensores)


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PROFIBUS-FMS Se diseña para la comunicación de uso genera l sobre todo entre los controladores programables, tales como PLCs y PC.

PROFIBUS-PA: Es un sistema diseñado específicamente para la automatización de procesos.

CAN (Control Area Network)

Estas redes hacen uso de un bus ser ia l pa ra conecta r los disposit ivos. La aplicación or igina l de estas redes fueron los au tomóviles, pa ra cumplir t a reas como sincronización y cont rol del motor , frenos an t ibloca je, monitoreo de la ca ja de engrana jes, a limentación de ventanas y seguros de puer tas, etc. Ant iguamente cada disposit ivo necesitaba de una línea dedicada , la cua l es reemplazada por la red CAN. Actualmente las aplicaciones de estas redes se han ampliado a l campo de los procesos indust r ia les. Ut iliza la configuración producto

consumidor (que es una especie de maest ro-esclavo, pero que permite disminuir la cantidad de tráfico).

Ventajas:

Los disposit ivos se pueden comunicar directamente en t re ellos (sin la necesidad del cont rolador). Por ejemplo el sensor impacto puede conecta rse directamente a l a irbag, respondiendo de una manera más rápida y confiable.

Se ha vuelto comercial, puesto que muchos fabricantes lo ofrecen

Los costos de implementación son bajos

DEVICE-NET

Es una red empleada en procesos de fabr icación , sus pr incipales características son:

Topología física de tipo Basic Trunkline-Dropline

Permite hasta 64 direcciones de nodos en una sola red.

Comunicación punto a punto

Modelo producto-consumidor para transferencia de datos.

Transmite señales de datos y potencia por medio del mismo cable.

Inserción de disposit ivos sin necesidad de quita r la a limentación de la red.

Disposit ivos de potencia externos pueden compart ir el cable del bus con dispositivos alimentados por el bus.


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5.4. Protocolos para Buses de Campo

Existen diversos buses de campos (Fieldbus) según los fabr ican tes o agrupaciones de fabricantes, siendo los más importantes los siguientes:

Protocolo MODBUS

Es un protocolo de comunicación desar rollado por MODICON para comunicación en t re PLC s.

Entre los disposit ivos que lo u t ilizan podemos mencionar : PLC, dr ives, sensores, actuadores remotos.

El protocolo establece como deben t ransmit ir se los mensa jes y como realizar la detección de errores.

Su pr incipal inconvenien te es que no está reconocido por n inguna normal internacional.

Control de acceso al medio tipo maestro esclavo.

El protocolo especifica el formato de t rama, secuencias y cont rol de errores.

Sólo especifica la capa de enlace del modelo ISO/OSI.

A cada esclavo se le asigna una dirección fija y única en el rango de 1 a 247.

La dirección 0 esta reservada para mensajes de difusión sin respuesta.

Protocolo BITBUS

Es un sistema de comunicación ser ial. Está basado en una línea compartida RS-485 (varias estaciones de comunicación en un mismo par de cables) y está opt imizado para la t ransmisión de pequeños mensa jes en t iempo rea l. En insta laciones más actua les se emplea también fibra óptica para su implementación.

La estructura de la red puede ser de varios tipos:

Básica: Estructura lógica del tipo maestro

esclavo.

Árbol: Se emplean repet idores para la rgas distancias, se considera todo un único bus y se opera en modo au toreloj (debido a que los repetidores no transmiten la señal de reloj).

Árbol mult in ivel: Se emplean uniones esclavo/maest ro para formar subbuses en var ios n iveles. Cada nivel puede opera r a una velocidad propia y posee sus propias direcciones.

Para la configuración maest ro

esclavo, se t iene que cada esclavo posee su propia dirección de red que le hace diferen te del resto e ident ificable dent ro de la red. El maest ro maneja la red seleccionando los esclavos. Los esclavos deben responder exclusivamente cuando son requeridos por el maestro.

Existen dos modos de sincronización de bits:


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Síncrono: En este modo los da tos se t ransmiten por un par t renzado y el reloj por ot ro par adiciona l. No se admiten repetidores y la estructura del bus es completamente lineal.

Autoreloj: En este modo cada nodo genera su propio reloj, sincronizando con la línea de da tos. Los da tos se codifican en formato NRZI. Se permiten repet idores (obliga tor io para más de 28 nodos). Las der ivaciones a par t ir del repet idor requieren una línea de cont rol además de la línea de da tos, por lo que se emplean dos pares trenzados.

Protocolo PROFIBUS

Utilizando este medio, los disposit ivos de diferen tes fabr ican tes pueden comunicarse sin necesidad de adaptaciones median te in ter faces especiales.

Puede ser empleado tanto para transmisiones de datos de alta velocidad y t iempos cr ít icos, como para ta reas in tensivas de comunicación compleja.

Tiene una estructura maestro esclavo.

Disposit ivos maest ros: Determinan la comunicación de da tos sobre el bus. Un maest ro puede enviar mensa jes sin una pet ición externa cuando mant iene el cont rol de acceso a l bus (la seña l). Los maestros también se denominan estaciones activas.

Disposit ivos esclavos: Son disposit ivos per ifér icos. Los esclavos son normalmente disposit ivos de E/S, vá lvulas, actuadores y t ransmisores de señal. No t ienen el cont rol de acceso a l bus y sólo pueden recibir mensa jes o envia r mensa jes a l maest ro cuando son permit idos para ello. Los esclavos también son denominados estaciones pasivas.

Estándar ASI

ASI (Actua tor Sensor In ter face), es un estándar que define la conexión directa de sensores binar ios y actuadores a l n ivel más ba jo de au tomat ización (nivel de en t rada /sa lida) hacia redes de más a lto n ivel y dispositivos de control.

Reemplaza complejos cableados y paneles, reduce el t iempo de diseño, costo de instalación y complejidad de mantenimiento.

Opera según el pr incipio maest ro/esclavo. E l cont rolador cen t ra l, t an to una PC o PLC, o la en t rada a redes más a ltas, cont iene un módulo maest ro. Los sensores/actuadores se conectan a esclavos que están enlazados en red por medio de un cable polarizado.

El cableado de red puede efectuarse empleando conexiones en bus o en árbol de hasta 200 metros de longitud (empleando repetidores).


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6. SISTEMAS SCADA

Los sistemas SCADA (Supervisory Cont rol And Data Adquisit ion) son aplicaciones de software, diseñadas con la fina lidad de cont rolar y supervisar procesos a distancia . Se basan en la adquisición de da tos de los procesos remotos.

Estos sistemas actúan sobre los disposit ivos insta lados en la plan ta , como son los cont roladores, au tómatas, sensores, actuadores, regist radores, etc. Además permiten cont rola r el proceso desde una estación remota , para ello el software br inda una in ter faz grá fica que muest ra el comportamiento del proceso en tiempo real.

Además, envía la información generada en el proceso product ivo a diversos usuar ios, t an to del mismo n ivel como hacia ot ros supervisores dentro de la empresa, es decir , que permite la par t icipación de ot ras á reas como por ejemplo: control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.

Genera lmente se vincula el software a l uso de una computadora o de un PLC, la acción de control es rea lizada por los cont roladores de campo, pero la comunicación del sistema con el operador es necesar iamente vía computadora . Sin embargo el operador puede gobernar el proceso en un momento dado si es necesario.

Existen diversos t ipos de sistemas SCADA dependiendo del fabr ican te y sobre todo de la fina lidad con que se va a hacer uso del sistema, por ello an tes de decidir cual es el más adecuado hay que tener presen te si cumple o no ciertos requisitos básicos:

Todo sistema debe tener a rquitectura abier ta , es decir , debe permit ir su crecimiento y expansión , así como deben poder adecuarse a las necesidades futuras del proceso y de la planta.

La programación e insta lación no debe presentar mayor dificu ltad, debe conta r con in terfaces grá ficas que muest ren un esquema básico y real del proceso

Deben permit ir la adquisición de da tos de todo equipo, así como la comunicación a nivel interno y externo (redes locales y de gestión)

Deben ser programas sencillos de instalar, sin excesivas exigencias de hardware, y fáciles de u t iliza r , con in ter faces amigables para el usuario.

A cont inuación se muest ra una lista de a lgunos software SCADA y su fabricante:

Aimax Desin Instruments S. A.

CUBE Orsi España S. A.

FIX Intellution.

Lookout National Instruments.


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Monitor Pro Schneider Electric.

Scada InTouch LOGITEK.

SYSMAC SCS Omron.

Scatt Graph 5000 ABB.

WinCC Siemens.

Coros LS-B/Win Siemens.

CIRNET CIRCUTOR S.A.

FIXDMACS Omron-Intellution.

RS-VIEW32 Rockwell

GENESIS32 Iconics

6.1. Funciones Principales

Supervisión remota de insta laciones y equipos: Permite a l operador conocer el estado de desempeño de las insta laciones y los equipos a lojados en la plan ta , lo que permite dir igir las t a reas de mantenimiento y estadística de fallas.

Control remoto de instalaciones y equipos: Mediante el sistema se puede act ivar o desact ivar los equipos remotamente (por ejemplo abr ir vá lvulas, act ivar in ter ruptores, prender motores, etc.), de manera au tomát ica y también manual. Además es posible a justa r parámet ros, valores de referencia, algoritmos de control, etc.

Procesamiento de da tos: E l conjunto de da tos adquir idos conforman la in formación que a limenta el sistema, esta información es procesada , ana lizada , y comparada con da tos an ter iores, y con da tos de ot ros puntos de referencia , dando como resultado una información confiable y veraz.

Visua lización grá fica dinámica: E l sistema es capaz de br indar imágenes en movimiento que representen el compor tamiento del proceso, dándole a l operador la impresión de esta r presen te dent ro de una plan ta rea l. Estos grá ficos también pueden cor responder a curvas de las señales analizadas en el tiempo.

Generación de repor tes: E l sistema permite genera r informes con datos estadísticos del proceso en un tiempo determinado por el operador.

Representación se señales de a la rma: A t ravés de las señales de a la rma se logra a ler ta r a l operador fren te a una fa lla o la presencia de una condición per judicia l o fuera de lo aceptable. Estas seña les pueden ser tanto visuales como sonoras.

Almacenamiento de información h istór ica : Se cuenta con la opción de a lmacenar los da tos adquir idos, esta in formación puede ana lizarse


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poster iormente, el t iempo de a lmacenamiento dependerá del operador o del autor del programa.

Programación de eventos: Esta refer ido a la posibilidad de programar subprogramas que br inden au tomát icamente repor tes, estadíst icas, gráfica de curvas, activación de tareas automáticas, etc.

6.2. Transmisión de la Información

Los sistemas SCADA necesitan comunicarse vía red, puer tos GPIB, telefónica o sa télit e, es necesar io conta r con computadoras remotas que rea licen el envió de da tos hacia una computadora cen t ra l, esta a su vez será parte de un centro de control y gestión de información.

Para realizar el intercambio de datos entre los dispositivos de campo y la estación central de control y gestión, se requiere un medio de comunicación, existen diversos medios que pueden ser cableados (cable coaxia l, fibra ópt ica , cable telefónico) o no cableados (microondas, ondas de radio, comunicación satelital).

Cada fabr ican te de equipos para sistemas SCADA emplean diferen tes protocolos de comunicación y no existe un estándar para la est ructura de los mensa jes, sin embargo existen estándares in ternacionales que regulan el diseño de las in ter faces de comunicación en t re los equipos del sistema SCADA y equipos de transmisión de datos.

Un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas y procedimientos que permite a las un idades remotas y central, el in tercambio de in formación . Los sistemas SCADA hacen uso de los protocolos de las redes industriales.

6.3. Elementos del Sistema

Un sistema SCADA esta conformado por:

In terfaz Operador

Máquinas: Es el en torno visua l que br inda el sistema para que el operador se adapte a l proceso desar rollado por la plan ta . Permite la in teracción del ser humano con los medios tecnológicos implementados.

Unidad Cent ra l (MTU): Conocido como Unidad Maest ra . E jecuta las acciones de mando (programadas) en base a los va lores actua les de las var iables medidas. La programación se rea liza por medio de bloques de programa en lengua je de a lto n ivel (como C, Basic, etc.). También se


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encarga del a lmacenamiento y procesado ordenado de los da tos, de forma que otra aplicación o dispositivo pueda tener acceso a ellos.

Unidad Remota (RTU): Lo const ituye todo elemento que envía algún t ipo de información a la un idad cent ra l. Es par te del proceso product ivo y necesariamente se encuentra ubicada en la planta.

Sistema de Comunicaciones: Se encarga de la t ransferencia de in formación del punto donde se rea lizan las operaciones, hasta el punto donde se supervisa y controla el proceso. Lo conforman los transmisores, receptores y medios de comunicación.

Transductores: Son los elementos que permiten la conversión de una señal física en una seña l eléct r ica (y viceversa). Su ca libración es muy impor tan te para que no haya problema con la confusión de va lores de los datos.

La RTU es un sistema que cuenta con un microprocesador e in ter faces de en t rada y sa lida tanto ana lógicas como digita les que permiten tomar la in formación del proceso provista por los disposit ivos de inst rumentación y control en una localidad remota y, utilizando técnicas de transmisión de datos, envia r la a l sistema cen t ra l. La MTU, ba jo un software de control, permite la adquisición de la da ta a t ravés de todas las RTUs ubicadas remotamente y br inda la capacidad de ejecu ta r comandos de cont rol remoto cuando es requer ido por el operador . La da ta adquir ida por la MTU se presenta a t ravés de una in terfaz grá fica en forma comprensible y u t ilizable, y más aun esta información puede ser impresa en un reporte.

INTERFAZ OPERADOR-MAQUINA UNIDAD CENTRAL

UNIDAD REMOTA

TRANSDUCTOR

PROCESO

(Interfaz Gráfica)


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7. INGENIERÍA ASISTIDA POR COMPUTADORA

El uso de las computadoras en el sector indust r ia l ha ido en aumento,

puesto que permite el manejo de grandes can t idades de in formación , lo que lleva aminorar los t iempos de diseño y mejora r la ca lidad. Por razones de t iempo y dinero, no es fact ible la const rucción de un protot ipo, someter lo a pruebas, dest ru ir lo, y luego volver a const ruir ot ro y seguir la cadena hasta encontrar el prototipo deseado

La ingenier ía asist ida por computadora (Computer Aided Engineer ing

CAE), abarca el concepto de invest igación , diseño, desarrollo y fabr icación de un producto. En las etapas previas a la fabr icación in tervienen los conceptos de diseño asist ido por computadora , que permiten la eva luación de protot ipos vir tua les. En la etapa de fabr icación in tervienen los conceptos de manufactura asist ida por computador , y también el cont rol de ca lidad au tomat izado, que jun tos van a permit ir la elaboración de productos con calidad garantizada y acorde con el prototipo original.

Por PROTOTIPO se entiende como una aproximación física de la pieza o producto que todavía no se ha const ru ido o desar rollado, y por tan to un protot ipo vir tua l será aquel que se visua liza a t ravés de la panta lla de un computador y se puede someter a pruebas a t ravés de comandos de un software especia lizado. Actua lmente estos protot ipos vir tua les son dinámicos, en t res dimensiones, color idos, equipados con sensores vir tua les, permiten evaluar características físicas de materiales, entre otros.

7.1. Diseño Asistido por Computadora (CAD)

El software para computadoras permite una in ter faz gráfica con el usuar io que le permite crear un modelo vir tua l o protot ipo vir tua l de un producto, a t ravés de sofist icadas técn icas grá ficas pero a la vez fáciles de u t iliza r . Además permite la cor rección y modificación del modelo en el momento que se quiera , como por ejemplo var ia r el t amaño, forma, contorno, visualización en 3D, ca racter íst icas del mater ia l, comportamiento geomét r ico, respuesta a estímulos, entre otros.

E l diseño vir tua l puede ser simulado a t ravés de diferen tes combinaciones de parámetros. Luego se procede a rea liza r un análisis cont inuo simulando un en torno de t raba jo, hasta encont ra r la combinación más sa t isfactoria, que se adecue a l propósito del producto, a las exigencias de ca lidad que cumpla los requer imientos del mercado, y que a la vez permita optimizar la materia prima utilizada.

E l diseño vir tua l t ambién permite la simulación del funcionamiento y comportamiento del producto, como por ejemplo: la resistencia de un puente al


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peso, la viscosidad de un aceite, la rotación de un engrana je, la resistencia de una torre frente a un sismo, el movimiento de un brazo robótico, etc.

Los resu ltados que br inda la manufactura vir tua l cent rada en el diseño del protot ipo incluyen el modelo del producto, costo estimado, ca racter íst icas físicas, const itución de mater ia les, etc. Cabe resa lta r que de esta manera los problemas relacionados con el diseño pueden ser iden t ificados y corregidos.

7.2. Manufactura Asistida por Computadora (CAM)

Consiste en la fabr icación de productos basados en protot ipos vir tua les, con la asistencia y dirección de una computadora . Las computadora es la encargada de accionar las máquinas encargadas de la fabr icación , para esto se basan en una serie de códigos numéricos.

Este t ipo de manufactura vir tua l cen t rado en la producción , provee un ambiente que permite la generación de técnicas de planeación del proceso y de la producción , así como est ra tegias de solución de problemas y control au tomat izado del proceso. Br inda la capacidad de planear los requer imientos de recursos (como por ejemplo la compra de nuevos equipos, mater ia pr ima , incorporación de personal calificado).

E l sistema br inda además una mayor precisión en el manejo de la información, sus ventajas principales son:

Conocimiento de costos de producción y cronogramas para la entrega de productos.

Permite la eliminación de er rores del operado y reduce los costos de mano de obra.

Flexibilidad y diversidad en los productos fabricados.

Incrementos de la ca lidad con una disminución de los costos y tiempos de producción.

7.3. Integración CAD/CAM

Conocido comúnmente como Manufactura In tegrada por Computadora (CIM). Se define, como un en torno grá fico que de manera virtual permite simular las act ividades y funciones involucradas en los ciclos product ivos, combinado diseño y fabricación de un objeto en un entorno industrial.

Es concebido como una disciplina que estudia el uso de sistemas informát icos como her ramientas que le permite media r en el campo indust r ia l

product ivo, involucrándose en el diseño y la fabr icación de cua lquier t ipo de bien. A su vez es un requisito indispensable para la indust r ia actua l que t iene que enfren tar los requer imientos del mercado en cuanto a ca lidad y ba jos


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precios, sumado a un t iempo de diseño y fabr icación compet it ivo en relación a otros fabricantes.

También es concebido como una tecnología que permite la gest ión in tegra l de todas las act ividades y procesos desar rollados dent ro de una fábrica, median te el en torno de un sistema informát ico, y que además permite la in tegración de ot ros sectores vinculados a la fábr ica dent ro de un entorno empresar ia l, es decir la in teracción con á reas de administ ración , logíst ica, mantenimiento, y demás actuantes de la gestión empresarial.

El sistema puede actuar desde dos puntos de vista:

Directa : Mediante aplicaciones en donde la computadora se conecta directamente a las máquinas y equipos, con la fina lidad de monitorear la actividad product iva y rea liza r t a reas de supervisión y control.

Indirecta: En este caso la computadora es u t ilizada como una her ramienta de ayuda en la fabr icación , pero en las que no existe una conexión directa con el proceso productivo.

7.4. Control Numérico Computarizado (CNC)

E l t ipo de cont rol ejercido por la computadora sobre el proceso se denomina Cont rol Numérico por Computadora (CNC).Nace en la necesidad de cont rola r el movimiento de la t rayector ia de una her ramienta u t ilizada para reproducir o mecanizar la geomet r ía de una pieza . La programación median te números y let ras van a descr ibir la t rayector ia a seguir por dicha her ramienta , br indando precisión . Permite el cont rol de herramientas de tornado, mecanizado, y fresado. Además permite simular el compor tamiento de la herramienta y el resultado de la pieza trabajada.

Las venta jas de este t ipo de cont rol apar te de la precisión , ca lidad y flexibilidad son:

Los programas se pueden a lmacenar en la memoria del computador y ejecutarse como un ciclo de operación constante.

En programa solo necesita ser ca rgado una única vez, independien te de la can t idad de ciclos de programa que se desee ejecutar.

Los programas pueden incluir subrutinas

Permite la comunicación con bases de da tos y ot ros sistemas de información

Las pr incipales desventa jas radican en el elevado costo por inversión inicial y costo de mantenimiento, por lo cual no se justifica su uso para niveles bajos de producción.


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7.5. Componentes y Aplicaciones del Sistema CIM

Los componentes de la manufactura in tegrada por computadora son los siguientes:

Modelamiento geomét r ico: Consiste en una técnica de representación de est ructuras a t ravés de sus ca racter íst icas geomét r icas, estas pueden ser líneas, superficies, y volúmenes. Por ejemplo, los modelos lineales se usan para aplicaciones de trayectorias, perfiles topográficos, redes, cableados, etc.; los modelos de superficies se usan en planos de casas, ca r rocer ías, fusela jes, esquemas eléct r icos, etc.; los modelos volumétricos o sólidos se usan para modelar maquetas de arquitectura, piezas mecánicas, envases, moldes, utensilios, etc.

Visua lización grá fica : Permiten genera r imágenes está t icas y también dinámicas. Permiten una diversidad de efectos grá ficos que simulan condiciones na tura les y efectos físicos, como por ejemplo: la luz que ilumina un edificio dependiendo de la posición de este, curvas de n ivel, efectos de rotación , cambios físicos a l aplica r est ímulos a un objeto. También permiten t razar coordenadas, e iden t ifica r los efectos en la parte del objeto señalada.

In terfaz usuar io

sistema: Permite in teractuar a l operador , usuar io, o programador , con el sistema, para visua liza r compor tamientos, ana liza r in formación , programar a lgor itmos de cont rol, y demás funciones que permite el software.

Base de da tos: Permite el acceso a una gran can t idad de in formación , como son da tos de diseño, estadíst icas de producción , diseños an ter iores, etc. Se maneja considerables volúmenes de memoria para el procesamiento de la información.

Métodos numér icos: Son la base de los métodos de cont rol numér ico, empleado en las aplicaciones de análisis y simulación en el sistema.

Sistema de comunicaciones: Le permiten a l sistema conecta rse tan to con ot ros sistemas y base de da tos, como con los disposit ivos y equipos encargados de la fabricación física de los productos.

Sistemas in teligentes de ver ificación: Son el conjunto de equipos que van a mandar información a la computadora, relacionada con el avance del ciclo productivo y posibles fallas en este; van a permitir realizar las tareas de supervisión y monitoreo.


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Los campos de aplicación de la manufactura in tegrada por computadora son diversos, destacándose las á reas de la ingenier ía mecánica , eléct r ica , elect rón ica , civil, a rquitectura , geografía , y ca r togra fía . A continuación se muestra algunas aplicaciones dentro de estos campos:

Ingeniería mecánica:

Librerías de piezas mecánicas normalizadas

Modelado de piezas sólidas

Modelado y simulación de moldes

Simulación de comportamiento de motores

Análisis por elementos finitos

Fabricación rápida de prototipos

Generación y simulación de programas de control numérico

Planificación de procesos

Traductores de formatos neutros

Programación de cont rol numér ico para el mecanizado o monta je de placas

Ingeniería eléctrica y electrónica:

Diseño de circuitos integrados

Diseño de placas de circuito impreso

Diseño de instalaciones eléctricas

Diseño de torres de alta tensión

Análisis, verificación y simulación de los diseños

Secuencia automatizada de procesos

Simulación de programación de robots

PC

COMUNICACIONES INTERFAZ Usuario-Sistema

BASE DE DATOS

METODOS NUMERIC

PLANTA

OPERADOR

MODELAMIENTO GEOMÉTRICO

VISUALIZACIÓN GRÁFICA

SISTEMA DE VERIFICACIÓN

CAD

CAM

CIM


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Ingeniería civil y arquitectura:

Librerías de elementos de construcción normalizados

Diseño arquitectónico

Diseño de interiores

Diseño de puentes, carreteras, edificaciones

Cálculo de estructuras

Mediciones y presupuestos

Planificación de procesos

Sistemas de información geográfica y cartográfica:

Mantenimiento y producción de mapas y datos geográficos

Análisis topográfico

Catastro

Planificación urbana

7.6. Control de Calidad Asistido por Computador (CAQ)

El cont rol de ca lidad está refer ido a la ver ificación que recibe cada bien producido, esta ver ificación implica la comprobación de que el producto cumple con todas las especificaciones mín imas exigidas para poder ser considerarlo como un producto no defectuoso.

Este proceso de ver ificación implica tener una relación de parámet ros a ser comprobados, y de ser el caso de encont ra r un producto que no cumple con los va lores establecidos para dichos parámet ros, este debe ser rechazado y separado fuera de la línea de productos dirigidos hacia almacén.

Por tan to, con el objet ivo de rea liza r esta acción de una manera más rápida y confiable, se hace uso de métodos de control de calidad, los cuales por las exigencias y la tecnificación actual, se desarrollan de manera automática.

El cont rol de ca lidad asist ido por computador , será el control de calidad realizado en forma automatizada, con el fin de proveer la capacidad de simular la producción rea l, y ofrecer un ambiente para que los ingenieros evalúen o revisen los diseños de un producto con respecto a las act ividades relacionadas con el taller.

Este sistema t raba ja ba jo dos modalidades, ver ificando caracter íst icas externas y ca racter íst icas in ternas, por tan to esta const itu ido por dos subsistemas:

Inspección asist ida por computador (CAI): Implica el uso de las computadoras para in teractuar con sistemas de medición , para ver ifica r ca racter íst icas externas del producto (forma, dimensiones, acabado, etc.). Un ejemplo de este sistema es el uso de cámaras de


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video para la ver ificación del volumen de líqu ido llenado en una planta embotelladora.

Prueba asist ida por computadora (CAT): Implica el uso de la computadora para recolecta r da tos provenien tes de equipos de pruebas que aseguran la ca lidad in terna del producto (ca racter íst icas térmicas, mecánicas, químicas, etc.). Un ejemplo de este sistema es el uso de cámaras de presión para ver ifica r la dureza de un ba lón de gas.


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Capítulo III

MEDIO AMBIENTE

La cr isis ambienta l que afecta la sociedad humana actua l se manifiesta en un deter ioro del medio ambiente y cuyos pr incipa les problemas están dado por la dest rucción de la capa de ozono, la deser t ificación , la deforestación, la eu t rofización de r íos y lagos, a lmacenamiento de residuos tóxicos y residuos nucleares, el efecto invernadero, el consumo desmedido de recursos no renovables, animales en peligro de extinción, entre otros.

Las act ividades del ser humano implican el a r rojo de agentes contaminantes en el medio ambiente, la na tura leza t iene la capacidad de asimila r dichos residuos, pero esta asimilación dependerá directamente de las ca racter íst icas físicas y qu ímicas del residuo. Sin embargo, la nocividad de la contaminación sobre los ecosistemas depende también de la facilidad de dispersión de los agentes contaminantes, la capacidad de t ransformación , y la interacción con otros agentes contaminantes.

1. MEDIO AMBIENTE Y ECOLOGÍA

Debemos tener en cuenta algunos conceptos:

AMBIENTE: Es el hábitat físico y biótico que nos rodea, lo que podemos ver, oír, tocar, oler, saborear.

SISTEMA: Es aquel conjunto o a r reglo de elementos relacionados en t re sí, conectados de tal manera que conforman una unidad.

MEDIO AMBIENTE: Es el conjunto de factores físico-químicos (clima , topografía , mares, etc.), y de factores biót icos o factores t rópicos (parasit ismo, prelación , competencia , etc.), que regulan el desarrollo de los seres vivos (seres humanos, animales, plan tas) dent ro del ambiente donde se desarrollan.

CONTAMINACIÓN: Es un cambio indeseado en las ca racter íst icas físicas, químicas o biológicas de un sistema.

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL: Esta referido a la contaminación del agua , a ire, suelo, y demás componentes de un hábita t , que puede


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afecta r de manera adversa la sa lud, y la supervivencia de los seres que viven en dicho hábitat.

DESARROLLO SOSTENIDO: Es el desenvolvimiento del accionar humano de modo ta l que sa t isfaga sus necesidades presentes, pero sin comprometer la capacidad de las fu turas generaciones para sa t isfacer sus propias necesidades y desarrollarse libremente.

ECOLOGÍA: Es la ciencia que estudia la relación en t re los organismos y el ambiente en que se desar rollan , y la in teracción de los seres vivos entre sí.

ECOSISTEMA: Es el ambiente físico-químico donde radican seres abiót icos (no vivien tes, como el agua y el suelo) y asociaciones de seres biót icos (vivien tes, como las plan tas y an imales) formando un sistema interrelacionado.

Se puede decir que el medio ambiente esta formado por el conjunto de ecosistemas, y que la ecología es la ciencia que estudia los ecosistemas; pero la ecología como ciencia moderna , surge como consecuencia de la cr isis generada en el medio ambiente a ra íz del proceso tecnológico, indust r ia l y socia l del ser humano; por tanto se puede considerar una ECOLOGÍA MODERNA a aquella que estudia los problemas actua les generados de la contaminación y el daño ambienta l, como afectan el desar rollo de la sociedad humana , y como se puede parar y revertir el proceso contaminante.

E l espacio ocupado por los seres vivos dent ro del planeta es conocido como biosfera, este espacio es tan grande como el planeta mismo, por lo que existe la necesidad de usar unidades territoriales más pequeñas; este concepto relacionado a l de ecosistema, t rae consigo una unión de conceptos de donde surge la idea de que un ecosistema es un subconjunto ter r itor ia l de la biosfera en donde in teractúan los organismos vivos y abiót icos en t re sí, y en t re ot ros ecosistemas.

Los ecosistemas están conformados por poblaciones y comunidades, se denomina población a l conjunto de individuos o seres vivos de la misma especie, y se denomina comunidad o biocenosis a l conjunto de poblaciones que habitan en el mismo ambiente. E l espacio que encier ra todos los recursos necesar ios para el manten imiento de la vida , ocupado por las comunidades se denomina biotipo.

Los ecosistemas están const itu idos por dos elementos fundamenta les: biocenosis y biot ipo, el funcionamiento y mantenimiento del ecosistema se rea liza median te las in teracciones recíprocas de estos dos elementos, a t ravés de las t ransferencias de mater ia y energía . La in ter ferencia de esta transferencia daña el equilibrio natural del ecosistema.


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En la na tura leza existen seres au tót rofos que pueden fabr ica r su propio a limento como son las plan tas que median te la fotosín tesis pueden asimila r nu t r ientes, por ot ro lado existen ot ros seres que son los saprofitas y los an imales, estos son conocidos como heterót rofos, los cuales no pueden fabr ica r su a limento. Todos los heterót rofos dependen de los au tót rofos como fuente directa o indirecta de a limento; los saprofitas como son las bacter ias y hongos se a limentan por absorción de mater ia orgánica muer ta ; los an imales se alimentan por ingestión de alimento orgánico.

Las in ter ferencias en un ecosistema no siempre son dañinas, el hombre ext rae in tenciona lmente la biomasa y la energía de los ecosistemas, y también in t roduce modificaciones en estos, a fin de logra r una mejor a rmonía en t re sus elementos. Un ejemplo de esto son los incendios cont rolados de ramas y hojas secas en los bosques, esto se hace para prevenir que un rayo pueda genera r un incendio en el bosque, el cua l no es cont rolado y si dispone de ramas y hojas secas puede crecer rápidamente y extenderse por muchos kilómet ros. Pero un ejemplo mucho más común y conocido es el efecto de la agr icu ltura , los agr icultores const ruyen cana les para desvia r los r íos a fin de ir r igar sus t ier ras y conver t ir las en t ier ras cult ivables, este efecto que a ltera grandemente una zona es hecho con un buen objetivo.

Por ot ra par te, la gran mayoría de in terferencias en los ecosistemas producen daños y desequilibr ios per judicia les, como son la emisión de gases tóxicos a l a ire, el der rame de pet róleo, el a r rojo de basura a los r íos, sobreexplotación de recursos u t ilizados como mater ia pr ima , const rucción de edificaciones en lugares donde antes eran reservas naturales, etc.

Los ecosistemas presentan capacidad para adecuarse y resist ir fren te a per turbaciones y a lteraciones en su ambiente, esta capacidad está marcada por dos ca racter íst icas propias de los componentes que son par te del ecosistema:

Tienen la capacidad de recuperarse y volver a su estado or igina l, o en todo caso conver t ir la nueva condición de vida en un estado de a rmonía . Por ejemplo var ia r la dieta a liment icia fren te a l agotamiento de la dieta común.

Tienen la capacidad de resist ir los cambios, y espera r hasta que estos cesen su accionar . Por ejemplo permanecer en h ibernación hasta que cese una temporada fría.

Existen sustancias beneficiosas para la vida , pero en can t idades abundantes dañan la vida y el bienesta r genera l, por ejemplo las plan tas necesitan de nu t r ien tes como fósforo y n it ra to, pero cuando abundantes can t idades de estas sustancias se encuent ran en el agua , se descomponen y absorben el oxígeno del agua , a fectando a peces y organismos acuá t icos que dependen de este oxígeno para vivir.


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2. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

La contaminación ambienta l es en tendida como el cambio no deseado

en las ca racter íst icas y condiciones físicas, qu ímicas, y biológicas que pueden a fecta r de manera nega t iva el normal desar rollo del conjunto de ecosistemas existen tes en el planeta . Estos cambios pueden ser generados por fenómenos na tura les o por la in tervención del hombre, ya sea en forma volunta r ia o involuntaria.

La contaminación ambienta l está relaciona a l daño ambienta l, se ent iende por daño ambienta l a l efecto negat ivo que ocur re en el medio ambiente producido por un agente externo, y como este afecta el desar rollo socia l, económico y polít ico del ser humano. Por tan to el concepto de daño ambienta l es asimilado como aquel daño que a fecta directamente la supervivencia del ser humano en el planeta , mient ras que el concepto de contaminación ambienta l está más relacionado a como el desequilibr io en los ecosistemas afectan la interacción de los seres bióticos con su medio abiótico.

Existen diversos t ipos de contaminación ambienta l, todos ellos afectan de una u ot ra forma la ca lidad de vida del ser humano, siendo a lgunos de suma importancia para la conservación de la sa lud. Una forma t ípica de ca ta logar los t ipos de contaminación es deacuerdo a l medio físico que rodea a l ser humano, el cua l se ve a fectado directamente por un agente contaminante, y como su a lteración per judica directamente la vida del ser humano; así tenemos:

Contaminación del agua

Contaminación del aire

Contaminación del suelo

Contaminación sonora

Contaminación térmica

Contaminación visual

2.1. Contaminación del Agua

La contaminación del agua cor responde a la a lteración de las ca racter íst icas que na tura lmente debe tener el agua , tornándose inadecuada para el consumo humano, consumo de an imales, o r iego de plantas. Las pr incipales causas son el a r rojo de residuos sólidos, descarga de desagües por par te de la act ividad indust r ia l y la act ividad domést ica , t ambién a fectan el a r rojo de aceites, productos radiact ivos, productos químicos, der rames de pet róleo, etc., todo esto a r rojado a cualquier fuente agua (cana les, reservor ios, ríos, lagunas, mares, océanos, etc.)

Existen agentes contaminantes básicos conocidos, así como existe a lteraciones físicas, qu ímicas, y biológicas, producidas por estos agentes. Así tenemos:


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Alteraciones Físicas:

Turbidez: Generado por la presencia de mater ia les sólidos en disolución y en suspensión, que en ocasiones puede impedir el paso de la luz a determinadas profundidades. Esta alternación tiene su origen en el t ranspor te y desecho de mater ia les en el agua ; puede darse el caso que estas en contacto con el agua se disuelvan , o que se fraccionen , soltando residuos, pero también existen ot ros mater ia les que n i se van a disolver , n i se van a fraccionar , sino que van a permanecer in tactos pero a r rast rados por el agua , o suspendidos en ella.

Temperatura: Dependiendo de la tempera tura que presenta el agua va a condicionar el grado de solubilidad que presenten las dist in tas sustancias presentes en el agua , de esta manera se t iene que la solubilidad de las sa les aumenta como consecuencia de una elevación de la t empera tura , en cambio en los gases se da lo cont ra r io, es decir , disminuye la solubilidad con el aumento de la t empera tura . También va a condicionar la velocidad y el rendimiento de las reacciones biológicas, existe tempera turas a las cua les ya no puede haber act ividad biológica (microorganismos que se compor tan como agentes biodegradantes). La causa de las var iaciones en la t empera tura la darán agentes como ver tederos indust r ia les, relaves de minas, desembocadura de desagües, o arrojo de basura en general.

Color: El agua pura y natural es incolora, cualquier variación de color implica rá que cont iene sustancias ext rañas, que pueden o no ser per judicia les para el agua . La na tura leza de las sustancias que pueden estar presenten en el agua va a depender del uso anterior que haya ten ido el agua , y también de los mater ia les con los cuales haya en t rado en contacto. Se conoce por regla genera l que si el agua presenta una tonalidad dist in ta a lo habitua l que siempre ha sido, esta agua no será apta para el consumo humano, an imal, o vegeta l, por cuanto deberá ser ana lizada en labora tor io para determinar con exactitud el grado de contaminación que contiene.

Olor y sabor : E l agua pura es por na tura leza inodora e insípida , es decir que no t iene olor n i sabor . La presencia de olor se deberá a la presencia de agentes ext raños como pueden ser sustancias y compuestos qu ímicos, t ambién la presencia de mater ia orgánica en descomposición . La presencia de sabor en el agua puede responder a los mismos agentes que producen el olor . A veces el olor o sabor no es percept ible por los sent idos humanos, en esos casos es donde mayormente ocur ren in toxicaciones, por tan to será necesar io an te la menor duda de contaminación , contacta rse con un especia lista para hacer el análisis respectivo.


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Radioactividad: El agua t iene por na tura leza cier to grado de radiact ividad, la cua l no representa peligro para qu ien consume el agua . La radioact ividad es la propiedad que t ienen determinados núcleos a tómicos de desin tegra rse espontáneamente, emit iendo energía radiact iva . Sin embargo cuando el agua recibe agentes ext raños provenientes de desechos indust r ia les (especia lmente act ividades nucleares), es muy probable que sí represente un peligro para quien consume esta agua, en cuanto a radiactividad.

Alteraciones Químicas:

Dureza: Consiste en el grado de existencia de sa les inorgánicas disueltas en el agua . La presencia de estas sa les puede darse por medios na tura les que consiste en que el agua obt iene las sa les a l en t ra r en contacto con rocas, pero también puede exist ir sa les producto de act ividades indust r ia les y socia les. E l proceso para determinar la concent ración de sa les en el agua se denomina aná lisis de dureza. En una industria que hace uso del agua para su proceso, la excesiva concent ración de sa l va a provocar obst rucciones, sin embargo la fa lta de concent ración va a genera r un efecto cor rosivo en las maquinarias.

Acidez y a lca lin idad: Esta determinado por el n ivel de pH, este se ve a fectado por la mezcla del agua con sustancias ácidas o con sustancias bases. Los n iveles de pH afectan directamente a los procesos biológicos (microorganismos que cumplen la función de agentes biodegradantes), los cuales pueden deja r de exist ir si no se cumplen los rangos adecuados de pH.

Presencia de sustancias inorgánicas: Dent ro de esta ca tegor ía se puede considera r los minera les en el agua producto del a r rojo de desechos mineros; t ambién la presencia de cloro que comúnmente es usado como desinfectante en el hogar , y a r rojado a los desagües y por tan to a l mar o a los r íos. Así sucesivamente se puede enumerar numeras sustancias que perjudican la conservación del agua.

Presencia de mater ia l orgánico: En el caso que los componentes orgánicos sean biodegradados van a ser oxidados en el agua , para ello es necesar io consumir oxígeno, por tan to se va a consumir el oxígeno del agua . En cambio si no son biodegradados estos permanecerán como residuos sólidos a lterando tan to el color , sabor , y olor del agua . La presencia de estos, es producida mayormente por los desechos urbanos a manera de aguas servidas.


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Alteraciones Biológicas:

Desequilibr io de microorganismos: Consiste en el desequilibr io que se produce en el número de microorganismos (bacter ias, protozoos, a lgas). Las bacter ias se encargan de oxidar la mater ia orgánica . Los protozoos se a limentan de estas bacter ias y por tan to guardan el equilibr io numér ico de esta población . Las a lgas permiten libera r oxígeno en el agua median te su act ividad fotosin tét ica . E l aumento o disminución de cua lquiera de estas poblaciones genera cambios perjudiciales en la calidad del agua.

Flora y fauna acuática: Consiste en la disminución de elementos vivos (flora y fauna) que van a servir de a limento a los peces. Su dest rucción es provocada por la reducción del concent rado de oxígeno en el agua

Principales agentes contaminantes de las aguas:

Aguas procedentes de lluvias que a r rast ran t ier ra , ramas, y mater ia l sólido a los ríos.

Aguas servidas producto de desagües, limpieza de cana les, lavado público, aguas fecales.

Desechos orgánicos y químicos de fábr icas indust r ia les, plantas de t ra tamiento de minera les, plan tas de t ra tamiento de t ier ras, indust r ias qu ímicas, siderúrgicas, pet roleras, pesqueras, fa rmacéut icas, t ext iles, etc. (par t ículas de minera les, ca rbón , a rcilla , aceites, pet róleo, cianuro, sa les de plomo, cloruros, azufre, desechos nucleares, etc.)

2.2. Contaminación del Aire

La contaminación del a ire cor responde a la a lteración de las ca racter íst icas que na tura lmente debe tener el a ire y la a tmósfera . Se or igina a causa de la emisión de gases tóxicos en el ambiente, pr incipalmente el anhídr ido carbónico, esto a causa del conjunto de vehículos que usan motores de combustión, chimeneas de fábricas, quema de basura, también se considera la emisión de polvos indust r ia les (cemento, yeso, concent rado de minera les), incendios forestales, erupciones volcánicas, etc.

La radiación sola r ejerce un efecto sobre las reacciones ent re las sustancias contaminantes del a ire, estos contaminantes proporcionan núcleos de condensación para el vapor de agua , lo cual or igina la formación de nubes, esto trae como consecuencia el oscurecimiento de la luz solar.

E l a ire también se ve afectado por los gases u t ilizados o generados en procesos indust r ia les, los cua les pueden mezcla rse con el a ire y permanecer in tegrado a este. Esta mezcla y dependiendo del t ipo de gas puede resulta r


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peligrosa si es de naturaleza explosiva; un caso de este tipo se presenta con los vapores naturales del petróleo.

Ot ro factor contaminante es el polvo desprendido t ras la desin tegración de mater ia les sólidos, que también pueden permanecer en el a ire, y en a lgunos casos también pueden inflamarse, como es el caso de los polvos de magnesio, aluminio, y zinc.

La forma común de percibir si el a ire que respiramos esta contaminado es median te el sen t ido del olfa to y por ende a t ravés del olor que se sien te en el ambiente. E l olor es una sensación que se percibe a l conectar los productos qu ímicos volá t iles disueltos en el a ire con el sistema del olfa to, esa sensación es transmitida y analizada por el cerebro.

Para analizar un t ipo determinado de olor habrá que tener en cuenta la in tensidad y la ca lidad de este. Existen medios de apreciación e ident ificación de olores, como por ejemplo, la cromatografía , la espect romet r ía de masas, ionización , espect rofotomet r ía in fra r roja , espect romet r ía de resonancia magnét ica nuclear , y muchos más, pero n inguno puede determinar si un olor será agradable o desagradable para el ser humano.

Para poder logra r que de una muest ra de a ire se pueda obtener in formación segura y confiable, es necesar io tomar dicha muest ra de la sustancia nociva , en el punto de exposición y duran te un t iempo suficiente para que sea representa t iva . Cuando una muest ra se toma a la a ltu ra promedio de la esta tura humana (en un caso específico ser ía la a ltu ra de la nar iz de un t raba jador en una fábr ica ), y se sigue el recorr ido que este normalmente rea liza a l desempeñar sus labores cot idianas, siguiendo sus movimientos y duran te el t iempo que este está constan temente expuesto a l a ire contaminado , de esta forma se puede disponer de una muest ra cuya concentración sería similar a la respirada por la persona.

A cont inuación se muest ra una lista con los pr incipales agentes contaminantes del aire, y como estos tienen su origen:

Arsénico, se desprende duran te la fundición de cobre, plomo, zinc, en la combust ión de ca rbón , median te el uso de plaguicidas, y en la incineración de residuos de algodón.

Asbestos, emit idos y generados por la indust r ia de la const rucción , y por la erosión de construcciones.

Berilio, se desprende durante la extracción y fundición de berilio, y de la combustión del carbón.

Cadmio, se or igina en la ext racción y fundición de meta les y procesos industriales.

Cromo, tiene su origen en los procesos de recubrimiento electrolítico y de manufactura , además en la combust ión de carbón y de desechos industriales


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Flúor, generado en fábricas de aluminio, fertilizantes, cerámicas, etc.

Mercur io, se or igina duran te la ext racción , procesado y refinado de mercur io, duran te la fundición de minera les, y mediante la combustión de combustibles fósiles.

Monóxido de ca rbono, emit ido por los au tomóviles, producto de la combustión de los combustibles.

Níquel, se desprende en procesos indust r ia les y de manufactura , y de la combustión de aceites residuales.

Nit ra tos, se or iginan de la t ransformación a tmosfér ica de óxidos de nitrógeno en la combustión de combustibles fósiles.

Óxido de azufre, se or igina de los combust ibles fósiles con contenido de azufre, en refinerías de petróleo.

Óxidos de nit rógeno, emit ido por los au tomóviles, producto de la combustión de los combustibles.

Partículas sólidas, son producidas por aerosoles, restos de seres vivos, fragmentación de materiales sólidos, partículas del suelo, cenizas, etc.

Plomo, se desprende de la combust ión de gasolina , ca rbón , y de las fundiciones de plomo.

Sulfa tos, se or iginan de la t ransformación a tmosfér ica de óxidos de azufre en la combustión de combustibles fósiles.

Sustancias orgánicas, se generan por la condensación de vapores emitidos por sustancias orgánicas, estos vapores se pueden condensar en pequeñas partículas suspendidas en la atmósfera.

Vanadio, se genera en procesos indust r ia les y meta lúrgicos, y también en la combustión de aceite.

2.3. Contaminación del Suelo

La contaminación del suelo cor responde a la a lteración de las ca racter íst icas que na tura lmente debe tener el suelo, o la t ier ra en donde estamos parados. Se debe pr incipa lmente a l a r rojo de residuos sólidos indust r ia les y domést icos, uso indiscr iminado de agroquímicos, der rames de petróleo, deforestación, etc. que afectan directamente las tierras de cultivo, las áreas verdes de las ciudades, los bosques, etc.

E l suelo esta conformado por mater ia les orgánicos e inorgánicos en equilibr io, de manera na tura l el suelo es a fectado por las condiciones climatológicas y fenómenos na tura les propias de la zona donde se encuentre ubicado, producto de esto se or igina una degradación y erosión del suelo. Adicionalmente el suelo también sufre las consecuencias de las act ividades humanas. Así tenemos:

Degradación Física:

Se manifiesta mediante la deforestación de las á reas verdes, producto de la mala gest ión agr ícola , la sobreexplotación de recursos, el


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crecimiento de la población y la ampliación de zonas urbanas a lugares de zonas agrícolas y reservas de bosques.

Así como la var iabilidad de las reservas de agua , es decir mient ras en a lgunos lugares se producen sequías en ot ros lugares se presentan inundaciones.

Contaminación median te productos y desechos sólidos generados por industrias y por la sociedad

También existen afecciones de orden natura l como la erosión producida por el agua y por el aire

Degradación Química:

Contaminación median te sustancias qu ímicas como el uso desmedido de fer t ilizantes (no natura les), desechos de indust r ias que t raba jan con material químico, y desechos radiactivos.

Presencia de acidez por el exceso de minera les tóxicos, a r rojados por industria l que t raba jan con estos minera les y que a l ya no ser ú t iles, estos no reciben un adecuado t ra tamiento de abandono, que permita que sean depositados en zonas alejadas (desiertos) donde su presencia no interfiera el orden y equilibrio de zonas habitadas por seres vivos.

Falta de nu tr ientes y en ocasiones exceso de estos, que provocan un ter reno pobre y no apto para que florezca vegetación , o un ter rero tóxico para la vegetación, respectivamente.

Degradación Biológica:

Descenso de la cantidad óptima de materia orgánica, los cuales sirven de abono na tura l para el crecimiento y desar rollo de la vegetación y por ende de la vida dentro de una zona.

Disminución de la biodiversidad, que genera el desequilibr io en los ecosistemas, el cual es t ransmit ido a ot ros ecosistemas generando una reacción en cadena que afecta a todo el planeta.

La act ividad humana genera que constan temente se depositen mater ia les sobre el suelo, convir t iéndose de esta manera en un agente indirecto del desequilibr io, median te el apor te o depósito de agentes que van a ser los responsables directos de la contaminación , como ejemplos podemos cita r : Nit ra tos (t ienen su or igen en la agr icu ltura y los procesos indust r ia les), fosfa tos (producto de los fer t ilizan tes, indust r ias agroa limenta r ias), plomo, mercur io, y ot ros agentes químicos (producto de la indust r ia , y los automóviles), etc.

2.4. Contaminación Sonora

La contaminación sonora consiste en la emisión de ru idos molestos provocados por los seres humanos que afectan la tranquilidad y salud de todos los seres humanos. Por ejemplo tenemos las bocinas de los au tos, grupos


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elect rógenos, maquinas y motores indust r ia les, explosiones de mater ia les detonantes, el movimiento de vehículos terrestres, marítimos y aéreos, etc.

E l ru ido se puede defin ir como un sonido molesto, no deseado y desagradable; el son ido es una vibración t ransmit ida por el a ire que puede ser percibida por el órgano audit ivo. Dicha vibración mecánica se propaga en ondas acústicas a una velocidad de 340 m/seg. Estas ondas tienen un período y una frecuencia , el per íodo será el t iempo que demora la onda en completa r un ciclo completo, la frecuencia será el número de ciclos por unidad de t iempo expresado en Herz (Hz), de estos dos parámet ros podemos establecer la relación: frecuencia es la inversa del período (F = 1/T).

E l oído humano es capaz de reconocer sonidos cuya frecuencia se encuentre por debajo de 20 KHz.

Existe otro parámetro a tener en cuenta, este es la intensidad o fuerza que t iene la onda sonora , esta fuerza es conocida como presión sonora , y esta fuerza manten ida en una unidad de t iempo es conocido como in tensidad sonora . La presión sonora va a condicionar el n ivel de presión (volumen con que se escucha un sonido), y esta expresado en decibelios (dB)

01020

P

PLogNivel

Donde: P es la presión sonora media, y Po es la presión sonora de referencia.

Un sonido se vuelve molesto cuando su nivel de presión sonora sobrepasa los 50 ó 60 dB (dependiendo de la persona), según la Organización Mundia l de la Salud a par t ir de 85 a 90 dB es peligroso para el oído, considerándose r iesgoso; por encima de 120 dB es doloroso y puede t raer complicaciones.

Los ru idos desagradables se presentan cot idianamente en la vida en ciudad, pero son tomados a la ligera , en cambio los ru idos peligrosos y dolorosos deben tener un t ra tamiento para minimizar el daño que puedan causar , pa ra ello existe técnicas de a islamiento y mater ia les que permiten encer ra r el ru ido producido por determinado elemento y no permiten que este ru ido escape a las insta laciones vecinas. Existen equipos adecuados para la medición de los niveles de sonido, entre estos tenemos el sonómetro.

Puede impedirse que se manifiesten los ruidos, impidiendo su salida al exter ior , pues bien , los motores y las máquinas pueden equiparse con sopor tes an t ivibran tes y montarse rodeados de mater ia les absorbentes de ru ido, pero para ello se debe garan t iza r la refr igeración de la maquinar ia . Existen silenciados que cont rolan el escape de a ire y de gases que a presión generan


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ru idos molestos, y esto se rea liza absorbiendo el exceso de vibraciones generadas a la entrada y salida.

Existen sonidos cuya nivel de sonido es super ior a los n iveles aceptados con normalidad por el oído humano, pero cuyas frecuencias también son super iores a las aceptadas por el oído humano, lo que hace impercept ible este t ipo de sonidos, conocidos como ult rasonidos, este t ipo de onda sonora es u t ilizada para comunicaciones a distancia , y también se usa como un sensor de proximidad o distancia.

Apar te de los factores antes mencionados también se debe considera r que no todos los individuos reaccionan de la misma manera an te un est ímulo sonoro, además existen ot ras caracter íst icas del sonido que pueden determinar si se puede considera r molesto o no, como son la repet ición del mismo t ipo de sonido var ias veces, la agudeza o gravedad, la duración del sonido, entre otros.

2.5. Contaminación Térmica

La contaminación térmica consiste en la a lteración del clima , específicamente refer ido a l constan te aumento de la t empera tura promedio de la t ier ra , que está produciendo cambios en la conducta del planeta , ocasionando fenómenos na tura les en lugares donde nunca se habían presentado simila res. Todo esto debido pr incipa lmente a la generación y emisión de gases que crean el llamado efecto invernadero (CO2, CH 4,), la radiación y ca lor emit ido na tura lmente por el sol, y por acción de hombre a través de luminarias, motores de combustión y fundiciones.

E l efecto invernadero es producido por la emisión a la a tmósfera de gases como el dióxido de ca rbono (CO2) y el metano (CH 4), los cuales se generan de la combust ión de combust ible fósiles, esto se lleva a cabo en los motores de combust ión de los automóviles, fabr icas, refiner ías, grupos elect rógenos, motores disel, uso de carbón , y ot ros más, todos estos procesos con el fin de genera r energía . Este proceso t rae consigo el ca len tamiento global del planeta , que actua lmente es del orden del 0.028°C por año en el promedio general.

La radiación sola r es la energía que recibe la t ier ra or iginada por el sol, la radiación puede ser recibida de modo directo o difuso, dependiendo del camino que siguen los rayos sola res, y las condiciones a tmosfér icas que t ienen que atravesar (polvo, humedad, nubes), la radiación difusa será aquella que es recibida luego de ser a tenuada por las condiciones antes mencionadas. Los rayos sola res están compuestos de t res elementos: rayos u lt ravioleta , rayos in fra r rojos, y luz visible. Los rayos conocidos como luz visible serán de mayor impor tancia porque permiten la existencia de la vida de las plantas directamente y los demás seres vivos como consecuencia , dependiendo de la


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longitud de onda de estos rayos es como se perciben los colores de los objetos; en cambio los rayos u lt ravioleta son dañinos para la conservación de la vida , par t icu la rmente en el ser humano produce enfermedades como cáncer a la piel, la capa de ozono es aquella bar rera protectora del planeta que protege a los seres vivos de las influencia excesiva de estos rayos. La debilit ación de la capa de ozono producido por la contaminación del a ire hace que se creen agujeros por donde pueden ingresar estas radiaciones or iginando daños.

Otro agente pr incipa l de la contaminación térmica es el desar rollo urbano y la agrupación de grandes números de personas en zonas pequeñas que es el caso de las grandes met rópolis. En las ciudades se a ltera el orden na tura l del ciclo del evaporación del agua , la const rucciones de reservor ios a lteran el orden na tura l de las lluvias, se presen ta genera lmente humedad mayor a la na tura l en unas zonas y sequías en ot ras, el vien to se desvía de las ciudades no permit iendo que recircu le los gases, mient ras que en las periferias a la ciudad corren brisas mas fuertes a lo deseado.

E l aumento de ca lor se incrementa también , debido a la constan te emisión de radiaciones y de vapor de agua producido por las plan tas nucleares, recordemos que estas plantas generan energía siguiendo un proceso de fisión nuclear , que consiste en romper los núcleos de mater ia les radiact ivos (plu tonio, u ran io) a fin de libera r energía ca lor ífica , con esta energía se ca lien ta grandes can t idades de agua generando vapor de agua , este vapor de agua a presión genera la fuerza mecánica necesar ia para mover las tu rbinas generadoras de energía eléct r ica ; pero el proceso de fisión nuclear de por si libera radiación , además todo el vapor ca lien te es liberado a la a tmósfera a t ravés de grandes chimeneas, todo esto ba jo condiciones normales de t rabajo, puesto que de producirse una fa lla en el reactor puede or iginarse catástrofes por la inmensa energía radiactiva que se guarda en su interior. Esta radiación afecta a los seres vivos, en el ser humano origina muertes y enfermedades que pueden ser transmitidas genéticamente.

2.6. Contaminación Visual

La contaminación visual consiste en la ruptura del equilibr io na tura l del pa isa je que afectan de modo psicológico el desempeño del ser humano en sus act ividades dent ro del en torno de la vida en sociedad. Se or igina por la proliferación de const rucciones sin una plan ificación urbana previa , exceso de avisos publicita r ios, cables y postes, desorden en el flu jo de los vehículos, aglomeración de edificaciones, sobrepoblación , etc. La contaminación visua l esta refer ida ún icamente a l desequilibr io que a fecta de manera nega t iva la ca lidad de vida del ser humano, puesto que existe edificaciones, plazas, pa rques, monumentos, á reas verdes, sit ios recrea t ivos, que también crean un desequilibr io, pero afectan de modo posit ivo en el desar rollo humano, sirviendo de filt ros a la tensión psicológica y st ress generado de la act ividad diaria del ser humano.


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La apar iencia física de las edificaciones va a depender del mater ia l u t ilizado, los colores empleados, la a rquitectura y or igina lidad deben ir acorde para formar in tegr idad en t re viviendas, edificios, pa rques y demás edificaciones, además impor ta rá mucho las zonas dedicadas a la recreación , á reas verdes, á rboles, de modo ta l que la in tegración de todos los elementos del paisaje urbano creen una armonía entre sí y con la naturaleza.

Es impor tante también separa r los diversos sectores de la act ividad humana, es decir, no se pueden mezclar viviendas con fábricas, pero sí centros comercia les con plazas cívicas, por tan to debe guardarse una relación equilibrada . Sin embargo este cr iter io esta asociado a una plan ificación urbana previa , lo cual es difícil de logra r ya que las ciudades constan temente crecen y no necesar iamente por que el volumen de población nacida en las ciudades aumente, sino que existe una constan te migración del campo a la ciudad, lo que or igina caos y confusión a la hora de diseñar a que zona debe dir igir se dicha población, y más bien sucede lo cont ra r io a lo que deber ía ser , una vez que la nueva población esta insta lada recién se piensa en como hacer para brindarle una mejor calidad de vida, ampliar calles, tender redes de agua y desagüe, y demás servicios.

La población actua l constan temente exige a las au tor idades la conservación y el incremento de áreas verdes, consideradas como los pulmones de la ciudad, pero esta responsabilidad debe recaer en cada ciudadano, puesto que solo la conciencia socia l de conservación del pa isa je urbano puede mejora r dicho pa isa je urbano, esto esta refer ido a no ensucia r las ca lles, no malograr las plantas ni el pasto, reciclar todo lo que se pueda, entre otros.

La contaminación visual si bien es cier to esta refer ida mayormente a l desorden que se da en el pa isa je urbano, las á reas rura les no escapan a este desorden , pero esto se da directamente por acción de la na tura leza que puede actuar de diversos modos, como por ejemplo una erupción volcánica , o un incendio foresta l, que poco o nada puede hacer el hombre para evita r los o cor regir los, tan solo espera r que sea la misma na tura leza la que vuelva a crear un paisaje agradable.

3. DAÑO AMBIENTAL

E l daño ambienta l es en tendido como el efecto causado sobre el medio ambiente producto de la contaminación ambienta l, y como este efecto per judica y causa desequilibr ios en los ecosistemas, desde el punto de vista de la supervivencia del ser humano, evaluado en términos socia les, económicos y polít icos. La relación hombre

medioambiente se gu ía por la conducta y el respeto que t iene el ser humano con el hábita t donde se desar rolla , por tan to cua lquier daño a su lugar de desar rollo será considerado un daño ambiental.


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La in teracción hombre

medioambiente se puede ca ta logar desde

var ios puntos de vista , siendo requisito necesar io para el desar rollo de ambos, la administ ración eficiente y cer tera de polít icas ambienta les, a fin de evita r dest ru ir el planeta que habitamos. Se puede ca ta logar muchos daños generados por la actividad humana en contra del planeta, pero básicamente se t ra ta rán aquellos de impor tancia considerablemente mayor y que a fectan la supervivencia de los seres vivos en el planeta.

3.1. Administración de los Residuos Sólidos

La can t idad de residuos sólidos existen tes en el planeta aumentan constantemente, ant iguamente la administ ración que sea hacia de este consist ía en buscar un espacio desabitado para depositar lo y enter ra r lo. Este método no t iene mayor va lidez en la actua lidad a pesar de seguir empleándose, existen también los métodos que implican quemar los residuos, y ot ros más acorde a l pensamiento moderno t ra tan de reu t iliza r los residuos mediante el reciclado.

La concent ración de la población en ciudades agravan la labor de recolección y gest ión de los residuos sólidos, sin embargo la tecn ificación ha creado formas de sust itu ir recursos lo que genera el menor desperdicio de material sólido.

E l aumento de producción , el uso de mater ia l desechable (desde pañales hasta cubier tos), el uso de mater ia l de embala je, la s pilas, los a r tefactos elect rodomést icos descompuestos, y muchos más son los que constituyen la gran montaña de desechos a eliminar.

La basura puede esta r const itu ida por restos de a limentos, estos pueden servir de a limento a insectos y roedores, incluso puede servir de abono para los campos de cultivo.

Los escombros y basura en las ca lles es un peligro para la sa lud, aparte que dañan el ornato de la ciudad.

A n ivel mundia l existen muchas cen t ra les eléct r icas que generan dicha elect r icidad en base a la combust ión de ca rbón , esto genera que anualmente haya una inmensa cant idad de cen izas. Por ot ro lado es común ver en los pueblos que la basura es quemada; es una t radición en año nuevo quemar muñecos y fuegos pirotécn icos, a pesar de ser una vez a l año, esto es suficiente para agregar le toneladas de monóxido de ca rbono a la a tmósfera . Estas cen izas generadas se emplean como carga en mamposter ía y mezclada con asfalto, y parte en el relleno de terrenos de recuperación.


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También se considera dent ro de este ámbito de desechos sólidos a todo aquel desmonte que se produce luego de const ru ir o demoler una edificación , esto apar te de la nube de polvo y cemento que cubre el ambiente de t raba jo, estos escombros se conforman de madera , yeso, cemento, ladr illo, tuber ías, fier ros, losetas, san ita r ios, cables, etc. muchos de estos mater ia les pueden reutilizarse en la fábricas dedicadas a la producción de los mismos.

Existen residuos de gran tamaño, que son aquellos que ya no cumplen con el uso para lo cual fueron adquir idos, como por ejemplo: televisores, refr igeradoras, hornos microondas, muebles, colchones y muchos más. Este problema empieza desde el hogar , donde el propieta r io simplemente ya no quiere el objeto y no t iene ot ra opción que a r roja r lo con el resto de basura , puesto que no hay otro lugar mejor donde depositarlo.

Los residuos debidos a la ext racción y procesado de minera les, a pesar de encont ra rse en zonas remotas a las á reas urbanas, son muy significa t ivas. Existe una normat iva cla ra a l respecto que exige un plan de abandono y administ ración de los residuos, plan que debe ser aprobado por la au tor idad competente, y que sin su aprobación la compañía minera no podría emprender sus labores.

Existe una marcada relación en t re residuos sólidos y enfermedades. En condiciones de ca lor y humedad los residuos orgánicos se convier ten en lugares idea les para la mult iplicación de organismos causantes de enfermedades. Las enfermedades pr incipales que son mot ivo de preocupación son asociadas con las moscas y mosquitos, estas son: gast roenter it is, disen ter ía , hepa t it is, y encefa lit is. Además muchos mater ia les son también peligrosos como los recipien tes de disolventes, plaguicidas, residuos médicos, contenedores de gases tóxicos, etc. La incineración de los mater ia les puede causar que estos agentes se disuelvan en el a ire y sean t rasmit idos de un lugar a otro.

Como técnicas de una eficiente administ ración de los recursos sólidos se considera como de mayor impor tancia a las siguientes: La reducción de fuentes, la separación y procesamiento de la fuente, el recicla je, la implementación de sistemas de recolección, y el uso de tierras de relleno.

Reducción de las Fuentes.

Es entendido como una reducción en la can t idad de toxicidad de los residuos, representa el medio más eficaz para reducir los costos económicos y los efectos ambienta les asociados con el manejo de los residuos. Según Tchobanoglous (1993), la implementación de estos programas debe cumplir con tres requisitos:

Adopción de estándares indust r ia les para la manufactura y empaquetado de los productos con un menor uso de materiales.


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Aprobación de leyes que reduzcan a l mín imo el uso de mater ia les vírgenes en productos de consumo.

Adopción por par te de las comunidades, de ta r ifas o multas por servicios de administ ración de residuos. Estas multas deben de sancionar a los generadores por aumentar las cantidades de residuos.

A los an ter iores se puede agregar la necesidad de concient ización e información a la población.

F ina lmente cabe mencionar , que si se a r roja menos residuos a l ambiente, será mayor la ganancia globa l del planeta , t raducida en términos monetarios y salud para la población.

Separación y Procesamiento de las Fuentes.

La separación de las fuentes está refer ida a la respect iva división y ca tegor ización de los residuos (papel, a luminio, vidr io, plást ico), esta separación va a permit ir un procesado más rápido y menos costoso. E l complemento de la separación es la recolección y recicla je, ya que esto va a permitir ahorrar esfuerzos.

El procesamiento se puede llevar a cabo desde el ámbito doméstico por cada familia en su casa , con el uso de molinos, compactadores, y también para formar abono.

Los molinos domést icos t r itu ran residuos de a limentos los cua les pueden ser eliminados vía desagüe. Luego la plan ta de t ra tamiento de aguas servidas será la responsable de pur ifica r el agua . E l empleo de molinos br inda comodidad para los hogares, reducción de t iempo, esfuerzo y dinero en la recolección , posibilita la disminución de basura en las ca lles. En pa íses desar rollados a lgunos municipios establecen el carácter de obligatoriedad al uso de estos artefactos.

Los compactadores también domést icos, reducen el volumen de los residuos (hasta en un 70%), es aplicable a un reducido número de mater ia les, su uso es más común donde se t raba ja con papel y ca r tón . Su pr incipal venta ja es la reducción de los costos de t ranspor te, y su inconvenien te radica en que hay que a isla r los diversos t ipos de materiales previos a la acción de compactación.

Es usual t ambién la implementación en los ja rdines domést icos, de equipos formadores de abono en base a los residuos orgánicos producidos por la misma vivienda . E l proceso implica poner el mater ia l orgánico en un recipien te, luego mezcla r con un poco de agua y espera r a la descomposición . Los residuos propios del ja rdín (ramas y hojas secas) t ambién pueden ser empleadas en este proceso. La pr incipal venta ja es que se gana un abono para el ja rdín y de paso se reduce la can t idad de residuos que bota r ; y la pr incipa l desventa ja esta en que no muchos están dispuestos a dedicarse a rea lizar el


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proceso, y por ot ro lado no todos los residuos orgánicos pueden convertirse en abono (lácteos, grasa, manteca, etc.).

Ot ra forma de procesamiento es el cen t ra lizado, a ca rgo de los municipios, esto implica el apoyo de la ciudadanía para los procesos de selección y separación de los residuos por t ipos, y también el uso de plan tas de procesamiento. Estas plan tas siguen los mismos procedimientos a los domést icos pero en can t idades mucho mayores, cor respondientes a toda la ciudad, por ejemplo tenemos la plan ta de procesamiento y recuperación de mater ia les de Westchester (New York) capaz de procesar 180 toneladas de papel y 150 toneladas de vidrio, plástico y latas por día.

Cabe mencionar que los restos orgánicos en descomposición generan un gas na tura l, el cual puede emplearse para cocinar o para generar energía eléctrica.

Reciclaje.

Consiste en reu t iliza r los mater ia les (papel, vidr io, la tas, plást icos, desechos orgánicos) en una nueva indust r ia relacionada a la que generó el material, convirtiéndose en una suerte de materia prima.

Para completa r el ciclo del reciclado se requieren t res procesos: la adquisición del material, el traslado, y la reutilización:

La adquisición va ha depender de campañas socia les y planes organizados para que la población pueda encargarse de esta labor.

El siguien te paso es t rasladar los residuos desde puntos de recolección hasta las plan tas y fábr icas, los municipios son los responsables directos de esta labor.

La reu t ilización va a estar a ca rgo del sector público o pr ivado, y va a consistir en transformar ese residuo en un bien nuevo.

E l punto más impor tan te, será el factor económico, puesto que el costo que implica recicla r no debe ser mayor a l costo que implica comprar mater ia pr ima virgen , por tan to se debe garan t iza r u t ilidades en el proceso, y se debe garan t iza r un mercado que adquiera los nuevos productos originados de material reciclado, y este mercado va a depender de la calidad y costo del producto final.

Los pr incipales productos y residuos, mater ia de recicla je son los siguientes:

Aluminio: Es el mater ia l más fácil de recicla r y el que más aceptación y beneficios económicos origina, es usado en las latas de bebidas.

Papel y ca r tón : Presenta dificultades en su recolección puesto que existen muchos residuos que lo cont ienen , además el costo de fabr icación de papel en base a fibras vegeta les es a veces menor a l costo del reciclado.


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Vidrio: Su empleo como mater ia pr ima presenta un ahorro fren te a los envases fabr icados con mater ia pr ima nueva , pero t iene a su pr incipa l competidor en el plástico.

Plást icos: La mater ia pr ima nueva es muy económica , pero existe un fomento para el uso de menos plást ico puesto que este mater ia l no es biodegradable, pese a que su reciclaje es costoso.

Meta les fer rosos: Estos meta les vuelven a reinser ta rse en el mercado por medio de las fábricas fundidoras.

Residuos orgánicos: Se emplean para producir abono, y también en la generación de gas y electricidad

Sistemas de Recolección.

La recolección es la base del recicla je, pa ra ello se necesita de una gest ión y administ ración que provea las condiciones adecuadas para que la población pueda llevar a cabo este proceso.

Para rea lizar el proceso se hace uso de una red de contenedores repar t idos por toda la ciudad en donde los pobladores pueden repar t ir sus desechos. También se necesita camiones recolectores, existe camiones compactadores de 4 a 5 toneladas mét r icas, t ambién existen camiones recolectores que almacenan grandes volúmenes de residuos.

Una vez que el camión recoge la basura de la zona asignada, lleva esta basura hacia su dest ino fina l, ya sea una plan ta de procesamiento, una fábrica de reciclaje, un terreno de relleno, o cualquier otro objetivo.

Relleno de Tierras

Son conocidos como t iraderos de la ciudad, son á reas apar tadas de las zonas urbanas donde se depositan y en t ier ran la basura . Sin embargo son mayormente denominados rellenos sanitarios.

Existe condiciones que respeta r a l momento de elegir el á rea a conver t ir en relleno sanita r io, así t enemos que el costo del t er reno debe ser nu lo o cercano a ser lo, el costo de t ranspor te del cen t ro urbano a este no debe exceder lo razonable, debe permit ir el rápido acceso todo el año, el vien to que sopla no debe conducir malos olores a á reas pobladas. Luego de elegir la zona , el t er reno debe ser preparado, es decir , rea lizar un cercado, nivelarlo, drenado, el suelo debe ofrecer una baja permeabilidad.

E l proceso de llenado con basura empieza por deposita r en el fondo los desechos sueltos, luego se agrega el resto, a l fina l del día una máquina compactadota aplasta el mater ia l la más posible, y luego se cubren con una capa delgada de t ier ra , estos residuos quedan de esta forma envueltos en t ier ra , a esta operación se conoce como celda , para esto debe deja rse un pequeño canal a la superficie que se convertirá en el desfogue de gases.


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Un paso previo a l depósito de la basura puede consist ir en moler los desechos, esta operación puede reducir hasta en 50% el volumen empleado en el relleno, las t écn icas de pulver ización y compactación permiten reducir el volumen y aumentar el tiempo útil del terreno a ser rellenado.

Un relleno san itar io mal manejado presenta problemas como malos olores, papeles a r rast rados por el vien to, insectos y ra tas a t ra ídas por los desechos. Además existen pérdidas económicas, puesto que los ter renos usados así como los a ledaños ya no pueden ser empleados como t ier ras de cultivo, o como zonas urbanizables.

Los pr incipales problemas que se pueden presenta r son cont ra la sa lud, median te agentes generados en el proceso de lixiviación . Después que los residuos son en ter rados, la mater ia orgánica presente se descompone (duran te las pr imeras semanas en á reas húmedas, duran te el primer año en áreas secas), luego se degrada anaeróbicamente cuando ya no hay oxígeno; mient ras los residuos se descomponen, expulsan un líqu ido, este sumado a aguas subter ráneas y lluvias forman un líquido contaminante conocido como lixiviado, poster iormente este líquido se mezcla con aguas subter ráneas contaminándolas; de ser el caso de exist ir pozos de agua cercanos basados en aguas subterráneas, es muy probable que esta contenga altos índices de contaminación.

Ot ros agentes producidos en el proceso de descomposición del mater ia l orgánico son los gases, pr incipalmente el dióxido de ca rbono (CO2) y el metano (CH 4), el metano puede const itu ir hasta el 60% de los componentes gaseosos que libera el relleno san ita r io, el metano es de na tura leza explosiva , sin embargo si es bien u t ilizado puede servir como gas para cocinar, o para mover turbinas de una central termoeléctrica.

3.2. Deterioro de la Capa de Ozono

La a tmósfera es la capa protectora de la t ier ra ; t ransmite y a ltera la energía sola r , r igiendo de esta manera el clima sobre el planeta ; actúa como un escudo fren te a la radiación sola r (rayos u lt ravioleta); permite la vida a través del aire.

E l cont rol de la contaminación de la a tmósfera no sólo implica el conocimiento de cómo se compor tan las capas infer iores de la a tmósfera , sino toda la a tmósfera ín tegra , puesto que existen agentes contaminantes que se dispersan en todas sus capas. La conservación del equilibr io en la a tmósfera se va a traducir en un clima estable y conocido.

La meteorología y la climatología son ciencias que estudia el clima , y por tanto sus pronóst icos van a ser defin idos por el conocimiento previo del


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compor tamiento de la a tmósfera frente a los ciclos normales de la na tura leza , sin embargo los efectos causados por el desequilibr io en la a tmósfera serán estudiados por científicos especializados en impacto ambiental.

E l matemát ico francés J ean B. J . Four ier plan teó que la t ier ra es un planeta azu l debido a su a tmósfera y que ser ía un planeta negro si ca reciera de ella y que se congelaría el agua si no tuviera la mezcla de gases que forman su a tmósfera . En 1827 comparó la influencia de la a tmósfera ter rest re con un invernadero y dijo que los gases que forman la a tmósfera de la t ier ra servían como las paredes de cristal de un invernadero para mantener el calor.

La a tmósfera esta compuesta por una mezcla de gases y numerosas par t ícu las en suspensión (par t ículas sólidas y líqu idas), pr incipalmente está const itu ida por oxígeno (20.95%), n it rógeno (78.09%), el a rgón (0.93%) y el 0.03% restante lo componen el h idrógeno, neón , helio, cr iptón , xenón, radón , dióxido de carbono, ozono, y otros gases de naturaleza contaminante.

E l ozono (O3) cont r ibuye con un 10-6 % del contenido tota l de la atmósfera , pr incipa lmente esta presen te a r r iba de los 15 Km de a lt itud, es de na tura leza tóxica , ópt ica y qu ímicamente act ivo. Su pr incipa l función es proteger a l planeta de la radiación ult ravioleta del sol. Tiene su or igen en la desintegración radiactiva que escapa desde la tierra sólida.

La a tmósfera esta conformada de var ias capas, estas se muest ran a continuación:

Capa límite: Es la zona más próxima a la superficie ter rest re, llega hasta los 1000 msnm, contiene el aire que respiramos diariamente.

Troposfera : Se encuent ra a una a ltu ra de 10 a 17 Km, en esta la t empera tura disminuye conforme se asciende, puesto que el ca lor es captado del reflejo del sol en el suelo, en su in ter ior guarda el vapor el agua y las nubes, en esta capa t ienen lugar los vien tos, permit iendo el vuelo de aves y aviones.

Est ra tosfera : Alcanza en t re 50 y 55 Km sobre el n ivel del mar , en esta capa la tempera tura aumenta conforme se sube, en su in ter ior abarca casi todo el ozono de la a tmósfera , existe muy poco vapor de agua en esta zona , y a pesar de la existencia de oxígeno, el ozono hace que el aire de esta capa sea letal para quien lo respira.

Mesosfera : Llega hasta los 80 Km sobre el n ivel del mar , esta es una región ventosa y tu rbulen ta , la t empera tura disminuye conforme se asciende.

Termosfera : Abarca hasta los límites de la a tmósfera , que es alrededor de 100Km sobre el nivel del mar


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La capa de ozono, es una capa protectora , protege a los seres vivien tes de las radiaciones sola res actuando como un filt ro, especia lmente protege a l ser humano de los rayos u lt ravioleta que causan quemaduras en la piel, dañan el ADN, generan cáncer , en sí todos los tejidos orgánicos pueden sufr ir daños al verse expuestos a esta radiación.

E l ozono es generado por la na tura leza como par te de un ciclo normal y na tura l de la vida , sin embargo esta generación constan te es infer ior a la dest rucción que sufre a consecuencia de los gases invernaderos, t rayendo como resultado su disminución . De estos gases que son enviados desde la superficie de la t ier ra , el de mayor impor tancia es el óxido nit roso (N2O), este gas emana de la t ier ra en forma natura l, y también como consecuencia de procesos indust r ia les, este gas una vez liberado en la a tmósfera se oxida y a taca a l ozono. Normalmente este proceso de generación y dest rucción de ozono guardan el equilibr io necesar io para sa lvaguardar la vida en el planeta , pero el incremento o la dest rucción del ozono genera cambios en el equilibr io de la vida sobre el planeta.

Ot ros gases que dest ruyen el ozono son los compuestos por cloro, estos son los clorofluorocarbonos (que generan el efecto invernadero) y los átomos de cloro libres (que a tacan directamente a l ozono). Otro agente dest ructor de la capa de ozono es el dióxido de ca rbono (CO2), existe soluciones basadas en la eliminación de este a t ravés de los océanos, lo cua l implica absorber el CO2

producido en las ciudades y desviarlo a lo profundo de los océanos, lo que no se conoce es como la tecnología puede facilit a r este proceso, y tampoco se conoce cual sería el efecto que sufrirían los mares, océanos, el ciclo de aguas, y la vida dependiente del medio acuático.

La solución más acer tada hasta el momento es la conservación y el buen uso de las reservas vegeta les y los bosques. Como ejemplo tenemos que aproximadamente la mitad de los árboles que se cor tan a n ivel mundia l se u t ilizan como combust ible, el resto se emplea en la const rucción , muebles, papel, etc.; sin embargo un á rbol de hoja caduca (tota lmente desar rollado) ext rae del suelo 1m 3 de agua (1000 lit ros) y absorbe 12 Kg de CO2, esta can t idad es equivalen te a la que emite un au tomóvil que recor re 180000 Km, además produce suficien te oxígeno para sa t isfacer las necesidades de respiración de una familia de cuatro integrantes durante un año.

3.3. Efecto Invernadero

E l efecto invernadero, es un proceso de ca len tamiento globa l que sigue la t ier ra a manera de invernadero, los invernaderos por edificaciones de paredes de vidr io que dejan pasar la luz a l in ter ior y mant ienen el ca lor en el interior del local; de esta misma manera, la atmósfera deja pasar la luz solar y mant iene el ca lor del planeta , el problema radica en que este ca lor se ha ido


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incrementando a raíz de la contaminación de la atmósfera y del deterioro de la capa de ozono.

E l efecto invernadero es generado por una acumulación de los llamados gases invernadero: dióxido de ca rbono (CO2), vapor de agua (H 2O), ozono (O3), metano (CH4), óxido nit roso (N2O), y clorofluorocarbonos (CFC s)

en la a tmósfera . Las moléculas de oxígeno, n it rógeno, agua , anhídrido carbónico y del ozono son casi t ransparen tes a la luz sola r pero las moléculas de CO2, H 2O, O3, CH 4 y CFC s son parcia lmente opacas a las radiaciones infrarrojas, es decir, que absorben a las radiaciones infrarrojas emitidas por el suelo que ha sido calentado por la luz solar.

La acumulación de estos gases invernaderos in fluye directamente en la t empera tura global del planeta (a tmósfera y super ficie ter rest re), el dióxido de ca rbono emite y absorbe radiación a longitudes de onda t ípicas del planeta y de la a tmósfera , si su concent ración aumenta la a tmósfera ejerce mayor resistencia a l escape necesar io de la radiación hacia el espacio. La radiación sola r no es afectada mayormente por el cambio en la concent ración de CO2, la t empera tura de la super ficie debe aumentar como consecuencia de la mayor resistencia del flu jo de radiación de regreso o que rebota de la superficie hacia el espacio. La influencia de los otros gases es parecida.

Durante la pr imera mitad del siglo XX los invest igadores de la t ierra no consideraron como un problema amenazante a la emisión de gases a la atmósfera, ya que an tes consideraban que los océanos podían absorber el anhídr ido carbónico formando carbona to de ca lcio (CaCO3) que caer ía a l fondo del mar sin causar n ingún daño. En cambio el in terés cient ífico actua l se dir ige pr incipa lmente a devela r el efecto del ca len tamiento global sobre las a lteraciones climát icas regionales y sus consecuencias ecológicas. Es decir los efectos sobre la vida vegeta l, an imal y la humana (pluviosidad, t empera tura , humedad, erosión , n ivel del mar , cubier ta vegeta l, adaptación de las especies, cadenas tróficas, etc.).

El físico irlandés John Tyndall, en 1859, descubrió que ni el oxígeno ni el n it rógeno producen efecto invernadero, lo cual indica que el 99 % de los componentes de la a tmósfera no producen efecto invernadero y que el agua , el bióxido de ca rbono y el ozono sí lo producen . Tyndall se dio cuenta que el bióxido de ca rbono absorbe una gran can t idad de energía y que su concent ración var ía de manera na tura l debido a diferen tes fenómenos, ent re los que se encuent ra la función orgánica que realizan las plantas (fotosíntesis), t ambién que la disminución de la concent ración del bióxido de ca rbono en la a tmósfera provocar ía el enfr iamiento del planeta y que ésta podría ser la explicación de las glaciaciones en la Tierra

La can t idad existen te de CO2 en la a tmósfera se mide en términos de su concent ración en relación con los demás gases en par tes por millón en volumen. Se conoce que antes de la era industrial la concentración del CO2 era


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280 ppmv aproximadamente, en 1955 ya exist ía 300 ppmv, y para 1995 la concent ración ya era de 360 ppmv; la concent ración es casi la misma para cualquier lugar del planeta . Para el año 2100 se est ima que dependiendo del cu idado que se tome, se podr ía tener una concentración de ent re 485 y 985 ppmv.

Los indicadores sugieren un aumento de 209 a 409 toneladas de ca rbono (conver t ido a CO2, median te la combust ión) aumentado anualmente a la a tmósfera . La acumulación a tmosfér ica anua l es aproximadamente la mitad del carbono que se libera por la combust ión de combust ible fósiles; los océanos son el único sumidero identificado para el carbono atmosférico.

E l aumento va a depender del uso y t ra tamiento de los combust ible fósiles, y también de las reservas de bosques (que limpian el a ire), este uso va a depender de que ot ras nuevas opciones se empleen para reemplazar este combust ible, inclusive el gas na tura l es menos contaminante; ot ras fuentes alternativas es la electricidad y la energía nuclear.

Ot ros gases contaminantes son el metano (CH 4), óxido nit roso (N2O), y diversos gases sin tét icos (clorofluorocarbonos), estos ú lt imos son empleados por refrigeradoras, propelentes en latas de aspersión y para expandir espumas plásticas.

Según est imaciones se supone que la tempera tura media globa l del a ire en la super ficie será a lrededor de 1°C más a lto para el año 2025 que lo que fue en 1990, y para fina les del siglo XXI esta tempera tura se incrementa rá en 3°C. E l ca len tamiento puede ser más pronunciado en el sur de Europa y el centro de Norteamérica.

También se espera que el n ivel del mar a n ivel mundia l se incremente a lrededor de 20cm para el año 2030, y unos 65cm para fina les del siglo XXI, pero estas cifras dependerá del manejo y gest ión que se br inde a la conservación del ambiente.

Sin embargo, no todos los efectos son considerados como negat ivos, el efecto invernadero br inda cier tas venta jas para a lgunos, y desventa jas para otros, como son:

La reducción en los costos por concepto de calentamiento, debido a que los inviernos suelen ser menos fr íos cada vez, cla ro esta que existe un ba lance y una compensación porque en verano (a l ser más ca lien te) se requerirá de un mayor consumo de aire acondicionado.

Existen temporadas más la rgas de crecimiento de cu lt ivos, con la consecuente posibilidad de mejorar las cosechas en las regiones nórdicas; en cont ra par te en las regiones en donde los veranos suelen ser más cá lidos, los cult ivos no r inden buenos fru tos y las t ier ras se vuelven más áridas.


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La navegación es mucho más fácil duran te un mayor per íodo en el verano en los mares á r t icos, y que facilit an la act ividad pet rolera acuá t ica ; por ot ro lado tenemos deshielos de los polos, y un aumento del nivel del mar.

3.4. Lluvia Ácida

La lluvia ácida es una mezcla de compuestos qu ímicos con el agua , esta mezcla produce un líquido cor rosivo y contaminante. Se produce en las á reas de impor tan te emisión de gases, luego estos gases son t ranspor tados siguiendo la dirección del viento para luego depositarse en la a tmósfera y combinarse con el vapor de agua producto de la evaporación na tura l. Los gases que const ituyen las lluvias ácidas son el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de n it rógeno (NOx), estos gases una vez dilu idos con el vapor de agua de la a tmósfera forman el ácido su lfúr ico y el ácido n ít r ico, luego estos ácidos caen a la super ficie de la t ier ra en forma de lluvia , llovizna , rocío, n iebla , nieve, y granizo.

Los contaminantes pueden ser a r rast rados por los vien tos a zonas a ledañas o inclusive a zonas distantes, así por ejemplo más del 10% de la lluvia ácida que cae sobre el noreste de Estados Unidos proviene de fuentes canadienses. El vien to no es el ún ico medio de t ranspor te de la lluvia ácida , esta también puede llegar a los r íos, lagos y mares, median te la acumulación en arroyuelos cuya desembocadura son los afluentes de los ríos.

Para fines de aná lisis químicos, el agua de lluvia na tura l y normal, t iene cier tos índices de acidez, llegando a un pH de 5.6, en cambio la lluvia ácida tiene índices de pH del orden de 3 a 4. Este grado de acidez tiene efectos sobre los cult ivos, los bosques, la vida en los mares y r íos, a fecta también las aguas subter ráneas, y también son capaces de disolver meta les y dest ru ir construcciones, una explicación más detallada se muestra a continuación:

Efectos sobre los cult ivos: No existen pruebas contundentes que confirmen que las hojas de los cult ivos hayan sido dañadas por gotas ácidas, sin embargo, a lgunos estudios indican que pueden romper el equilibr io del proceso agr ícola , siendo per judicia l para a lgunas plan tas que no aceptan los n iveles de pH causados por las lluvias ácidas; a lgunos vegeta les sensibles son la lechuga , cebolla , soya , fr íjol, tabaco, espinaca , soya , etc. También a fecta el ciclo de reproducción de la planta ya que el polen es el elemento fecundador, y es precisamente este el componente de la plan ta que muest ra mayor sensibilidad fren te a los ba jos n iveles de pH.

Efectos sobre los bosques: Tampoco se observa un daño directo cont ra el folla je de los á rboles (ramas y hojas) pero si cont ra las ra íces, puesto que las ra íces absorben los nu t r ien tes y el agua del suelo, t ambién pueden


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absorber las sustancias químicas que cont iene dicha agua (pr incipa lmente a luminio). La absorción de a luminio provoca un debilit amiento y marchitamiento de las ra íces, y esto a su vez permite la entrada de bacterias y hongos patógenos, los cuales causan enfermedades que cont r ibuyen a la degradación del á rbol, esta degradación se manifiesta en la inhibición de la división celu la r , flexibilidad, plast icidad y crecimiento. Sin embargo, no todos los elementos absorbidos por las ra íces son per judicia les, puesto que existen estudios que prueban que la lluvia ácida ha sido beneficiosa para los bosques, en términos de fertilización del suelo y por ende más nutrientes para el árbol.

Efecto sobre la vida acuá t ica : Este efecto es fácil de percibir , se manifiesta median te la disminución de la población de peces y organismos acuá t icos que habitan en r íos, lagos y mares, que reciben suminist ros de aguas ácidas. Esta población acuát ica no sólo disminuye, sino también se convier te en un a limento venenoso para aquel que lo consuma. Cier tos organismos que basan su dieta en organismos contaminados y que conforman una cadena a liment icia , t rasladan esa a lta concent ración de minera les en su ca rne, hacia su próximo comensa l, es decir que si el zooplancton, algas, o plantas acuáticas se ven afectadas, por consecuencia los peces, moluscos, cangrejos se verán contaminados también , y si estos están contaminados, a fecta rán consiguien temente a los peces más grandes y demás animales que se a limenten de ellos, incluyendo a l ser humano. El pr incipa l agente contaminante y venenoso en este caso es el a luminio, el a luminio se encuentra en forma na tura l en los sedimentos de r íos y lagos (sin disolverse), pero fren te a una ca ída en los n iveles de pH este a luminio (an tes insoluble) comienza a disolverse, ampliándose su concentración en el agua de forma exponencia l. La reacción más frecuente de los peces an te este envenenamiento no es la muer te, más bien se ve afectada su capacidad para reproducirse, de esta manera cada vez la población de peces va a ir disminuyendo sin obtener forma de mantener la población hasta que se ext ingue tota lmente. Existe organismos acuá t icos insensibles a las a fecciones de los n iveles de acidez pero que sin embargo se ven a fectados indirectamente a l no obtener a limento, ya que su a limento si es a fectado y ext inguido por efectos de la acidez.

Efectos sobre las aguas subter ráneas: E l agua subter ránea es acumulada en el subsuelo por efectos de la filtración de las aguas superficiales, por lo tan to el agua de la super ficie así como el agua del subsuelo puede contener residuos de lluvias ácidas. Muchas ciudades t ienen su abastecimiento de agua potable de pozos que ext raen agua del subsuelo, pues bien , si esta agua ext ra ída que esta contaminada con a lgún agente nocivo es inger ida directamente por la población , es muy probable que esta población sufra de un envenenamiento que le podr ía ocasionar enfermedades e inclusive la muer te. Existen estudios que demuest ran que cier tas áreas están siendo vict imas de la acidificación , t rasladándose


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esos agentes contaminantes a las aguas del subsuelo vía filt ración , los principales agentes en estos casos son el plomo, cobre, aluminio y zinc.

Corrección de meta les: El agua ácida puede cor roer tuber ías metá licas, y luego ir a r rast rando nuevos agentes metá licos contaminantes a lo la rgo de su recor r ido, los tubos de cobre, tubos ga lvanizados, y tubos de plomo son las más frecuentes víct imas de cor rosión , además los tubos de agua ca lien te con agua ácida en su in ter ior son los más suscept ibles a dest ru ir se disolviéndose, t ambién el cadmio y el plomo puede disolverse de las uniones de soldadura , y el zinc puede desprenderse de tubos ga lvanizados. En Suecia se han presentado casos en donde el cabello de las personas se pone verde después de en juagar lo con agua ca lien te que cont iene a ltos n iveles de cobre, t ambién se t iene n iños que sufren de diarrea a causa de exposición al cobre.

Dest rucción de const rucciones: La lluvia ácida puede or iginar erosión sobre const rucciones, esta tuas, monumentos de piedra , expuestos a la in temper ie. E l pr incipa l agente corrosivo en estos casos es el dióxido de azufre y sus productos der ivados. E l a ire ca rgado de residuos de azufre va a permit ir t rasladar este agente cor rosivo a fectando los diversos mater ia les de const rucción (cemento, piedra , mamposter ía , acero, pintura, plást ico, etc.). Muchos monumentos son signos dist in t ivos de las ciudades, y por su na tura leza de bien público deben esta r expuestos a la vista de todo el mundo y en contacto directo con las adversidades atmosféricas, situación que agrava la conservación de estos.

4. PERTURBACIONES AMBIENTALES

Las per turbaciones ambienta les son todos aquellos problemas que aquejan a l medio ambiente, generando per ju icios a los seres biót icos y abiót icos que viven en a rmonía con la na tura leza , t ienen un or igen a r t ificia l, son causados a raíz de la modernización, tecnificación, sobre población, y sobre todo la indust r ia lización de las act ividades humanas. Las per turbaciones son por lo tan to los efectos provocados por un desequilibr io en el orden na tura l del planeta, y tienen su causa en el accionar humano.

4.1. Radiactividad

Los á tomos que cuentan con un número insuficiente o excesivo de neut rones son energét icamente inestables, y t ienden a sa lir de este estado liberando una par t ícu la suba tómica . La par t ícu la eliminada se lleva el exceso de energía que tenía el átomo, dejándolo en estado de estabilidad energética, a esta energía se le denomina energía radiact iva La aceleración de par t ículas ta les como protones, neut rones, á tomos de helio, desprovistos de elect rones mediante disposit ivos elect romagnét icos producen el desprendimiento de diversas formas de energía física . La can t idad de esta energía a la que un


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individuo se ve expuesto se denomina dosis . La unidad que representa a la radiactividad es el curie.

La radiact ividad fue descubier ta en 1896 por Henr i Becquerel cuando invest igaba la fluorescencia de cier tos compuestos después de ser expuestos a la luz sola r , en el exper imento se perca tó accidenta lmente que el u ranisu lfito de potasio era capaz de velar placas fotográficas sin necesidad de exponer el compuesto a l sol y que su fluorescencia podía a t ravesar las envolturas en las que se encont raba la placa fotográfica . Posteriormente Pier re y Mar ie Cur ie cont inuaron con la invest igación de Becquerel y descubr ieron que el tor io tenía la misma propiedad del u ranio y la llamaron radiact ividad. Los Cur ie descubrieron el polonio y el radio como nuevos elementos en la tabla periódica. Poco t iempo después Ernest Ruther ford descubre que la radiación era un fenómeno compuesto y descubr ió las par t ícu las a lfa ( ) y beta ( ). En 1900 P . Villard descubre que un tercer componente de la radiación que era mucho más penet ran te que las par t ícu las a lfa ( )y beta ( ), y que no era desviado por campos eléct r icos n i magnét icos, por lo que debía ser una onda elect romagnét ica , a la que llamó rayos gamma ( ). En 1934 J .-F . J oliot y I. Joliot-Curie logra formar á tomos de 30P radiact ivos a l bombardear á tomos de 27Al con par t ícu las a lfa . En 1942 Fermi y sus colaboradores const ruyen el pr imer reactor nuclear au to-sostenido en el sótano de la un iversidad de Chicago con lo que la humanidad pudo genera r elementos radiact ivos artificialmente. Así se da or igen a lo que ser ía la energía radiact iva , siendo sus tres formas de presentación: la radiación alfa, beta, y gamma.

Los á tomos en condiciones normales t ienen una carga eléct r ica neut ra , cuando un átomo recibe un electrón (o protón) adicional o pierde un electrón (o protón) de su dotación normal, queda nega t iva o posit ivamente ca rgado, y recibe el nombre de ión. Los iones han perdido la estabilidad eléctrica, y puede sufr ir ot ros cambios in termedios en su devenir en busca de la estabilidad perdida . Estas t ransformaciones pueden causar daños en las moléculas colindantes y así alterar la célula de la cual estas moléculas forman parte.

La radiación puede ser de dos tipos: ionizante y no ionizante

Radiaciones ionizantes: Son aquellas radiaciones con suficiente energía para a ltera r la ca rga eléct r ica de un á tomo y por tan to, refir iéndonos a sistemas biológicos, genera r iones. Un caso de esta es la radiación cósmica , la cua l esta compuesta por ondas y par t ícu las que proceden de todos los planetas y est rellas del un iverso, t ambién los es la radiación procedente de la desin tegración nuclear de los isótopos radiact ivos, como las presen tes en las bombas nucleares, en las cen t ra les nucleares de generación eléct r ica , en los aviones jet nucleares, etc.

Radiaciones no ionizantes: Son aquellas radiaciones que no poseen la energía suficiente para desplazar elect rones y por tan to sólo afecta a


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la mater ia ir radiada t ransfir iéndole ca lor . Un ejemplo son las microondas, que no pueden ion izar la mater ia por su escasa energía , pero si t ransfer ir ca lor , la aplicación básica es en los hornos microondas, t ambién es usado en las ondas de radio y señales de radar.

4.1.1. Radiación Ionizante

La radiación ionizante es la que produce efectos qu ímicos inmedia tos (ion ización) sobre los tejidos del ser humano y comprende los rayos X, los rayos gamma y el bombardeo de par t ícu las como haz de neut rones, haz de elect rones, protones y mesones, en t re ot ras. Este t ipo de radiación se puede u t iliza r para exámenes y t ra tamientos médicos, fines cient íficos, pruebas indust r ia les, manufactura y ester ilización , desar rollo de a rmamento y muchos otros usos.

La radiact ividad es ident ificada en á tomos cuyos núcleos t ienen un exceso de neut rones, el número de neut rones es un índice de estabilidad del á tomo, la radiación ionizante se manifiesta median te una liberación de energía , esta energía es la radiación , pero el estado de desequilibr io o de excitación aparece como consecuencia de las siguientes alteraciones:

Por bombardeo y captura de neut rones, un ejemplo de esto se da en las reacciones cont roladas de los reactores y en los efectos destructivos que dejan las armas nucleares.

Mediante la colisión y captura median te el uso de disposit ivos electromagnéticos como los dispositivos de rayos X.

Mediante la fisión (separación) nuclear producida en los reactores nucleares.

Mediante la fusión (unión) nuclear desar rollada en el sol y ot ras estrellas, y en bombas termonucleares.

E l 88% de la dosis efect iva recibida por un individuo promedio procede de fuentes na tura les. Del 12% correspondien te a fuentes a r t ificia les, el 94,5% son consecuencias de aplicaciones médicas (diagnóst ico y terapia ) y sólo 5,5% ocasionadas por ot ras fuentes (lluvia radiact iva , cen t ra les nucleares, industrias no nucleares, bienes de consumo, razón ocupacional, etc.).

La radiación puede formarse por medios na tura les y a r t ificia les. El suelo está const itu ido por una vasta can t idad de minera les y en t re ellos, a lgunos que cont ienen elementos radiact ivos na tura les y por eso el suelo emite radiación que afecta todo el medio ambiente. En los últimos años se han depositado en el suelo elementos radiact ivos a r t ificia les producto de pruebas de bombas nucleares y accidentes en plan tas de generación de elect r icidad a par t ir de energía nuclear . Los elementos radiact ivos a r t ificia les son aquellos que se crean por medio de bombardeos con par t ículas a tómicas a lfa y


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neut rones pr incipa lmente a núcleos estables produciendo nuevos núcleos inestables que luego decaen.

La exposición a radiación provoca enfermedades; la denominada enfermedad por radiación son los síntomas y la enfermedad que resultan de la exposición excesiva a la radiación , ya sea accidenta l o in tenciona l (terapias medicinales)

Para un t ipo dado de radiación , cuanto mayor es su energía , mayor su penetración; no obstan te se conoce que para un mismo nivel de radiación expuesto sobre un individuo, la radiación a lfa puede dañar los tejidos superficia les (piel), en cambio la radiación beta puede penet ra r y dañar el t ejido in terno y los órganos, pero mucho más peligroso es la radiación gamma puesto que puede atravesar todo el tejido orgánico del individuo, inclusive si el individuo esta en ot ra habitación separada por una pared, estos rayos pueden a t ravesar el concreto. En las sesiones de radioterapia , la s exposiciones son cont roladas y repar t idas en var ias sesiones para permit ir que los tejidos normales sensibles se recuperen.

Los efectos biológicos producidos por la radiación , se dividen de acuerdo a l per íodo de la tencia en efectos agudos y efectos a la rgo plazo, los efectos agudos son aquellos que se manifiestan en cuest ión de minutos, días o semanas, los efectos a largo plazo son aquellos que hacen su aparición después de varios años, décadas o generaciones.

La sever idad de los sín tomas y la enfermedad dependen del t ipo de radiación , la can t idad, la duración de la exposición y las á reas del cuerpo que estuvieron expuestas. La cantidad total de radiación absorbida en un tejido, es función de muchas var iables, en t re las que mencionaremos el t ipo de radiación , su energía , la sustancia a ir radia r . Además de estos factores, existen ot ros in t r ínsecos y ext r ínsecos, que influyen en el efecto de la radiación como son el estado de nut r ición ; t ensión de oxígeno; metabolismo, que son propias de cada individuo.

Luego de la exposición , puede logra rse en cier to modo una recuperación , este per íodo se manifiesta pr incipalmente en el caso agudo que ocur re en cuest ión de días o de semanas, después de rea lizada la exposición , sin embargo, un daño residua l, no recuperable, que se toma como base para los efectos a largo plazo.

Efectos a cor to plazo: Los pr incipa les sín tomas son los siguien tes: náuseas y vómito, diarrea, quemaduras de la piel (enrojecimiento, ampollas), debilidad, fa t iga , agotamiento, desmayos, deshidratación, in flamación de cier tas á reas (enrojecimiento, sensibilidad, hinchazones, hemorragias), pérdida del cabello, u lceración de la mucosa ora l, u lceración del esófago y del resto del sistema gastrointestinal, vómito con sangre, sangre en las heces, hemorragias


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por la nar iz, boca , encías y recto, amoratamiento, excor iaciones de la piel, ú lceras abier tas en la piel, etc. El efecto biológico pr incipal es la lesión celu lar , cuya in tensidad depende del t ipo de tejido afectado, las náuseas y vómitos se presentan de manera habitua l sólo cuando se rea liza una ir radiación corpora l tota l a dosis elevadas. En las zonas en las que existe una exposición directa in tensa o una contaminación superficia l con mater ia les radiact ivos, pueden aparecer quemaduras cu táneas, lo que incrementa la pérdida de líquidos corpora les y el riesgo de infección.

Efectos a la rgo plazo: Los efectos a la rgo plazo, pueden resulta r de exposiciones agudas o prolongadas. La pr imera evidencia de esta manifestación fue la apar ición de cáncer de la piel en la zona quemada repet idamente por rayos-X, en t re los pr imeros t raba jadores en rayos-X, la incidencia cada vez mayor de leucemia ent re los médicos que usan los rayos-X y ent re los japoneses que sobrevivieron el bombardeo de Hiroshima, la mayor incidencia del cáncer de tiroides y leucemia en a lgunos pacien tes t ra tados terapéut icamente con rayos-X, etc. Se ha determinado en numerosas ocasiones, que las dosis terapéut icas de radiación recibidas por una mujer embarazada, puede producir la muer te del feto o dar como resu ltado, el nacimiento de un niño anormal. Existe también una marcada afección en el sistema reproductor, que van desde la reducción de la fertilidad hasta la esterilidad.

4.1.2. Radiación No Ionizante (Electromagnética)

La radiación no ionizante es la llamada contaminación por radiación electromagnética. Los campos electromagnét icos se generan por ca rgas eléct r icas en movimiento, cua lquier imán permanente o cor r iente eléct r ica produce un campo electromagnét ico, por ello, todos los equipos eléct r icos de uso domést ico o labora l generan estos campos, t ambién están presentes a ra íz de las comunicaciones que u t ilizan ondas de radio, estas ondas via jan por el a ire y están en contacto directo con los seres vivos. Se sabe que los campos magnét icos in teractúan con los sistemas biológicos; los campos de intensidades bajas influyen sobre el metabolismo y crecimiento celular.

La longitud de onda de la radiación ion izante es in fer ior a 350 nm (frecuencia mayor que 1015 Hz). Las radiaciones no ionizantes se caracterizan por una longitud de onda sobre los 380 nm y una frecuencia menor de 1015 Hz. Sin embargo, es necesar io considera r que radiaciones de energía menores son capaces de desplazar elect rones de moléculas orgánicas a n iveles de mayores energía , los que a l volver a los n iveles energét icos an ter iores liberan la diferencia de energía , que en a lgunos casos puede ser en forma de luz visible, que pueden hacerse evidentes median te microscopia de fluorescencia . Dichos cambios energét icos en moléculas orgánicas pueden causar o modificar


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diversas reacciones químicas en el organismo, y de esta manera , se responsabiliza de los efectos sobre la sa lud a las radiaciones electromagnéticas.

Frecuentemente se relaciona a los campos elect romagnét icos con una mayor incidencia de diversas formas de cáncer, entre éstas, leucemia, tumores cerebra les, cáncer de mama, pero además de estos se ha podido encont ra r evidencia vinculante con otras enfermedades que parecen tener relación con la radiación elect romagnét ica , t a les como esclerosis la tera l amiot rófica , enfermedad de Alzheimer , asma bronquia l, enfermedades a lérgicas, aumento de incidencia de abor tos, dermat it is por monitor de televisor o computador , elect ro supersensibilidad, a lteraciones neuro-conductuales, enfermedades cardiacas y endocrinas

Existen estudios que relacionan directamente la enfermedad con la causa, encontrándose como principales agentes a los siguientes:

Tendidos de alta tensión y transformadores de alta tensión

Redes eléctricas domiciliarias

Radiación elect romagnét ica provenien te de elect rodomést icos (microondas especialmente)

Radiación elect romagnét ica proveniente de an tenas t ransmisores de señal de televisión y radio

Redes de telefonía celular (estaciones bases y equipos terminales)

Sistemas de telecomunicaciones ina lámbr icas (wirelles loca l loop, comunicación satelital, banda ancha inalámbrica, etc.)

Pese a los estudios rea lizados y a las numerosas pruebas encont radas, no se puede determinar con exact itud y de manera concluyente que sean rea lmente estos agentes a islados los ún icos responsables de las enfermedades causadas, existen numerosas formar y causas que pueden genera r estas enfermedades. Además de la misma manera que existen estudios que prueban que si provocan enfermedades, se han rea lizado estudios que prueban lo cont ra r io, quitándoles tota l responsabilidad a estos agentes sobre el per ju icio en la salud de los seres humanos.

No obstante es innegable que por más mín imo que sea el per ju icio, el grado de penet ración a n ivel mundia l de estos sistemas es muy elevado, lo cual generaría que un posible pequeño problema sea ampliado y alcance a casi todos los sectores de la población mundial.

4.2. Deforestación

La deforestación es el proceso que implica la destrucción y extinción de especies vegeta les, pa r t icu la rmente de la masa de á rboles que conforman los bosques. Cicerón en su segunda filosófica asegura : "Los dest ructores de bosques son los peores enemigos del bien público". Debemos tener en cuenta


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que una hectá rea de bosque t ropica l puede neut ra liza r unas diez toneladas de dióxido de ca rbono a l año. Fren te a esta problemát ica la mejor opción es la reforestación y planificación de la explotación del recurso maderero, así como aumentar las zonas destinadas a reservas naturales.

Tradiciona lmente se ha conocido a los bosques como los pulmones del planeta por limpiar el a ire y genera r oxígeno, sin embargo estos pu lmones también br indan madera , la cua l es u t ilizada como mater ia pr ima en la construcción de viviendas y muebles, elaboración de papel, como combustible y otras act ividades que resu ltan ren tables, puesto que la ún ica exigencia es ta la r y t ranspor ta r . Este proceso de consumo desmedido ha generado pérdidas sustancia les en la masa de bosques a n ivel mundia l, a pesar de los esfuerzos por sembrar nuevos á rboles, es obvio pensar que nadie espera a que el nuevo á rbol sembrado haya terminado su crecimiento para recién cor ta r lo, o para volver a cortar otro árbol culquiera.

E l or igen de la deforestación es la sust itución del bosque por sistemas agr ícolas y ganaderos, el cor te de madera para leña , los aprovechamientos para fines indust r ia les, los incendios, plagas y enfermedades. Los incendios foresta les son también responsables de la deforestación , pero pese a dest ru ir los á rboles y la vegetación t iene un efecto poster ior favorable, pareciera que el suelo le responde a l fuego haciendo brota r una gran var iedad de nuevas especies y con un crecimiento acelerado a fin de reponer las pérdidas. Este efecto es aprovechado median te incendios cont rolados que buscan eliminar las ramas y hojas secas, y de paso hacer responder al suelo con nuevas plantas.

Los suelos del ecosistema t ropica l cont ienen un a lto porcenta je de h ier ro y a luminio, generado a l exponerse a la acción del sol y el a ire, lo cual les causa endurecimiento y pérdida de fer t ilidad. Sin la protección de la cubier ta foresta l, el suelo está expuesto a l severo clima t ropica l y se erosiona rápidamente. Cundo se ven desprovistos de á rboles, la s cuencas pierden su capacidad de cont rola r los cauda les de agua , lo que hace que tan to r iachuelos como ríos experimentan rápidas fluctuaciones, lo que provoca inundaciones río abajo, además la act ividad pesquera en agua dulce y costera se ve a fectada por la elevada sedimentación que t ranspor tan los r íos; lo mismo sucede en las regiones pantanosas r icas en vida silvest re, la sedimentación provenien te de las cuencas degradadas es también una de las pr incipa les causas en la disminución de los arrecifes de coral en las costas.

A la fecha a nivel mundial, han desaparecido el 50% de los bosques del planeta , del 50% restan te el 60% viene siendo degradado en forma significa t iva . Menos del 60% de los bosques mundia les está actua lmente protegido, o dent ro de á reas de reversa ecológica . Ent re el 50 y 90% de las plantas y animales del planeta dependen de los bosques.

En Sudamérica , las á reas protegidas representan el 6,3% del tota l del t er r itor io de sus pa íses, se cuenta con a lrededor de 2000 á reas protegidas,


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cuya superficie ocupada no a lcanza el 10% del territorio sudamer icano, cabe resa lta r que en estas zonas hay 34 regiones na tura les con especies y características únicas en el mundo.

La selva a lta peruana se ha visto afectada en los ú lt imos años, ya que se han masificado los cult ivos de coca , así como de maíz y ot ros productos agr ícolas, sin olvidar la u t ilización como leña . Un ejemplo de los efectos se muest ra en el depar tamento de San Mar t ín , donde se ha producido una disminución del agua potable, debido a la deforestación de las cuencas de los ríos que alimentan de agua a las ciudades.

Los bosques y la selva en genera l ocupan el 14% de la super ficie terrestre, a su vez, las selvas cont ienen el 60% de las especies animales y vegeta les vivas del planeta . Las selvas t ropica les de nuest ro planeta , se localizan pr incipalmente en Amér ica del Sur y Cent ra l, Áfr ica Centra l y el Sudeste Asiático, estas zonas sufren dia r iamente la t a la indiscr iminada de sus á rboles, muchos de ellos tienen cien tos de años de an t igüedad, y son especies únicas en el mundo; según los analistas cada minuto que pasa queda arrasada una superficie de selva equivalen te a la de un campo de fú tbol. La ta la cont ínua ha reducido la superficie cubier ta por los bosques a una can t idad est imada a 40 millones de Km²

anualmente, de los cuales 12 millones son bosques abier tos. A esa velocidad de dest rucción , se ca lcu la que todos los bosques t ropica les habrán desaparecido en la segunda mitad del siglo XXI. E l 97% de la madera ta lada es quemada en el campo, o se u t iliza como combustible (actualmente se consumen 17 millones de m3/año de madera para leña), solamente 2% de la madera se aprovecha en procesos industriales.

Actualmente no se puede considera r que el 100% de la vegetación existen te sobre el planeta sea na tura l, sino que existe un porcenta je que puede considera rse semina tura l, esto quiere decir , que es el resultado de act ividades humanas, por tan to no se deber ía dejar de lado el rol que juega el ser humano en la formación de hábita t y ecosistemas. Act ividades humanas tan simples como cuidar el ja rdín de su casa , pasando por el cuidado de parques y ja rdines en la vía pública , hasta la reforestación de bosques, nos dan la idea de como las act ividades humanas in tervienen a fin de buscar mejoras en su calidad de vida y por ende un renacimiento de la vida vegetal.

4.3. Pérdida de biodiversidad

La pérdida de biodiversidad se refiere a la cont inua desapar ición de especies vegeta les y an imales, lo que t rae consigo un empobrecimiento del pa t r imonio genét ico. La pérdida de diversidad también se refiere a las mutaciones que sufren a lgunas especies producto del cambio en sus ecosistemas, este cambio obliga a depender de ot ras condiciones para sobrevivir lo cual implica adapta rse a l nuevo medio, para ello sufren t ransformaciones físicas, dando lugar o const ituyendo una especie dist in ta .


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Existe un componente in tangible de la biodiversidad, const itu ido por la var iedad de conocimientos, innovaciones y práct icas, individua les o colect ivas relacionadas con la diversidad cultural de los pueblos indígenas y de las comunidades campesinas.

La diversidad biológica se expresa genera lmente en términos del número de especies que viven en un á rea determinada . Cerca del 75% de la biodiversidad del planeta está concentrada en apenas 17 países, los cuales son considerados mega-diversos como lo es el Perú.

Algunas causas de este fenómeno son la crecien te y masiva u t ilización de recursos na tura les, la in tensificación de la agr icu ltura , el aumento de la población y el crecimiento de las zonas urbanas, la necesidad de energía , etc. Cuando se hace un uso abusivo de los recursos na tura les, se les está quitando el susten to a liment icio a ot ras especies y seres vivos que dependen de ese a limento o de ese medio para su desar rollo. Por ejemplo: la explotación excesiva de la anchoa peruana ent re 1958 y 1970 redujo dramáticamente la población de esa especie; los r inocerontes de Sumatra y J ava han sido cazados hasta quedar a l borde de la ext inción , ocur r iendo lo mismo con muchos ot ros vertebrados; el cedro del Líbano que cubr ía en cier ta época 50000 hectá reas, sólo se encuent ra en unas pocas manchas a isladas de bosques; así la lista de especies animales y vegeta les ext inguidas y/o en peligro de ext inción puede continuar.

La invasión de cu lt ivos de á rboles de crecimiento rápido, en par t icu la r el euca lipto, es responsable de descensos en la diversidad biológica de á rboles, algunos ecosistemas foresta les se parecen más a maiza les que a bosques naturales. La diversidad se está reduciendo en las agroindust r ias debido a las t ecnologías modernas y planes de h ibr idación de plantas, con el consiguiente aumento de la product ividad que surge de sembrar un número rela t ivamente menor de cult ivos, pero a la vez específicos, que reaccionan mejor an te el riego, los fertilizantes y los plaguicidas.

La in t roducción de nuevas especies en un hábita t dist in to a su or igina l, puede or iginar una competencia de las especies por los recursos de la zona , así por ejemplo en Hawai, unas 86 especies de plan tas in t roducidas amenazan la biodiversidad na t iva ; una especie de á rbol in t roducida ha desplazado más de 30000 acres de bosques na t ivos. En cier tos ecosistemas, un nuevo depredador compet idor o agente pa tógeno, puede poner en peligro rápidamente a especies que no pueden desar rolla rse conjuntamente con los intrusos.

Muchas especies no están en condiciones de redist r ibu irse y adapta rse con suficien te rapidez como para a justa r sus hábitos a los cambios, y es probable que se produzcan considerables a lteraciones en la est ructura y funcionamiento de los ecosistemas. La contaminación ambienta l t ambién es una pieza clave para la supervivencia de la biodiversidad, por ejemplo en


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Reino Unido la población de lechuzas de los graneros se redujo en un 10% desde que se in t rodujeran los venenos para roedores. De igual manera la contaminación mar ít ima a fecta rá la vida de las especies mar ít imas, igua lmente la contaminación del a ire y del suelo afecta rán a las especies que incorporen estos recursos en su hábitat.

En los bosques actua lmente in tactos viven más de 50 millones de indígenas, los cua les ven peligra r su fu turo por la dest rucción del hábitat donde viven; dest rucción ocasionada por las compañías madereras, agropecuar ias y de ext racción de minera les, pero en cier tos casos también por la polít ica de los gobiernos, como es el caso brasileño: Por los años 1950 el gobierno abr ió la selva ba jo el eslogan de "una t ier ra sin hombres para hombres sin tierra", que consistía en una política de utilización de los recursos madereros de la zona , esta polít ica se convir t ió en una conducta racista , esta pasó tota lmente por a lto la existencia de pueblos indígenas que habitaban el territorio (desde siglos antes de la creación del Estado y la sociedad brasileña); los indígenas fueron asesinados, repr imidos, mur ieron por enfermedades in t roducidas por los colonizadores y el resu ltado fue el exterminio de comunidades indígenas en teras y el in icio de la dest rucción genera lizada de la selva amazónica.

5. NECESIDAD DE CONSERVAR EL MEDIO AMBIENTE

La sociedad humana es la ún ica responsable de sus acciones y por lo tanto esta comprometida con las consecuencias que estas generan, por tanto el cu idado y conservación del medio ambiente exige soluciones. Estas soluciones t ienen una base socia l radicada en la aceptación de un sistema de va lores, puestos de manifiesto a t ravés del complejo accionar de los procesos socia les y polít icos, así t enemos que estos va lores exigen la pronta recuperación del medio ambiente.

Par te de la concien t ización socia l radica en el au to análisis del compor tamiento de cada uno, por ejemplo evaluemos cuanto de basura domést ica ar roja cada individuo diar iamente, luego pensemos en cuantos miles de millones de individuos somos, el aná lisis de esta relación nos indica que dia r iamente se a r rojan miles de toneladas de basura ; pero si nos detenemos a pensar un momento, y si toda esta basura no fuera a r rojada sino una par te fuera reciclada cuanto quedar ía , cuanto de la basura es papel, vidr io, la tas, plást ico, etc. Por ot ro lado cuanta agua es desperdiciada , cuanta agua limpia es botada a l desagüe y mezclada con el resto de agua sucia , la respuesta, miles de millones de litros diariamente.

E l agua de los r íos y mares necesita de oxigeno para poder mantener la vida en su in ter ior , pero los desechos orgánicos absorben este oxígeno, en ot ras pa labras están matando a los peces de mares y r íos. Un au tomóvil promedio que recor re 40 Km a l día , a r roja 1.5 Kg de monóxido de ca rbono


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(debilitan te de la capa de ozono), 300 g de par t ícu las y residuos químicos, y a lrededor de ¾ de Kg de h idrocarburos (combust ibles fósiles) sin quemar por el tubo de escape, ahora esos da tos mult iplicado por los millones de autos que circu lan dia r iamente y mult iplicados por la can t idad de años que existen y existirán estos vehículos, da como resultado cifras alarmantes.

E l hombre en su proceso de dominio de la na tura leza , ha hecho uso de los recursos na tura les que están a su a lcance como son el agua , la t ier ra , el a ire y los a limentos, produciendo cambios en su forma y est ilo de vida a fectando la sa lud, confor t , y estét ica del pa isa je (urbano y rura l). El rápido incremento de la población en el mundo y el uso acelerado y desmedido de los recursos na tura les está teniendo consecuencias ir reversibles en el orden natural y equilibrado del hábitat humano.

Las concent raciones urbanas agravan las dificultades de a lojamiento, capacidad de t ranspor te, abastecimiento de a limentos, y ot ros factores mit igadores de la buena ca lidad de vida . Estas deficiencias t raen consigo un aumento en la densidad demográfica , ru ido molesto, presencia de plagas de insectos y roedores, agentes contaminantes, suciedad y contaminación , y muchos más factores que van a ser per judicia les para la sa lud y el bienesta r de la sociedad humana.

La conservación del medio ambiente va a a fecta r posit ivamente la sa lud, el confor t , y el equilibr io de los ecosistemas, mient ras que la contaminación ambiental va a afectar estos factores negativamente.

5.1. Consecuencias sobre la Salud

Se puede in ter fer ir sobre la presencia de enfermedades in fecciosas a ra íz del cuidado del medio ambiente. Las consecuencias sobre la sa lud de las deficiencias en el cuidado ambienta l se manifiestan en causas y efectos sobre la sa lud, los agentes contaminantes (causa) son responsables de numerosas enfermedades (efecto).

Las sustancias qu ímicas tóxicas en el a ire, agua , o a limentos, pueden llegar a l hombre ya sea por contacto directo y absorción a t ravés de la piel, o por ingest ión de agua o a limentos contaminados. Los estudios epidemiológicos a la rgo plazo han establecido las concent raciones en el a ire de plomo, mercurio, sílice y manganeso, que producen enfermedades a l cabo de unos años de t raba jo ba jo la exposición de estos agentes. También existe una can t idad de da tos acerca de las sustancias que producen efectos pasa jeros como por ejemplo la narcosis or iginada por los gases y vapores de h idrocarburos, t ambién las fiebres producidas por la exposición a l humo de óxido de zinc.


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Otro factor es la exposición a fuentes de energía física no controlada , que son consecuencia del despliegue de energía por par te de la na tura leza en forma de ca lor , energía mecánica , energía nuclear , elect r icidad, todos estas energías producidas en forma na tura l como consecuencia de fenómenos na tura les (erupciones volcánicas, huracanes, maremotos, t er remotos, relámpagos, radiación solar, lluvia, etc.). Estos fenómenos naturales afectan la salud física del ser humano y dañan ecosistemas.

5.2. Consecuencias sobre el Confort

Existe un marcado in terés de la sociedad humana por constantemente incrementa r su confor t y comodidad en su ca lidad de vida . Este in terés se lleva a términos de necesidad y se obt iene una constante preocupación por buscar mecanismos que mejoren la ca lidad de vida , fren te a esta necesidad se encuent ra la necesidad de mantener el equilibr io en el medio ambiente, por lo que se enfrentan dos fuerzas cuyo objetivo común es asegurar la existencia del ser humano con un confort acorde a los tiempos modernos.

Fren te a este panorama surge la acción de va loración de pr ior idades y el aná lisis de costos y beneficios que implicar ía por un lado mejora r la ca lidad de vida, pero por el otro lado perjudicar el medio ambiente, y viceversa.

Cada individuo t iene la capacidad de hacer una est imación de la calidad del medio que lo rodea mediante el uso de sus sentidos de vista, olfato, gusto, oído y tacto, por ejemplo el agua y los a limentos se juzgan por su aspecto, olor y sabor, el aire su juzga por su olor y por la no presencia de polvo, los decorados de in ter iores, la iluminación y un ambiente fresco van a determinar el grado de confor t br indado, de igual manera una casa se considera agradable para habita r si es que no t iene basura en las ca lles, sino t iene huecos o aver ías, si guarda una estét ica con sus a lrededores, por ot ro lado si un ser humano es somet ido a sonidos molestos todo el día , por más bonita que ha lla encont rado una casa para vivir , le resu ltará desagradable el seguir viviendo en ese lugar ; por tan to la ca lidad y el confor t es determinado por cada individuo dependiendo de la apreciación obtenida por sus sen t idos acerca del medio que lo rodea.

Un ejemplo de equilibr io de ca lidad de vida y confor t fren te a la apreciación de cuidado ambienta l esta dado en el desar rollo de la aviación comercia l; en los vuelos comercia les se t iene en juego la segur idad de los pasa jeros y t r ipulan tes, la comodidad de los asien tos, la a limentación y el en t reten imiento de los pasa jeros, la eficiencia del t raba jo de los miembros de la t r ipu lación , pues bien , todos estos elementos deben ser proporcionados pero para que sea posible el t ranspor te deben exist ir factores per judicia les a la comodidad como son el ruido de los motores, la vibración del avión, cambios en la tempera tura , emisión de gases tóxicos, limitados recursos de oxígeno y agua ; sin embargo la apreciación de los sen t idos del pasa jero le in forman que


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estos factores son na tura les, mient ras que la fa lta de los agentes oferentes de confor t si ser ían reconocidos como de grave per ju icio para la rea lización de un viaje cómodo, rápido y seguro.

5.3. Equilibrio en los Ecosistemas.

Las act ividades humanas a fectan la na tura leza , no obstan te, debe procurarse que estas act ividades se desar rollen en a rmonía con el equilibr io natural de la naturaleza.

Cualquier cambio en este equilibrio ya sea con un buen fin o no, puede afecta r o per judicar el equilibr io de ot ros ecosistemas. Por ejemplo se dio el caso de una comunidad a orillas del río Amazonas que en su afán de reducir la reproducción de un nocivo mosquito (que solo se reproducía ba jo sombra), se dispusieron a cor ta r todo los á rboles que le pudieran br indar sombra , la medida tuvo efecto sobre el moquito el cual se vio obligado a migra r a ot ras zonas, pero la consecuencia mayor fue la apar ición de ot ro insecto t ransmisor de malaria que para vivir necesitaba de aguas soleadas.

También existen consecuencias en los métodos de t ra tamiento de residuos, los cua les dependiendo de la zona donde se lleven a cabo, van a poder romper el equilibr io na tura l. Por ejemplo esta el caso de los fosos de filt ración para la eliminación de los residuos radiact ivos, estos fosos emplean la capacidad de absorción del suelo para degradar las concent raciones radiact ivas, sin embargo el t er reno se va a contaminar por este mater ia l radiactivo haciéndolo no apto para el desarrollo de vida sobre él.

5.4. Nuevas Necesidades

La conservación del medio ambiente es una necesidad que trae consigo nuevas necesidad como son:

Necesidad de aplicación de los conocimientos tecnológicos, y del desarrollo de nuevas herramientas tecnológicas.

Necesidad de capacitación y concientización a la población en general.

Necesidad de capacita r a las personas responsables del sector ambiental, así como la formación de científicos en la materia.

Necesidad de investigar los efectos a corto, mediano y largo plazo.

Necesidad de brindar un tratamiento a los residuos y desechos.

Necesidad de eva luar la envergadura económica que a r rast ran los procesos de cuidado ambiental

Necesidad de conta r con una normat iva cla ra , precisa , y fuer te en materia ambiental

Necesidad de buscar soluciones y actuar en forma concreta y tenaz.


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Pese a los desequilibr ios en la na tura leza , los organismos incluyendo a l hombre, son capaces de a justa r su fisiología y adecuarse a los cambios de su ambiente, t an to en el aspecto climát ico como en el aspecto de su a limentación . Por ejemplo si una persona se va a una ciudad elevada con respecto a l n ivel del mar , esta persona producirá más glóbulos rojos en su sangre, esto le permite sopor ta r las menores presiones de oxígeno. Ot ro ejemplo puede consist ir en una zona donde de repente ba ja la t empera tura , además aquí viven herbívoros acostumbrados a mayores tempera turas, estos pueden tener una respuesta en cor to plazo consisten te en el aumento de la t empera tura corpora l, y tendrán una respuesta a la rgo plazo que puede ser el aumento de vello y de tejido graso.

Las zonas contaminadas por ejemplo con residuos mineros mant ienen una limitada presencia de seres vivos en su in ter ior , puesto que muy pocas especies fueron capaces de adecuarse a ese cambio y las demás no pudieron sobrevivir . La habilidad de cier tos organismos a adecuarse a los cambios depende de la velocidad y extensión que sign ifiquen dichos cambios, si los cambios son rápidos y repent inos, pocas especies tendrán t iempo suficien te para adecuarse (t rasladarse a ot ro lugar , var ia r su dieta a liment icia, aclimata rse, mutar cier tas ca racter íst icas físicas, etc.), en cambio si el cambio se da pausadamente en per íodos prolongados de t iempo, práct icamente todas las especies podrán seguir su vida acorde a ese cambio, como ha sido a lo largo del proceso evolutivo.

Por lo tan to un cambio rápido y repent ino, como es el producido por el accionar indust r ia l, t ecnológico y socia l del hombre, t rae graves daños a l ambiente afectando el proceso evolu t ivo de las especies. Sin embargo existen especies que pueden sobrevivir casi en cua lquier lugar y sopor ta r cualquier adversidad y cambio en su hábita t , como por ejemplo las ra tas y las cucarachas.


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Capítulo IV

INGENIERÍA MEDIOAMBIENTAL

1. MISIÓN DE LA INGENIERÍA MEDIOAMBIENTAL

La ingenier ía ambienta l o medioambienta l, es aquella que se ocupa del estudio del medio ambiente, y cuya pr incipal función es t ra ta r de solucionar los problemas que causan las acciones del hombre sobre el medio ambiente, dentro del ámbito de la prevención así como de la corrección.

E l objet ivo pr incipal de la ingenier ía ambienta l será mantener el equilibr io en el medio ambiente, puesto que el medio ambiente está presen te en todos los sectores de la vida cot idiana del ser humano, existe métodos o inst rumentos para rea liza r el aná lisis, estudio, y cor rección de las act ividades generadoras de problemas y causantes del desequilibrio ambiental, estos son:

Ubicación y en torno de la act ividad: Esta refer ido a l conocimiento de la zona en donde se desarrolla una industria o actividad que pueda afectar el equilibr io; este conocimiento va a permit ir determinar los factores que mayormente a fectan o per turban dicho equilibr io, por tanto estos factores deben ser los puntos a tener encuentra para cont rola r la act ividad desar rollada . Usua lmente se ha ten ido siempre presente este aspecto, como es el caso de const ru ir fábr icas en los a lrededores de la ciudad, de manera que no se mezclen con zonas urbanas, pero que pasa cuando la ciudad crece y lo que an tes era una fábr ica solit a r ia ahora es una fábr ica rodeada de viviendas, parques, y colegios, no solo basta conformarse con la evaluación que se hizo de la zona cuando esta estaba desabitada , será necesar io constan temente eva luar que cambios se pueden hacer para adapta rse a estas circunstancias. Por tan to se ha de tener presente que la ubicación donde se desarrolla la actividad no será única todo el t iempo, va a var ia r , y va a t raer responsabilidades de ca rácter socia l y económico para aquellos responsables de la toma de decisiones.

Balance ecológico y medioambienta l de la act ividad: Consiste en llevar un cont rol de cómo la act ividad afecta a l ambiente que rodea el en torno de t raba jo, como puede ser la emisión de desechos tóxicos en un r ío. Este control se debe extender a las áreas productivas de manera tal que se conozca quines son los agentes contaminantes generados por los desechos de la cadena product iva , y hasta que nivel el ecosistema no


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rompe su equilibr io frente a la ingerencia de estos agentes externos perturbadores de sus componentes.

Evaluación del impacto ambienta l: Consiste en medir el daño que ocasiona una actividad humana sobre el medio ambiente. Esta medición t iene muchos factores a eva luar , existe modelos económicos que muest ran como se puede ca lcu la r en términos moneta r ios a cuanto equivale un daño generado; pero es de mayor impor tancia , cuando se t ra ta de hacer esta eva luación , determinar quien o qu ienes son los a fectados, puede exist ir seres humanos a fectados por las act ividades de ot ros seres humanos, en cuyo caso esta en juego la sa lud y la ca lidad de vida , condiciones ir recuperables y que no pueden tener un equivalen te moneta r io. Ot ro aspecto concern ien te a esta eva luación está dado en el factor t iempo, por tan to el encargado de rea liza r la eva luación tendrá que determinar como una act ividad generadora de daño ambienta l se va a comportar en el tiempo, puede que este daño se agrave o puede que sea mit igado por la misma na tura leza , en cua lquiera de los casos impor ta rá el daño generado en t iempo presente y como este obliga a una adecuación y planificación a futuro a fin de minimizar el daño en el transcurrir del tiempo.

Realización de auditorías: Consiste en la inspección y verificación de las condiciones de t raba jo donde se desar rolla una act ividad ligada a l cont rol del daño ambienta l; esto qu iere decir que un agente contaminante (ya conocido e ident ificado) es dejado en funcionamiento libre, este va a genera r todo el daño que le permita su est ructura y condiciones internas, pero si este agente es constantemente supervisado podrá ser rela t ivamente fácil, mantener lo dent ro de parámet ros donde su desempeño no a fecte o no genere un daño a l ambiente. Las auditor ías se rea lizan dent ro de todos los sectores, porque todos son cont r ibuyen de a lguna forma a l per ju icio cont ra el medio ambiente. Estas a su vez permiten mantener cont rolados a los agentes contaminantes ya conocidos, y también permiten ident ifica r nuevos agentes que se unen al conjunto de oferentes de problemas.

Evaluar la descontaminación y la ant icontaminación: Este punto esta const itu ido por el conjunto de est ra tegias y propuestas de solución frente a un problema ident ificado. Puede ir desde act ividades de planificación (planificación del mantenimiento, aná lisis de r iesgos, campañas de reforestación , etc.), pasando por act ividades concretas (recicla je, recuperación de sólidos, pur ificación de aguas servidas, uso de bacter ias para pur ifica r relaves mineros, etc.), hasta soluciones innovadoras y modernas como es el uso de la au tomat ización , la eficiencia de recursos energét icos, el aprovechamiento de las energías renovables, desar rollo de nuevos mater ia les, uso de elect rólisis inversa en lugar de combustible fósiles, etc.


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Cuando se refiere a Ingenier ía Ambienta l au tomát icamente se t iene que relacionar una ser ie de conceptos y act ividades como son: inventar ios, muest reos, cont roles, seguimientos, cont rol agr ícola , análisis de la flora y fauna, análisis de los suelos, estudio de ecosistemas, entre otros.

2. DESARROLLO HUMANO

El desar rollo socia l del ser humano esta marcado por su a fán de dominar la na tura leza , en cumplimiento de este a fán el ser humano busca tomar los recursos que le sean út iles, pa ra luego t ransformar los en bienes que le br inden un confor t o simplemente que le permitan a limenta rse. Unos siglos a t rás el hombre no disponía de los medios necesar ios para hacer uso a gran esca la de dichos recursos que ofrece la na tura leza , la revolución indust r ia l de los siglos XVIII y XIX cambió defin it iva y radica lmente el concepto de producción , t rayendo beneficios y per ju icios, siendo el más afectado el medio ambiente. Como es conocimiento de todos, en los ú lt imos ciclos se ha observado como el número de habitantes a n ivel mundia l ha ido en aumento a un r itmo exponencia l, de igua l manera las ciudades gran crecido y se han expandido a causa de la constan te migración del campo a la ciudad, formándose pueblos jóvenes y asentamientos humanos en los a lrededores de las urbes. La supervivencia de la población implica sa t isfacer sus necesidades básicas, pero adiciona lmente existe la necesidad de mantener a l mundo energizado, la indust r ia y las ciudades caminan gracias a l poder de la elect r icidad y los combust ibles, por tan to existe una demanda que año a año aumenta, sin que exista la oferta necesaria para satisfacer la demanda, siendo los pueblos rurales los últimos en la fila para ser atendidos.

Así se marca el panorama para el constante desar rollo socia l del ser humano, en un hábita t que se ha reducido a la vida sedenta r ia de la ciudad, con la dependencia económica de la indust r ia lización , la esperanza de logra r una mejor vida y desar rollo persona l en la ciudad, y el consiguiente aumento de la necesidad de energía.

2.1. Sobrepoblación en el Mundo

La población que habita el planeta aumenta median te el nacimiento de nuevos seres, y a la vez decrece a razón de la muer te de ot ros seres, sin embargo el exceso de nacimientos en relación con las muer tes hacen que exista un constante aumento conocido como aumento natural poblacional.

A lo la rgo del t iempo que t iene el ser humano sobre el planeta ha experimentado guer ras y enfermedades que han mermado considerablemente el número de habitan tes, sin embargo la t asa de crecimiento anual ha sido mucho mayor de forma que ha compensado dichas pérdidas.


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Existen a lgunos conceptos que deben conocerse puesto que serán utilizados más adelante:

Tasa de na ta lidad: Es el porcenta je de nuevos nacimientos en la población , t en iendo como base una cifra fija , y expresado en el tiempo.

Tasa de mor ta lidad: Es el porcenta je de muer tes que sufre la población , t en iendo como base una cifra fija , y expresado en el tiempo.

Tasa de crecimiento: Es el porcenta je de aumento poblaciona l, teniendo como base una cifra fija, y expresado en el tiempo.

Tiempo de duplicación: Es el t iempo que le demora a la población incrementar su número al doble.

Est ructura de edades: Se refiere a la relación en t re la edad y el número de habitantes correspondientes a dicha edad.

Pirámide de población: Es una representación grá fica de la est ructura de edades, par t icionada según el sexo, y expresado en términos de porcentaje.

Tasa de fer t ilidad: Es el número de h ijos que t iene una mujer promedio.

La tasa de crecimiento ha ido en aumento exponencia l, como se muest ra en la siguien te gráfica . Para in icios de la era cr ist iana exist ía a lrededor de 300 millones de individuos a n ivel mundia l, luego en el 1650 había 500 millones, en el 1800 ha exist ía 1000 millones, en t re estas fecha se in icia la explosión urbana cambiando la pendien te de la curva de hor izonta l a ver t ica l; a par t ir de ese en tonces la población ha aumentados por miles de millones en solo 200 años, hasta la actua lidad que se ca lcu la habrá a lrededor de 6500 millones de habitantes.

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 20000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

AÑO

MIL

LONES

DE

PERSO

NAS

CRECIMIENTO POBLACIONAL

Fuente: ONU


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También se observa como la curva se ha amor t iguado en los ú lt imos años, esto debido a las masivas campañas de planificación familia r y cont rol de la na ta lidad que se vienen desar rollando a n ivel mundia l; pese a lo conocido de estas campañas, solo la población de los pa íses desar rollados europeos parece tomarlo en serio, puesto que su pirámide de población se hace más ancha a medida que la edad aumenta ; lo cua l, es todo lo cont ra r io a los pa íses subdesar rollados, los cuales muest ran una pirámide más ancha en la zona cor respondien te a la población menor de 18 años; lo cual indica que la t asa de na ta lidad es mayor en los pa íses subdesarrollados en comparación a los desarrollados.

E l sigu ien te grá fico muest ra la población en el Perú desde el 2002 y una proyección a l 2005, para una tasa de crecimiento anual de 1.49% en el 2003 y de 1.46% en el 2005

POPLACION 2002-2005

26,749

27,148

27,544

27,947

26

26,5

27

27,5

28

28,5

2002 2003 2004 2005

Fuente: INEI

La sigu ien te tabla cont iene información referen te a indicadores sociales actuales y futuros, a nivel mundial, a nivel de continentes.

Tot

al m

undi

al

Áfr

ica

Asi

a

Eur

opa

Am

éric

a la

tina

y el

Car

ibe

Nor

te A

mér

ica

Oce

anía

Población total (millones) 2002 6211,1 831.9 3768.6 725.1 534.2 319.9 31.3

Población proyección (millones) 2050 9322,3 2000.4 5428.2 603.3 805.6 437.6 47.2

Tasa de crecimiento (%) 2000 - 2005 1,2 2.3 1.3 -0.2 1.4 0.9 1.2

Población urbana(%) 2001 48 38 38 74 76 78 74

Tasa crecimiento urbano 2000 - 2005 2,1 3.8 2.7 0.3 1.9 1.2 1.5

Tasa fecundidad total2000 - 2005 2,68 4.97 2.54 1.34 2.5 1.9 2.39

Fuente: ONU


114

El aumento de la población es considerado como un problema mayormente económico, puesto que no existe los recursos suficien tes para ca lmar las necesidades del crecien te número de pobladores, pero existe una relación directa en t re aumento de población y aumento del daño y la contaminación ambienta l. Esta relación esta dada en vir tud a la crecien te ola de producción que busca sa t isfacer las necesidades exigidas por la población , por tan to el aumento de la población se t raduce en aumento de la urbanización, es decir el crecimiento de las ciudades, y también el aumento del sector indust r ia l que buscará producir mayor can t idad de bienes, para lo cua l tendrá que a r roja r mayor can t idad de desechos. De por si el ser humano contamina , en su accionar de sus labores cot idianas t iene la necesidad de expulsa r desechos, por tan to más población es sinónimo de mayor basura urbana , mayor consumo de energía , mayor u t ilización de recursos na tura les y mater ias pr imas, mayor a r rojo de elementos ya no ú t iles, mayor consumo de oxígeno, etc.

2.2. Migración y Crecimiento Urbano

La tendencia de los ú lt imos años indican un aumento considerablemente mayor de población que reside en las ciudades en comparación con la población residente en zonas rura les o en el campo. Constan temente la población del campo migra a la ciudad en busca de una mejor ca lidad de vida y de mayores opor tunidades de desar rollo persona l, esta migración del campo a la ciudad or igina un fenómeno denominado urbanización.

La urbanización será el crecimiento de las zonas urbanas en forma a lea tor ia o con previa planificación de las au tor idades, ya sea en forma hor izonta l o ver t ica l. Las ciudades por tan to condensan una gran población por metro cuadrado, lo que se denomina densidad poblacional.

A cont inuación se muest ra el progreso del aumento poblaciona l del campo y de la ciudad, en el Perú desde el año 1940 hasta el 2002

PROCENTAJE POBLACION URBANO-RURAL

64,6

52,6

40,534,8

29,9 27,835,4

47,4

59,565,2

70,1 72,2

01020304050607080

1940 1961 1972 1981 1993 2002

RuralUrbana

Fuente: INEI


115

La urbanización provoca problemas de contaminación y daño ambiental, así tenemos:

La a tmósfera sufre los efectos de la emisión de gases de los vehícu los dest inados a l t ranspor te, se produce un esmog que cubre las const rucciones y llena el ambiente, también se nota la presencia de plomo emitido por los motores.

Constan temente es liberado dióxido de ca rbono, mient ras que las plan tas encargadas de pur ifica r el a ire son pocas e insuficientes, puesto que constan temente se t ienen que reemplazar zonas destinadas a parques y vegetación, por viviendas y calles más anchas.

También se sien te un incremento del ca lor en el cen t ro urbano, donde casi no cor re vien to, mient ras que en zonas per ifér icas cor re un vien to frío.

Otro contaminante del a ire es por medio de par t ícu las minúsculas producto de los procesos de construcción.

La basura generada por la población libera gases tóxicos, los rellenos sanitarios puedan provocar malos olores y transmitir enfermedades.

El agua también se ve a fectada por la basura y los desechos que son arrojados a su interior, ya sea por el desagüe o directamente a los ríos.

Los r íos son por lo genera l el punto de concent ración de los desechos de las fábricas.

Por ot ro lado, la población t iene la necesidad de conta r con agua limpia para poder sacia r su consumo, la fa lta de agua t rae problemas de racionamiento y puede degenerar en enfermedades.

Las aguas servidas pueden ser usadas para el riego de cultivos, lo cual contamina los alimentos y el suelo.

La cant idad de desechos sólidos dejados en la basura per judican y copan espacio en los rellenos sanitarios.

Las playas se ven contaminadas de desechos sólidos y también presentan las desembocaduras de aguas residuales.

Las const rucciones generan contaminación visual, se reemplaza la vegetación por edificaciones, el pa isa je urbano a fecta la t ensión emocional de los ciudadanos.

La ca lidad de vida se ve a fectada cuando el ambiente es per turbado, y el crecimiento urbano exige la modificación del paisaje natural.

En la ciudad constan temente se dan n iveles de ru ido a lto que provocan molestia y tensión.

A cont inuación se muest ran los residuos sólidos de la ciudad de Lima, así como cuantos de estos son recogidos y cuantos no son cont rolados, para el período 1996 al 2001 en términos de toneladas por año


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RESIDUOS SOLIDOS EN LIMA

12234251257679

1398904 1404685 14116121495521

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

1996 1997 1998 1999 2000 2001

TotalRecepcionadasNo controladas

Fuente INEI, Municipalidad de Lima

A cont inuación se muest ra el índice de concent ración de dióxido de n it rógeno (NO2), de par t ícu las tota les en suspensión (PTS), de dióxido de azufre (SO2), y de plomo (Pb), para la ciudad de Lima Metropolitana , expresado en términos de microgramos por metro cúbico ( g/m3).

Dióxido de nitrógeno (NO2) Partículas en suspensión Mes / Año 1996 1998 2000 2001 1996 1998 2000 2001

Enero --- 73.2 158.7 47.7 278.9 153.8 190.6 103.3 Febrero 147.2 145.9 146.5 18.1 314.7 274.2 230.8 175.3

Marzo 135.8 144.9 180.0 47.6 342.8 257.9 214.7 218.9 Abril 180.6 260.0 --- 44.6 324.0 286.1 --- 228.8

Mayo 35.6 304.6 --- 98.1 291.9 251.4 217.5 195.2 Junio 32.8 305.7 --- 117.7 256.0 270.8 201.3 230.4 Julio 40.2 312.9 --- 106.3 263.0 278.3 213.1 253.1

Agosto 35.8 375.5 --- 122.4 250.8 304.7 244.7 235.8 Septiembre 44.2 357.9 401.5 --- 216.8 271.6 232.0 ---

Octubre 47.8 214.6 531.7 71.9 242.2 251.1 235.2 185.4 Noviembre 26.1 211.6 303.4 85.1 227.8 205.8 198.8 210.7 Diciembre 114.5 231.8 62.9 --- 255.6 254.9 133.0 ---

Dióxido de azufre (SO2) Plomo (Pb) Mes / Año 1996 1998 2000 2001 1996 1998 2000 2001

Enero 147.2 68.9 138.7 64.8 0.2 0.7 0.3 0.1 Febrero 135.8 96.5 154.0 61.9 0.8 0.8 0.3 0.2 Marzo 180.6 112.8 162.8 88.6 0.2 0.6 0.3 0.3 Abril 35.6 106.6 --- 67.3 0.1 1.1 0.3 0.4 Mayo 32.8 112.0 --- 83.5 0.2 0.6 0.3 0.4 Junio 40.2 95.0 153.1 81.9 0.2 0.9 0.3 0.4 Julio 35.8 121.1 --- 87.9 1.1 0.8 0.3 0.4


117

Agosto 44.2 133.5 --- 119.2 0.7 0.8 0.3 0.4 Septiembre 47.8 141.1 106.0 --- 0.5 0.6 0.3 ---- Octubre 26.1 143.9 129.9 47.7 0.7 0.7 0.3 0.2 Noviembre 114.5 131.1 89.4 76.2 0.5 0.5 0.2 0.3 Diciembre --- 175.3 82.1 --- 0.7 0.6 0.1 ---

Fuente: Ministerio de Salud - Dirección General de Salud Ambiental

En las ciudades la gente siempre anda apurada , no se da t iempo de ponerse a reflexionar como le gustar ía que fuese el pa isa je urbano, y que puede hacer para mejorar la calidad del ambiente en donde vive, por tanto sus necesidades son pr ior ita r ias y su comodidad pr ima sobre las consecuencias per judicia les del ambiente, cabe seña la r que existen muchas técn icas para mit igar daños y procesos implementados en las ciudades para mejora r el medioambiente, pese a eso la cont inua expansión de las urbes exige que los planes de contingencia sean llevados a cabo con mayor rapidez y con una línea de planificación acorde al crecimiento de la población y la ciudad.

2.3. Desarrollo Industrial

E l desar rollo indust r ia l permite a l ser humano desar rolla rse y sobrevivir con una mejor calidad de vida en relación al ser humano de hace un par de siglos

Una indust r ia puede a r roja r residuos procedentes de sus procesos de producción , estos residuos deben ser t ra tados para mit igar el daño que generan , pero a la vez para ahorra r recursos económicos puede ser que el tratamiento que reciben sus desechos no sean los adecuados, traduciéndose en una producción de bienes fina les a un menor precio pero con la consecuente contaminación ambienta l. Este factor pone en venta ja a estas indust r ias frente a sus compet idores que si cumplen con los procesos de t ra tamiento y segur idad ambienta l, lo que hace que sus productos fina les tengan un mayor precio. Sin embargo, es el consumidor el que debe elegir a quien apoyar comprándole el producto considerando cual es el mejor para sí mismo y para el ambiente, de un lado t iene un producto más bara to pero cuyo proceso es contaminante, y del ot ro lado t iene un producto más caro pero cuyo proceso no es contaminante; qu izás escoja el más bara to, pero siempre va a pagar la diferencia , reflejada no en dinero sino con enfermedades, menor ca lidad de vida, trastornos psicológicos, y demás costos indirectos.

Las indust r ias se encuent ran dent ro de las ciudades, en las per ifer ias de las ciudades, o en zonas rura les, pero estén donde estén sus desechos siempre afectan el medio físico donde se han establecido, pudiendo t ransmit ir esa a fección a zonas a ledañas, pero siempre repercu t iendo sobre todo el planeta en modo global, así tenemos:

Emisión a la a tmósfera de gases tóxicos, y par t ículas sólidas, generadas durante procesos productivos.


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Arrojo de vapores (gases y vapor de agua) ca lien tes, los cuales a lteran el clima de la zona.

Existe procesos cuyos gases expulsados no representan mayor contaminante del a ire, sin embargo el olor de estos puede resu lta r desagradable y molesto, por lo que no pueden estar en zonas urbanas.

El agua sufre las cont inuas emisiones de residuos químicos, materiales de desecho y aguas servidas.

Se acostumbra que cada fábr ica cabe su pozo de agua y se a limente de este para sus procesos, pero si esta ext racción es desmesurada , puede quitar le el agua a ot ras zonas dependien tes del agua para su supervivencia.

Se a r rojan residuos orgánicos a l agua , los camales en los pueblos son los grandes contaminantes de los ríos

Desechos radiact ivos son en ter rados en el suelo, luego el suelo se ve contaminado con radiación.

La sobre u t ilización de los campos de cu lt ivo, degenera el suelo y lo deja pobre en nutrientes.

El suelo recibe ca rgas de desechos sólidos y también el abandono de equipos y maquinarias.

Existen derrames accidenta les de sustancias qu ímicas, pet róleo, aceite, que contaminan tanto el suelo, el agua, y el aire.

Ciertos procesos liberan sustancias en el aire como polvo y pelusas, las cua les pueden ser absorbidas por los t raba jadores, causando enfermedades a la larga.

El agua contaminada de los ríos viaja y llega a pueblos que se valen de esta para beber, causándoles enfermedades.

Las especies acuá t icas que sirven de a limento a seres humanos y an imales, sufren los efectos de la contaminación del agua , transmitiendo enfermedades a aquellos que los ingieran.

Los motores y máquinas causan ruidos molestos.

El humo de las fábr icas puede causar mareos y dolores de cabeza en los habitantes vecinos.

La lista puede cont inuar , pero lo que se qu iere resa lta r es la forma como la indust r ia lización actua l contamina todos los factores del medio ambiente, a diferencia de los procesos antiguos donde los residuos industriales eran mínimos y por tanto asimilados por la misma naturaleza.

2.4. Necesidad Energética

La necesidad de energía es una exigencia inna ta a la vida , desde el comienzo de la vida misma. Un organismo para crecer y reproducirse hace uso de los recursos energét icos que le br inda la na tura leza , el movimiento de cua lquier animal supone un gasto energét ico, del mismo modo, el hecho de la respiración de las plantas y an imales implica un consumo energét ico. Asimismo el ser humano emplea la energía que le provee la na tura leza , y


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cuando esta no es suficiente, emplea sus conocimientos para generar su propia energía ; en todo lo relacionado con la vida individua l o socia l está presen te la energía , en sus diversas formas (ca lor , movimiento, iluminación , radiación, etc.).

La obtención de luz y ca lor se relaciona a la producción y a l consumo de energía , la energía no debe ser en tendida como elect r icidad , la elect r icidad es un t ipo de energía , como lo es la energía ca lor ífica , la energía cinét ica , la energía nuclear , etc. La luz y el ca lor son imprescindibles para la supervivencia de los seres vivos en la t ier ra e ineludibles cuando se t ra ta del desarrollo del planeta.

E l ser humano desde sus inicios y a lo la rgo de la h istor ia , ha procurado encont ra r formas de generación de esa energía , pa ra facilit a rse una vida más agradable. Gracias a l uso y conocimiento de estas formas de energía ha sido capaz de cubr ir sus necesidades básicas y a lcanzar mayores n iveles de vida , confort, y sa lud. La energía ha pasado de ser un inst rumento a l servicio del ser humano, a ser el inst rumento indispensable para sa t isfacer sus necesidades básicas, lo cual ha generado una amenaza ecológica y la consiguiente problemát ica ambienta l que t rae consigo la generación de energía.

E l 20% de la población mundial vive en los pa íses más r icos, estas personas consumen aproximadamente el 60% de la energía comercia l que se genera a n ivel mundia l, lo cual es un indicador que a mayor n ivel o ca lidad de vida , mayor es el consumo energét ico. En vista de que la especie humana es dependien te del consumo energét ico, este consumo refleja el grado de desar rollo de un pa ís, t ambién se puede afirmar que el consumo por habitante es un indicador del n ivel económico y socia l de este individuo dent ro de su comunidad.

E l siguien te cuadro muest ra la dist r ibución de los recursos u t ilizados para la generación de energía, a nivel mundial.

Recursos Energéticos Mundiales Combustibles fósiles 75 %

Carbón de madera 12 %

Energía hidráulica 06 %

Energía nuclear 05 %

Otros (solar, eólica, biogás, etc.) 03 %

Fuente: ONU

E l siguien te cuadro muest ra la dist r ibución de las reservas de materiales energéticos en el Perú, para el año 1997.

Reservas Energéticas en el Perú Combustibles fósiles 10 %


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Carbón 08 %

Energía hidráulica 31 %

Energía nuclear (uranio) 05 %

Gas natural 34 %

Gas natural líquido 12 %

Fuente: Concytec

E l sigu ien te cuadro muest ra la est ructura de consumo de energía por cada sector, en el Perú, para el año 1998.

Consumo de Energía por Sector en el Perú Residencial 36 %

Industria 33 %

Minería 24 %

Pesquería 03 %

Agricultura 03 %

Otros 01 %

Fuente: Osinerg

Fuentes y Tipos de Energía

La energía emplea una fuente para su generación, según la fuente la energía puede ser renovable y no renovable. Las renovables pueden ser por ejemplo el agua a lmacenada , el sol, el vien to, la biomasa , las mareas, las olas. Las no renovables pueden ser por ejemplo los combust ibles fósiles (pet róleo, ca rbón , gas na tura l), mater ia les radiact ivos (uran io, plu tonio), react ivos químicos, vapores calientes de la tierra.

Fuentes renovables:

Energía h idráu lica : Esta energía esta presen te en los r íos y en los embalses de agua; se aprovecha mediante la fuerza cinética que producen grandes can t idades de agua en movimiento por acción de la gravedad. Se puede t ransformar en energía mecánica (molinos de agua), y en energía eléctrica (centrales hidroeléctricas). Venta jas: Es una energía limpia ; no contamina ; su t ransformación es directa. Desventa jas: Es difícil predecir el cauda l de agua para una temporada determinada; los embalses de agua t raen consigo impactos ambienta les; los costos de inversión para su utilización son elevados.

Energía solar : Es la energía asociada a la radiación sola r , el sol emite una energía radian te (radiación) constan temente, la cual puede ser t ransformada en energía térmica , y en energía eléct r ica (celdas fotovoltaicas). Venta jas: Es una energía limpia ; no contamina ; su t ransformación es directa.


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Desventa jas: Es aprovechada solo en a lgunas regiones del planeta ; necesita grandes superficies de captación de radiación; la tecnología para su aprovechamiento se encuent ra en desarrollo (la t ecnología actual aprovecha solo entre 20% y 25% de la energía solar).

Energía eólica : Es la energía asociada a l vien to, la fuerza cinét ica del vien to puede ser t ransformada en energía mecánica (molinos de viento, barcos a vela), y en energía eléctrica (aerogeneradores). Venta jas: Es una energía limpia ; no contamina ; su t ransformación es directa. Desventa jas: Los vien tos son in termiten tes y cambian de dirección; se necesita grandes extensiones de superficie para la captación conformando bosques de molinos.

Energía de la biomasa : Es la energía asociada a los residuos orgánicos producidos en la t ransformación de productos agr ícolas, foresta les, y de los residuos sólidos urbanos. Estos residuos en descomposición liberan mater ia les que pueden ser t ransformados en combust ibles, como son el ca rbón vegeta l (sólido), a lcohol (líquido), biogás (gaseoso), la combust ión de estos genera energía mecánica y eléctrica. Venta jas: Promueve el recicla je de residuos orgánicos; cont r ibuye a la limpieza de los bosques y a prevenir los incendios foresta les; aprovecha terrenos que no son útiles para la agricultura. Desventa jas: Necesita grandes extensiones de ter reno; la t ecnología se encuentra en desarrollo.

Energía mareomotr iz: Es la energía asociada a la energía cinét ica producido en los cambios de las mareas y de las olas, por la acción del sol y la luna ejercida sobre las masas oceánicas. Median te la const rucción de presas y diques se puede u t iliza para genera r elect r icidad. El agua a l ser más densa que el a ire br inda mayor fuerza para mover molinos, los cuales pueden estar sumergidos en el agua y sujetos a pilares. Ventajas: Es una energía limpia y no contamina. Desventa jas: Se aprovecha solo en cier tos lugares; puede genera r impactos sobre el ambiente; emplea una tecnología en desarrollo.

Fuentes no renovables:

Energía de los combust ibles fósiles: Los combust ibles fósiles proveen una energía que es aprovechada a par t ir de reacciones de combust ión , transformándose en energía eléctrica, térmica, cinética (movimiento). Venta jas: Facilidad para su ext racción; es una tecnología bien desarrollada; es utilizado como materia prima en las industrias. Desventa jas: Su t ranspor te se ca ro; su a lmacenamiento es complicado; contaminan el ambiente.


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Energía nuclear : Hace uso de mater ia les radiact ivos, y por medio de la fusión nuclear (un ión de dos núcleos muy ligeros de h idrógeno, para formar un núcleo más grande), o de la fisión nuclear (separación de núcleos) se produce la liberación de una gran energía. Venta jas: Existen grandes reservas de mater ia les radiact ivos, produce escasa contaminación. Desventa jas: Alto r iesgo de contaminación si se produce un accidente, los mater ia les empleados son difíciles de a lmacenar y t ranspor ta r , la s insta laciones empleadas son costosas, se puede emplear la energía con fines no pacíficos.

Energía química: Este tipo de energía es empleada en las pilas o baterías, las pilas son generadores cuya energía es fin ita , es decir que a l agota rse ya no son útiles; en cambio las baterías pueden ser recargadas al término de un período útil. Venta jas: Son práct icas de usar , sirven como respaldo energét ico fren te a caídas de tensión, brindan libertad en el cableado de equipos. Desventa jas: Los react ivos qu ímicos que las componen son a ltamente contaminantes; una vez agotado su t iempo de vida son inú t iles y su eliminación es un agente contaminante puesto que no son degradables ni reciclables.

Energía geotérmica : Es la energía cinét ica producida por el vapor de agua que sa le del in ter ior de la t ier ra hacia la superficie en zonas volcánicas, esta energía es t ransformada en energía térmica y en energía eléctrica. Venta jas: Es una energía que no contamina ; existe en abundancia en algunas zonas. Desventa jas: No siempre es fact ible su u t ilización , ya que se da en zonas inaccesibles, peligrosas, y además la tecnología adecuada para su aprovechamiento todavía esta en desarrollo.

La mayor par te de la generación de energía proviene de fuentes no renovables; pese a ello existen numerosas campañas para fomenta r el consumo de energías renovables y evitar el agotamiento de las no renovables.

Eficiencia Energética

Eficiencia sign ifica lograr un mayor porcenta je de rendimiento y aprovechamiento de un tota l en t regado. La eficiencia en el uso de la energía nación como una forma de aprovechar a l máximo posible los recursos generadores de energía , con el t iempo este concepto se extendió y se relacionó con el empleo de recursos que no contaminen el ambiente, y con la u t ilización de fuentes renovables. Por lo tan to la eficiencia energét ica es la obtención de los mismos bienes y servicios energét icos, pero haciendo uso de menor can t idad de recursos, con la misma o mayor ca lidad y rendimiento de la energía generada , lo que provoca una menor contaminación , además cuenta


123

con un precio inferior al actual, y brinda la ventaja de alargar el tiempo útil de dichos recursos, procurando el empleo de recursos que se autoregeneren.

Según Leite (1997), la eficiencia en el uso de la energía en el hor izonte de mediano plazo está en la conservación de las fuentes de energía para el fu turo y en la suma de las acciones con miras, no solo para el cont rol y el desperdicio en la operación raciona l de las máquinas y u tensilios, o en la eficiencia de los proyectos y de la const rucción de equipos de producción y t ransformación de energía , sino además implica la eficiencia de las propias máquinas, instalaciones y utensilios en donde la energía final es utilizada.

Existen numerosas formas de ahorra r en el consumo de energía , a continuación se brindan algunos consejos:

Las lámparas fluorescentes (llamadas focos ahorradores) consumen en t re 20% y 25% menos que los focos normales, además duran hasta 8.000 horas (8 veces más aprox.)

Las técnicas de a islamiento térmico, que consisten en incorporar a los cer ramientos de edificios (muros, suelos, puertas, ventanas, etc.) mater ia les que oponen gran resistencia a l paso del ca lor , reducen las pérdidas de ca lor que se producen en invierno, adiciona lmente, evitan que penet re este ca lor en verano ahorrando en a ire acondicionado. Los materiales más conocidos son el corcho, aglomerados de madera, fibras minerales, poliestireno, vidrio celular o poliuretano.

El ahorro de combust ibles en el t ranspor te depende de la forma de conducir de los usuar ios, conducir a menor velocidad o sin aceleraciones. También se puede hacer uso de vehícu los a gas na tura l, que son más económicos y emiten menores contaminantes al aire.

En el hogar se puede reducir el consumo de elect r icidad, siendo responsables en el uso de los elect rodomést icos y en la administ ración de la iluminación.

El sector indust r ia l t ambién puede implementa r métodos de gest ión a fin de identificar las fuentes de mayor consumo y pérdida de energía, y reemplazar las por fuentes na tura les con la debida plan ificación para evitar pérdidas.

Algunos au tores aconsejan eliminar las subvenciones gubernamenta les para combust ibles fósiles, en 1991 las subvenciones directas para combust ibles fósiles en todo el mundo ascendieron a un tota l de US$ 220000 millones. Estos subsidios buscan hacer más bara to a estos combust ible, y permit ir que más gente este en condiciones de adquir ir los; estos son costeadas por los gobiernos con el dinero de los impuestos públicos pagados por sus ciudadanos. Pero ser ía más convenien te eliminar estas subvenciones, y ofrecer a licien tes t r ibu ta r ios (subvenciones) para la generación de energía eólica y sola r , y así se fomenta r ía el desar rollo de estos tipos de energía, o de otros nuevos tipos de tecnologías.


124

3. GESTIÓN AMBIENTAL

Gest ionar sign ifica administ ra r recursos, se ent iende por gest ión ambienta l, a la administ ración de los elementos que conforman el medio ambiente, median te la u t ilización de polít icas y procedimientos de planificación y desar rollo. La labor de gest ionar el ambiente t ra ta rá en tonces de conducir , maneja r , gu ia r y or ien ta r los agentes ambienta les y las act ividades relacionadas con el medio ambiente; se puede gest ionar un ter r itor io, el consumo de agua , la eliminación de residuos, la u t ilización de recursos, las act ividades humanas, un sector socia l, una inst itución , una empresa, un país, etc.

3.1. Sistemas de Gestión Ambiental

Un sistema de gestión ambiental consiste de un conjunto de políticas y procedimientos encargados de llevar a cabo la función de administ ración . Un sistema es la in tegración de var ios elementos compenet rados por ca racter íst icas comunes, que llevan dicha in tegración hacia un camino específico y similar. Los sistemas de gestión se implementan o se llevan a cabo gracias al apoyo del recurso humano, es decir, son las personas las encargadas de determinar dichos elementos para luego fusionar los y conseguir la avenencia de las partes.

Los sistemas de gest ión t ienen por fina lidad prever las providencias necesarias para medir el impacto ambiental y tratar de minimizarlo, en base a ello se engloban una serie de objetivos:

Identificar los posibles efectos del desarrollo de una actividad.

Identificar las causas originadoras de consecuencias lesivas.

Interpretar y asignar un valor a las causas y efectos

Prevenir degradaciones ambientales

Modificar las actividades que ocasionan degradaciones

Corregir, recuperar, regenerar y sanar las afecciones

Fijar y promulgar políticas y procedimientos

Garant iza r el cumplimiento de la legislación y las normas pertinentes.

Seleccionar al personal adecuado para la realización de las tareas

Asignar valores medibles a los agentes ambientales

Presentar informes y conclusiones respecto a lo actuado.

La gest ión ambienta l se basa en dos her ramientas para llevar a cabo sus funciones y objet ivos, estas son los estudios de impacto ambienta l, y el desarrollo de auditorías ambientales, las cuales serán tratadas más adelante.


125

Funciones de la Gestión Ambiental

El desar rollo de la act ividad administ ra t iva de los procesos

ambienta les consta de cua t ro act ividades o procedimientos que involucran el desarrollo de la función:

Planificación: Implica la programación y proyección de labores a fin de cumplir los objet ivos. La plan ificación concierne establecer est ra tegias de acción y desar rollo, además marca el camino a seguir en la tarea de gestión.

Organización: Consiste en delimita r y enmarcar las polít icas a fin de seguir lo establecido en los proyectos de planificación , además define funciones, responsabilidades, y a t r ibuye autor idad a qu ien le cor responda . La organización se basa en dir igir , coordinar , y establecer el uso eficiente de los recursos materiales y humanos.

Aplicación: Consiste en el desarrollo en sí de las tareas encomendadas conforme a la asignación previamente hecha , además supone el uso de mecanismos de dirección , supervisión del cumplimiento de la normat iva , polít icas de desar rollo, fijación de pr ior idades, ejecución y puesta en marcha de objetivos.

Control: Implica la supervisación del cumplimiento de las labores encomendadas, y control del cumplimientos de los objet ivos plan teados. Consiste también en los medios de evaluación y diagnóst ico que van a desencadenar medidas prevent ivas, y correctivas, así como mejoras en la administración de futuras labores.

Requisitos de la Gestión Ambiental

El desar rollo de la act ividad administ ra t iva de los procesos ambienta les exige el cumplimiento de cier tas condiciones, fina lidades y requisitos:

Debe plantearse objetivos posibles y factibles

Debe adoptar un sistema de autoevaluación

Debe ser de conocimiento público

Debe ser conocida y comprendida por todas las au tor idades a cargo

Debe ser pública, y permitir su acceso a la población

Debe or ientarse a la prevención , cor rección , y min imización de los impactos ambientales.

Debe estar acorde con la normativa vigente

Debe estar acorde con los estándares internacionales

Debe asimilar los conceptos de desarrollo sostenible

Debe procurar reducir el uso de recursos naturales no renovables.

Debe promover el uso eficiente de la energía


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Debe procurar el empleo de métodos de t ra tamiento de residuos y desechos

Debe ser actua lizado conforme a las necesidad cambiantes del medio

Debe ser viable, es decir su desar rollo debe poder ser puesto en marcha

Asuntos entrañados por la Gestión Ambiental

La envergadura de la gest ión ambienta l no se limita a polít icas cor rect ivas o a proyectos de planificación , sino que abarca mucho más campos, pues también esta relacionado a en tender y conocer las etapas del proceso ambiental, por consiguiente, puede abarcar los siguientes temas y aspectos:

Reducción de los agentes contaminantes

Detección de las causas y efectos de los problemas

Evaluación, control y prevención de los alcances de la actividad en cuestión.

Detecta las repercusiones sobre los ecosistemas

Selección de nuevos procesos de producción

Brinda información relacionada a temas de control ambiental

Brinda información y capacitación al personal encargado

Sustenta los estudios de impacto ambiental

Esta presente cuando ocurren accidentes de materia ambiental

Planificación de productos previo a su lanzamiento al mercado

Mide el nivel de alteración y desliga responsabilidades

Relaciona las secuelas de un impacto con las de otros impactos

Gestión de ahorro de recursos y energía

Sugiere comportamientos sociales y cambios en la opinión pública

Planificación Ambiental

La planificación ambiental esta referida a la elaboración de programas que buscan enmarcar el desarrollo posterior de acciones, esta planificación puede estar referida a:

Planificación de un ter r itor io, espacio geográfico o medio físico, en materia referida al suelo, aire, y agua.

Planificación de los recursos na tura les, en mater ia de conservación de la flora y fauna de una zona.

Planificación de los factores ambienta les, refer ido a l equilibr io de los ecosistemas.

Planificación del pa isa je, refer ido a l medio urbano y el desar rollo de la relación entre el paisaje urbano y el medio natural

Planificación de residuos, refer ido a l t ra tamiento de los desechos y restos contaminantes.

Planificación de act ividades económicas, consiste en la programación de acciones vinculadas al sector económico.


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Planificación empresar ia l, consiste en el sistema de acciones a seguir por los encargados de la dirección de la empresa.

Planificación globa l, abarca el conjunto de propuestas de ámbito general.

Planificación par t icula r , abarca el conjunto de propuestas de ámbito específico a un sector de producción.

La plan ificación ambienta l puede hacer uso de las propiedades de la planificación est ra tégica , a fin de opt imizar sus labores y el cumplimiento de sus objet ivos. La plan ificación est ra tégica es entendida como el a r te y la ciencia de formular , implementa r y eva luar decisiones in ter funciona les que permiten a la organización alcanzar sus objetivos.

Para el proceso de plan ificación se debe estudia r e in teractuar var ios factores:

Análisis del entorno social, legal, y político del país

Análisis interno de la organización.

Plantear valores, así como metas y objetivos.

Debe existir una responsabilidad con la sociedad

3.2. Principios de un Sistema de Gestión Ambiental

Los pr incipios van a determinar los va lores que hay que tener en cuenta cuando se diseña un sistema de gest ión ambienta l, es decir , van a marcar las pautas de lo más impor tan te a resa lta r para la est ructuración del sistema, así tenemos:

Responsabilidad compar t ida : Este pr incipio destaca que la cuest ión ambienta l es un problema común de la sociedad, por tan to todos son responsables de su deter ioro, y todos deben par t icipar en su cor rección , t an to au tor idades, empresar ios, y ciudadanos comunes. Por tan to se buscará mecanismos para permit ir que todo in tegran te de la sociedad pueda aportar y colaborar en las tareas.

Economía socia l ecológica : La aplicación de la economía no siempre compar te las ideas de la ecología , pero la economía vista desde el

ANÁLISIS DEL ENTORNO

RESPONSABILIDAD SOCIAL

VALORES y OBJETIVOS

ANÁLISIS INTERNO

ESTRATÉGIA


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punto de vista de cuant ificación de beneficios, resulta favorable para la sociedad inver t ir capita les en la recuperación del medio ambiente, pese a resu lta r un negocio poco ren table, por tan to el medioambiente no se puede considera r una empresa sino un bien público de la sociedad y por tan to necesita inversión de dinero para su conservación, obteniéndose como beneficio un lugar agradable para vivir.

Más vale prevenir : Esta refer ido a que es prefer ible plan tear polít icas que buscan prevenir problemas, an tes de tener que buscar soluciones a los problemas. No es convenien te espera r a que se presente el problema para recién actuar con soluciones, los planes deben permitir una vigilancia que impida que estos problemas se lleguen a concretizar.

Solución de ra íz: Esta concepción abarca el t ra tamiento del problema desde la fuente que la or igino, no desde las consecuencias originadas, por lo cual se prefer irá volcar los esfuerzos sobre los agentes per judicia les, pa ra luego pasar a subsanar los inconvenien tes provocados.

Respeto a la sostenibilidad: Se refiere a l respeto que debe or ien ta rse a las tasas de renovación de los recursos na tura les renovables, a l uso adecuado de los recursos no renovables, a la capacidad de asimilación del medio na tura l fren te a per turbaciones ext rañas, a la adaptación de los ecosistemas a los cambios, y a la protección de la biodiversidad.

El que contamina , paga : Este dicho es aplicado a la cuest ión ambienta l, de modo ta l que el responsable de la contaminación es qu ien debe pagar las consecuencias del problema, y por tan to encargarse de la solución de las a fecciones, o en todo caso sufr ir la sanción de acuerdo a la ley aplicable al caso.

El que limpia , cobra : En cont ra par te a lo an ter ior , aquel encargado de la prevención y conservación de medioambiente merece recibir todo el apoyo posible y los recursos económicos necesar ios para que desempeñe sus labores.

In tegración: Consiste en unifica r las labores relacionadas a la cuest ión ambienta l, y también relacionar da tos de proyectos an ter iores con los estudios que pudieran hacerse poster iormente, de esta forma el plan actua l recibe la ayuda de planes an ter iores, y en base a las cor recciones y evolución de las invest igaciones se podrán plantear mejores planes para el futuro.

Conciencia ambiental: Esta referida al pensamiento de la colectividad sobre asuntos de conservación ambienta l, puesto que todos somos


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agentes responsables del cu idado del medio ambiente, es necesar io t ransmit ir ese in terés a los demás de modo que forme par te de su conciencia , y este presente en el accionar dia r io de cada individuo. Será de igual importancia transmitir información relacionada al tema para formar una mejor idea sobre los problemas, causas, y soluciones.

Comunicación: Esta refer ido a hacer uso de medios de comunicación para t ransmit ir información per t inente, y así poder conocer la evolución de los planes, objetivos propuestos, autoridades encargadas, etc.

3.3. Medios para la Gestión Ambiental

Los medios u t ilizados en la gest ión ambienta l están const itu idos por un conjunto de inst rumentos prevent ivos, cor rect ivos, recuperadores, regenerativos, y compensativos, así tenemos:

Medios preventivos

Estos medios buscan una planificación or ientada a evita r la ocur rencia de problemas, manten iendo a las causas ba jo una constan te supervisación. Pueden ser:

Concien t ización socia l: Busca la sensibilización y la iden t ificación de la sociedad, a t ravés de la educación y t ransmisión de información.

Investigación: Son los estudios or ien tados a encont ra r nuevas tecnologías que generen una menor contaminación.

Base de da tos: Esta formado por un cúmulo de in formación referente al tema, actualizado, y de uso público.

Polít icas concretas: Son los planes elaborados para una causa en especial, que sirve de referencia para otro problema similar.

Vigilancia ambienta l: Es el plan refer ido a l monitoreo y supervisación del accionar de los agentes posibles de generar daño

Estudios de ca lificación: Consiste en asignar le un valor (ca lificación) a cier to agente, a fin de mantener lo en observación deacuerdo a una escala de grado de importancia

Antecedentes: Es la in formación referen te a l estado previo y a l compor tamiento an ter ior de un ámbito de referencia en vías de ser afectado.

Medios correctivos

Estos medios permiten solucionar los problemas presentados, pero también evita r que vuelvan a suceder el mismo t ipo de problema ba jo las mismas circunstancias. Cada problema necesita una solución


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diferen te, pero la in formación basada en la exper iencia ayuda para la presentación de propuestas oportunas.

Medios Recuperadores

Estos medios buscan subsanar los efectos causados, después de producida la alteración, pueden ser:

Restauración: Buscan retornar a la situación que se tenía an tes de producida la afección.

Reformación: Buscan adecuar el medio a las nuevas condiciones

Rehabilitación: Buscan crear condiciones necesarias para el nuevo desarrollo del medio

Medios Regenerativos

Estos medios van a permit ir repotencia r el medioambiente, a fin de br indar le mayor for ta leza para que pueda absorber posibles impactos futuros, puede ser:

Aumentar la resistencia : Busca mejora r las condiciones na tura les del medio a fin de mejora r su respuesta fren te a posibles efectos negativos.

Aumentar la asimilación: Busca lograr que el medio por si mismo sea capaz de readecuarse y absorber los efectos nocivos.

Medios Compensatorios

Estos medios buscan compensar un per ju icio median te un beneficio, los per ju icios comet idos cont ra el medioambiente de ca rácter ir reversible, serán est imados y cuant ificados, luego los medios compensa tor ios buscarán la forma de devolver dicha medida de per ju icio pero con signo cambiado, es decir a t ravés de acciones beneficiosas para el medioambiente.

Medios Económicos

Consiste en medios a t ravés de los cua les se fijan montos moneta r ios a ra íz de un daño producido, este monto se conver t irá en una sanción en contra de aquellos responsables del efecto negativo, pueden ser:

Multas: Es aquella t a r ifa que se cobra directamente por el hecho producido, su va lor esta especificado en un reglamento de conocimiento público, t ambién son aplicables en caso de que no se cor r ija el deter ioro causado. Por ejemplo una multa impuesta hacia una fábr ica por emit ir mayor can t idad de gases de lo especificado en los reglamentos.


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Impuestos: Es el monto pagado por todo aquel que hace uso del ambiente, y cuya finalidad es solventar los costos generados por la conservación ambienta l. Por ejemplo los impuestos por limpieza pública que cobran las municipalidades.

Subsidios: Es el apoyo económico que reciben las inst ituciones y organismos encargados de velar por la conservación ambiental

Medios Legales

Consiste en un conjunto de disposit ivos legales y normas, que fijan los límites a ciertos parámetros ambientales, y dictaminan procedimientos de operación en sectores urbanos e indust r ia les. Están amparados en la Const itución Polít ica y en acuerdos in ternacionales. Las normas son aplicadas a todos por igual bajo ninguna discriminación.

Medios Tecnológicos

Consiste en un conjunto de recursos dados por los adelan tos tecnológicos, se basan en los adelantos de la ciencia en sus diversos campos (medicina , biología , elect rónica , mecánica , a rquitectura , etc.). La ciencia constan temente presenta nuevos estudios y nuevos productos, por tan to los planes deben adecuarse y ser flexibles para poder incorporar estas innovaciones.

Otros medios

También se puede conta r con ot ros medios como son las encuestas, los test , estudios de fact ibilidad, estudios de market ing, recursos psicológicos y sociológicos, medios de comunicación masiva, etc.

4. IMPACTO AMBIENTAL

4.1. Estudios de Impacto Ambiental

El Impacto Ambienta l es en tendido como la diferenciación en t re el medioambiente sin el accionar humano, y el mismo medioambiente somet ido a l accionar humano, esto delimitado para un espacio geográfico determinado, y en un per íodo de t iempo determinado por un t iempo de in terés, además el accionar humano consist irá en el conjunto de acciones que comprenden el llevar a cabo un proyecto de desar rollo humano. No se puede aplica r el t érmino impacto ambienta l a la acción producida por fenómenos na tura les (terremotos, tormentas, lluvias), solamente debe intervenir el factor humano.


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La diferencia encont rada en el paso an ter ior es en tendida como el conjunto de cambios, modificaciones y a lteraciones que pueden sufr ir los elementos conformantes del ambiente, la per turbación puede esta r dir igida a un elemento o a varios. Existen impactos tota les y parcia les, dependiendo del número de elementos que se ven per turbados, así mismo el impacto debe ser aislado de las acciones perturbadoras ajenas al proyecto estudiado, puesto que la na tura leza puede recibir la in fluencia de muchos factores, por tan to las consecuencias de las acciones (humanas o na tura les) a jenas no deben ser tomadas en cuenta en un estudio de impacto ambiental.

E l impacto de una act ividad o desar rollo de un proyecto humano, se produce casi en forma na tura l, por los insumos que se u t ilizan , por el espacio que se ocupa, y por los residuos que son emit idos, sin embargo, no todas las modificaciones son per judicia les, existen a lgunas que resultan favorable para el medioambiente. Los impactos menores producidos por el hombre, no deben ser tomados en cuenta como ta les, porque su repercusión en la na tura leza es impercept ible, un ejemplo es el caso de solta r a limentos como granos en el suelo, para a limenta r a los pollos de una gran ja , se podr ía decir que esos granos no inger idos van a degradarse y degenerar el suelo, sin embargo esa apreciación no tiene consistencia por no ser de mayor importancia.

Según los reglamentos, los cambios deben ser notables, capaces de producir modificaciones apreciables, de lo cont ra r io no deben ser tomados en cuenta . Por tan to los estudios de impacto ambienta l deben medir el grado de alteración y perturbación que se puede originar.

En la ta rea de cá lcu lo y medida del impacto ambienta l, se rea liza una evaluación del impacto ambiente (EIA), la cua l es una act ividad cuyo fin es ident ifica r y pronost ica r el impacto en el ambiente biológico y físico, en un á rea geográfica y para un t iempo determinado or ien tado a l fu turo; además se ana liza las consecuencias sobre la sa lud y el bienesta r de las personas, las propuestas legisla t ivas y normat ivas, las polít icas del sector , los programas, los proyectos, y los procedimientos operativos.

Esta evaluación también implica comunicar lo hecho y actuado por el evaluador a los in teresados, para ello se elabora un manifiesto del impacto ambienta l (MIA), este documento es de ca rácter público, en el cua l se redacta lo actuado, ba jo un formato especificado por organismos au tor izados a n ivel nacional, estatal o local.

En el proceso de evaluación se puede tomar herramientas como son los inventa r ios ambienta les, que son una descr ipción del ambiente físico ta l como existe en un á rea dada , donde se lleva a cabo el estudio para una poster ior implementación de un proyecto. Además se rea liza auditorías poster iores a la construcción o implementación del proyecto, que tienen la finalidad de validad si los estudios rea lizados previamente han sido cor rectos, este nuevo estudio se realiza con un tiempo prudencial posterior al desarrollo de la construcción.


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Es necesar io elaborara un informe previo que sirva como punto de par t ida , este es presen tado an tes o a l mismo t iempo que el manifiesto de impacto ambienta l, este in forme previo cont iene un inventa r io ambienta l, en este se hace un recuento de los hechos en relación con las condiciones ambientales de la región en el momento de hecho el estudio.

En los in formes elaborados deben tomarse consideraciones y basarse en est imaciones de cambios fu turos, en el campo físico, biológico y socioeconómico, por ejemplo:

Campo físico: fenómenos na tura les, ter remotos, incendios, ca ída de la ca lidad del agua , perdida de nu t r ien tes en el suelo, a lteraciones climatológicas, volcanes, lluvias, sequías, neblina, etc.

Campo biológico: especies en peligro de ext inción , siembra de nuevos tipos de vegetación , t a la desmedida , nuevos nut r ien te que hacen que las plantas crezcan más rápidos, enfermedades en animales, etc.

Campo socioeconómico: Migración de población a una zona , pobreza , cambio de actitud social, cultura de valores, caída de la bolsa, etc.

Los estudios de impacto ambienta l deben esta r delimitados por un t iempo y un espacio. E l factor t iempo debe enmarcar los efectos y consecuencias desde la concepción de la idea de puesta en marcha de un proyecto hasta años después del in icio de operaciones, para terminar en la fase de abandono, pr incipa lmente se denotan 5 per íodos de t iempo, cada uno de los cuales exige un informe de punto de par t ida y un inventa r io ambienta l, estos son: en el t iempo presente duran te los estudios previos a la implementación , en la fase de const rucción e implementación , el t iempo inmedia to después a la t erminación del proyecto, var ios años luego de que empezó el funcionamiento, duran te la fase de abandono de insta laciones cuando estas ya no son usadas o son obsoletas.

De igual manera se necesita de un espacio físico, el cual debe incluir un área mayor a la que abarca el proyecto planteado; se deben tener en cuenta las consecuencias no solo sobre el suelo, agua , a ire de la zona , sino también sobre las especies de seres vivos que habitan la región , dent ro de estos seres vivos se considera a l ser humano (pueblos, comunidades, t r ibus selvá t icas). Además hay que delimitar una zona de in fluencia , esta zona abarca todos los lugares aledaños que pueden sufrir alguna consecuencia nefasta, si se produce un fenómeno na tura l o a r t ificia l que rompa el equilibr io plan teado en el proyecto y genere consecuencias distan tes (radiación , vien to que t ransmite olores, agua que se dirige a otros lugares).

E l estudio de impacto ambienta l debe servir para emit ir un diagnóst ico ambienta l, diagnost ica r una causa y un efecto significa conocer el problema e in terpreta r lo en todos sus términos, un diagnóst ico confiable permite elaborar los medios que permitan prevenir y corregir el problema.


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4.2. Generalidades de los Estudios de Impacto Ambiental

Conciencia Pública

El panorama mundia l esta cambiando constan temente lo que obliga a

estar en constante contacto con el medio que nos rodea, por tanto surgen ideas en base a los problemas de la vida diar ia . De la misma manera la concepción de la opinión pública esta refer ida a como los problemas del accionar diar io pueden a fecta r el desarrollo poster ior del ser humano, como estos son considerados y el punto de vista que estos generan en la conciencia ciudadana.

La población brinda su participación a través de la percepción recibida y t raducida por su esca la de va lores, complementada con la conciencia pública genera liza . La par t icipación puede ser volunta r ia y/o obliga tor ia dependiendo de la función desempeñada individualmente por cada individuo.

Hay que considerar que en todo proyecto se tiene por objetivo principal mejora r la ca lidad de vida de la población , pero la percepción o el modo de ver las cosas no es igua l para todos, cada individuo tendrá su punto de vista , mayormente este punto de vista dependerá del grado de in terés relacionado a l beneficio o per ju icio directo que puede recibir el individuo o conjunto de individuos.

Características del Impacto Ambiental

Las principales características que presenta el impacto ambiental son:

Carácter : Esta refer ido a la na tura leza del impacto, puede ser de carácter beneficioso o de carácter perjudicial.

Magnitud: Es la can t idad en términos medibles, puede esta r dado en diversas un idades, como por ejemplo número de personas, hectá reas de t ier ra , met ros cúbicos de agua , toneladas de basura , dB de ru ido, etc.

Incidencia : Se refiere a l grado de sever idad y repet it ividad de un fenómeno sobre una zona , población , o factor ambienta l. Esta condicionado a factores como: Inmedia tez, per iodicidad, regular idad, acumulabilidad, reversibilidad, recuperabilidad, y capacidad de asimilización.

Lugar: Es el espacio geográfico o área donde se ejerce influencia.

Tiempo: Es el lapso de t iempo desde que sucede el fenómeno hasta que se ve las primeras reacciones y alteraciones.


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Sinergia : Consiste en el reforzamiento de var ios eventos simples para conformar un evento mayor , que puede ocasionar mucho más a lteración . También puede exist ir una compensación en t re impactos beneficiosos y perjudiciales.

Modalidades de Informe

Dependiendo del grado de dependencia del proyecto con relación a un informe de impacto ambienta l es que se fija la modalidad de dicho informe, es decir que un proyecto de mayor impor tancia y con mayor grado de ident ificación con los problemas ambienta les, requer irá un t ipo de informe distinto a un proyecto de menor envergadura, así tenemos:

Informe del impacto ambienta l: Se aplica a proyectos en los que de an temano se les a t r ibu ía un impacto ambienta l mín imo. Consiste en unas simples consideraciones sobre el efecto previsible rea lizado sobre a lguna lista de revisión previamente especificada . Es el n ivel mínimo de profundidad en un estudio.

Evaluación simplificada de impacto ambienta l: Se aplica a proyectos en los que de an temano se les a t r ibu ía un impacto ambienta l medio. Consiste en la iden t ificación , ca racter ización y va loración cua lita t iva tanto de magnitud como de incidencia de un proyecto.

Evaluación deta llada de impacto ambienta l: Se aplica a proyectos en los que de an temano se les a t r ibuía un impacto ambienta l fuer te. Consiste en la cuant ificación , va loración , medidas cor rect ivas, programas de vigilancia ambienta l y todas la demás fases que complementen un informe detallado.

Evaluación preliminar del impacto ambienta l: Cont iene la misma información que la eva luación deta llada , pero en base a la in formación existen te y los cor respondien tes t raba jos de campo. Sirve de antesala a la evaluación detallada preliminar.

Evaluación deta llada preliminar : Es un complemento de la evaluación preliminar , agrega da tos necesar ios, muest ras, y demás información complementa r ia . Su cor rección fina l const ituye la evaluación detallada de impacto ambiental.

Análisis del Estudio

La labor de ana liza r el estudio se lleva a cabo median te el estudio de los elementos presentados en el informe fina l, pa ra ello se t iene en cuenta los conceptos plan teados en este, los cua les deben guardar concordancia con los planteamientos en todo el estudio, los cuales son:


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Objet ivos del estudio: El estudio debe esta r encaminado a cumplir una misión , esta misión se deta lla en los objet ivos que se busca cumplir si es que se quiere logra r la fina lización del estudio. Los objet ivos pueden ser de muchos t ipos (económicos, socia les, tecnológicos, est ra tégicos, etc.) pero siempre deben guardar relación con las conclusiones a las que llega el estudio.

Metodología : Es el conjunto de pasos a seguir por el estudio, a fin de par t ir de los objet ivos para llegar a las conclusiones se denotan por la metodología , por tan to comprenderá el camino sistemát ico, los cronogramas, agendas, mater ia les y recursos necesar ios para el desarrollo del estudio

Conceptos y conclusiones: Toda información ver t ida sobre el in forme es el resu ltado de un t raba jo profesiona l y que merece la más a lta credibilidad, por lo tan to las conclusiones a las que se lleguen en el estudio servirán de base para dar luz roja o verde a un proyecto.

E l hecho de desar rolla r un estudio debe responder a una razón, en la que par t icipa la in tegración ambienta l de estudiosos y estudiados, por lo que el aná lisis toma en consideración este punto, el estudio debe responder a las siguientes condiciones:

Legislación ambienta l que le a fecta : Dado por el conjunto de normas jur ídicas que son aplicables para la mater ia en cuest ión y dentro del sector de gobierno cor respondien te (pesquer ía , miner ía , agr icu ltura , energía , etc.). Estas normas son dadas por en tes nacionales, basados y apoyados en normas internacionales.

Relación con los planes existen tes: Debe exist ir una concordancia con planes de desar rollo existes, así como con polít icas y direct r ices dadas por las autor idades, como pueden ser los planes urbaníst icos de la municipa lidad, la polít ica de apoyo a l cu lt ivo en la selva , planes de erradicación de contaminantes en un determinado río, etc.

Loca lización geográfica : Previo a l desar rollo del estudio se debió determinar el á rea geográfica que abarca el proyecto, para luego pasar a eva luar que fenómenos se podr ían producir en dicha área , lo que constituye el entorno del estudio.

Tiempo de prueba : Esta dado por el per íodo de t iempo en el cua l se pueden presenta r anomalías, dado desde el t iempo inmedia to poster ior a l desar rollo del proyecto hasta un t iempo razonable, dicho t iempo razonable será eva luado y se ana liza rán las consideraciones del ambienta lista para considera r dicho t iempo como el más prudencial.


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Condiciones ambienta les: Se analiza rán las condiciones na tura les a las que puede estar sujeto el área de afección del proyecto, puesto que estas condiciones pueden a fecta r , y degenerar los estudios de impacto ambienta l que no considera ron esta a fección como impacto propio del proyecto.

Relación del proyecto con su en torno: E l aná lisis del estudio implica el conocimiento de la in teracción de los componentes del ambiente dent ro del á rea de afección del proyecto, t an to en el ámbito de los seres humanos (relaciones socia les, económicas, cultura les, polít icas) como en las relaciones de los an imales y plan tas con su en torno biótico y abiótico.

Incorporación de nuevas act ividades: E l estudio debe considera r que un cambio en una zona puede influ ir en la incorporación poster ior de nuevos cambios, por ejemplo si se insta la una fábr ica a or illas de un r ío, pues bien , el estudio puede indicar que el agua del r ío asimilará los contaminantes, todo esta bien hasta acá , pero si ya hay una fábr ica ot ras fábr icas también quer rán insta la rse en la zona , o ta l vez ocurra una migración de personas a la nueva zona, se pueden instalar nuevos negocios, y ta l vez dicha ciudad no este preparada para tan ta act ividad. Por tan to el estudio debe prever estos comportamientos, y el aná lisis del estudio debe comprobar los cr iter ios para considera r dichos comportamientos.

De manera genera l cua lquier invest igación puede ana liza rse en t res niveles:

Nivel básico: Es el aná lisis elementa l de las condiciones más sobresalientes, se basa en la comparación con una lista de parámetros previamente defin idos y estandar izados. Si el estudio no cumple con la totalidad de estos parámetros debe ser rechazado.

Nivel in termedio: Es un aná lisis de la forma y del fondo, es decir , se evalúa la ca lidad de la información ver t ida en el t raba jo, así como la manera de expresar lo y deta lla r lo, también se eva luará la manera como se a tañe el en torno ambienta l y la manera como se en t relazan los escenarios involucrados.

Nivel exper to: Involucra todo el marco de acción del estudio, este aná lisis es el más completo y deta llado que se puede hacer , y sobre sí se fundamentan las concepciones para fu turas invest igaciones. Un estudio puede no cumplir todos los requisitos de este análisis, pero lo cual no lo excluye pero si lo invita a enmendarse.


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Técnicas para la Evaluación del Impacto

Para determinar los impactos producidos cont ra el medio ambiente se

utilizan básicamente las siguientes técnicas y herramientas:

Cuest ionar ios: Consiste en proporcionar una lista de temas sobre aspectos concretos y específicos más importantes a tener en cuenta en la invest igación . Se basan en la exper iencia del eva luador , y en los conocimientos del proceso por parte de los evaluados.

Mapas superpuestos: Consiste en un conjunto de mapas que representan las ca racter íst icas socia les y ambienta les del á rea de proyecto, los cuales se superponen para tener una idea de conjunto de la zona estudiada . Estos mapas van a permit ir conocer que factores son los más sensibles, además se conocerá los efectos que pueden generarse sobre estos.

Matr ices: Consiste en una modalidad más sofist icada de representar un conjunto de cuest ionar ios. En un eje de la mat r iz se representan los factores ambienta les y socia les, en el ot ro se representan las acciones y act ividades. Las mat r ices t ienen la fina lidad de permit ir iden t ifica r las relaciones causa-efecto en t re las acciones y los factores ambientales.

Redes: Permiten ident ifica r las act ividades del proyecto y establecer los sistemas de relaciones causa-efecto en los factores ambienta les. Permite además reconocer si una acción puede causar una cascada de impactos cuya representación permite ident ifica r los efectos producidos.

Confiabilidad del Informe

El informe t iene que pasar por una etapa de va lidación , esta etapa comprende la va loración de los resu ltados, y la poster ior aceptación o rechazo del estudio. Este aná lisis es una cuest ión netamente basada en cr iter io, tener este cr iter io implica un conocimiento profundo del en torno y del medio socio-cu ltura l. Las va loraciones están muchas veces guiadas por estándares legales, y por resoluciones de actuados anteriores.

Sin embargo es siempre difícil separar las cuest iones persona les y la opin ión propia , pa ra pasar a una opin ión objet iva basada en hechos; la labor se complica más cuando se t iene que evaluar supuestos que aparen temente se tendr ían que suceder . En el ámbito de la confiabilidad de un informe existen complejidades dadas por el factor t ecnológico empleado para las eva luaciones, este debe relacionarse con los en tornos socia les y económicos dent ro de una normativa jurídica, y todo acorde a la ley de los principios y valores personales y propios del evaluador.


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Por tan to el pr incipal agente determinante de la ca lidad y veracidad del in forme será el propio desar rollador del estudio, y aquel o aquellos encargados de dar el visto bueno a l in forme deberán tener los pensamientos casi acorde a las ideas concebidas y ver t idas en el estudio, a fin de no genera r una falta de confiabilidad ocasionada por discrepancias en los puntos de vista.

Un agente secundar io pero igualmente impor tan te, esta const itu ido por el equipo encargado de redacta r el informe, que por er ror puede omit ir o agregar términos que pueden cambiar el sen t ido de la idea que se quiso realmente expresar.

Existe una va lidación empír ica , basada en procesos de reflexión y raciocinio común, for jadas a par t ir de la exper iencia acumulada y por las vivencias, observaciones, indagaciones, sondeos, etc. Existe ot ra va lidación más cien t ífica y sistemát ica , que implica el uso de medios, técn icas, y modelos de comprobación.

Código del Medio Ambiente y de los Recursos Naturales

Este código es la norma más impor tan te, después de la Const itución Polít ica , en temas de protección ambienta l, con respecto de los Estudios de Impacto Ambiental (Art.8°-13°) exige que todo proyecto de obra o actividad, de carácter pública o pr ivada , que puede provocar daños no tolerables al ambiente, requer irá de un estudio de impacto ambienta l, además estos deben contener una descr ipción de la act ividad desar rollada , así como los efectos directos e indirectos de dicha act ividad en el medio físico y socia l, a cor to y la rgo plazo, t ambién deberá contener las medidas necesar ias para evita r o reducir el daño a niveles tolerables.

Los estudios sólo deberán ser elaborados por las inst ituciones públicas o pr ivadas debidamente ca lificadas y regist radas an te la au tor idad competente. La au tor idad competen te seña la rá los demás requisitos que deberá contener el estudio. E l costo del estudio es asumido por el t itu la r del proyecto o actividad.

Los estudios son de ca rácter público, y esta rán a disposición del público en genera l, sin embargo los in teresados podrán solicita r que se mantenga en reserva determinada información, cuya publicidad pueda afectar sus derechos. La au tor idad competente podrá exigir la elaboración de un estudio, para cua lquier act ividad en curso que este provocando impactos negativos en el medio ambiente, y para requer ir la adopción de medidas correctivas.


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4.3. Clasificación del Impacto Ambiental

El impacto puede tener muchas cusas y consecuencias, siendo estos los factores determinantes de su clasificación, así tenemos:

Impacto por sobreexplotación:

Están refer idos a las act ividades que hacen uso de los recursos na tura les de forma desmedida y brusca , y que rompen el equilibr io que permite el desarrollo sostenible y la natural recuperación, a su vez pueden ser:

Sobreexplotación de recursos naturales renovables: Por ejemplo: tala de bosques, pesca de peces todavía en etapa de crecimiento, pastoreo siempre en el mismo lugar o con gran can t idad de an imales, recolección de fru tos silvest res, cu lt ivos consecut ivos sin permit ir a l suelo recuperar sus nutrientes, consumo de agua, etc.

Sobreexplotación de recursos na tura les no renovables: Por ejemplo: ext racción y uso de pet róleo, ext racción y uso de gas na tura l, explotación de minerales, etc.

Extracción de recursos no renovables sin agota r los: Por ejemplo: modificación del suelo para desenter ra r restos a rqueológicos, insta lación de redes de a lta tensión , u t ilización de piedra y arena para elevar edificaciones, etc.

Impacto por ocupación:

Este se refiere a l cambio generado a l hacer uso de un espacio de ter r itor io, y también por la t ransformación de este espacio. La ocupación de un lugar geográfico puede ser t ransitor ia o permanente, pero los que mayor afectan son los de ca rácter permanente, como const rucciones de casas, edificios, fábr icas, puentes, represas, canales, etc. Implican la a lteración de factores climát icos, lo que genera que especies acostumbradas a cier tas condiciones se vean obligadas a var ia r sus hábitos a fin de no resultar per judicadas. La ocupación más genera lizada es la que se da sobre la t ier ra , pero también se puede dar en el agua (islas a r t ificia les, bases de ext racción de combust ibles), y en el a ire (basura espacial proveniente de restos de satélites y naves espaciales que flotan en las capas a ltas de la a tmósfera). La ocupación también puede ser a zonas donde viven comunidades indígenas y selvá t icas a fecta la conducta y comportamiento de sus habitan tes, a lterando las act ividades económicas y sociales de la zona.


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Impacto por contaminación:

Este t ipo de impacto engloba los efectos de la contaminación del medio ambiente, expresada en sus diversos t ipos. La medición de los efectos de esta contaminación y la manera como repercu ten estos efectos sobre la vida del hombre y las demás especies, conformarán el impacto generado por contaminación . Así mismo se evaluará la capacidad de asimilación de la naturaleza frente al agente contaminante.

Impacto por falta de actividad:

Hay zonas que necesitan de la constan te ayuda del ser humano, esta ayuda significa emprender campañas y labores de cu idado de restauración del equilibr io roto por fenómenos na tura les. Puede ser de dos t ipos dependiendo de si se muest ra act ividad en la zona , o se ca rece de actividad:

Impacto generado por subact ividad: Se refleja a t ravés de la subexplotación de los recursos na tura les. Por ejemplo: abandono de t ier ras de cult ivo, crecimiento de poblaciones de an imales, erosión del suelo, desaparición de paisajes, etc.

Impacto generado por la pasividad: Son dados por fenómenos na tura les o a r t ificia les. Por ejemplo: presencia de incendios foresta les por fa lta de prevención . También están incluidos dent ro de esta ca tegor ía la fa lta de denuncia de un hecho que per judica el ambiente como por ejemplo, saber que una fábr ica hecha desechos tóxicos a l agua y no denuncia r el hecho a las au tor idades competentes.

Impactos Positivos

Como no todo puede ser malo, t ambién existen impactos que causan un bienestar para el medioambiente, así tenemos:

Algunas act ividades ayudan a l desar rollo socia l, cu ltura l y cien t ífico de las comunidades, como es el caso de llevar maquinar ias, energía eléctrica, servicios de comunicación a pueblos de la sierra.

El apor te cont inua median te nuevas técnicas que permiten a las especies adaptarse al medio y desarrollarse mejor, como es el caso de la manipulación genét ica para permit ir que cu lt ivos que solo crecen en climas cá lidos crezcan también en climas fr íos, también están los casos de combinar ganado a fin de conseguir an imales mas grandes y con mayor masa de músculos, las vacas también sufren la manipulación genética para brindar mayor cantidad de leche.


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La ext racción de especies an imales en peligro de ext inción , t iene buenos efectos cuando se busca que estos an imales se reproduzcan en cau t iver io para luego libera r a las cr ías en una edad que ot ros depredadores no les puedan causar daño

El pa isa je urbano también es a lterado cont inuamente, pero en estas a lteraciones se busca una a rmonía y una estét ica que t ransmita confort a los habitantes.

La biodiversidad de especies an imales y vegeta les presen tes en los zoológicos puede parecer cruel para a lgunos, pero en t re sus efectos posit ivos t iene el de t ransmit ir conocimientos rea les acerca de la naturaleza que nos rodea.

La a lteración del orden na tura l de las aguas de los r íos, puede tener efectos posit ivos o nega t ivos sobre el clima de zonas vecinas, pero de todos modos t iene efectos posit ivos sobre las t ier ras de cult ivo a las que van dirigidas las aguas.

4.4. Metodología para el Estudio

E l estudio de impacto ambienta l requiere conta r con conocimientos y un cr iter io for jado por la exper iencia , es necesar io el apor te de cient íficos conocedores de los estudios, y sobre todo es necesar ia la colaboración de los residentes y personas entendedoras del en torno de a fección . La forma como van a in teractuar estos agentes será marcado por una metodología ; por tan to se en t iende por metodología a la secuencia de pasos que buscar a lcanzar un objetivo.

La metodología es un inst rumento para el desar rollo del t raba jo, que va a permit ir gu ia r el compor tamiento y desenvolvimiento de las personas compromet idas con el progreso del estudio. El t raba jo es siempre de modo in terdisciplinar io, es decir que in tervienen personas de diferentes profesiones, y todos t ienen que saber habla r el mismo lengua je de modo que el flu jo de información sea claro y ordenado.

Los efectos ambienta les surgen de las relaciones ent re las act ividades humanas y su en torno, por lo que es necesar io que aflore una unificación y una combinación de estos agentes, dando lugar a la in tegr idad ambienta l, la cua l persigue que ambas par tes formen una unidad consolidada , que implique incorporar sensibilidad, conocimiento, compromiso y responsabilidad sobre el ambiente, en los procesos de toma de decisiones.

La consolidación de la in tegr idad ambienta l exige una ser ie de requisitos:


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Buscar la coherencia ecológica , es decir el equilibr io en los ecosistemas, y la armonía entre los seres vivos y su hábitat.

Buscar a rmonía en el pa isa je, es decir , que el panorama visua l sea agradable tanto al ser humano como a los demás seres.

Buscar la a rmonía socia l, es decir , que la población se sien ta cómoda frente a los cambios.

Afin idad inst ituciona l, es decir que no haya conflictos en t re las autoridades de las instituciones encargadas.

Los estudios son desar rollados con la fina lidad de prever que alteraciones se pueden presentar frente a cambios en el ambiente, ocasionados por proyectos de desar rollo humano. Los estudios de impacto ambienta l deben contemplar dicho impacto para todas las etapas del proyecto, estas etapas son:

1° Formulación: Desde que se concibe la idea hasta que se decide inver t ir . En esta etapa se rea liza los estudios previos (mercado, ingeniería, financiación, etc.)

2° Ejecución: Desde que se decide inver t ir hasta la puesta en marcha . En esta etapa se hacen los estudios de ingeniería de detalle, compra de tecnología , const rucciones y obras civiles, cor rección del financiamiento, etc.

3° Operación: E tapa product iva del proyecto, es la etapa de recuperación de la inversión . En esta etapa el proyecto esta en funcionamiento y generando beneficios.

E l t raba jo metodológico es sistemát ico, es decir que sigue un camino guiado por una secuencia de pasos predefinidos, pese a ello, su aplicación debe hacerse a lternando avances y ret rocesos a t ravés de los cua les se van ident ificando y comprendiendo las repercusiones, y ramificaciones del proyecto sobre su entorno.

La metodología a seguir en un t ípico estudio de impacto ambienta l será dada por los siguientes pasos:

Descripción del proyecto de estudio

Determinación del ámbito de referencia

Diagnóstico del entorno

Identificación de acciones

Identificación de factores sensibles

Indicadores de susceptibilidad

Cifrado del impacto

Presentación del informe

Descripción del proyecto de estudio

Esta etapa consiste en conceptuar que se va a hacer , es decir , fija r los objet ivos que van a regir el estudio, ana liza r los medios y mater ia les a ser empleados, y pr incipa lmente just ifica r la razón por la cua l será necesar io emprender la invest igación . La descr ipción del proyecto t iene


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como antesa la la concepción de la idea , la cual es ya conceptualizada en términos gráficos y escr itos median te un informe descr iptor del proyecto de estudio.

Determinación del ámbito de referencia

El ámbito de referencia es el entorno que cubre la zona de afección o zona de influencia , en ot ras pa labras es el á rea geográfica sobre la cua l se desar rolla rá un proyecto de desar rollo humano, y en donde se t iene que rea liza r la invest igación para determinar las a fecciones que se generarían; comprende además todos los elementos que habitan en el interior de dicha área

Este ámbito de referencia puede agruparse de la siguiente manera:

Medio físico: los const ituyen el a ire, agua , suelo, clima , vegetación, fauna, paisaje, etc.

Población humana: act ividades, formas de vida , costumbres, relaciones in terpersonales, condiciones de t raba jo, flu jos económicos, etc.

Infraest ructura : conformado por el conjunto de edificaciones humanas y const rucciones, como casas, parques, losas deportivas, redes de alumbrado, redes de comunicaciones, etc.


Consiste en rea liza r un aná lisis previo a la in tervención del proyecto, es decir , previo a l desar rollo de la acción per turbadora , por tan to será un diagnóst ico del ámbito de referencia previa a la in tervención del hombre. Este diagnóst ico debe ser expresado con la ayuda de medios grá ficos (diagramas de flu jo, mapas, cuadros estadíst icos, etc.) de modo de permitir una comprensión más fácil.

El bloque del informe correspondiente al diagnóstico debe contener:

Una descripción del estado actual

Una explicación del porque de ese estado

Una interpretación de las causas que lo afectan

Una predicción de su evolución a futuro

E l aná lisis predict ivo de la evolución del ámbito de referencia sin la intervención del ser humano, esta refer ido a l comportamientos de los componentes del ambiente en una evolución na tura l, en ot ras pa labras, como se compor ta r ía la zona afectada sin que se implementa ra el proyecto, para un t iempo determinado. La respuesta a este análisis va a servir para comparar y determinar las modificaciones que provendrían de la acción del hombre.


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Identificación de acciones

Consiste en determinar que acciones pueden genera r o provocar un daño, modificación o a lteración en el ambiente, estas acciones deben cumplir ciertas características:

Deben ajustarse a la realidad del proyecto

Deben ser capaces de provocar efectos notables

Deben ser excluyentes e independientes unas de otras

Deben poder ser fácilmente identificables

Deben ser localizables sobre un área geográfica

Deben poder ser medidos y expresados en unidades

Deben presentar una ubicación en el tiempo y en el espacio

Las acciones una vez ident ificadas deben ser llevadas a diagramas grá ficos (diagrama de bloques, diagrama de flu jo, diagrama secuencial) de modo que puedan relacionarse unas con ot ras pero sin exist ir un encubr imiento de unas hacia ot ras. Toda la in formación recogida va a servir para a limenta r una base de da tos genera lizada , complementada con los datos de las etapas posteriores.

Identificación de factores sensibles

Esta refer ido a la ident ificación de los factores del medioambiente suscept ibles de verse per judicados por la influencia de per turbaciones generadas por el accionar humano. Estos factores pueden ser elementos físicos, seres vivos, condiciones de vida , costumbres, relaciones humanas, etc.

Estos factores deben reunir ciertas condiciones:

Deben transmitir información del medio

Deben ser representativos del medio

Deben ser independientes unos de otros

Deben ser de fácil identificación

Deben poder ser medidos y expresados en unidades

Estos factores deben apor ta r in formación del medio que permita conocer de que forma pueden ser a fectados, y cua l ser ía la mejor solución para sosegar dicha molest ia , pa ra ta l efecto conviene que t ransmiten información referente a:

Tasas de renovación para los recursos renovables

Ritmos de consumo de los recursos naturales

Intensidad de uso límite, sin generar detrimento.

Consumo y desgaste natural de los recursos

Capacidad de dispersión y asimilación del medio frente a agentes extraños

Capacidad de au todepuración y disipación de mater ia l contaminante


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Indicadores de susceptibilidad

Consiste en determinar de qué manera se puede expresar la un idad de medición de un factor sensible a l cambio. Estos indicadores dan una idea de una unidad medible de agravio o beneficio que pueda recibir el ambiente. Puede estar dado en términos cuantitativos y/o cualitativos:

Cuant ita t ivos (indican cant idad), por ejemplo: número de habitan tes sin vivienda , met ros cúbicos de agua , cilindros de petróleo, pies cúbicos de ácido, hectáreas de terreno, etc.

Cualita t ivos (indican cua lidad), por ejemplo: t er reno pobre en nut r ien tes, población de escasos recursos, agua verdusca , olor desagradable, etc.

Cifrado del impacto

Consiste en asignar les una can t idad determinada de beneficio o daño a un factor sensible frente a l cambio, y para ello se hace uso de las un idades radicadas en los indicadores de suscept ibilidad. El grado de mayor o menor incidencia, estará dado por una escala simple predefinida, como por ejemplo: a fecta mucho, a fecta poco, no a fecta , beneficia poco, beneficia mucho. Existen impactos que por su insignifican te apor te no pueden ser considerados como impacto propiamente dicho, y por tan to se denominan impactos despreciables. La mejor forma de expresar los resultados es mediante cuadros estadísticos.

Presentación del informe

Por ú lt imo, se presenta rá un informe deta llado, que abarca todo lo actuado, desde la concepción de la idea hasta las conclusiones fina les. El conten ido del informe se concreta rá a los aspectos rea lmente impor tan tes. Este documento const itu irá la prueba de presencia de impacto posit ivo o nega t ivo sobre una zona en cuest ión en un t iempo determinado, y bajo la perturbación de un proyecto específico.

A cont inuación se muest ra un ejemplo de las par tes que debe presenta r el in forme fina l del estudio de impacto ambienta l, a sí como el contenido de información que debe expresar el estudio elaborado:

Título

Equipo de investigadores

Índice

Presentación

Introducción

Resumen

Objetivos


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Metodología de trabajo

Recursos y materiales empleados

Sustento teórico

Normativa legal aplicada

Localización del impacto


Acciones causantes de impacto

Factores sensibles a impacto

Impactos identificados

Valoración de los impactos

Cifrado del impacto

Resultados obtenidos

Políticas de prevención y corrección

Conclusiones

Anexos

4.5. Políticas de Prevención y Corrección

Está dado por el conjunto de medios generados a fin de buscar soluciones fren te a problemas de impacto ambienta l, la s polít icas buscan acopla r medidas de prevención , cor rección , protección , y compensación , de los posibles efectos originados a raíz de la influencia del accionar humano.

Las ideas y propuestas pueden volcar su accionar sobre el agente influyente, para mejorar su comportamiento, evitar su presencia, disminuir su accionar , modifica r sus ca racter íst icas, compensar su in fluencia , y aprovechar sus beneficios. Cabe resa lta r que el tema de soluciones es muy amplio, tan to que se podría hacer un nuevo estudio de investigación al respecto.

E l proceso de búsqueda y eva luación de propuestas y polít icas de solución puede seguir los siguientes pasos:

Concepción y conceptualización de ideas relacionadas a l t ema, que provocan un sincronismo en t re los agentes ambienta les y los medios comunes de tratamiento de estos agentes.

Generar una lista de posibilidades, y evaluar las posibles repercusiones de cada acción.

Una vez depurada la lista , se procederá a descr ibir , deta lla r , cuantificar y valorizar las mejores ideas.

For ja r una idea concreta , ana liza r la , e in ter lazar la con las demás ideas.

Luego se pasa a una etapa de recepción de cr ít icas a cerca de la idea propuesta.

Una vez replan teada la idea , se le a t r ibu irá un carácter de conclusión, para pasar luego a su publicación.


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Las ideas y propuestas pueden ser de dist in tos t ipos dependiendo de muchos factores, así tenemos:

Según el tipo y gravedad del impacto

Obligatorias, son presentadas de manera imperativa

Convenientes, son presentadas a manera de recomendación

Sugeridas, son presentadas a manera de comentario

Impropias, son aquellas que no t ienen razón de ser porque el impacto provocado no lo permite, o por no presentar una solución pertinente y viable.

Según su aplicación y función

Protectoras, son aquellas que buscan proteger y sa lvaguardar el ambiente.

Correct ivas, son aquellas que buscar a lterna t ivas enmendadoras y rectificadoras de la afección provocada.

Recuperadoras, son aquellas que luego de provocado un daño buscan regresar a los afectados a su estado original.

Regenera t ivas, son aquellas que buscan repotencia r el equilibr io natural, mejorando sus características.

Compensator ias, se aplica a condiciones ambienta les ir reversibles, en donde la única a lterna t iva es equipara r las condiciones ambientales a fin de nivelar los efectos.

Según su ámbito de acción

Generales, son aquellas soluciones aplicables a todo el entorno y a todos los componentes

Par t icula res, son aquellas soluciones dir igidas a cier tos componentes específicos.

Individua les, son aquellas soluciones que solo a tañen a un problema específico.

Las ideas y propuestas deben cumplir a lgunas condiciones antes de ser aceptadas como conclusiones, estas son:

Deben ser viables, su desarrollo debe ser posible de llevar a cabo.

Deben ser coherentes con el proyecto de desarrollo.

Deben ser eficaces, deben cumplir los objet ivos para los cua les fueron planteadas.

Deben ser eficien tes, los objet ivos cumplidos deben guardar relación con los recursos utilizados.

Deben presenta r una facilidad para su implementación , cont rol mantenimiento, y seguimiento.

Una medida prevent iva es la llamada vigilancia o monitoreo ambienta l, que consiste en analizar constan temente el compor tamiento de los agentes par t icipantes de un medio, y que cumplen las condiciones para ser considerados como agentes per judicia les potencia les. La vigilancia también


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implica señala r los t ipos de situaciones que pueden darse y su n ivel de intensidad para cada situación.

5. AUDITORIA AMBIENTAL

5.1. Concepto y Generalidades

La auditor ía ambienta l nació como consecuencia del aumento y la complejidad de la normat iva concern ien te a l medioambiente, acompañada por la fa lta de observación del cumplimiento de las t a reas cor rect ivas post impacto; surge con el fin de ver ifica r el cumplimiento de leyes, por lo que se le conocía como auditor ía del cumplimiento medioambienta l. Poster iormente recibió muchos nombres con un sign ificado parecido, como ecoauditor ía , revisión medioambienta l, evaluación ambienta l, para fina lmente ser conocido más comúnmente como auditoría ambiental.

La auditor ía ambienta l const ituye un medio o un inst rumento de gest ión , que consiste en una evaluación sistemát ica , documentada , per iódica , y objet iva de la eficacia en los sistemas de gest ión y polít icas dest inadas a la protección y conservación del medioambiente. Tiene por fina lidad facilit a r el cont rol de los elementos que pueden causar efectos nega t ivos, así como de los elementos suscept ibles de ser a fectados, t ambién t iene por fina lidad evaluar y va lora r el cumplimiento de los requisitos, estándares y disposiciones reglamentarias en materia ambiental.

E l objet ivo pr incipal de la auditor ía es conocer las á reas problemát icas, pa ra de inmedia to cor regir los desper fectos an tes que a lgún supervisor visite las insta laciones encont rando a la empresa en fa lta . Para efectos de terminología se en tenderá por empresa a aquel cent ro de desar rollo de act ividades indust r ia les y/o socia les que generan a lteraciones en medioambiente circundante.

Existen objet ivos de ca rácter genera l, que engloban toda la act ividad concerniente al medioambiente, estos son:

Verificar y conocer la situación ambiental real

Identificar las fallas y plantear medidas correctivas

Contar con documentos que acrediten las condiciones de la empresa respecto al cuidado medioambiental

También existen ot ros objet ivos par t icu la res, que se refieren a temas más específicos, como por ejemplo:

Verificar el cumplimiento de la legislación ambiental

Detectar los puntos débiles y los puntos fuertes de la empresa

Examinar las políticas de gestión ambiental

Conocer los tipos de desechos generados

Prevenir accidentes


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Ahondar el conocimiento del proceso

Definir las obligaciones individuales de cada trabajador

Aislar responsabilidades

Llevar a términos monetarios los beneficios y afecciones encontradas

Establecer mejoras en los sistemas de seguridad

Existen dos modalidades en cuanto a la complejidad de la auditor ía , cada una de ellas cor responderá a la act ividad específica que este involucrada en la acción, así podemos tener una auditor ía deta llada y una auditor ía simplificada.

La modalidad detallada corresponderá a actividades como por ejemplo, producción de plaguicidas, cen t ra les nucleares, fabr icación de neumát icos, P lan tas de t ra tamiento de residuos tóxicos, azucareras, construcción de carretes de gran tráfico, entre otros.

La modalidad simplificada cor responderá a act ividades como por ejemplo, plan tas de dist r ibución de gas, t ra tamiento y eliminación de lodos, hospita les, restauran tes, hoteles, campos de golf, clubes campestres, entre otros.

La auditor ía es llevada a cabo dentro de un ámbito de facu ltades, funciones, y competencias, así tenemos:

Dentro del ámbito ambiental:

Permite la evaluación de la efectividad de la gestión ambiental

Proporciona a l auditado, la opor tun idad de mejora r sus sistema de gestión

Brinda información referente al tema

Permite las mejoras en posteriores auditorías

Permite plan ifica r el accionar empresar ia l y socia l sobre el medioambiente.

Brinda conocimientos sobre seguridad e higiene

Dentro del ámbito legislativo:

Verifica el cumplimiento de la normativa

Permite identificar a los responsables

Reduce el riego de incumplir las disposiciones

Permite elaborar políticas de planificación

Permite aplicar multas y sanciones

Sirve de base para modificaciones en la normativa

Ayuda a los órganos de gobierno a determinar el grado de importancia de la violación de las disposiciones

Dentro del ámbito económico:

Permite ahorrar costos

Brinda confianza para créditos bancarios

Aumenta el valor de las acciones de una empresa

Reduce el costo de los seguros


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Detecta oportunidades de negocio

Dentro del ámbito productivo:

Brinda una imagen de producto ecológico

Vuelve más competitivo al producto

Permite comercializar nuevos productos

Permite mejores niveles de calidad de producto

Brinda aceptación por parte de la opinión pública

Permite conocer el proceso productivo

Permite conocer el empleo de las materias primas

Dentro del ámbito social:

Genera puestos de trabajo

Permite a los t raba jadores conocer el desar rollo de la empresa donde laboran

Permite conocer mejor la naturaleza en que vivimos

Transmite confianza a la ciudadanía

Equipo Auditor

El equipo auditor es entendido como la persona o conjunto de personas que rea lizan las labores de auditor ía , estas personas pueden ser t raba jadores de la empresa auditada , ser a jenos a esta , o una combinación de ambos. Los auditores deben ser exper tos en el sector donde se desempeñan , deben conta r con conocimientos medioambienta les, legislación ambienta l, economía ambiental, y tecnología ambiental principalmente.

La empresa que encarga la elaboración de una auditor ía ambiental normalmente no conoce los resultados, sobre los efectos y repercusiones sobre el ambiente que se están produciendo, por tan to qu iere tener un diagnóst ico completo de la act ividad que esta llevando a cabo. Pero el conocimiento de las á reas infractoras puede ser expuesto públicamente, causando un daño a la imagen de la empresa . Luego de rea lizada la auditor ía , la s in fracciones quedan reveladas, mas no sancionadas, y mucho menos cor regidas, pero surge la obligación según la ley, a levantar dichas infracciones bajo pena de sanción.

Estas situaciones per judicia les para la empresa , desa lien tan para que se lleven a cabo las auditor ías, por tan to ba jo cier tas circunstancias es fact ible mantener un grado de confidencia lidad ent re la empresa y los auditores, aunque también es prefer ible que la misma empresa cuente con persona l especializado propio, para no necesitar de auditores externos.

5.2. Clasificación de Auditoría Ambiental

Una forma de ca ta logar las auditor ías es ba jo los cr iter ios de la procedencia del equipo auditor , t ambién según su fina lidad, según el en torno,


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según su per iodicidad, y según su a lcance, a cont inuación se muest ra esta clasificación y su correspondiente subclasificación de manera más detallada.

Clasificación según la procedencia del equipo auditor

Auditor ía In terna : Como su nombre lo indica , es aquella auditor ía llevada a cabo por persona l propio de la empresa . La práct ica de estas auditor ías requiere conta r con personal ca lificado en mater ia ambienta l, además de los recursos y her ramientas necesar ias involucradas en el proceso. La venta ja pr incipal consiste en que los auditores están sumamente familia r izados con la empresa y el en torno product ivo específico en donde se desar rolla su labor , además br inda una eva luación de t ipo confidencia l, puesto que la in formación solo es conocida por la empresa , siendo la desventa ja pr incipa l la fa lta de credibilidad de va lidez que se le podr ía otorgar por cuenta de las autoridades e inspectores públicos.

Auditor ía Externa : Es aquella rea lizada por un equipo auditor a jeno a la empresa , el cua l no t iene n ingún t ipo de vínculo con la empresa . Ent re las venta jas de este t ipo de auditor ías se puede resa lta r el grado de profesiona lismo y exper iencia con que cuentan los auditores, puesto que su negocio es ese, están en la necesidad de conta r con personal a ltamente ca lificado y exper imentado, además los auditores pueden actuar de forma más objet iva e independien te, lo cual br inda una mayor credibilidad a su t raba jo. Ent re los inconvenien tes se puede resa lta r que los auditores no están familia r izados con el proceso product ivo de la empresa , el costo económico es mayor a l de una auditor ía in terna , de detecta rse una anomalía impor tan te esta quedaría expuesta al público desprestigiando a la empresa.

Auditor ía Mixta : Es aquella rea lizada por auditores propios de la empresa asist idos por auditores externo, o viceversa , en este estudio colaboran ambos equipos de auditores, br indándose apoyo e in tercambiando información . Suele ser la forma más beneficiosa porque combina las venta jas de ambos t ipos anulando las desventa jas. E l pr incipal inconvenien te se presenta cuando hay disputas en t re el personal y cuando no ocur re una buena relación labora l en t re ambos equipos

Clasificación según su finalidad

Auditor ía de Revisión Ambienta l: Eva lúa los efectos causado sobre el medio ambiente, examinando todos los puntos concern ien tes a l sector biót ico y abiót ico de la na tura leza , t a les como contaminación del agua , del a ire, visua l, sonora , biodiversidad, t ra tamiento de residuos, deforestación, especies en peligro de extinción, etc.


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Auditor ía Socia l: Eva lúa los efectos causados sobre el ser humano, en temas ta le como condiciones de t rabajo, segur idad e h igiene, factores económicos, costumbres, tradiciones, migraciones, etc.

Auditor ía Puntua l: Eva lúa los efectos producidos a cier to elemento en par t icu la r , a islándolo de los demás componentes de su en torno, es decir dedica toda su a tención hacia un solo tema, por ejemplo migración de aves, ca len tamiento del agua , efecto sobre la act ividad de carpintería en un pueblo determinado, etc.

Auditor ía de Riesgos: Consiste en determinar los peligros que pueden presenta rse a l desar rolla r las act ividades, peligros en cont ra del medioambiente y en cont ra de la segur idad humana y la de las insta laciones. E l objet ivo es ident ifica r las zonas vu lnerables o zonas riesgosas, para luego poder plantear políticas preventivas.

Auditor ía de Sin iest ros: Tiene lugar luego de producido un accidente o sin iest ro, esta auditor ía t ra ta de evaluar los daños ocasionados, así como las causas que or iginaron el sin iest ro. E l objet ivo es buscar medios de solución de emergencia ante los posibles daños para estos no se propaguen , además de proponer planes poster iores a fin de evita r que se vuelva a suceder un fenómeno similar.

Auditor ía de Componente Agregado: Tiene lugar cuando se proyecta insta la r nuevos equipos, maquinar ias, amplia r los procesos, cambiar métodos de t raba jo, anexar ot ras empresas, etc. La fina lidad de esta auditor ía es comprobar el estado actua l del componente a agregar , así como las repercusiones que t rae consigo la yuxtaposición de dicho componente.

Auditor ía de Vigilancia : Tiene por fina lidad rea liza r labores de comprobación del cumplimiento de la normat iva y los estándares cor respondien tes a los parámet ros involucrados, además busca supervisa r el desar rollo de las act ividades, y que todo ande como debe andar . También esta relacionado a la ver ificación de los n iveles de segur idad e h igiene ofrecidos por las insta laciones y el proceso en sí, permit iendo llevar estadíst icas relacionadas con el t ema, y a lmacenar datos que pueden ser usados en posteriores auditorías.

Clasificación según el ámbito de referencia

Auditor ía In ter ior : Es aquella cuyo campo de acción a lcanza únicamente el in ter ior de la zona donde se desar rolla la act ividad, por tan to el ámbito de referencia será cen t ra lizado a l á rea geográfica concern ien te a las insta laciones físicas de la empresa . Los a lcances de la auditor ía incluyen y consideran : el a ire (dirección del vien to), la


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humedad, el ru ido, la tempera tura , el pa isa je, la ca lidad de vida , la seguridad, la salud, la topología, etc.

Auditor ía Exter ior : Este t ipo de auditor ía considera como ámbito de referencia a las zonas a ledañas a l espació físico donde se rea liza las act ividades, excluyendo la zona de act ividad propiamente dicho. Tiene los mismos a lcances que la auditor ía in terna , en cuanto a temát ica . La fina lidad de este estudio es determinar las repercusiones sobre los ecosistemas vecinos, y eva luar la posible afección que pueden recibir dichos ecosistemas frente a un accidente en la empresa.

Auditor ía Global: Es aquella auditor ía que combina las labores de la auditor ía externa y la auditor ía in terna , en un estudio más deta llado, elaborado, y completo. Además permite relacionar los componentes de ambos ámbitos de referencia a fin buscar causas y efectos paralelos.

Clasificación según el alcance

Auditor ía Genera l: Es aquella que involucra el estudio de var ios o todos los sectores concernientes a una actividad particular

Auditor ía Sector ia l: Es aquella que involucra el estudio de un sector específico concerniente a una actividad particular

Auditor ía In tegracional: Es aquella que involucra el estudio de uno ó más sectores concernientes a una ó más actividades interrelacionadas.

Clasificación según su periodicidad

Auditor ía Permanente: Es aquella auditor ía que t iene lugar o que se rea liza cont inuamente, se rea liza a manera de supervisión del proceso, da lugar cuando existen act ividades muy r iesgosas y asiduas de provocar accidentes.

Auditor ía Per iódica : Es conocida también como auditor ía cíclica , t iene lugar o se rea liza cada cier to per íodo de t iempo, se rea liza las veces que sea necesario según las características de la actividad, el intervalo de t iempo de separación en t re una y ot ra se determina por el equipo auditor en base a la información recogida de auditorías anteriores.

Auditor ía Alternada : Es conocida también como auditor ía discont inua , es aquella que se rea liza de manera a islada , no cumple un ciclo de repetición.

Clasificación según la responsabilidad en el tiempo


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Auditor ía de responsabilidad a presente: Se rea lizan para determinar los factores suscept ibles de ser a fectadas, y buscar los agentes oferentes de daño.

Auditor ía de responsabilidad a pasado: Se rea lizan para determinar que fue lo que produjo un accidente, por tan to t ienen lugar luego de producirse circunstancias (accidentes, sin iest ros) con consecuencias per judicia les. Buscan propuestas a fin de solucionar problemas ya presentados.

Auditor ía de responsabilidad a fu turo: Es aquella que busca como evaluar la in tensidad de deter ioro que se podr ía presenta r en el fu turo a fin de encont ra r polít icas de planificación y cont rol que puedan implementarse en el tiempo actual.

5.3. Instrumentos de la Auditoría Ambiental

E l equipo auditor puede hacer uso de her ramientas para apoyar su t raba jo ta les como cuest ionar ios, en t revistas, reuniones, apoyo de persona l externo, uso de medios tecnológicos.

Cuestionarios: Este concepto abarca tan to a los cuest ionar ios como a las encuestas y test que se podr ían rea liza r , estos deben cumplir ciertas características:

Debe ser neutral, debe evitar sugerencias a respuestas

Debe contar con preguntas concretas y específicas

Deben recoger lo que se qu iere conocer (fechas, hechos, opin iones, cualidades, etc.)

Puede realizarse en presencia o ausencia de un auditor

Puede contar con respuestas preestablecidas

Puede prever la respuesta (si, no, n inguna , de acuerdo, en desacuerdo, aprueba, censura, etc.)

Puede permitir asignarle mayor peso a ciertas preguntas.

Es recomendable procesar la información y a lmacenar la en una base de datos.

Entrevistas: Es una her ramienta que facilita el contacto con personas en teradas del manejo de las act ividades product ivas de una empresa , facilit ando la incorporación de in formación . Es necesar io plan ifica r la en t revista (prever las preguntas a rea liza r , duración de la en t revista , prever repreguntas an te posibles respuestas). Es también impor tan te determinar quien va a ser el entrevistado y quien el entrevistador.

Reuniones: Consiste en encuent ros con las personas in teresadas en el tema, como pueden ser los directivos de la empresa, los trabajadores de la empresa , puede ser una reunión in terna dent ro del equipo de


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t raba jo. E l objet ivo de toda reunión es compar t ir información y experiencias.

Persona l externo: A lo la rgo de la rea lización del estudio pueden presentarse circunstancias que requieran de los conocimientos de otras personas, a jenas a l equipo auditor para ser solucionadas, por tan to se puede requer ir el apoyo de personal de diversas profesiones cuyas experiencias afiancen el trabajo realizado.

Recursos tecnológicos: Las auditor ía se ven beneficiadas por el avance tecnológico, ya que permite encontrar nuevas formas más rápidas y mejores de rea liza r el t raba jo. Por tanto el apoyo de medios como son los recursos in formát icos y elect rónicos van a dar le mayor confiabilidad y calidad a la investigación.

5.4. Fases de una Auditoría Ambiental

Las fases concernien tes a la elaboración de una auditor ía ambienta l pueden ser conceptualizadas de la siguiente manera:

Fase de Preliminar

La Fase preliminar es aquella que comprende desde que nace la idea hasta que se pone en marcha, a su vez tiene varias subetapas, estas son:

Planificación de la auditor ía : En esta etapa t iene lugar la concepción de la idea , así como la formulación de planes y est ra tegias que van a gu ia r el desar rollo del estudio, y le van a permit ir a l equipo auditor , tener un modelo referencial de acción.

Reunión in icia l: La pr imera reunión de t raba jo se da en la etapa de planificación así como en las siguien tes, se deba t irá acerca de la planificación de la auditor ía , en temas como objet ivos, a lcance, métodos e inst rumentos, procedimientos, medios de comunicación , disponibilidad de recursos, recopilación de in formación , etc. Además la pr imera reunión servirá para a fianzar el vínculo socia l y labora l en t re los integrantes del equipo de trabajo.

Definición del equipo auditor : Es necesar io saber con quienes se va a llevar a cabo el estudio, además dependiendo del t ipo de empresa y proceso a audita r se requer irá los servicios de profesionales de diferen tes ramas, por lo que es necesar io seleccionar a l persona l que llevará a cabo el estudio y a aquellos que servirán de apoyo para la realización del trabajo.


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Cronograma de act ividades: Esta refer ido a la planificación de las act ividades dent ro de un marco de t iempo defin ido por el equipo auditor , por tan to quedarán defin idas las fechas en las que se desarrollarán las principales actividades.

Definición de a lcance: E l estudio debe conta r con un a lcance, es decir , todos los temas que va a comprender el estudio deben ser defin idos y delimitados en un t iempo y espacio conocido. Dependiendo del t ipo de auditor ía que se desea llevar a cabo, se marcará las pautas que van a definir el alcance. Se entiende por alcance a aquel nivel de profundidad y deta lle con que conta rá el estudio en determinado sector o sectores a auditar.

Tratamiento de la información:

Comprende la iden t ificación de las fuentes de información , que van a permitir brindar los datos necesarios, estos son por ejemplo: regist ro de proveedores, planes de segur idad, a rch ivos legales, libros de contabilidad, informes de auditorías anteriores, etc.

Conforme se va lla avanzando en las labores de planificación , se requer irá mayor can t idad y diversidad de información , por lo que implica rá llevar a cabo un proceso de recopilación y búsqueda de información adecuada.

Una vez que se cuenta con la información, es necesario clasificarla de acuerdo a á reas, y depurar o eliminar toda información que resulte irrelevante.

La información seleccionada será separada y servirá para a limenta r una base de da tos, pa ra ello el equipo auditor se apoyará en los servicios y la utilización de medios informáticos.

Definición del á rea de t raba jo: La defin ición del á rea de t raba jo esta relacionado con la definición del espacio geográfico y área de influencia de la empresa , donde se desar rolla rá las act ividades de estudio, así como el conjunto de acciones y responsabilidades que comprende llevar a cabo dicho estudio.

Búsqueda de apoyo in terno: En esta etapa el equipo auditor buscará el apoyo del personal que labora en la empresa , con el objet ivo pr incipal de concien t iza r a los t raba jadores en la impor tancia que t iene su colaboración . Este apoyo debe venir dir igido tan to del personal t écnico como de los directivos de la empresa.

Análisis de las act ividades: En esta etapa se rea liza rá un análisis teór ico de las act ividades que se van a desar rolla r poster iormente, con el fin de conocer las en profundidad. Se hará una simulación y una est imación de los posibles resultados a obtener fru to de dichas acciones.


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Determinación de estándares: Los estándares son los n iveles mín imos de ca lidad ambienta l que deben tener el desar rollo de una act ividad empresar ia l. Estos estándares esta rán basados en la normat iva legal vigente, en los estándares in ternaciona les, en los estándares propios de la empresa, o en estándares definidos por el equipo auditor.

Elaboración de documentación: Conforme va lla avanzando la planificación, será necesar io ir regist rando la in formación , por lo que se recomienda elaborar documentos referidos al plan de acción.

Fase de Desarrollo

En esta fase t iene lugar la auditor ía en las insta laciones, se desar rolla las act ividades plan ificadas en la etapa an ter ior y se emprende el accionar del estudio, esta fase fina liza con la elaboración de los in formes respect ivos cor respondien tes a cada campo auditado. Esta fase está or ien tada a var ias á reas, campos, o sectores, como son el á rea técn ica , área legal, políticas de seguridad, área económica, área administrativa.

Act ividades genera les: Se emprenderá las labores planificadas y deacuerdo a l cronograma de act ividades establecido, en t re las acciones ha desarrollar podemos citar por ejemplo:

Realización de entrevistas a los trabajadores de la empresa.

Revisión de la información referente a las estadísticas del proceso.

Visitas de campo a las instalaciones de la empresa.

Reuniones de equipo.

Medición de parámetros.

Tomar fotografías y hacer filmaciones.

Determinar los agentes importantes

Medir el grado de daño existente

Verificar el cumplimiento de los planes estratégicos de la empresa

Análisis del proceso product ivo: Ent re las acciones ha desar rollar podemos citar por ejemplo:

Visitas a las insta laciones de la plan ta donde se desar rolla el proceso productivo.

Identificación de los procesos y modo de funcionamiento

Elaboración de diagramas del proceso

Análisis del funcionamiento de las maquinarias

Análisis de los residuos y emisiones

Área técnica : Ent re las acciones ha desar rolla r podemos cita r por ejemplo:

Estudio de las auditorías realizadas anteriormente

Estudio de programas ambientales actuales

Análisis y calificación de proveedores de recursos y servicios


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Análisis de la mater ia pr ima empleada en el proceso de producción (lugar de or igen , modo de t ranspor te, lugar de almacenamiento, composición química, etc.)

Estudio del uso eficien te de la energía , recursos na tura les, agua , así como las posibilidades de ahorro

Estudio de la expulsión de desechos, así como las posibilidades de reciclaje y tratamiento de residuos.

Estudio sobre implementación de mejoras tecnológicas.

Análisis químico de muestras (agua, aire, tierra, residuos, etc.)

Valoración de las muestras y comparación con los estándares.

Análisis de los productos fina les (modo de t ranspor te, lugar de almacenamiento, embalaje, forma, composición química, etc.)

Análisis del dest ino de los bienes fina les, y como estos pueden ser eliminados y/o reciclados después de cumplir su vida útil.

Área lega l: Comprende el aná lisis y la evaluación del cumplimiento de las normas y reglamentos vigentes, así como el normal desempeño de la producción dentro de parámetros estándares dictados por la ley.

Polít icas de segur idad: Esta comprendido por el estudio de los planes existen tes refer idos a la segur idad e h igiene de las insta laciones. Los planes evaluados pueden ser por ejemplo: planes de emergencia , de segur idad ocupaciona l, de h igiene y sa lud, planes cont ra accidentes, etc. También se hará h incapié en el aná lisis de zonas r iesgosas y los planes de contingencia frente a desastres naturales.

Área económica : Comprende todo lo refer ido a los aspectos económicos, financieros, y contables, Se efectuará una est imación de costos e inversiones para adecuar la act ividad a las exigencias lega les y operativas que mejoren la competitividad de la producción.

Área administ ra t iva : Comprende el estudio de las funciones y responsabilidades de los directivos de la empresa, así como la jerarquía en la toma de decisiones. E l objet ivo es evaluar las apt itudes de la dirección frente a impactos en el ambiente.

Informes por á rea : Luego del estudio de cada área se elaborará un informe concern ien te a todo lo actuado, en donde se demarcará los resultados encontrados.

Fase Post-Auditoría

Luego de terminadas las acciones de campo, se procederá a eva luar la in formación resu ltan te, esta información es ext ra ída de los in formes por área , el t ra tamiento de esta información va a permit ir elaborar un informe fina l, en donde consta rá las acciones rea lizada , los resu ltados alcanzados, y las conclusiones halladas.


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El in forme fina l, es un documento técn ico y formal, busca susten ta r y transmitir los hechos encontrados, el informe puede ser:

Informe fina l in terno: Cuando contempla la evaluación de la situación medioambienta l de la empresa ., además el dest ino fina l y grupo interesado es la misma empresa.

Informe fina l externo: Cuando la in formación en t regada esta or ien tada a grupos de externos vinculados a la empresa (proveedores, clientes, asociación de usuarios, gobierno, etc.).

Informe fina l de sín tesis: Comprende un resumen de los resu ltados y conclusiones de lo estudiado, sirve de base para la toma de decisiones.

A cont inuación se muest ra un ejemplo de las par tes que debe presentar el informe final de la auditoría ambiental:

Título

Equipo de investigadores

Índice

Presentación

Introducción

Objetivos

Alcance de la auditoría

Metodología de trabajo

Recursos y materiales empleados en el estudio

Normativa legal aplicada

Descripción del proceso productivo

Grado de cumplimiento de las polít icas ambienta les de la empresa

Eficiencia de las medidas adoptadas

Áreas de riego

Causas y efectos de las acciones impactantes

Análisis de los aspectos técnicos y de funcionamiento

Análisis de los aspectos de seguridad e higiene

Análisis de los aspectos económicos y financieros

Análisis de los aspectos de organización y administración

Análisis de cumplimiento de la legislación ambiental.

Plan de medidas correctivas

Plan de seguimiento del plan de medidas correctivas

Cifras y cuadros estadísticos

Resultados obtenidos

Conclusiones

Recomendaciones

Anexos


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Capítulo V

CIENCIA MEDIOAMBIENTAL

1. ECOLOGÍA SOCIAL Y POLÍTICA

1.1. Generalidades

La ecología debe ser vista no tan solo como la ciencia que estudia la in ter relación de los ecosistemas, sino debe adapta rse a las nuevas tendencias de la ciencia moderna ; debe exist ir un vínculo en t re lo que la sociedad determina como una acción ópt ima para su desar rollo, con lo que las polít icas de estado y desar rollo económico consideran como acciones que buscan el desar rollo del pa ís .

La ecología socia l es en tendida como aquella ecología cien t ífica desde un punto moderno, que busca estudia r las relaciones de la sociedad con su medio ecológico que le rodea , así como las in terrelaciones de los sistemas ecológicos ent re sí. La ecología polít ica , en cambio, será aquella ciencia que busca a partir del estudio de las conductas políticas y relaciones de poder en la sociedad, br indar un equilibr io en t re lo socia lmente adecuado y lo ecológicamente adecuado para el desarrollo sostenible del medio ambiente.

La conjunción de estos dos conceptos es plan teada con el objet ivo de buscar una a rmonía en t re las decisiones de las fuerzas polít icas que r igen el compor tamiento y conducta de una sociedad, con lo que la conciencia socia l considera debe ser el dest ino de su convivencia con la na tura leza y el ambiente ecológico que le rodea.

A menudo nuest ra sociedad sigue la reflexión de Tevye, y just ifica cier tas act itudes, solamente por el hecho de que siempre se ha hecho así. Pero la sociedad no siempre actúa de esta forma, sino que constan temente se están produciendo cambios. Es crucia l, por lo tan to, crear polít icas nuevas y actua lizadas, nuevas tecnologías y aplica r métodos o her ramientas nuevas de aná lisis y eva luación . (*)

E l descenso de la ca lidad y can t idad de recursos en determinada zona , y también el crecimiento poblacional, causan la escasez de recursos y el

(*) Baumann D D y W Werick. Water management: why the resistance to change?

1993, pag.3


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consiguien te aumento de las necesidades de estos, lo que provoca la degradación de la ca lidad de vida . De igua l modo existe un acceso desigual a los recursos y a l confor t en la ca lidad de vida , lo cual genera migraciones, descenso de la producción económica e intelectual. Este fenómeno es apreciado constantemente en las migraciones masivas de comunidades rura les hacia las grandes ciudades, o también las migraciones de la población de pa íses menos desarrollados hacia los países más desarrollados.

De las 200 pr incipales cuencas fluvia les del mundo, cerca de 150 se encuent ran en t re dos pa íses; el resto se ha llan compar t idas por un número de pa íses comprendidos en t re 3 y 10, lo cua l incluye a l 40% de la población de la t ier ra . En Or ien te Medio el agua ha sido y cont inúa siendo uno de los pr incipales factores de conflicto, especia lmente en el va lle del r ío J ordán . Han aparecido ot ras disputas en t re Pakistan y la India en relación con el causa l del r ío Indo, o en t re la India y Bangladesh respecto a l causa l del r ío Ganges. Ot ros enfren tamientos impor tan tes han surgido en las cuencas del Nilo, Eufra tes y Tigres, en el Mekong o en el r ío de la P la ta .(**)

Ta l como lo señala Myers, se han producido múlt iples conflictos a lo la rgo de la h istor ia or iginados en una disputa por el cont rol del recurso h idrológico, pero de igua l manera han sido y son causa de conflicto la posesión de los diversos t ipos de recursos na tura les renovables y no renovables existen tes sobre la t ier ra . Tanto la posesión de la t ier ra en tendida como un ter r itor io para habita r , como la posesión de los recursos necesar ios para la supervivencia , hasta llegar a aquellos recursos que impulsan la economía de una sociedad y br indan r iquezas y confor t , siempre son mater ia de discusión y disputa.

Actualmente se t ra ta de para r el desar rollo de la indust r ia , aduciendo los efectos nega t ivos que estas generan sobre el medio ambiente, pero siempre existen interese económicos, sociales, y políticos que van a oponerse al cuidado ambiental y al bienestar general, y busca el interés de desarrollo y crecimiento par t icu la r . No cabe duda que las polít icas de la sociedad actua l están destinadas a tomar todo cuanto se pueda de la naturaleza, pero esperando que sean otros quienes equiparen la balanza de perjuicios contra beneficios.

E l objet ivo pr incipa l que persigue la ecología socia l y polít ica , es deja r de lado los in tereses individuales, para pasar a una suer te de bien común compar t ida tan to por el ser humano como por el en torno ambienta l que le rodea. El desarrollo de este concepto obliga a los analistas a buscar y entender el conjunto de relaciones causa-efecto global, en la búsqueda de soluciones particulares. Este concepto se fundamenta en las siguientes características:

(**) Myers N. The environmental dimension to security issues. The environmentalist

1986, pag.252


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Los estudios de planificación pueden surgir de las políticas internas de los Estados, de las relaciones y acuerdos ent re Estados, y en la conciencia general de la población mundial.

Es necesar io conta r con un fácil acceso a la información y a los recursos logísticos.

El conocimiento de la problemát ica actua l puede requer ir de un análisis histórico de las situaciones y acciones realizadas.

Los planes deben cent ra rse en las in teracciones en t re la población y el medio ambiente, t en iendo en cuenta las consecuencias que estas provocan.

Los planes también deben basarse en la opinión de los grupos de in terés, como las agencias de gobierno, compañías naciona les e in ternacionales, inst ituciones y organismos no gubernamenta les, asociaciones de usuarios, etc.

Las polít icas pueden subdividir se por sectores específicos, por ejemplo: políticas forestales, agrarias, pesqueras, etc.

Además de la degradación que sufre el ambiente y la crecien te escasez de recursos, en las relaciones en t re el ser humano y su entorno existen ot ros factores claves como el crecimiento de la población , la fa lta de h igiene, la pobreza , la deficiencia en sa lud, la desigualdad de los sistemas polít icos y los sistemas económicos. La sociedad moderna obliga a enfocar la problemát ica desde todas sus dimensiones para poder plan tear las soluciones más precisas y acordes a los acontecimientos.

E l in ten to por logra r una mayor product ividad, tan to en los pa íses desar rollados como en los pa íses en vías de desar rollo, ha llevado a un descenso de la sostenibilidad y en la equidad.

1.2. Gestión de Ecosistemas

La gest ión de los ecosistemas t iene por fina lidad adecuar a los ecosistemas a unas condiciones biológicas en las cua les el impacto del hombre cause los menores efectos posibles, existe un problema para decidir cua les son estos menores efectos posibles que aseguren t ranquilidad a los ecosistemas. Tanto au tor idades como ciudadanos in teractúan en la gest ión ambienta l, por un lado las au tor idades imponen leyes a ser cumplidas por los ciudadanos, y por el ot ro, son los mismos ciudadanos quienes presionan a las au tor idades a buscar políticas de gestión más adecuadas.

La gest ión de los ecosistemas y del medio ambiente en genera l implica cumplir con ciertas directrices, como son:

Ponderación entre los beneficios y perjuicios de las decisiones de orden económico en relación a asuntos ambientales.

Se debe tener siempre en cuenta las consecuencias que se producen en el momento actual y aquellas que se producen en el futuro.


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Responsabilidad compar t ida por todos los habitan tes, todos ensucian por lo tan to, todos limpian .

Prevenir es mejor que corregir.

Fomentar la reutilización y el reciclaje.

Procurar la innovación tecnológica y científica.

Gestionar el uso eficiente de los recursos.

Facilitar el acceso a la información.

E l cumplimiento de las an ter iores direct r ices se ha vuelto a lgo básico, las polít icas actua les t ienen la necesidad de adoptar direct r ices más modernas y acordes con la rea lidad actua l en que se desarrolla el ser humano, puesto que no se debe in ten ta r gest ionar los ecosistemas, sino la in teracción del ser humano con estos, así tenemos:

Será necesar io conocer las conexiones y relaciones en t re las dist in tas especies animales y vegetales que conforman la biodiversidad.

Es impor tan te determinar las condiciones de qu iebre, es decir, aquellas fron teras donde se var ía de situación favorable a situación perjudicial.

Análisis sistemático de la información.

El acceso a la información debe ser facilit ado por her ramientas como bases de datos, inventarios, auditorias, estudios, investigación, etc.

Implementación de una gestión adaptativa.

Cooperación en t re inst ituciones y organismos, t an to a n ivel socia l, empresar ia l, y gobierno, así como una cooperación ent re la combinación de estos niveles.

Manejar el concepto de ética ambiental.

La gest ión puede desar rolla rse ba jo dos enfoques, puede ser desde un enfoque comprensivo, que esta refer ido a examinar todos los componentes del ambiente y todas sus in ter relaciones en t re estos; y el enfoque in tegrado, que se cen t ra en el aná lisis de los componentes que son considerados de mayor importancia.

Pronost ica r lo que va a pasar , es también una forma de gest ionar , el pronóst ico es una manera de est imar las condiciones o acontecimientos que t ienen mayor probabilidad de ocur r ir en un t iempo fu turo, par t iendo del aná lisis de las condiciones y acontecimientos actua les, guiados por las t endencias estadíst icas de los da tos recogidos. Los ana listas necesitan est imar cua l va a ser el consumo de recursos en el fu turo, y cua l va a ser la can t idad y ca lidad de recursos ofrecidos, lo que exige par t ir de una ser ie de suposiciones, como por ejemplo: crecimiento de la población , cambios en la economía , adelan tos tecnológicos, migraciones, cambios en la opinión pública , autoridades en el gobierno, etc.


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1.3. Gestión Adaptativa de Ecosistemas

El concepto de gest ión adapta t iva , br inda un enfoque de las polít icas sobre el medio ambiente y los recursos na tura les, por medio de las cuales el ana lista irá var iando el fundamento del aná lisis acorde a las var iaciones en el medio externo, este factor de au toacomodo a las nuevas necesidades, va a br indar una planificación acorde con la ciencia , den t ro de un marco que combina el saber y la mora l. La gest ión rea lizada debe tener la cua lidad de poder adecuarse a los cambios, tu rbulencias, imprevistos, sorpresas, y demás ocur rencias que puedan a ltera r la per formance de una plan ificación de acciones y recursos.

La gest ión adapta t iva es empleada cuando existe un a lto grado de incer t idumbre en las predicciones hechas por los ana listas, la confiabilidad en estas predicciones se ve afectada por las siguientes condiciones:

Escasez de da tos, a menudo se necesita in formación que puede resu lta r muy difícil de conseguir , ya sea porque lleva mucho t iempo, o porque no existen los recursos tecnológicos adecuados.

La carencia de conocimientos y exper iencia en determinada mater ia hace difícil encont ra r las respuestas adecuadas a cier tos acontecimientos, siendo difícil explicar el mot ivo por el que suceden , y que causa puede provocar nuevamente su aparición.

E l analista debe estar preparado para a fronta r las sorpresas, planificando acciones de cont ingencia an te supuestos acontecimientos esperados o inesperados. La plan ificación debe tener en cuenta los limitan tes del propio ecosistema, an tes que los limitan tes que puedan ofrecer las cuest iones polít icas y económicas, del mismo modo la esca la de t iempo en que se proyecta el aná lisis debe cor responder a l desar rollo de ciclos de vida ecológicos.

Se pueden considera r dos formas de gest ión , una adapta t iva a los cambios, y ot ra programa y preestablecida , ambas t ienen el mismo objet ivo: buscar la mejor manera de administ ra r los recursos y la influencia de las acciones del hombre sobre estos, pero se diferencian en el modo de proceder para logra r este fin . Mient ras la gest ión programada establece una secuencia de pasos a seguir de forma r ígida basado en un cor recto modo de pensar , la gest ión adapta t iva busca la ocur rencia de sucesos y su cor respondiente in fluencia , pa ra luego ana liza r los da tos y determinar el mejor plan de administración que se ajuste a los requerimientos de determinado accionar.

Ba jo estas consideraciones no cabe la menor duda que una gest ión que se adecue a los cambios va a animar a los analistas y plan ificadores a enfocar su t raba jo, y la toma de decisiones hacia un punto en que la exper iencia adquir ida va a ser más impor tante que los a t rasos producto de er rores, en ot ras pa labras, va a permit ir a los planificadores adecuar los er rores


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comet idos hacia la solución de fu turos problemas, br indándoles el beneficio del conocimiento empírico y experimental.

1.4. Sistemas de Información Ecológicos

Los sistemas de información permiten un acceso a da tos confiables, ya que cuentan con fuentes seguras de la verdad. Como en todo desempeño de la act ividad humana , el rol que cumple la información es vita l para la toma de decisiones, muchas veces se puede recibir una información acer tada y creer que es er rónea , o a l revés recibir una información er rónea y creer que es la cor recta , estos fenómenos llevan a azoramientos en el momento de tomar decisiones.

Los cambios en la conducta humana , producidos por este fenómeno puede ser mejor explicado por la Parábola de J eremías: En la popa del barco, en mitad de la noche, J eremías J ones mira en t re la penumbra ; percibe levemente en la lejan ía unas formas amenazadoras y gr ita con fuerza : Iceberg a la vista , a l dudar si ha sido oído, gr ita una y ot ra vez. En el puente

de mando, el capitán , que había oído a J eremías solamente un instan te an tes, se gira hacia el t imonel y le ordena que cambie la dirección para evita r la colisión , diez grados a est r ibor le comunica . E l capitán piensa : que suer te que he empezado a gira r a t iempo, con el mal t iempo que se avecina , y ordena cor regir cinco grados. E l t imonel consulta su brú jula y se da cuenta de que ha estado medio dormido unos minutos y que el barco ha estado a la der iva , pero, por suer te, en la dirección cor recta ; sin decir nada , cor r ige la dirección en dos grados. Solo en la proa y con fr ío, J eremías espera una cor rección brusca a est r ibor , incluso la marcha a t rás de la maquinar ia , a l ver que no ocur re nada , se comenta a sí mismo nunca me han escuchado y se prepara para lo peor (*)

Ta l como hizo J eremías, la ca rencia de información , y aun peor la desconfianza en la información con que se cuenta , t rae confusiones y puede llevar a obtener conclusiones ilusor iamente fa llidas. Los sistemas de in formación ecológicos serán de na tura leza fundamenta l para br indar los da tos necesar ios para un cor recto análisis. Sin embargo, no siempre se cuenta con los recursos in formát icos y logíst icos que completen el tota l requer ido de in formación , por lo que el plan ificador tendrá que conformarse con el ópt imo de ignorancia , que consiste en el punto mínimo de conocimientos que son requeridos para desempeñar una labor.

Una her ramienta u t ilizada como amparo frente a la ca rencia de conocimientos en determina mater ia , es el uso de ana logías, estas pueden proporcionar in formación acerca de situaciones desconocidas, basándose en

(*) Kates R. W. Labnotes from the Jeremiah experiment: hope for a sustainable transition 1995, pag.625, 635.


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situaciones parecidas ocurridas con anterioridad, además brindan un punto de partida y señalan e iluminan el camino hacia lo desconocido.

2. ECONOMÍA AMBIENTAL

La economía es una ciencia socia l, que implica la elección de la mejor dist r ibución de los recursos, explica las elecciones que hacemos y cómo estas cambian conforme nos enfren tamos a la escasez rela t iva de a lgún recurso; implica defin ir y pr ior iza r objet ivos y tomar decisiones en base a la información asimilada.

La economía t radicional se cent ra en el in tercambio de bienes en t re productores y consumidores, olvida las est ructuras socia les y los procesos na tura les. Le a t r ibuye un va lor a todo cuanto existe, exist ió o puede exist ir , este va lor es reflejado en términos moneta r ios, es decir que se apoya en el dinero para refleja r el ca racteres de los seres y objetos que conforman la na tura leza . E l dinero es una representación del va lor de los objetos, pero en sí mismo carece de va lor , por tan to no puede t ransmit ir , genera r , o en t regar valor a un objeto.

La economía ambienta l en cambio, ent iende el sistema socia l como un ecosistema, y la t ransferencia de bienes en t re productores y consumidores t iene su equiva lencia en las t ransferencias de mater ia y energía propias de la na tura leza ; por tan to existe una similitud en t re aumento o disminución de capital, y entre aumento o disminución del equilibrio ecológico.

Mient ras que la economía t radiciona l basa sus decisiones en el como se comportará el mercado fren te a la relación en t re ofer ta y demanda; la economía ambienta l enfoca el problema desde un campo socia l y considera necesar io depender de factores no económicos como el capita l na tura l formado del paisaje natural, la biodiversidad, las comunidades bióticas, la conservación de los seres abióticos, y el sostenimiento global del planeta.

La economía ambienta l se relacionará con la contabilidad ambienta l; esto es por ejemplo, si por un lado se ta lan á rboles (egresos, pérdida de r iqueza) por ot ro lado se siembran nuevos (ingresos, generación de r iqueza), en esta hoja de cá lcu lo solo en t ran a ta lla r los bienes de capita l na tura l . En sín tesis la economía y la contabilidad ambienta l plan tean respeta r la sostenibilidad de los recursos na tura les no renovables, respetar la capacidad de asimilación del medio, respeta r las t asas de renovación , eva luar la degradación a un medio que or igina el bienesta r de ot ro medio, medir el consumo de los recursos naturales, entre otros.


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2.1. Economía de los Recursos Naturales

En los ciclos ambienta les se presentan constan temente funciones de producción , dist r ibución y consumo, los cuales t ienen lugar dent ro del mundo na tura les en in ter relación con los ecosistemas, siendo el ser humano el agente clave para que el medio na tura l en t regue y provea de mater ias pr imas e insumos a la industria productiva humana.

La na tura leza se vuelve un proveedor de mater ia les, a quien el ser humano acude para recoger insumos y para arrojar desechos, convirtiendo a la sociedad moderna en un agente dinámico, donde el recurso más va lioso es el tiempo y no el recurso na tura l. La eficiencia product iva busca genera r bienes usando menores recursos, menos energéticos, con calidad, y sin desperdiciar el t iempo; dentro a este concepto no t ienen lugar la necesidad de conservación del recurso para mañana , puesto que lo que se produce en este momento es eficien te; fren te a este concepto la na tura leza ha respondido con llamados de auxilio, debido a la necesidad de llevar a cabo un desar rollo sosten ible en que las cadenas product ivas indust r ia les, le pueden dar un respiro a la na tura leza y esperar a que esta se recupere.

Para ca ta logar la var iedad de recursos na tura les, se ha determinado que según su capacidad para perdurar en el t iempo, los recursos van a ser renovables y no renovables. Esta continua dependencia del hombre y el tiempo genera a lteraciones en la sociedad, la cua l ha sabido conllevar este problema gracias a los adelan tos cien t íficos y la tecnificación de las act ividades humanas; fren te a necesidad de t iempo la mejor solución fue deja r a las máquinas hacer el trabajo solas.

La economía divide a la sociedad en productores y consumidores, el t érmino productos incluye a todas las empresas que toman insumos y los convier ten en bienes ú t iles, en cambio los consumidores son todos aquellos receptores de bienes y servicios; t anto productores como consumidores crean un ciclo constante en donde se generan desechos y residuos.


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Luego de examinar el anter ior ciclo product ivo, surge la pregunta ¿si se produce menos, en tonces también se a r roja rá menos desechos?, suponiendo una producción menor se requer ir ía de menos can t idad de insumos, y a menos bienes producidos, t ambién se tendrá menos desechos; la nueva pregunta es si ¿las empresas están dispuestas a producir menos?, y más impor tante aún , ¿está el mercado preparado a a fronta r y adecuarse a una ofer ta menor?. El recicla je puede ser la solución , nos br inda la capacidad de rehusar los desechos, y si tenemos más desechos, t ambién tendremos más bienes producidos, y pon ende más beneficios para la sociedad y para el medio ambiente.

2.2. Costos vs Beneficios

Toda acción económica puede valor iza rse monetar iamente, en base a esta va loración toda acción económica con implicancia medioambienta l t iene dos aspectos, por un lado generan o crean un valor (ganancias), y por otro lado t ienen que a fronta r costos (pérdidas). Tanto el costo como la ganancia pueden valorarse en base a la disposición a pagar de aquellos involucrados.

En EEUU, para el año 1990 se est imó el gasto por conceptos de cu idado y conservación del medio ambiente en aproximadamente el 2.1 % del PBI(*), lo cua l significa US$ 115 mil millones. Esta cifra incluye los costos pr ivados de aca ta r con las leyes para el cont rol de la contaminación , es decir , todos los costos de compra , insta lación , operación , y mantenimiento de la t ecnología para el cont rol de la contaminación , además incluye los costos por cambiar los procedimientos internos, etc.

Cier tamente el costo por adecuarse a una polít ica ecológica es elevado, sin embargo, se espera que los beneficios sean mayores, puesto que toda inversión amer ita una recuperación de las misma especie los empresar ios se ven frust rados a l no recibir beneficios económicos luego de gasta r miles o millones de dólares en cambios tecnológicos y modernización. La evaluación de beneficios es un tema apar te, la única medida de cuant ificación esta dada por el mercado, si el mercado apoya a los empresar ios ecológicos, en tonces mayor número de empresarios se sumarán a la cruzada en defensa de la naturaleza.

E l costo a t r ibu ido a l en torno ambienta l es asumido por todo aquel que se beneficia del mismo ambiente, así mismo los per ju icios también son compar t idos, por lo que la inversión hecha por un empresar io se convier te en un capita l público inver t ido y asumido por todos aquellos agentes humanos integrantes de la sociedad.

(*) U.S. Environmental Protection Agency, Environmental Investments: The Cost of a Clean Environment. Washington DC. 1990. Pag.2.1


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Externalidades

La mayor ía de los problemas ambienta les son considerados como

externa lidades, la economía clásica considera a las externa lidades, como los efectos ocasionados por cier tos agentes cont ra ot ros, sin que exista una compensación de por medio. En cambio para la economía ambiental los efectos y per turbaciones producidas contra factores na tura les, son considerados externa lidades, por tan to esta se produce cuando la act ividad de una unidad económica afecta adversamente a ot ra un idad, sin que ta l in fluencia sea transmitida a través del mecanismo de precios del mercado.

Existe una in terdependencia directa en t re las funciones de producción , lo que genera cambios y efectos, estos pueden ser favorables o desfavorables para el desar rollo de la producción . En el caso de ser favorable se considera como una economía externa , en el caso de ser desfavorable se considera como una deseconomía externa.

2.3. Métodos de Valoración Monetaria

La valoración moneta r ia indica el va lor en términos de dinero, de las magnitudes físicas y psíqu icas obtenidas en la eva luación de los agentes medioambienta les, por cuanto es par te de la eva luación . E l objet ivo de los métodos de va loración moneta r ia es est imar las var iaciones del bienestar, producto del cambio de los pa t rones de ca lidad en el medio ambiente. La va loración es un complemento de la eva luación de las polít icas medioambienta les, puesto que es necesar io la cuant ificación de las unidades físicas en unidades moneta r ias, pa ra efectos de homogeneización y permit ir expresar los cá lculos en términos económicos. La metodología de cuant ificación debe seguir cier tas pautas enmarcadas por pr incipios ét icos y morales.

Estos métodos son aplicables tanto a la va loración de los agentes y bienes medioambienta les, como a los efectos que or iginan cier tos agentes externos produciendo impactos en el medio ambiente, siendo el efecto principal el de la contaminación.

Existe una clasificación según el modo de proceder en la va loración , separando la va loración en dos metodologías: métodos directos y métodos indirectos, los cuales se detallan a continuación:

a) Métodos Directos de Valoración Monetaria

Los métodos directos son aquellos que obt ienen el va lor monetar io, de las disposiciones a pagar por un bien medioambienta l o de la pet ición de indemnización que pide un ser humano fren te a la a fección de su medio, por un agente externo. No efectúa comparaciones con las un idades físicas, se lleva


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a cabo dent ro de mercados rea les y también dent ro de mercados h ipotét icos, a través de simulaciones y encuestas directas sobre los afectados.

Cier tas ca racter íst icas en el impacto ambienta l, como por ejemplo, la ubicación del fenómeno, el t iempo de duración , la can t idad de a fectados, etc. impiden u t iliza r el mercado como una fuente de información , siendo necesar io pregunta r a los implicados (mediante encuestas y test ) acerca de los cambios que estos esperan (ex an te), o por los cambios ya producidos (ex post ), en cuanto a su bienestar y calidad de vida.

Los pr incipales y más comunes métodos directos se explican a continuación:

Método del coste de desplazamiento: Cuando sucede una afección ta l que el lugar donde se reside se vuelve inhabitable, será necesar io t rasladarse a ot ro lugar mejor , este t raslado t rae una ser ie de costos para los seres humanos. Este método requiere de un gran número de da tos, los cua les son mayormente difíciles de recopila r y analizar , por ot ro lado las var iables seleccionadas pueden no sa t isfacer las expectativas trazadas. Este método par te de una relación en t re un bien público y ot ro pr ivado, se fundamenta en que a mayores costos pr ivados esté dispuesto a sopor ta r el agente económico (ser humano) para disfru ta r de un bien público, mayor será el valor que tendrá el mencionado bien para el agente económico. Si fuera el caso que el aprovechamiento del bien público fuera gra tu ito, en este caso se deberá tener en cuenta los costos pr ivados para poder acceder a l bien público, de este modo se considera el va lor de los bienes y servicios pr ivados, que el agente económico esta dispuesto a pagar para acceder al bien público. Los costos de desplazamiento de un lugar a ot ro pueden considerar factores ta les como: hospeda je, manutención , t ranspor te, costo del t iempo y costo de opor tun idad, además de las exigencias de bienes públicos (áreas de recreación, hospitales, caminos, etc.). Cuando se t ra ta de cuant ifica r el costo de opor tun idad, habrá casos en que se obtendrá un resu ltado posit ivo (beneficio), y ot ros en que se obtendrá un resu ltado nega t ivo (per ju icio); un caso beneficioso puede darse por ejemplo cuando el via je de desplazamiento haya sido agradable y haya servido para conocer nuevos lugares o porque el lugar a donde se llegó presenta mejores opor tun idades para desar rolla rse y br indar una mejor ca lidad de vida ; en cambio un caso per judicia l puede darse por ejemplo cuando se tenga que deja r de percibir un sa la r io, cuando el via je resu lta muy costoso y nada agradable tu r íst icamente, o porque el lugar a donde se llegó no presenta condiciones adecuadas para desarrollarse y progresar.

Método de variación en el precio de los bienes: Este método se basa en la relación en t re los precios de los bienes de mercado (muebles e


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inmuebles) y la ca lidad ambienta l del lugar donde se encuent ran (calidad de a ire, pureza del agua , ru idos, pa isa je urbano, etc.). Como regla genera l se sabe que los precios de los bienes son mayores en las zonas donde la ca lidad ambienta l es mayor , por tan to si se tuviera dos bienes inmuebles exactamente iguales, ubicados en distintas zonas, la diferencia en t re el precio que la gente esta r ía dispuesto a pagar por cada uno, indicar ía el va lor monetar io a t r ibuido a la calidad medioambiental de cada zona. Sin embargo, este método no considera ot ros agentes como son los costos de mudanza , y mucho menos la cuant ificación de factores relacionados con la vecindad y la costumbre de frecuenta r lugares a ledaños a la vivienda ; ot ros factores como los agentes pa tológicos orgánicos, no pueden ser detectados por los a fectados, por tan to este método solo puede br indar información acerca de los agentes que pueden ser percibidos por los ciudadanos afectados.

Método de va loración cont ingente: Este método se basa en encuestas acerca del precio máximo que están dispuestos a pagar los ciudadanos, por una mejora en el medio ambiente, o también , acerca de cua l ser ía el precio mín imo que acepta r ían como compensación para soportar determinada situación nociva. E l proceso consiste en tomar muest ras representa t ivas de una loca lidad, luego se procede a agrupar los que son homogéneos en t re sí, tomando en cuenta consideraciones como el est ra to socia l, edad, sexo, nivel económico, nivel de educación, zona de residencia, etc. La pr incipa l venta ja de este método esta en la va loración directa que los ciudadanos hacen acerca de sus preferencias, sin embargo puede perder credibilidad si estas preferencias se ven a fectadas por la in fluencia de los productores de bienes, o también por ot ros ciudadanos consumidores de bienes.

b) Métodos Indirectos de Valoración Monetaria

Los métodos indirectos emplean una est ructura en la que se establece la relación dosis

efecto , en donde se determina va lores físicos para la contaminación , para luego proceder a hacer una va loración moneta r ia . Estos métodos permiten estimar el valor de los efectos de los impactos sobre la salud y el confor t del ser humano, y los demás seres vivos, así como de los factores abiót icos y la depreciación de los bienes mater ia les t ransformados por el ser humano.

Los pr incipales y más comunes métodos indirectos se explican a continuación:

Método de los costes de prevención (costos evitados): Este procedimiento par te del supuesto de que los costos de prevención de daños ambienta les son asumidos por toda la sociedad, por lo cual


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br inda un indicador del va lor del bien examinado. La confiabilidad de este método se ve a fectado porque los costos de prevención de daños ambienta les dependen de va loraciones individuales o socia les, concien t ización de la sociedad, capacidad negociadora de grupos, cuestiones presupuéstales, etc.

Método en función de daños: Consiste en la evaluación del conjunto de per ju icios físicos causados por un determinado agente; la t raducción en términos moneta r ios se lleva a cabo eva luando el costo de las pérdidas en recursos mater ia les (dest rucción de viviendas, inu t ilización de insta laciones, mobilia r io a fectado, y demás daños mater ia les), u t ilizando para ello el precio del mercado. También se toma en cuenta los costos producidos por enfermedades (medicamentos, t ra tamiento hospita la r io) y incapacidad para trabajar.

Valoración Monetaria de la Vida Humana

Un concepto aceptado por la sociedad consiste en que la vida humana es el mayor y más sublime bien con que puede conta r un ser humano y por tanto es invaluable, es decir, no se le puede asignar un valor monetario porque no se puede cambiar la vida de una persona por una suma de dinero, y hacerlo sería considerado éticamente inmoral y repudiable.

Existen a rgumentos que defienden la va lor ización de la vida , considerando la fin itud de esta , en consecuencia no se va lora la vida propiamente dicha , sino la duración de esta ; además la conservación de la vida implica sa t isfacer una ser ie de necesidades, las cua les son sa t isfechas median te el uso del dinero, prolongando de esta manera el exist ir de la vida , caso cont ra r io, la ca rencia de recursos económicos para sa t isfacer las necesidades básicas conlleva a la muerte.

Hay quienes opinan que por convicciones religiosas no se puede comparar el va lor de la vida humana , que es a lgo espir itua l, con a lgo tan mater ia l como el dinero, y más si este ú lt imo esta ligado con una ser ie de pecados y vicios; puesto que aceptar dinero a cambio de la vida sería como una forma de legitimización de la muerte, es religiosa y moralmente inaceptable.

También existen var ios cr iter ios relacionados con la vida del ser humano cuando este vive en sociedad, el pr incipal esta refer ido a la búsqueda de los medios necesario para permitir que un mayor número de personas no se vean afectadas por la carencia de las necesidades básicas, y por tan to no mueran; por ot ro lado hay quienes piensan que es prefer ible procurar que la vida humana dure el máximo t iempo posible; en ambos casos se comparte la idea de que debe esta r presente el concepto de ca lidad de vida , por cuanto una vida sin ca lidad es considerado como vivir en condiciones sub-humanas .


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Los recursos para sa t isfacer las necesidades humanas son limitados, y no a lcanzan para sa t isfacer las necesidades de la tota lidad de individuos, por ello surge la condición de elegir lo más conveniente: cuando cuesta sa lvar a l mayor número de personas, o cuanto cuesta permit ir que los individuos tengan una vida prolongada , o cuanto cuesta br indar los recursos necesar ios para conta r con un mínimo de ca lidad de vida . La respuesta a cua lquiera de estas in ter rogantes implica asignar un costo de vivir , que puede ser en tendido como un costo de opor tunidad para el desar rollo y la cont inuación de la vida de un ser humano, en ot ras pa labras la vida misma genera un costo e implica una relación monetaria.

Ot ro concepto que se maneja , es la capacidad de producción económica que t iene un individuo, es decir cuanto dinero puede ganar a lo la rgo de su vida , en tendiéndose como un costo o una pérdida a la muer te del individuo an tes de que este haya completado un t iempo de vida prudencia lmente aceptable para logra r dicha producción económica . Por tan to a l costo de su vida le cor responde el va lor de dinero que puede ganar en toda su vida . Este concepto pierde base si se piensa en que el desarrollo socia l y profesiona l de un individuo no está en función a l dinero que puede ganar o perder a lo la rgo de su vida , sino más bien esta en función a la sa t isfacción persona l que pueda sen t ir a l rea liza r sus labores, las cuales le pueden llevar a un sen t imiento de rea lización como ser humano , o a un estado de indiferencia , ru t ina , y st ress.

En conclusión , si bien es cier to, no se le puede asignar un precio a la vida humana, esta misma de por sí implica un costo y t iene un precio el poder mantener la existencia de la misma, por tan to este precio o costo de vivir marca la pauta para cuantificar la valoración monetaria de la vida humana.

2.4. Eficiencia Económica

Un elemento clave para lograr la reducción de la contaminación esta compuesto por el conjunto de incent ivos que pueden br indarse a qu ienes cont r ibuyen de a lguna manera con un apor te beneficioso para el ambiente. Toda empresa t raba ja ba jo un determinado conjunto de incent ivos, las empresas reciben beneficios a l aprovechar cua lquier elemento posible en su cadena product iva . Cuando los est ímulos son la u t ilización gra tu ita de los recursos naturales, las empresas tenderán a producir lo más posible y a tomar la mayor can t idad de recursos posibles. En cambio si los incent ivos son reducir la contaminación , las empresas tenderán a inver t ir sus capita les en implementar sistemas de gestión y a modernizar sus instalaciones, puesto que saben que recibirán un beneficio extra al realizar estas acciones.

Existe qu ienes a firman que los Estados deben regula r las act ividades indust r ia les a fin de someter la implan tación de mecanismos de control ambienta l, fren te a estas polít icas radica les, la economía ambienta l debe buscar mecanismos para logra r que el en te regulador no sea el Estado, sino el


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mercado, como en toda economía el mercado decide quien compra y quien vende, quien se beneficia y qu ien se per judica ; del mismo modo el mercado debe normar la conducta de los empresar ios, a fin de que estos logren beneficios sólo si también benefician a su entorno ambiental.

La eficiencia económica esta basada en que debe haber un equilibr io en t re el va lor de lo que se produce y el va lor de lo que se consume para genera r la producción , es decir debe haber un balance en t re la disponibilidad a pagar y los costos marginales de producción . Este concepto puede aplica rse en diversos niveles de la cadena productiva, como por ejemplo la utilización de insumos.

Siempre hay que tener presente que la concepción de cada individuo dent ro de la sociedad es diferen te, por cuanto lo que es eficien te para uno puede no ser lo para ot ro, lo cual sign ifica que cada quien a t r ibuye un va lor a un bien de acuerdo a su necesidad individua l con respecto a este. Del mismo modo se puede aplica r esta idea a l en torno medioambienta l, por ejemplo se puede considera r eficien te reducir la producción de au tos porque estos a r rojan muchos gases tóxicos, pero ot ro puede considera r que reducir la producción genera r ía que se tenga que usar vehícu los usados y viejos para t ranspor ta rse, lo cual sería más dañino para el ambiente.

La ca lidad de los productos hace más caros a los mismos, del mismo modo una mayor ca lidad ambienta l genera costos adiciona les a l bien producido, por lo que fina lmente el usuar io y consumidor del bien es qu ien paga la protección y conservación del medio ambiente, por lo que el empresar io se conver t ir ía en un in termedia r io, encargado de br indar un producto acompañado de un servicio. E l servicio br indado es el de una buena ca lidad ambienta l a n iveles genera les y compart idos con todo el mundo, beneficiándose consumidores y no consumidores del bien , conjuntamente con los productores.

3. LEGISLACIÓN AMBIENTAL

Las leyes evolucionan constantemente, adecuándose a la rea lidad actua l que vive la sociedad. Existen normas tomadas de acuerdos in ternacionales por los pa íses in tegran tes de la ONU, sin embargo los pa íses pueden optar por su propia normat iva , con la condición de que esta no sea menos severa que los acuerdos internacionales.

Se en t iende por legislación ambienta l a l conjunto de disposit ivos y normas jur ídicas que regulan el desar rollo de las act ividades humanas que puedan influ ir de manera per judicia l sobre los procesos ambienta les, estas normas buscan genera r mecanismos que adecuen el compor tamiento humano hacia un desarrollo que mantenga el equilibrio ecológico en un punto estable.


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La normat iva ambienta l esta rá dada por el conjunto de normas de índole civil, penal, procesa l, administ ra t ivo, etc. que se apliquen a los asuntos medioambientales. La legislación ambiental se ocupará básicamente de cuatro temas de mayor relevancia:

La protección de los recursos na tura les (agua , suelo, a ire, flora , fauna , minerales, petróleo, etc.)

La ordenación del ambiente const ruido por el hombre, así como las act ividades que desar rolla el hombre en este ambiente (edificación, urbanización, industrialización, energización, etc.)

La protección de la salud del ser humano

La protección de la biodiversidad de plantas y animales.

La normat iva peruana también hace mención a la impor tancia de incorporar tecnología en la conservación y protección del medioambiente, el Código del Medio Ambiente y los Recursos Natura les los expresa en el Capítu lo VI, más específicamente en a l a r t ículo 26° el Estado debe promover y fomenta r la invest igación cient ífica y tecnológica que permita desar rolla r nuevos sistemas, métodos, equipos, y disposit ivos a fin de proteger el ambiente y conservar los recursos na tura les . De igual manera el a r t ícu lo 28° señala Las empresas públicas o pr ivadas y en genera l toda persona que por el desarrollo de su act ividad cause o pueda causar deter ioro a l medio ambiente, están obligadas a incorporar adelan tos cient íficos y tecnológicos para reducir y eliminar el efecto contaminante o desestabilizador del mismo

3.1. Acuerdos Internacionales

Los pr incipales acuerdos in ternaciona les, que sirven como base a la normat iva individua l de cada pa ís se deta llan a cont inuación , así como los principales estudios internacionales y acontecimientos que marcaron pauta en la conciencia ambiental de la comunidad mundial:

El Informe del Club de Roma (1972) En el año 1968 se crea el Club de Roma, conformado por un grupo de dist inguidas personas encaminadas a la búsqueda de un nuevo modelo económico capaz de evita r el colapso del modelo imperante. En 1972 publica ron un informe t itu lado Los límites del crecimiento , el cual presen ta las dificu ltades del planeta para sostener el desar rollo basado en el consumo masivo y desmedido de recursos na tura les; presen ta como solución que deber ía haber cero de crecimiento, de ot ro lado la civilización colapsar ía an tes del 2100. Este documento sirvió para desper ta r la cur iosidad de la comunidad cient ífica y empezar a plan tear soluciones.


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La Conferencia de Estocolmo (1972) Plan tea la necesidad de emprender (a esca la mundia l) una polít ica con nuevas est ra tegias que permitan el desar rollo sostenible de la sociedad, además se busca formas de coordinar los esfuerzos económicos por la conservación de los recursos naturales, con las políticas de los gobiernos.

Estudio Globa l 2000 (1981) Fue encomendado por el presidente de Estados Unidos J immy Car ter en 1977, t ra ta sobre los cambios mundia les probables en mater ia demográfica , recursos na tura les y medioambiente, hasta fina les de siglo. Su publicación desper tó el in terés público y generó deba tes ent re los que apoyan el crecimiento ilimitado, y los postulados que invocan a l crecimiento sostenible.

Creación de la Comisión Mundia l de Medio Ambiente y Desar rollo - CMMAD (1983) La CMMAD fue creada por la ONU, con el objet ivo de impulsar nuevas formas de desar rollo y detener la pobreza de los pa íses con un menor deterioro ambiental.

Convención de Viena (1985) Esta convención tuvo como pr incipa l t ema de discusión , la protección de la capa de ozono. Compromete a los firmantes a rea liza r observaciones sistemát icas, adopta r medidas legisla t ivas y administ ra t ivas, cooperar en la formulación de medidas, procedimientos, y normas necesar ias para la aplicación del convenio. La cooperación abarca las esferas ju r ídica , cient ífica , y tecnológica , así mismo promueve la t ransferencia de información.

Protocolo de Montreal (1987) En este protocolo se establecen las pr incipa les sustancias dañinas, que agotan la capa de ozono. Compromete a los firmantes a adopta r medidas de cont rol, a sí mismo las par tes deberán llevar una medición de sus n iveles de agentes contaminantes, y en ningún caso deberán sobrepasar los límites establecidos. Además promueve la invest igación , desar rollo, in tercambio de información, y concientización ciudadana.

Informe Brundtland (1987) Este in forme cor responde a la CMMAD, esta t itu lado Perspect ivas ambienta les en el hor izonte 2000 , y define las est ra tegias del Programa de las Naciones Unidad para el Medio Ambiente (PNUMA). Ent re ot ros temas, se plan tea celebra r una conferencia in ternacional que t ra te la implantación del desarrollo sostenible.


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Los accidentes de Chernobil y Bhopal (1988) El accidente de la planta nuclear de Chernobil en Ucrania , y el accidente indust r ia l de Bhopal en la India , const ituyen una pauta en la h istor ia medioambiental de la era indust r ia l. Estas ca tást rofes h icieron crecer la sensibilidad de la sociedad en genera l en relación a l medio ambiente, generándose una presión socia l y a n ivel de gobierno a fin de sacr ifica r el desar rollo económico por el bien de la conservación ambienta l y la sa lud del ser humano.

Convenio de Basilea (1989) Trata sobre el control de los movimientos transfronterizos de los desechos peligrosos y su eliminación. Se propone una polít ica para regular la impor tación y expor tación de desechos peligrosos

Directivas de Londres (1989) Tra tan sobre la reglamentación para el in tercambio de información acerca de productos químicos objeto del comercio internacional. Br inda facilidades para la comunicación y la t ransferencia de in formación relacionada a agentes químicos potencia les de causar daño ambiental.

Cumbre Internacional de Río (1992) La propuesta hecha en el informe Brundt land fue llevada a cabo por la Asamblea Genera l de la ONU en la ciudad de Río de J aneiro en Brasil. Este acontecimiento contó con la par t icipación de 147 pa íses, estuvo precedida por un amplio deba te de más de dos años. Se t ra ta ron y ana liza ron los temas relacionados con el medioambiente y el desar rollo económico compat ible con la conservación del medioambiente. El documento redactado a ra íz de esta cumple es la Decla ración de Río , la cua l ha sido aprobada y ra t ificada por la mayor ía de los pa íses participantes.

Principales acuerdos tomados en la Cumbre de Río

Declaración de Río: Recoge los pr incipios básicos que permiten alcanzar el desar rollo sosten ible, fija el marco para los derechos y obligaciones individuales y colect ivos, plantea la colaboración en t re pa íses desarrollados y subdesar rollados, establece el deber de los Estados de dicta r normas refer idas a l t ema, recomienda el estudio de impacto ambienta l previo a l desar rollo de una nueva act ividad, recoge la necesidad de implanta r un sistema económico basado en el desarrollo sostenible.

Agenda 21: Es un programa de acción , suscr ito y adoptado por los pa íses par t icipantes, or ien tado a promover el desar rollo económico basado en sistemas de gestión y planificación medioambiental.

Convenio sobre cambio climát ico: E l objet ivo es reducir progresivamente la emisión de dióxido de ca rbono y gases


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invernaderos por par te de los pa íses indust r ia lizados, basándose en cronogramas y metas de acción.

Convenio sobre biodiversidad: Busca la conservación y u t ilización de manera sosten ible de los recursos na tura les, obliga a los pa íses a adopta r medidas y elaborar programas para garan t iza r el uso sostenible.

Acuerdo sobre deser t ificación: Muest ra a la deser t ificación como un problema de todos, se basa en la cooperación in ternacional para ayudar a las víct imas de la deser t ificación y las sequías, mejorar cultivos, y mejorar los recursos hidrológicos.

La decla ración sobre bosques: Sirve como guía y referencia para mater ia de conservación , protección y desar rollo de los bosques, su objetivo fundamental es la reforestación de los bosques.

3.2. Evolución de la Legislación Ambiental Peruana

La Const itución Polít ica del Perú , dicta el marco normat ivo para los conceptos de ca rácter medioambienta l y ecológico, habiendo asignado a l Estado la t a rea de vela r por el aprovechamiento sosten ible de los recursos na tura les. E l cumplimiento de esta ta rea se desliga a l cor respondiente min ister io del sector en cuest ión , así como a las inst ituciones y organismos creados por tal motivo.

E l desar rollo de la normat iva ambienta l en el Perú , se ve in fluenciado por acuerdos in ternaciona les y por el desar rollo urbano e indust r ia l in terno, dado por un orden cronológico (1958-2001) se puede considera r los siguientes puntos:

1958 Programa para el desarrollo forestal del Perú 1960 Reglamento de desagües industriales 1969 Ley general de aguas y reglamentación ulterior 1972 Conferencia de Estocolmo 1975 Ley forestal y de fauna silvestre 1977 Convenio CITES

1978 Ley de comunidades na t ivas y de desar rollo agra r io de las regiones de la selva y ceja de selva

1979 Constitución Política del Perú (Art.118°) 1980 Estrategia mundial para la conservación (PNUMA)

1985 Reglamento de acondicionamiento ter r itor ia l, desar rollo urbano y medio ambiente

1987 Informe Brutland (CMMAD)

1989 Convoca tor ia para la est ra tegia nacional de la conservación; cinturón ecológico para Lima Metropolitana

1989 Convenio de protección de la capa de ozono (Viena) 1990 Creación del sistema nacional de áreas protegidas


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1990 Código del medio ambiente y los recursos naturales 1991 Ley marco para el crecimiento de la inversión privada

1991 Conferencia : Cuidar la t ier ra , est ra tegia para el desar rollo (PNUMA, UICN, WWF). Nuest ra propia agenda (para América Latina y El Caribe)

1992 Decla ración de Río. Convenio sobre diversidad biológica y cambio climát ico. La agenda 21 y el Fondo mundia l del ambiente. (ONU Río de Janeiro)

1993 Constitución Política del Perú (Art.66°-68°)

1993 Convenio: Diversidad biológica y marco de cambio climát ico. Reglamentación ambienta l de las act ividades mineras y metalúrgicas

1994 Reglamento ambiental de las actividades eléctricas 1994 Ley de creación del Consejo Nacional del Medio Ambiente

1995 Ley de t ier ras. Reglamento de h idrocarburos. Convenio de maderas tropicales. Convenio sobre desertización

1996

Reglamento ambienta l de la act ividad de hidrocarburos. Ley para denuncias por delitos ambienta les. Acceso a recursos genét icos. Ley de act ividades mar ít imas, fluvia les y lacust res. Aprovechamiento sosten ible de recursos naturales.

1997

Ley de á reas na tura les protegidas. Ley genera l de sa lud. Ley sobre conservación y aprovechamiento de la diversidad biológica . Reglamento de organización y funciones del CONAM. Marco est ructura l de gest ión ambienta l. Casos de aprobación previa del INRENA. Procedimiento para opinión del INRENA en temas ambienta les. Ley de recursos geotérmicos. Manejo in tegrado para el cont rol de plagas. Reglamento para la actividad industrial manufacturera.

1998 Ley de regulación de concesiones mineras en á reas urbanas y de expansión urbana.

1999 Est ra tegia nacional de ANPs. Ley de prevención de r iesgos derivados del uso de la biotecnología.

2000 Reglamento de residuos sólidos. Ley general de semillas.

2001

Ley del sistema nacional de EIA. Est ra tegia naciona l de diversidad biológica . Reglamentos de la ley del CONAM, ley sobre diversidad biológica , ley genera l de semillas, ley de áreas naturales protegidas.

3.3. Normas Generales de la Legislación Peruana

Constitución Política del Perú (1993) El capítu lo II del Títu lo III, cont iene normas refer idas a l medioambiente y los recursos naturales:


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Art .66°: Los recursos na tura les son pa t r imonio de la Nación , el Estado es el soberano de su aprovechamiento, y por medio de la ley se fijan las condiciones de su utilización por particulares.

Art .67°: El Estado determina la polít ica ambienta l, y promueve el uso sostenible de los recursos naturales.

Art .68°: Obligación del Estado de promover la diversidad biológica , protección y conservación de áreas naturales.

Art.69°: El Estado promoverá el desarrollo sostenible de la Amazonía.

Código del Medio Ambiente y los Recursos Naturales DL N° 613 (1990) Esta norma constituye el marco que rige la conducta y el comportamiento tan to de au tor idades como de empresar ios y ciudadanos. Deja abier ta la necesidad de expandir la normat iva de manera más específica , dando las pautas y claves para el desarrollo de esta. Principales alcances:

Esta norma preva lece sobre cualquier ot ra cont rar ia a la defensa del medioambiente y los recursos naturales.

El Estado debe prevenir y cont rola r la contaminación ambienta l, y evitar la depredación de los recursos naturales.

Los costos de prevención, vigilancia , recuperación, y compensación , son asumidos por el causante de daño.

Los Estudios de Impacto Ambienta l deberán tener la descr ipción de la actividad, los efectos, y las medidas correctivas.

Está prohibido la descarga de sustancias contaminantes, ver ter o emit ir residuos sólidos, líquidos, o gaseosos, que degraden la ca lidad del medioambiente.

La au tor idad ambienta l esta facu ltado para inspeccionar loca les, exigir información, y disponer de la fuerza pública.

Se protege los diversos ecosistemas a t ravés de un Sistema de Áreas Naturales Protegidas.

El costo de construcción y operación debe incluir el costo de prevención y protección ambiental.

El uso de la propiedad debe ser acorde al de la zona.

El Estado fija el dest ino de las aguas residua les, fijando zonas prohibidas para descargar aguas residuales.

Las indust r ias podrán descargar sus efluentes a l sistema de alcantarillado, solo con la autorización de la autoridad.

Toda violación de las normas de este Código serán sancionadas por la au tor idad competen te, estas sanciones pueden ser : multa (en t re 0,5 y 600 UIT); prohibición o restricción de la actividad; clausura temporal o defin it iva del loca l donde se desarrolla la act ividad; decomiso de objetos, inst rumentos, y a r tefactos empleados en la act ividad; imposición de obligaciones compensatorias.


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Código Penal DL N° 635 (1991) E l Código Penal del Perú a t ravés del Títu lo XIII, regula los delitos cont ra la ecología , los recursos na tura les, y el medioambiente. Considera delitos contra la ecología a los siguientes:

Contaminar el medioambiente ver t iendo residuos sólidos, líquidos, o gaseosos, por encima de los límites permitidos.

Deposita r , comercia liza r , o ver ter desechos indust r ia les o domést icos en lugares no autor izados, o sin cumplir con las normas san ita r ias y ambientales.

Ingresar ilega lmente a l t er r itor io nacional residuos o desechos que creen un riesgo para el equilibrio ambiental.

El juez puede ordenar la suspensión de la actividad infractora.

Reglamento de Desagües Industriales DS N° 28-60-ASPEE (1960) Median te esta norma se establecen los límites máximos admisibles en los parámet ros de los residuos indust r ia les ver t idos en las redes de desagües públicas. Así tenemos:

Temperatura 35° Caudal 250 lt/día Sólidos sedimentables 1000 ppm Grasas 8,5 ml/lt/h pH 5 hasta 8,5 Ignición de sustancias inflamables 90 Concentración de sustancias inflamables 1gr/lt

Ley General de Aguas. Ley N° 17752 (1969) El concepto de aguas, abarca las aguas mar ít imas, ter rest res, y a tmosfér icas, del ter r itor io y espacios naciona les. Pr incipales a lcances ambientales:

Nadie podrá var ia r el régimen, na tura leza , o ca lidad de las aguas, sin la correspondiente autorización.

Prohíbe ver ter o emit ir cua lquier residuo que pueda contaminar las aguas, puedan causar daño a la sa lud humana o a l normal desar rollo de la flora y fauna, o puedan comprometer su empleo para otros usos.

Si la contaminación fuese inevitable, se podrá llegar hasta la revocación del uso de las aguas y la prohibición o rest r icción de la actividad dañina.

La au tor idad san ita r ia establecerá las concent raciones límites permisibles para sustancias nocivas, que podrá contener el agua.

Poster iormente esta Ley fue for ta lecida por el DS N° 261-69-AG, que amplia el Reglamento de esta Ley en los Títu los I, II, y III, dándole normas más específicas y claras.


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Ley Marco para el Crecimiento de la Inversión Privada DL N° 757 (1991) Esta norma dedica el Títu lo VI a la segur idad jur ídica en la conservación del medio ambiente . Establece cua les son las au tor idades competentes en mater ia ambienta l, a sí como las pr incipales a t r ibuciones de estas. Principales alcances:

Establece que las au tor idades sector ia les competen tes son los encargados de fiscalizar la actividad ambiental de su sector.

En caso de que una empresa desarrolla act ividades en var ios sectores, la au tor idad competente será aquella per tenecien te a la act ividad que genere mayores ingresos brutos anuales a la empresa.

La au tor idad sector ia l debe proponer a l CONAM los requisitos para la elaboración de los estudios de impacto ambienta l, t rámite de aprobación , y demás normas refer idas a los estudios de impacto ambiental.

Las au tor idades sector ia les, con conocimiento de CONAM pueden disponer que se lleve a cabo procedimientos que hagan desaparecer el r iego, así como medidas que limiten el desar rollo de las act ividades que generen peligro.

Ley del Consejo Nacional del Medio Ambiente - CONAM Ley N° 26410 (1994) A t ravés de esta norma se crea el CONAM, que es un organismo descentralizado rector de la polít ica nacional ambienta l, su fina lidad es planifica r , promover , coordinar , y vela r por el ambiente y el pa t r imonio na tura l de la nación , depende la Presidencia del Consejo de Minist ros. Además está facultado para formular la polít ica naciona l en mater ia ambiental. Principales funciones:

Coordinar y concer ta r las acciones de cada sector , y de los gobiernos regionales y central, en asuntos ambientales.

Establecer criterios y fijar límites permisibles de calidad.

Establecer criterios generales para la elaboración de EIA.

Resolver en última instancia asuntos medioambientales.

Proponer proyectos de normatividad sobre la materia.

Norma para formaliza r denuncias penales por in fracción cont ra la Legislación Ambiental. Ley N° 26631 (1996) Esta norma determina que la formalización de denuncias requer irá la opin ión fundamentada y por escr ito de las au tor idades sector ia les competentes. Esta norma está dest inada a impedir que se presenten denuncias in just ificadas cont ra empresas. Si el t itu la r de la act ividad product iva conta ra con un PAMA (Programa de Adecuación y Manejo Ambienta l) o con un EIA (Estudio de Impacto Ambienta l), solo procede el in icio de la acción pena l cuando se in fr in ja la legislación por la no ejecución de las pautas contenidas en dicho programa o dicho estudio.


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Reglamento de la Organización y Funciones del CONAM DS N° 048-97-PCM (1997) Esta norma determina el reglamento que r ige las act ividades del Consejo Nacional del Medio Ambiente. Principales alcances:

Es el organismo rector de la política nacional ambiental.

El CONAM formula el P lan Nacional de Acción Ambienta l, y elabora anualmente el Informe Nacional sobre el estado del medioambiente en el Perú.

Está facultado para dictar normas sobre política ambiental.

Determina las funciones pr incipales y los mecanismos para que pueda cumplir con esas funciones

Determina el organigrama de composición , las funciones y atribuciones de cada directivo.

Establece las disposiciones necesar ias para establecer el a rbit ra je ambiental.

Marco Estructural de Gestión Ambiental (MEGA) Decreto N° 001-97-CD/CONAM (1997) El MEGA t iene como objet ivo garan t iza r el proceso de coordinación in tersector ia l en t re en t idades y dependencias públicas que posean competencias ambienta les en los diferen tes n iveles de gobierno, y administ ra r conflictos, vacíos de competencia , for ta lecer la capacidad de gest ión ambienta l en el sector público, y la concer tación con el sector privado y la sociedad civil.

Establecen casos de aprobación previa del INRENA DS N° 056-97-PCM, DS N° 061-97-PCM (1997) Este disposit ivo establece los casos en que la aprobación de los Estudios de Impacto Ambienta l y Programas de Adecuación y Manejo Ambienta l, requer irán opinión previa del INRENA (Inst itu to Naciona l de Recursos Natura les). Considera act ividades y/o acciones que modifican el estado natural de los recursos naturales a:

Alteración en el flujo y/o calidad de las aguas.

Represamiento y canalización de cursos de agua.

Remoción del suelo y de la vegetación.

Alteración del hábitat de la fauna silvestre.

Uso del suelo para el depósito de materiales no utilizables.

Desestabilización de taludes.

Alteración de fajas marginales ribereñas. E l DS N° 061-97-PCM, establece los procedimientos para la opinión del INRENA sobre temas ambientales.

Aprovechamiento Sostenible de los Recursos Naturales Ley N° 26821 (1997) Esta norma regula el régimen de aprovechamiento sosten ible de los recursos na tura les, estableciendo las condiciones y modalidades de su


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otorgamiento a par t icu la res. Busca establecer un marco adecuado para el fomento de la inversión.

La norma define como recurso na tura l a todo componente de la naturaleza susceptible de ser aprovechado por el ser humano.

Establece que los fru tos y productos de los recursos na tura les son de dominio de los titulares.

Se prevé la expedición de leyes de aprovechamiento de los recursos naturales, procedimientos, instancias para solución de controversias.

Establece las obligaciones del t itu la r de la explotación de los recursos naturales.

Ley de Áreas Naturales Protegidas. Ley N° 26834 (1997)

Esta norma r ige el ámbito administ ra t ivo y opera t ivo dest inado a defin ir las á reas na tura les protegidas, su zonificación , gest ión , regulación , y aprovechamiento sosten ido; estas á reas son defin idas como espacios cont inenta les o mar ít imos del ter r itor io naciona l, dest inados a conservar la diversidad biológica y a cont r ibu ir a l desar rollo sosten ible del pa ís; estas á reas pueden ser parques nacionales, santuarios, bosques.

Reconoce también la par t icipación pr ivada en la gest ión de estas zonas, a fin de aprovechar los recursos del sector , ejecu ta r proyectos o programas de investigación y desarrollo.

Define a l INRENA como el en te rector del SINANPE (Sistema Nacional de Áreas Protegidas), y le atribuye las funciones de definir la política nacional para el desarrollo de estas zonas.

El SINANPE aprobará un Plan Maest ro para cada zona , el cual const itu irá el documento de planificación y defin irá la zonificación , estrategias, y políticas para la gestión de la zona.

Ley sobre la Conservación y Aprovechamiento Sostenible de la Diversidad Biológica. Ley N° 26839 (1997) Esta norma promueve la conservación y la u t ilización sostenible de la diversidad biológica, promueve además:

Promueve la conservación de ecosistemas, especies, genes y procesos ecológicos.

Promoción de la educación y el intercambio de información.

Promoción de mecanismos de conservación ambiental

Promoción de ecosistemas naturales y tierras de cultivo.

Prevención de la contaminación y degradación de los ecosistemas, así como rehabilitación y restauración de estos.

Promueve la adopción de tecnologías limpias.

Promoción de esfuerzos conjuntos del sector público y privado.

Establece la const itución de la Est ra tegia Nacional de de Diversidad Biológica.

En caso de recursos genét icos, el acceso se establecerá median te norma expresa.


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También determina las situaciones en las que se limitará parcia l o totalmente el acceso a dichos recursos.

Ley General de Salud. Ley N° 26842 (1997) En su Capítu lo VIII cont iene normas refer idas a la Protección del Ambiente para la Salud . Define el ejercicio competen te de la au tor idad de sa lud. Precisa a l Estado y a las personas na tura les y ju r ídicas, como responsables de la protección ambienta l. Denota que la autor idad de salud debe intervenir dictando medidas a fin de minimizar y controlar los riegos para la salud.

Otros dispositivos legales:

Ley N° 26620 (1996). Ley de cont rol y vigilancia de las act ividades marítimas, fluviales, y lacustres.

Resolución Directora l N° 0127-97-DCG (1997). Regula el concepto de contaminación del mar, y los criterios para su identificación.

Ley N° 26913 (1998). Ley que modifica el Código del Medio Ambiente y de los Recursos Natura les, elevándose a l tope máximo de las multas aplicables por infracción de las normas ambientales.

3.4. Normas Sectoriales de la Legislación Peruana

La normativa peruana es amplia y variada, pero dentro de los sectores product ivos más representa t ivos podemos dist inguir cier tas normas debido a su importancia, así tenemos:

Sector Agrario:

Resolución Ministerial N° 0369-94-AG (1994) Aprueban relación de empresas e inst ituciones ca lificadas para realizar estudios de impacto ambiental en el sector agrario. Enumera la lista de empresas acreditadas para rea lizar los estudios de impacto ambiental.

Resolución Jefatural N° 021-95-INRENA (1995) Guía para la formulación de términos de referencia de estudios de impacto ambiental en el sector agrario. Especifica los términos de referencia , descr ipción de un proyecto, plazos para la ejecución , y contenido de un estudio de impacto ambiental

Sector Energía:

Ley N° 26734 (1996) Ley del Organismo Supervisor de la Inversión en Energía (OSINERG). Comprende la ley de creación y las funciones del organismo.


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Decreto Supremo N° 005-97-EM (1997) Reglamento de la Ley del Organismo Supervisor de la Inversión en Energía Especifica que le compete fisca liza r el cumplimiento de las normas contenidas en el Código del Medio Ambiente.

Sectores Energía y Minería:

Resolución Ministerial N° 335-96-EM/SG (1996) Aprueban reglamento de par t icipación ciudadana median te el procedimiento de audiencias públicas en el t rámite de aprobación de estudios de impacto ambiental. Descr ibe el procedimiento a seguir para la rea lización de una audiencia pública referente a la eva luación de un estudio de impacto ambiental.

Sector Eléctrico:

Decreto Supremo N° 29-94-EM (1994) Aprueban reglamento de protección ambienta l en las act ividades eléctricas. Cont iene la normat iva refer ida a las obligaciones de los proyect istas solicitan tes de concesiones y au tor izaciones, así como las responsabilidades y funciones de los organismos competentes, como es la Dirección General de Electricidad.

Resolución Directoral N° 008-97-EM/DGAA (1997) Aprueban niveles máximos permisibles para efluentes líqu idos producto de las act ividades de generación , t ransmisión , y dist r ibución de energía eléctrica. Cont iene los estándares a ser aplicados por los inversion istas en el desar rollo de sus proyectos, así como la exigencia de establecer en el estudio de impacto ambienta l y en las polít icas medioambienta les, puntos de cont rol y medición para cada uno de estos efluentes, o flu jos descargados al ambiente.

Ley N° 26896 (1997) Ley que establece la obligación de presenta r un estudio de impacto ambienta l en los casos de act ividades de generación termoeléct r ica cuya potencia instalada supere los 10 MW.

Sector Hidrocarburos:

Decreto Supremo N° 046-93-EM (1993) Reglamento de protección ambienta l para las act ividades de hidrocarburos.


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Designa a la Dirección Genera l de Hidrocarburos del Minister io de Energía y Minas para vela r por el cumplimiento de las normas aplicables al sector. Cont iene la normat iva que r ige las act ividades de los proyect istas, en t re ot ros temas exige la presen tación de un estudio de impacto ambiental y dicta las pautas para su elaboración. Determina las obligaciones y deberes a los que se comprometen los proyect istas a fin de evita r la contaminación , así mismo advier te que el incumplimiento de la norma acarreará una sanción.

Resolución Directoral N° 030-96-EM/DGAA (1996) Aprueban los n iveles máximos permisibles para efluentes líqu idos producto de act ividades de explotación y comercia lización de hidrocarburos líquidos y sus derivados. Cont iene la descr ipción de los estándares de ca lidad permisibles para el desar rollo de la act ividad, comprendiendo las operaciones de exploración , explotación , t ranspor te, refinación , procesamiento, almacenamiento, y comercialización.

Sector Minero Metalúrgico:

Decreto Supremo N° 016-93-EM (1993) Reglamento para la protección ambienta l en la act ividad minera y metalúrgica Establece la au tor idad del sector en el Minister io de Energía y Minas, y particularmente en la Dirección General de Minería Denota las obligaciones y deberes del t itu la r de la act ividad minero

metalúrgica , en t re ellas la de presenta r un estudio de impacto ambienta l. A su vez se establece los plazos y objet ivos que deben buscar los estudios y políticas ambientales del titular. También fija la rea lización de auditor ías ambienta les en los cen t ros product ivos, y las cor respondientes sanciones de encont ra rse incumplimientos al presente reglamento.

Resolución Ministerial N° 011-96-EM/VMM (1996) Aprueban los n iveles máximos permisibles para efluentes líqu idos minero metalúrgicos. Cont iene los estándares de ca lidad de los residuos líquidos. Considera a los efluentes como residuos provenientes de cua lquier labor , excavación , o t raba jo efectuado en el t er reno, de depósito de relaves, de concentradoras, plantas de tostación, fundición, y refinerías.

Resolución Ministerial N° 315-96-EM/VMM (1996) Aprueban n iveles máximos permisibles de elementos y compuestos presentes en emisiones gaseosas provenien tes de las un idades minero metalúrgicos.


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Mediante esta norma se aprueban los n iveles máximos de anhídr ido su lfuroso, par t ícu las, plomo, y a rsénico, permit idos en las emisiones gaseosas de los procesos.

Resolución Ministerial N° 292-97-EM/VMM (1997) Aprueban modelo de contra to de estabilidad administ ra t iva ambienta l para la actividad minero metalúrgica. Median te esta norma se aprueba el Modelo de contra to de estabilidad administ ra t iva ambienta l en base a l programa de adecuación y manejo ambienta l (PAMA) . Las empresas pueden presenta r sus cont ra tos, los cua les t ienen caracteres de convenio de adhesión y son aprobados por el Minister io de Energía y Minas median te Resolución Ministerial. Así mismo describe las características del modelo, los plazos, y pasos a seguir para su aprobación.

Sector Manufactura:

Decreto Supremo N° 019-97-ITINCI (1997) Aprueban reglamento de protección ambienta l para el desarrollo de las actividades de la industria manufacturera. Los principales alcances de esta norma son: la prevención de la gestión ambienta l, establecer mecanismos de par t icipación del sector product ivo peruano, creación y manten imiento de in formación técn ica , facilitación de la coordinación intersectorial, promover el reciclaje. Estable también las obligaciones y funciones de la au tor idad competente, siendo esta el Minister io de Indust r ia . Así como las obligaciones y deberes de los titulares de las actividades, estableciendo responsabilidades, plazos, conten idos de los estudios y planes, además de las sanciones.

Decreto Supremo N° 025-2001-ITINCI (2001) Régimen de sanciones e incent ivos del reglamento de protección ambienta l para el desar rollo de act ividades en la indust r ia manufacturera.

Sector Saneamiento:

Decreto Supremo N° 022-2001-SA (2001) Reglamento san ita r io para las act ividades de saneamiento ambienta l en viviendas y establecimientos comercia les, indust r ia les, y de servicios. Señala la necesidad de rea liza r inspecciones sanita r ias, especificando los requisitos, acreditación y facultades de los inspectores. También expresa las acciones que constituyen infracción a la norma


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Sector Pesquero:

Decreto Ley N° 25977 (1992) Ley General de Pesca Señala dent ro del marco regulador de la act ividad pesquera , velar por la protección y prevención del medioambiente. Denota también cier tas provisiones a actividades que pueden generar contaminación y/o daño.

Decreto Supremo N° 01-94-PE (1994) Reglamento de la Ley General de Pesca Cont iene en su Títu lo VIII, la normat iva sobre la protección ambienta l, indicando a los responsables, así como las obligaciones devengadas de dichas responsabilidades. Seña la la obligación de presenta r un estudio de impacto ambienta l como requisito previo a l desar rollo de la act ividad, y un programa de adecuación y manejo ambienta l para aquellos que ya se encuent ren desar rollando la actividad.

Resolución Ministerial N° 177-94-PE (1994) Aprueban los términos de referencia para la elaboración de estudios de impacto ambiental en el sector pesquero Esta refer ido a l contenido que debe tener el estudio de impacto ambiental, además de la descripción los términos usados comúnmente.

Resolución Ministerial N° 232-94-PE (1994) Aprueban los lineamientos para la elaboración de estudios de impacto ambienta l y programas de adecuación y manejo ambienta l para la actividad de acuicultura

Resolución Ministerial N° 236-94-PE (1994) Aprueban los lineamientos para la elaboración del programa de adecuación y manejo ambiental de procesamiento pesquero

Decreto Supremo N° 08-94-PE (1994) Modifican artículo del Reglamento de la Ley General de Pesca Se modifica el a r t ícu lo refer ido a la necesidad de conta r con una dependencia técnica normativa para evaluar los EIA y PAMA, dejando sin efecto a la Comisión Especia l Permanente para la Protección Ambiental (creada por RM N° 033-94-PE)

Resolución Ministerial N° 322-95-PE (1995) Establecen un sistema de eva luación y ca lificación de estudios de impacto ambiental

Resolución Ministerial N° 208-96-PE (1996)


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Aprueban normas complementa r ias para la aplicación del Títu lo VIII del Reglamento Genera l de Pesquer ía rela t ivas a la protección del medioambiente. Tiene por fina lidad complementa r la normat iva en lo concern ien te a su cumplimiento por par te de los responsables de las emisiones y de los vertimientos de desechos al medio marítimo. Se establecen las acciones consideradas infracciones. También deja en suspenso la Resolución Minister ia l N° 478-94-PE, la cua l fija los límites permisibles de emisión para la act ividad pesquera de consumo humano indirecto.

Resolución Ministerial N° 645-97-PE (1997) Disponen que la au tor idad competente en mater ia ambienta l en el ámbito pesquero sea el Ministerio de Pesquería También se establece como instancias de coordinación a la Dirección de Medio Ambiente, Dirección Nacional de Extracción , Dirección Nacional de Procesamiento Pesquero, Dirección Naciona l de Acuicultura, Comisión de Sanciones, y La Alta Dirección.

Resolución Ministerial N° 721-97-PE (1997) Protocolo de monitoreo de efluentes de la industria pesquera Median te esta norma se aprueba el protocolo de efluentes de la industria pesquera de consumo humano indirecto: efluentes generados por las plantas evaporadoras de agua de cola, y efluentes generados en el agua de bombeo.

3.5. Convenios Internacionales en la Legislación Peruana

A continuación se muestra una relación de los principales convenios internacionales suscritos por el Perú

Norma Descripción

DS N° 02 (1958)

Programa coopera t ivo para el desar rollo forestal del Perú

DL N° 17121 (1973)

Convenio sobre la fijación de fósforo en a lgunos suelos del Perú . Correlación en t re los diversos métodos químicos de determinación de fósforo con el desarrollo de las plantas

DL N° 19929 Convenio para la colaboración en el proyecto de desarrollo pesquero entre Perú y la URSS

DL N° 21670

Acuerdo para la conservación de la flora y fauna de los ter r itor ios amazónicos de la República del Perú y la República Federa l del Brasil

DL N° 22660 Tratado de cooperación amazónica


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Ley 22858 (1980)

Aprueban protocolos para prevenir la contaminación por los buques

Ley 22958 (1980)

Convenio in ternacional para prevenir la contaminación por buques

DL N° 23081 Acuerdo para la conservación de la flora y fauna de los ter r itor ios amazónicos de Perú y Colombia

Ley 23101 (1980)

Convención de responsabilidad civil por daños nucleares

Ley 23349 Adhesión del Perú a la convención sobre el comercio para la protección del pa t r imonio mundial, cultural, y natural

RS 333-87-RE (1987)

Protocolo que enmienda el convenio sobre responsabilidad civil por contaminación por hidrocarburos

Ley 24926 (1988)

Convenio para la protección del medio ambiente marino y la zona costera del Pacífico sudeste

Ley 24931 (1988)

Convenio de Viena para la protección de la capa de ozono

Ley 25019 (1989)

Convención sobre la conservación de recursos vivos marinos

RLeg 25353 (1991)

Convenio in ternaciona l rela t ivo a humedales de importancia internacional

Ley 25950 (1992)

Protocolo a l Tra tado Antár t ico sobre protección del medioambiente

Ley 26178 (1993)

Protocolo de Mont rea l rela t ivo a sustancias que agotan la capa de ozono

RLeg 26181 (1993)

Convenio sobre diversidad biológica

Ley 26185 (1993)

Convención marco de las Naciones Unidas sobre cambio climático

Ley 26324 (1993)

Convenio de Basilea

RS 247-94-RE (1994)

Convenio in ternacional de las maderas tropicales

Ley 26536 (1995)

Convención de las Naciones Unidas sobre la lucha cont ra la deser t ificación , en par t icu la r en África.

3.6. Legislación Ambiental en Latinoamérica

Para todas las naciones, la Const itución Polít ica representa el disposit ivo legal fundamenta l y base para el desar rollo de la demás normat iva , en t re los años 1970 y 1980 las Const ituciones recogían la idea de que es deber del Estado proteger cier tos componentes específicos del medio


193

ambiente, como por ejemplo la protección de la flora y fauna , protección del mar , establecimiento de á reas protegidas, etc. Poster iormente en los años 80 se in t rodujo el concepto de daño ambienta l en las Const ituciones, así como las conductas y act ividades permit idas o no, según su grado de a fección a l equilibrio ambiental.

La legislación la t inoamer icana expande su normat iva a t ravés de Códigos, Leyes Generales, o Leyes Marco, así tenemos:

País Año Norma Bolivia 1992

Ley General del Medio Ambiente Brasil 1981

Ley de Política Nacional del Medio Ambiente Colombia 1974

Código Nacional de Recursos Natura les Renovables y Protección al Medio Ambiente

Costa Rica 1996

Ley Orgánica del Ambiente Cuba 1981

Ley de Protección del Medio Ambiente y el Uso Racional de los Recursos Naturales

Chile 1994

Bases Generales del Medio Ambiente El Salvador 1998

Ley del Medio Ambiente Ecuador 1976

Ley para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental

Guatemala 1986

Ley para la Protección y Mejoramiento del Medio Ambiente

Honduras 1993

Ley General del Ambiente México 1988

Ley General del Equilibrio Ecológico y al Protección al Ambiente

Nicaragua 1996

Ley General del Medio Ambiente y los Recursos Naturales

Panamá 1998

Ley General del Ambiente Perú 1990

Código del Medio Ambiente y los Recursos Naturales

Rep. Dominicana

2000

Ley General sobre Medio Ambiente y Recursos Naturales

Uruguay 2000

Ley General de Protección Ambiental Venezuela 1976

Ley Orgánica del Ambiente

Otro elemento común en La t inoamér ica ha sido la creación de Organismos Públicos de gest ión ambienta l, or igina lmente y hasta los años 90 estos han dependido de un Minister io o de ot ro Organismo o Inst itución Superior, salvo algunas excepciones, así tenemos:

País Año Norma Argentina 1987

Comisión Nacional de Política Ambiental Bolivia 1986

Comisión de Medio Ambiente y Recursos Naturales

Brasil 1990

Comisión Nacional de Medio Ambiente Colombia 1968

Instituto de Desarrollo de los Recursos


194

Naturales Renovables y del Ambiente Costa Rica Minister io de Recursos Natura les, Energía y

Minería Cuba 1976

Comisión Nacional de Protección del Medio Ambiente y el Uso Racional de los Recursos Naturales

Chile 1990

Comisión Nacional de Medio Ambiente

El Salvador 1990

Comisión Nacional del Medio Ambiente

Ecuador 1990

Departamento de Medio Ambiente del Consejo Nacional de Desarrollo

Guatemala 1986

Comisión Nacional del Medio Ambiente Haití Dirección Genera l de Ordenamiento del

territorio y Protección al Ambiente Honduras 1990

Comisión Nacional de Medio Ambiente y Desarrollo

México 1882

1985

Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología Comisión Nacional de Ecología

Nicaragua 1990

Comisión Nacional del Ambiente y Ordenamiento Territorial

Panamá 1985

Comisión Nacional del Medio Ambiente Paraguay Subsecreta r ía de Medio Ambiente del

Ministerio de Agricultura y Ganadería Perú Oficina Nacional de Eva luación de Recursos

Naturales Rep. Dominicana

1987

Comisión Nacional el Medio Ambiente

Uruguay 1973

Instituto de Preservación del Medio Ambiente

Venezuela 1976

Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales

Poster iormente los pa íses fueron dándole mayor au tonomía y poder a sus Organismos, hasta const itu ir se en Minister ios y Secreta r ías independientes de ot ras Inst ituciones y/o Organismos, con cier tas excepciones que cuentan con Organismos dependien tes de ot ro super ior . Estas nuevas Inst ituciones t ienen que enfren ta r la ca rga de gest ión ambienta l de todos los sectores de la actividad productiva industrial y social. Así tenemos:

País Año Norma Argentina 1999

Ministerio de Desarrollo Social y Medio Ambiente

Bolivia 1993

Ministerio de Desarrollo Sostenible y Planificación

Brasil 1992

Ministerio de Medio Ambiente Colombia 1993

Ministerio del Medio Ambiente Costa Rica 1995

Ministerio del Ambiente y Energía Cuba 1994

Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio


195

Ambiente Chile 1990

Comisión Nacional del Medio Ambiente

El Salvador 1998

Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales

Ecuador 1996

Ministerio del Ambiente

Guatemala 1999

Ministerio del Ambiente y Recursos Naturales

Haití 1995

Ministerio de Medio Ambiente

Honduras 1997

Secretaría de Recursos Naturales y Ambiente

México 2000

Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales

Nicaragua 1994

Ministerio del Ambiente y Recursos Naturales

Panamá 1998

Autoridad Nacional del Ambiente Paraguay 2000

Secretaría del Ambiente Perú 1994

Consejo Nacional del Ambiente Rep. Dominicana

2000

Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales

Uruguay 1990

Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente

Venezuela 1976

Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales

Otro punto en común de la normat iva la t inoamer icana es la cooperación de la gest ión ambienta l nacional con la gest ión ambienta l loca l, llevada a cabo por los municipios y au tor idades regiona les. Este proceso de descent ra lización se hace más fuer te conforme se les a t r ibuya mayores funciones a las au tor idades loca les, así como mayor capacidad técnica y logística.

4. NORMATIVA ISO 14000

4.1. Introducción a las Normas ISO

Las normas t ienen su or igen luego de la Segunda Guerra Mundia l, gracias a la conformación de la In terna t ional Organiza t ion for Standardiza t ion , siendo una inst itución europea con sede en Ginebra , no a filiada a las Naciones Unidas n i a n inguna organización europea . Las normas establecidas son mayormente en materia técnica y/o científica.

E l sistema ISO en la actua lidad, es un sistema in ternacional que está conformado por representan tes de 120 países. Los pa íses se encuent ran representados por inst ituciones propias públicas o pr ivadas, así por ejemplo el American Nat ional Standards Inst itu te

ANSI, es uno de los representantes de Estados Unidos. E l Perú esta representado an te la ISO, por el Inst itu to


196

Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual (INDECOPI).

Las labores de ISO son desempeñadas en comités técnicos establecidos por el Consejo de Administración Técnica (TMB), cada uno de estos comités va a encargarse de determinada á rea , basan su t raba jo en los apor tes hechos por los representantes y expertos de cada país u organización.

In icia lmente las cer t ificaciones se desar rolla ron y emit ían desde Europa , por lo cual el costo de cer t ificación era elevado. En la actualidad, estos puntos de cer t ificación se han diversificado, Brasil y Argent ina br indan esta cer t ificación en Sudamér ica un segundo momento, por lo que los costos disminuyeron , beneficiando a los in teresados, ya que los costos de pasa jes y viáticos son menores.

Estas normas no solo son vá lidas para el en torno medioambienta l, puesto que existen muchas normas y especificaciones para diversos temas, conformando una base para manuales legisla t ivos y normat ivos de las diversas act ividades. Para el caso específico de las normas medioambienta les se aplica la ser ie ISO 14000. Muchas de estas normas están siendo t raba jadas y no están publicadas. Lo que propone la normat iva ISO son estándares de amplia aceptación indust r ia l, que se han llevado a la práct ica y han tenido importantes resultados.

4.2. Normas ISO Medioambientales

Las normas ISO t ienen como propósito estandar iza r sistemas de gest ión ambienta l que tengan pautas comunes y establece una forma de mecanismos para ayudar a resolver los problemas ambienta les. Las normas ISO de la ser ie 14000, son un conjunto in tegrado que busca proporcionar una guía para el desar rollo de un sistema administ ra t ivo del medio ambiente, conjugado con la estandarización de herramientas de análisis ambiental, como son la clasificación y evaluación de los ciclos de vida . Estas normas cubren una ser ie de temas donde se incluye la administ ración ambienta l, auditor ía ambienta l, eva luación del ciclo de vida , clasificación ambienta l, desempeño ambiental, entre otros.

Antes de las ISO 14000 aparecieron las ISO 9000 (año 1987), estas ú lt imos t ra taban el tema de la ca lidad de los productos, siendo los documentos de requisito los siguien tes:

ISO 9001: Modelo de cer t ificación de ca lidad en diseño y/o desar rollo, producción, instalación, y servicio.

ISO 9002: Modelo de cer t ificación de ca lidad en la producción e instalación.

ISO 9003: Modelo de cer t ificación de ca lidad en inspección fina l y prueba.


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Los buenos resultados que fueron obten idos con las ISO 9000 an imaron a la organización a idear nuevas normas en mater ia medioambienta l (año 1991), t a l es el caso que los documentos de requisito de la ISO 9000 t iene su equiva len te en las ISO 14000 a t ravés de un documento de especificación (ISO 14001)

La normas ISO son de ca rácter volunta r io, una pa ís o inst itución puede adher ir se o no, pero en los ú lt imos años cier tas normas específicas (como la medioambiental) se esta volviendo de carácter obligatorio, puesto que las empresas las solicitan a sus proveedores, inclusive los usuar ios previeren comprar los productos a qu ienes cuentan con la cer t ificación , de modo ta l que el no contar con la certificación excluiría a muchas empresas del mercado.

Una forma de eva luar la adhesión a la aplicación de las normas de ca lidad ambienta les en el mundo lo da una encuesta que rea lizó ISO (año 2001). La encuesta rea lizada por este organismo in ternacional nos dice que: el 32% de las empresas requiere a sus proveedores la certificación ISO 14001 (que es la ún ica cer t ificada que hay), el 14% de ellas lo hará en t re el 2002 y 2005, y así sucesivamente. Vemos también que sólo el 15% decidió no hacer ningún requer imiento a proveedores. Estos números nos sugieren que la mayoría de empresas t iene un programa o proyecto de cer t ificación ISO en mediano y largo plazo.

La adopción de las normas ISO 14000 por par te de una empresa , apar te de cont r ibuir a la mejora de la ca lidad ambienta l, t rae consigo beneficios individua les, puesto que permite que esta logre facilidades para comercia lizar sus productos y evita que compet idores que tengan productos a menor precio a causa de una menor o ninguna inversión en gestión ambiental, puedan recibir bar reras para en t ra r a cier tos mercados y comercia liza r sus productos.

E l sistema sugiere que la manera como una empresa cuida el medio ambiente se releja en las metas que espera a lcanzar , por tan to los esfuerzos para a lcanzar y establecer los estándares especificados involucran a todos los empleados de la empresa , además que t iene un efecto cola tera l hacia las demás empresas relacionadas, puesto que marca una pauta de ejemplo y liderazgo, que otros querrán adoptar e imitar. Al poner en marcha las normas, la empresa se involucra con su medio ambiente, y se hace conscien te de la in ter relación de sus act ividades product ivas con el desar rollo de las mismas desde un enfoque científico y tecnológico.

La aplicación de la norma, apar te de la fina lidad propia de la norma, tiene los siguientes puntos importantes dentro de la sociedad:

Tiene un efecto posit ivo en la indust r ia bancar ia , puesto que las empresas requer irán hacer inversiones para poner en marcha la aplicación de la norma, por lo que necesitarán créditos bancarios.


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Existe una concien t ización en mater ia legisla t iva , es decir , que más gente esta rá preocupada por aprender las direct ivas y normat ivas acordes con la materia.

Permite una familia r ización de par te de la sociedad con el t ema, puesto que aquellas empresas que cuenten con la cer t ificación , de seguro lo anuncia rán en comercia les, lo que llegará a la gente, permit iendo que esta se compenet re más con la mater ia medioambiental.

Esta compenet ración de la sociedad a su vez se ext iende hacia el Estado, permit iendo que este establezca mecanismos y polít icas propias para cada pa ís, t ra tando de buscar soluciones más acordes con la realidad individual de cada zona.

Brinda una estandarización de condiciones de producción, permitiendo el in tercambio cu ltura l de los profesiona les y técn icos de diversos pa íses, favoreciendo la cu ltura y el desar rollo de los pa íses menos industrializados.

Las empresas nuevas que quieren in t roducir sus productos, t ienen en esta norma una herramienta de publicidad, puesto que el prestigio que da la acreditación de cualquier norma internacional, es suficiente para in t roducir el concepto de ca lidad propio del nuevo producto, en el consumidor.

Las auditor ías y repor tes medioambienta les son asist idos por estas normas, facilit ando la adecuación , y el cumplimiento de metas y objetivos.

Es importante destacar la distinción entre normas y guías. Una norma es la 14001 y la gu ía propone metodologías de t raba jo y ejemplos. Básicamente se agrupan en dos paquetes: qu ienes eva lúan la organización (14001) y quiénes eva lúan el producto (evalúan todo el proceso product ivo, todo el ciclo de vida)

Cualquier decla ración que rea lice una empresa sobre sí misma o sobre su producto, es una decla ración ambienta l . Esta decla ración puede ser grá fica o verba l, un enunciado; puede además, esta r en el fren te de la empresa , en la t elevisión , en el rótulo del envase, etc. En relación con esto tenemos t res normas y un informe técn ico. La pr imera norma es la de pr incipios genera les, y después vienen la 14021 que es la de decla raciones ambienta les (et iquetado de t ipo II), la 14024 (et iquetado de t ipo I) y la 14025 (etiquetado de tipo III).

El et iquetado de t ipo I se refiere a un programa volunta r io, que es cer t ificado por una tercera par te. En el mundo, por ejemplo, hay a lrededor de 30 programas de et iquetado ambienta l de t ipo I, y dicen que de ta l t ipo de producto, t a l o cua l t ienen sello verde .

Los et iquetados de t ipo II son au to decla raciones ambienta les in format ivas, donde el responsable de lo que dice es el mismo fabricante. Deben contener cuanto del producto es reciclado, o si se


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esta u t ilizando un producto ya reciclado, se debe manifesta r cuanto es lo que esta recuperado. En cuanto a l uso del producto (si t iene consumo reducido de energía , etc.). En cuanto a la disposición del producto (si es reciclable, recargable, si es para desarmar , etcétera ). La norma también dice que si no hay un programa oficia l de reciclado el producto no puede decir reciclable .

Los et iquetados de t ipo III son mucho más complejos ya que se basan en el análisis de un ciclo de vida del producto.

4.3. Conformación de la ISO 14000

La familia ISO 14000 esta conformada por 2 grupos fundamenta les, conformando el sistema de administración ambiental:

Las normas referentes a la evaluación de la organización

Las normas referentes a la evaluación del producto

Evaluación de la Organización.

Las normas más impor tan tes cor respondien tes a la eva luación de la organización, comprenden las siguientes áreas:

Sistema de administración ambiental

ISO 14001: Sistema de administ ración ambienta l

Especificación con guía de uso

Contiene los elementos que deben ser implementados y sa t isfechos por la organización , deben ser puestos en marcha , documentados, y ejecu tados de ta l manera que un regist rador independien te pueda conceder el regist ro basándose en la evidencia de la puesta en práct ica por par te de la empresa . E l cumplimiento de esta norma requiere el establecimiento de programas ambienta les, lo cua les deben considera r los sigu ien tes puntos: mejora cont inua , revisión administ ra t iva , auditor ías y acciones cor rect ivas, implementación de programas de cont rol ambienta l, fijación de metas y objet ivos en mater ia medioambienta l, y un fuer te compromiso en el cumplimiento de las polít icas ambienta les, en resumen in tegra 5 conceptos: plan ificación , polít ica , puesta en marcha , ver ificación y revisión , acción correct iva . Esta norma obliga a considera r opciones para la prevención de la contaminación , a l diseñar nuevos productos o sistemas; esta prevención esta defin ida como el uso de procesos, práct icas, mater ia les o productos que eviten , reduzcan, o cont rolen la contaminación , o pueden inclu ir reciclado, t ra tamiento, cambios en procesos, mecanismos de cont rol, uso eficien te de recursos, y sust itución de mater ia les


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ISO 14004: Sistemas de administ ración ambienta l

Guías genera les

sobre pr incipios, sistemas y técn icas de sopor te

Este documento incluye ayudas práct icas sobre temas como: revisión ambienta l in icia l, iden t ificación de aspectos ambienta les, evaluación de impactos ambienta les asociados, cr it er ios de desempeño in terno, objetivos y metas, comunicación y reportes, entre otros.

Auditoría ambiental

ISO 14010: Guías para la auditor ía ambienta l

Principios genera les

Define el concepto de auditor ía como el proceso de ver ificación sistemát ico y documentado para obtener y eva luar objet ivamente pruebas que determinan si la s act ividades ambienta les especificadas, se a justan a los cr iter ios de auditor ía , y comunicar los resultados de este proceso a l clien te . Ent re ot ros puntos establece que una auditor ía debe tener como cent ro un tema cla ramente defin ido y documentado; además seña la que los miembros del equipo auditor deben ser independientes de las actividades de la organización auditada.

ISO 14011-1: Guías para la auditor ía ambienta l

Procedimientos de auditor ía

Parte1: Auditor ía de

sistemas de administ ración ambienta l

La ISO 14011 es aplicable a todos los t ipos y tamaños de organizaciones. Esta norma br inda consejos para un cor recto desar rollo de la act ividad auditora ; ent re ot ros puntos, expresa que el plan de auditor ía debe de ser revisado y aprobado por el clien te; los descubr imientos de la auditor ía deben basarse en evidencias, la s cua les deberán regist ra rse y documentarse; a l recolecta r pruebas el auditor esta autorizado a examinar documentos, actividades, y realizar entrevistas.

ISO 14012: Guías para la auditor ía ambiental

Criter ios de ca lificación para auditores ambienta les de sistemas de administ ración ambienta l

Este documento t ra ta el tema relacionado a la educación , capacitación cient ífica y tecnológica , sumada a la exper iencia con que deben conta r los auditores, así como las ca lificaciones, requisitos y procedimientos para cer t ifica r a un auditor como ta l. Por ot ro lado expresa que los auditores deben mantener un grado de compet it ividad median te la continua actualización de sus conocimientos.

Evaluación del desempeño ambiental

ISO 14031: Guía para la evaluación del desempeño ambienta l

Este documento define el desempeño ambienta l como los resultados de la administ ración de una organización , y los aspectos ambienta les


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de sus actividades, productos y servicios . Este documento puede servir para comparar el desempeño de una organización con respecto a otra.

Términos y definiciones (ISO 14050)

Evaluación del Producto.

Las normas más impor tan tes cor respondien tes a la eva luación del producto, comprenden las siguientes áreas:

Clasificación ambiental

ISO 14020: Clasificación ambienta l

principios básicos para todas las clasificaciones ambienta les

Promueve un incremento en la información acerca del producto, permit iendo que el público se en tere de las ca racter íst icas relevantes del producto.


autodecla ración de afirmaciones ambientales

términos y defin iciones

El objetivo de esta norma es asegurar que la información en la etiqueta del producto sea exacta , ver ificable, y no engañosa . Con el objet ivo de asegurar que la in formación no sea engañosa , las a firmaciones hechas en las et iquetas deben ser consideradas no t r ivia les a l analiza r el producto en su totalidad.


símbolos

Esta norma presenta un conjunto de símbolos que pueden ser usados en la materia.


metodologías de pruebas y ver ificación


programas del pract ican te

principios, gu ías, práct icas, y procedimientos de cer t ificación de programas de cr iter io múlt iples (t ipo1)

Esta norma busca conseguir que los programas de clasificación puedan seguir principios y protocolos establecidos por este documento.

Evaluación de ciclo de vida

ISO 14040: Evaluación del ciclo de vida

principios y marco

El objet ivo de esta norma es propicia r un panorama cla ro de la práctica, aplicaciones y limitaciones de la evaluación del ciclo de vida a un conjunto de usuar ios potencia les. E l análisis de ciclo de vida


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consiste de un proceso r iguroso y cien t ífico u t ilizado para eva luar el impacto ambiental de todos los aspectos de un producto.

ISO 14041: Eva luación de ciclo de vida

análisis de metas y

defin iciones / ámbito e inventa r io

El objet ivo de esta norma consiste en descr ibir los requer imientos y cronogramas para la preparación, conducción, y revisión del análisis de inventario del ciclo de vida.

ISO 14042: Evaluación de ciclo de vida

evaluación de impacto

Brinda documentación y gu ías acerca de la eva luación del impacto ambiental.

ISO 14043: Evaluación de ciclo de vida

evaluación de mejoras

Brinda una visión global del sistema dent ro de un marco product ivo, br indando una in terpretación basada en que los problemas existen tes pueden ser resueltos.

Aspectos ambientales en las normas de productos

ISO 14060: Guía para aspectos ambienta les para las normas de productos

Esta norma ayuda a los redactores de normas a inser ta r especificaciones (en normas de productos) indicando que estas pueden tener efectos positivos o negativos.

Términos y definiciones (ISO 14050)

5. ECOLOGÍA INDUSTRIAL

5.1. Generalidades

La producción indust r ia l ha sido hace a lgún t iempo a t rás una act ividad que apor taba más beneficios que inconvenien tes y sus agresiones ambienta les eran ten idas por simples fenómenos a islados con repercusión apenas loca l. Sin embargo, el pa radigma de la producción a coste ambienta l nu lo fue cuest ionado y ser iamente a fectado debido a las modernas técnicas de producción masiva , que buscan genera r ganancias propias an tes de beneficia r el en torno na tura l; sumado a las ú lt imas ca tást rofes mundia les o accidentes de envergadura globa l, han llevado a expresar la necesidad de una producción más limpia desde cr iter ios de desar rollo sostenible, lo que significa acepta r el riesgo tecnológico y min imizar lo con la aplicación de est ra tegias y polít icas de prevención , in tegrando los procesos, y apor tando tecnologías de conservación , cu idado, y manten imiento, con el fin de aumentar la eficiencia ecológica del sistema de producción y minimizar los riesgos para el ser humano y el entorno


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que engloba al medio ambiente. Al igual que en un ecosistema biológico, en un ecosistema indust r ia l cada proceso y cadena de procesos debe ser vista como una parte dependiente e interrelacionada de un todo mayor.

E l objet ivo fundamenta l perseguido por la producción indust r ia l ecológica , consiste en la reest ructuración de los medios y her ramientas usados por los actua les sistemas product ivos, esta reest ructuración implica a su vez rediseñar el paisaje industrial y tecnológico, encaminado hacia la búsqueda de la similitud de la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas naturales, y de esta forma permit ir la in tegración con el medio biót ico y abiót ico que rodea la indust r ia . Casos práct icos de la búsqueda de esta in tegración se aprecian en las amplias á reas verdes con que cuentan las fábr icas actua les, t ambién se puede apreciar como las edificaciones buscan guardar una estét ica con el ambiente incorporando colores y deta lles semejan tes, ot ros optan por recubrir de espejos las paredes para mostrar la imagen del entorno.

Dado que el objetivo fundamental es integrarse al ecosistema, y puesto que una in tegración que cause efectos nega t ivos resu lta r ía per judicia l, este objet ivo se ve complementado por ot ro objet ivo de ca rácter pr incipal, como es el promover el desar rollo sostenible a n ivel global, regiona l y loca l, y u t iliza r los medios posibles para permit ir la estabilidad de los ecosistemas, todo esto br indándole ca lidad de vida a l ser humano y a l medio ambiente. En el camino hacia el cumplimiento de este objet ivo, los procesos indust r ia les deben procurar reducir los impactos ambienta les, reducir los costos de producción , logra r una mayor eficiencia en el uso de las mater ias pr imas, incrementar la calidad de los productos finales, etc.

En un ecosistema na tura l debido a la escasez de recursos, la na tura leza ha implementado medios para reu t iliza r los recursos, puesto que por ejemplo los nutrientes absorbidos por los vegetales son reutilizados por los herbívoros y estos a su vez por los ca rn ívoros, y poster iormente son descompuestos por bacter ias que recuperan los nut r ien tes y los rein t roducen en el in icio de la cadena . Del mismo modo debe suceder en la ecología indust r ia l, es decir debe buscar medios para maximizar la eficiencia de los procesos socio indust r ia les a t ravés de la reducción , la reu t ilización y el recicla je. Las in ter relaciones en t re productores y consumidores son que determinan qué es utilizable y qué es desecho.

Estas polít icas benefician económicamente a las empresas, ya que la mater ia pr ima que es reu t ilizada y empleada en la producción, es más bara ta en comparación con la nueva , lo que supone un ingreso para qu ien la u t ilice; además la ecología indust r ia l supone un ahorro en los costos por t ra tamiento de residuos, innovación de nuevas tecnologías, menores probabilidades de r iesgos y accidentes, pr imas de seguros más económicas, etc. Por ot ra par te, también supone un valor añadido para el desarrollo de la calidad de vida en la zona puesto que la población se verá beneficiada , ya que el establecimiento de nuevas empresas a t ra ídas por la compat ibilidad de sus procesos con los


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residuos generados, y/o demandados en el á rea , creará empleo neto para sa t isfacer las nuevas necesidades que surgen . Se crea un efecto de simbiosis indust r ia l, que se refiere a l in tercambio de mater ia les y de energía ent re empresas o fábr icas loca lizadas cerca unas de ot ras, y que les permite compar t ir recursos que pueden ser desechos para a lgunos y mater ia pr ima para otros.

5.2. Producción más limpia

E l concepto de Producción más Limpia fue in t roducido por la Oficina de Indust r ia y Medio Ambiente del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente en 1989. La producción más limpia es defin ida por el PNUMA como la "aplicación cont inua de una est ra tegia ambienta l prevent iva integrada aplicada a procesos, productos, y servicios para mejorar la eficiencia ecológica y reducir los riesgos para los humanos y el medio ambiente".

Una producción limpia implica buscar métodos y tecnologías a fin de que los procesos product ivos eviten contaminar el ambiente, el concepto de producción más limpia apor ta cr iter ios de desar rollo sosten ible, pr incipios y

va lores de responsabilidad, y descr ibe las bases teór icas para desar rollos práct icos, fren te a la necesidad socia l de fomenta r la eficiencia ecológica de los sistemas de producción . E l concepto surge de la percepción de que la act ividad humana está causando cambios inaceptables en los sistemas básicos de soporte ambiental.

Los procesos de producción más limpia se ca racter izan por utilizan sólo mater ias renovables y reu t ilizables, además de u t iliza r eficientemente la energía , el agua , el suelo y ot ras mater ias pr imas, por ot ro lado no usan n i elaboran compuestos químicos tóxicos, evitando así la generación de residuos tóxicos.

Muchas organizaciones en Estados Unidos y en Europa están viendo hacia el fu turo y buscando est ra tegias de desar rollo para lograr el desar rollo sostenible, además se han desar rollado técnicas que ayudan a monitorear y ana liza r el desempeño de los sistemas de producción para en tornos indust r ia les y urbanos, const ituyendo una forma de ahorra r dinero en costos energéticos y costos materiales, beneficiando a los empresarios.

La implementación de una producción más limpia implica rea lizar un análisis de las cargas ambientales (efectos) de los procesos de producción y sus causas, además se debe conta r con un inventa r io y eva luación de las opciones de mejoramiento para los procesos de producción.

Debido a que la producción más limpia, involucra a menudo un cambio de act itudes, la gente necesita incent ivos para t raba ja r hacia un enfoque in tegrado y sistemát ico de protección ambienta l. Sin un compromiso cla ro,


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incluso escr ito, por par te de la a lta gerencia hacia el cambio en el sistema, el resto del personal no cont r ibuirá efect ivamente. Sin la par t icipación de todos los t raba jadores de la plan ta en todos los n iveles, será muy difícil obtener buenos resu ltados. Se requiere del en t renamiento in terno de los t raba jadores, supervisores y administ radores para ident ifica r opor tun idades de implantación de los sistemas.

Se requiere gest ionar los cambios tecnológicos, los cua les van a ser las modificaciones del proceso y del equipo para reducir los residuos, prioritariamente en el ciclo de producción. Estos cambios incluyen: cambios en los procesos de producción , cambios en los equipos, flu jo de mater ia les o tuber ías de conducción, uso de la au tomat ización y cambios en las condiciones de operación de los procesos. Además se puede implementa r un sistema de recicla je in situ , lo que significa la reu t ilización dent ro de una act ividad productiva de desechos de ot ros procesos product ivos, además se puede u t iliza r el mater ia l fuera de la act ividad indust r ia l, como insumo o mater ia pr ima para ot ra act ividad indust r ia l de ot ra indust r ia . Por ejemplo el 40% del acero de los Estados Unidos se produce con acero reciclado.

Desarrollo de la Producción más Limpia en la Región

El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), ha elaborado un Repor te del Estado de la Producción más Limpia en Amér ica La t ina y el Car ibe. Este informe considera de que en los pa íses más desar rollados como Argentina , Brasil, México y Uruguay, que están considerados como economías de ingreso medio-alto por el Banco Mundia l, se ha notado que a pesar de que existen una gran can t idad de in icia t ivas y una fuer te conciencia ambienta l relacionados con la producción más limpia , hay pocas polít icas dedicadas exclusivamente a ella . Algunos estados brasileños, por ejemplo, han instituido sus propias políticas en producción más limpia. En cambio en pa íses menos desar rollados como Bolivia , Gua temala , Ecuador , Perú , E l Sa lvador , Colombia , J amaica , Costa Rica y Chile, que están considerados por el Banco Mundial como economías de ingreso medio a medio-ba jo, la var iación en términos de polít icas que a lien ten la producción más limpia es a lta . En la mayor ía de estos pa íses no hay normas específicas escr itas, pero existe una conciencia considerable acerca del concepto de producción más limpia y mot ivación para formaliza r la como un nuevo instrumento de política ambiental en los países.

Se han desar rollado in icia t ivas a isladas de producción más limpia en la región desde 1970, con a lgunas inversiones rea lizadas por sectores indust r ia les específicos, el informe a firma que muchas de las indust r ias de la región han implementado sistemas de gest ión ambienta l, sust ituciones de proceso y combust ible y eliminación de las sustancias que dest ruyen el ozono. Se encont ró que la producción más limpia era esencia l para logra r la compet it ividad de los productos, la reducción de los costos de producción y la disminución del impacto ambienta l, cont r ibuyendo también a ganar


206

consumidores potencia les. Sin embargo, el sector financiero ha most rado poco o ningún interés y compromiso en apoyar la producción más limpia.

Las un iversidades también están jugando un papel muy impor tan te en la difusión de la producción más limpia y conceptos simila res en la región . Un elevado número de inst ituciones la t inoamer icanos y del ca r ibe han provisto ent renamiento y han cont r ibu ido a brindar información acerca del t ema y a proveer asistencia técnica . Del mismo modo las Organizaciones No Gubernamenta les (ONGs) han colaborado a in t roducir estos conceptos, a t ravés de su rol en la difusión de los conceptos de producción más limpia en la región.

E l sigu ien te cuadro, muest ra un resumen de la información encontrada en los países incluidos en este reporte:

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enti

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Ch

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Méx

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Realización de proyectos demostrativos con la

industria * **

**

**

* * - nd

nd

**

- **

**

**

* nd

Provisión de información técnica en opciones de P+L

**

**

**

**

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**

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nd

**

* **

**

**

**

nd

Provisión de información en Metodologías

evaluadoras de P+L **

**

**

**

- * **

nd

nd

- - **

**

**

* nd

Educación para incrementar la conciencia pública ambiental acerca

de la P+L

**

**

**

* - * - nd

nd

- - **

**

- nd

nd

Promoción de recomendaciones para la

política en P+L - - - * **

**

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nd

* * - - **

nd

nd

Desarrollo de material técnico en P+L **

* - **

**

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**

* * * **

nd

nd

Universidades y estudiantes técnicos en

P+L * * * * - - **

nd

nd

- - **

**

**

nd

nd

Desarrollo de estudios de caso en P+L * * **

**

* - - nd

nd

- - * * **

nd

nd

** = alto número de actividades Fuente: PNUMA * = bajo número de actividades = no realizada nd = no disponible


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5.3. Diseño Industrial

Las empresas pueden basar sus est ra tegias compet it ivas en polít icas de reducción de costos, mejoras en la imagen , mejoras en la ca lidad del producto, mejoras en la segur idad de las insta laciones, t ambién pueden desar rolla r e implementar nuevas tecnologías, a fin de conseguir una mejor repar t ición del mercado. Sin embargo también puede implementa r est ra tegias ecológicas, como por ejemplo:

Una imagen de empresa y producto ecológico (market ing verde )

Reutilización y reciclaje de materia prima

Prestación de servicios en materia medioambiental hacia terceros.

Una forma de ahorra r recursos es la agrupación de las indust r ias en cier tas zonas donde sólo existan fábr icas, de este modo toda la vecindad de fábricas pueden unir recursos para implementa r una polít ica medioambienta l genera l de toda la zona . Por ot ro lado, el desarrollo de las bioindust r ias favorece el retorno de los procesos indust r ia les a como era en sus or ígenes, reemplazando sustancias contaminantes por sustancias biodegradables.

E l diseño de los productos fina les influye directamente sobre la t ecnología y recursos a ser empleados en la producción de dicho bien , y por ende en los ciclos y mecanismos productivos de una fábrica.

Un ejemplo de esta adecuación esta dado por la indust r ia de la computación; como resu ltado del crecimiento de la demanda de las computadoras persona les, y el poster ior a r rojo a la basura , empresas como IBM empieza a tomar diferen tes acciones a l respecto, por ejemplo están traba jando con las procesadoras de mater ia les para u t iliza r plást icos reciclables en sus productos, así mismo, está revisando su sistema de manufactura para eliminar todas las par tes mecánicas de la computadora ; actua lmente todas las par tes de las computadoras IBM están simplemente unidas, juntas; no hay tornillos, ni pines ni arandelas de metal.

Uno de los puntos a seguir para el diseño de un sistema ecológico indust r ia l es mejora r las conexiones en t re los procesos indust r ia les y los mater ia les u t ilizados; de este modo permite conocer cuá l es el va lor económico de los desechos; ot ra est ra tegia es desmater ia liza r los desechos indust r ia les, mediante la reducción en el contenido de empaque de su producto

También debe ser considerado, es logra r un buen uso energét ico, para lo cua l se puede implementa r sistemas de recuperación y de rehúso de subproductos como combust ibles. Un ejemplo clásico ser ía captura r cualquier t ipo de vapor o ca lor que se crea en un proceso indust r ia l pa ra genera r poder eléctrico y enviarlo a otra parte de la planta.


208

Otra est ra tegia esta dado por el lado de la manufactura , consistente en tomar productos or ien tados a l consumidor que han sido ut ilizados, rehabilita r los y revender los. Por ejemplo la compañía Xerox capta las fotocopiadoras viejas, para ret roa limenta r las y vender las. Esto es bastante ren table para las empresas porque los ahorros en términos de costos energét icos y de mater ia l son bastan tes elevados, y para el medio ambiente se logra evitar la fabr icación de nuevos plást icos y la posterior disposición de estos productos en los rellenos sanitarios.

5.4. Simbiosis Industrial

La simbiosis indust r ia l esta dado por la cooperación en t re empresas del medio, donde los desechos de uno son aprovechados como mater ia pr ima para ot ros procesos product ivos. Por ejemplo los complejos pet roquímicos modernos in tercambian desechos ent re la refiner ía de los productos de pet róleo y la fabr icación de plást icos, muchas plan tas de plást icos están ubicadas cerca de una refiner ía de pet róleo, conectadas con tuber ías para in tercambiar el vapor de los procesos. Los procesadores de acero son también ot ro ejemplo, los cuales t ienen un sistema muy bien desar rollado para el intercambio de energía y materiales.

Existen cier tos impedimentos para que se pueda llevar a cabo estos planes de cooperación mutua, como pueden ser:

Existen costos de t ransacción , muchas veces se t raba ja con sustancias nocivas y tóxicas, por lo que su embala je y t ranspor te necesita rá mayores recursos económicos, además por la normat iva de cier tos pa íses se tendrá que pagar impuestos, pea jes, además de los a ltos seguros; todos estos factores representan costos que pueden hacer prefer ible eliminar los desechos an tes de llevar los a ot ra fábr ica para su reu t ilización . Sin embargo se dará el caso que ot ros gobiernos no regulan tan duramente estas t ransacciones por lo beneficiarán las transacciones.

Puede exist ir t ambién una incompat ibilidad técnica en t re los productos o los procesos de producción y los r iesgos de dependencia , es decir , que la empresa que recibe los desechos ser ía capaz de confia r en dichos productos para llevar a cabo sus cadena product iva sin per judicar sus maquinar ias, y sin a fecta r la ca lidad de sus bien fina l. Hay empresas que ven los desechos simplemente como eso, como desechos, y no están conscien tes de la t ecnología que existe para su aprovechamiento.

Por ot ro lado la información juega un rol muy impor tan te, puesto que va a servir de base para los análisis de confiabilidad, pero las empresas no pueden confia r sus da tos y estadíst icas de sus producción


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a ot ra empresa y mucho menos a su competencia , estas acciones los podr ían sacar del mercado, por lo que cier ta información se maneja en forma muy confidencia l, impidiendo el progreso. Además el aprovechamiento de estos recursos no se anuncia en los periódicos, por lo que empresas interesadas en ciertos productos pueden desconocer la existencia de cierta empresa que se los puede comercializar.

Un punto a favor esta dado por la a lianza est ra tégica de las empresas, cuando dos a más empresas empiezan a confia r en t re sí y eliminan las bar reras antes descr itas, hacen posible la cooperación y las relaciones bila tera les, permit iendo la existencia de in tegración tan to a n ivel ver t ica l como hor izonta l. A menudo se hace en empresas que t ienen procesos cont inuos y que dependen unas de ot ras, por ejemplo una mina de hier ro y una procesadora de acero

A menudo las empresas son agrupadas dent ro de las ciudades en zonas denominadas parques indust r ia les favoreciendo la existencia de una menor distancia en t re estas, reduciéndose de esta forma los costos por transacción, y la comunicación entre los directivos de las empresas.

6. ETICA Y CONCIENCIA AMBIETAL

La ét ica es la ciencia o teor ía que guía el comportamiento mora l en base a un conjunto de pr incipios, es decir , permite discernir ent re el bien y el mal. La moral es la aplicación de estos principios éticos.

A lo la rgo de la h istor ia se han escr ito muchas teor ías en un in ten to por gu ia r el pensamiento hacia lo mora lmente cor recto. De estas teor ías Andrews y Kemper (1992) recogieron cuatro, estas teorías son:

Aristóteles (384-322 ac): É t ica de la media de oro . Consiste en que la mejor solución se consigue por la razón y la lógica, y es un compromiso (media de oro) entre dos extremos, uno por exceso y otro de deficiencia.

John Locke (1632-1704): É t ica con base en derechos . Toda persona es libre e igual, y tiene derecho a la vida, salud, libertad, y posesiones (de esta manera se prohíbe la pena capita l, cobro por servicios de sa lud, cárcel, impuestos).

Immanuel Kant (1724-1804): Ét ica con base en deberes . Toda persona t iene el deber de actuar de un modo ta l que sea un iversa lmente aceptable para todos, sin excepción (de esta manera todos serían honestos, bondadosos, generosos, y pacíficos).

J ohn Stuar t Mill (1806-1873): É t ica u t ilit a r ia . La mejor opción es la que produce el beneficio máximo para el mayor número de personas (implica la cuantificación de los beneficios).

Todas estas teor ías t ienen puntos a favor y puntos en contra , eso básicamente a que no hay dos individuos iguales, y no hay forma de hacer que


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dos individuos se pongan de acuerdo y piensen exactamente igua l; además los derechos de una persona no pueden en t ra r en conflicto y a fecta r los derechos de los demás; t ampoco los seres humanos están dispuestos a acepta r la aplicación universal de una regla ya que puede ser perjudicial y por eso es que constantemente la normat iva ju r ídica de los Estados var ía ; por ú lt imo no se puede deja r de lado a las masa minor ita r ia porque también t ienen derecho a opinar y a ser escuchados. Por tanto n inguna teor ía es ley genera l aplicable a todas las situaciones, pero si ayuda.

La ét ica ambienta l un ida con la conciencia ambienta l, dan or igen a la bioét ica , la cua l se encuent ra ya consolidada como una rama específica de la ét ica y de la racionalidad práct ica , por cuanto just ifica que la vida ha pasado de ser un objeto de invest igación cient ífica a ser un objeto de manipulación técnica . No se t ra ta pues ya de un problema exclusivo de la racionalidad teór ica (epistemológico) sino de la acción práct ica (tecnológico). Con el avance de la ciencia en genera l, en las diversas á reas como por ejemplo el avance de las biotecnologías san itar ias, o el desar rollo de la ingenier ía genét ica , se plan tea la necesidad de una racionalidad práct ica específica en la planificación de la raciona lidad cient ífico y/o técn ica de la biotecnología , es decir, una ética de la manipulación técnica y científica de la vida humana.

A cada acción le cor responderá una reacción , es como una ecuación donde ambos términos se complementan , si por un lado se le suma beneficios, por el ot ro lado se le estará quitando (o agregando per ju icios), sin embargo la conciencia moral exige que ambos términos se encuent ren en un equilibr io donde ninguno sufra o se beneficie demasiado.

La elección de que es bueno y que es malo debe hacerse en base a pr incipios combinados de orden socia l y lógico. Hay que aprender a deja r de lado los in tereses par t icu la res y pasar a los genera les, hay que poner la conciencia moral an tes de los in tereses polít icos y económicos, buscando el bienesta r y la a rmonía del planeta . La cuest ión ét ica exige que los ciudadanos y las au tor idades dejen de lado los in terese personales o nacionalistas, y piensen en el beneficio a la rgo plazo de la población mundia l, y el equilibr io natural.

Ant iguamente el ingeniero solo ten ía que preocuparse por que su diseño sea durable, confiable y económico, en cambio ahora se debe preocupar por medir el impacto ambienta l que su nuevo diseño puede genera r en el medioambiente. Por ejemplo si se ten ia que const ru ir una represa para dar agua a una zona á r ida , pues se hacía el diseño de los canales, la profundidad de la presa , las compuer tas, y todo lo demás, se evaluaba el costo y se implementaba; no se consideraba el factor ambiental, a quien podría afectar la const rucción de una presa si supuestamente se buscaba mejora r las t ier ras de cu lt ivo , no se evaluaba que ta l vez esa acumulación de agua genera r ía lluvias en ot ras zonas y que el r ío que a limentaba a l pueblo ya no recibir ía esas lluvias y por lo tanto se secaría.


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La ét ica implica en t ra r en los campos de la polít ica , de la normat iva ju r ídica , el aspecto económico y los negocios, la par te tecnológica y la ingenier ía , y la conciencia ciudadana; se t iene que todos los par t icipantes dent ro de estos sectores son los actuantes dent ro de la ét ica , a lgunos en un determinado momento van a ser los actuantes y los ot ros van a ser responsables de juzgar esas acciones, en ot ro momento va a ser a l revés, y así seguirá a manera de circu lo vicioso dando vueltas. Todos son actuantes y jueces a la vez, de la conciencia y ca lidad de va lores que tenga cada uno va a depender la manera como se desarrollen estas dos funciones.

E l compor tamiento poco ét ico de la sociedad ha llevado a la sociedad humana a saquear el planeta , tomando lo que necesita en el momento que lo desee, sin tomar en consideración el impacto sobre el medioambiente. Este compor tamiento es a r ra igado a lo la rgo del t iempo que t iene el ser humano sobre la tierra, primero con su comportamiento nómada y luego sedentario.

La responsabilidad del ser humano no escapa a los llamados accidentes, a lo la rgo de la h istor ia se han presentado muchos accidentes y otros no tan accidentales, los más conocidos son los siguientes:

Estados Unidos, 1989

Derrame acuá t ico de pet róleo más grande del mundo: 240000 barriles (Exxon Valdes)

Rusia , 1994

Derrame ter rest re más grande el mundo: más de un millón de barriles (Tubería de Komi)

Ucrania, 1988 Peor desastre nuclear del mundo (Chernobyl)

Rusia Devastación del mar de Aral de agua dulce, se extinguieron 24 especies de peces.

Europa Contaminación industrial irrestricta durante 50 años

India, 1988 Peor accidente industrial del mundo (Bhopal)

México, 1994 Presenta la peor contaminación atmosférica del mundo (Ciudad de México)

En nuest ra sociedad son los medios de comunicación masiva la pr incipal fuente de información sobre temas y acontecimientos actua les, uno de estos temas puede ser el medio ambiente, por tan to los per iodistas t ienen el deber de insinuar la formación de una conciencia pública sobre los asuntos ambienta les, el per iodista deberá comprometerse a repor ta r visiones verdaderas sobre el ambiente, y la importancia de su conservación.

Según Eblen(*), la s polít icas ambienta listas en el mundo pueden ca ta logarse ba jo 5 E s :

(*) Eblen RA & Eblen WR. The Encyclopedia of the Environment . Houghton Mifflin Co Estados Unidos, 1994


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Ecología : Todas las act ividades humanas resultan en a lteraciones a los ecosistemas na tura les, pero esas a lteraciones no necesar iamente son negativas y muchas de ellas pueden ser a ltamente crea t ivas .

Economía : E l pensamiento ecológico es necesar io para t ra ta r in teligentemente con la na tura leza , pero las consideraciones económicas usua lmente in tervienen en las selecciones ecológicas -muchas veces con resultados desastrosos- .

Energía : Todas las relaciones de la humanidad con la Tier ra están a fectadas por los n iveles de consumo de energía .

Estét ica : Los seres humanos han creado ambientes a r t ificia les sobre cua lquier zona silvest re de la Tier ra , donde quiera que ellos tengan sus hogares. Estos ambientes se han hecho tan familia res a las personas que genera lmente t ienden a olvidar su or igen .

Ét ica : Responsabilidad an te la protección del medio ambiente, y obligación de rea liza r la .

Como se puede dist inguir , el rol que juega la ét ica en cuest iones ambienta les, es fundamenta l para el crecimiento de la conciencia de conservación y protección ambiental. Los principios de interdependencia de los ecosistemas, mantenimiento de la diversidad, recuperación de los recursos y la armonía in ter relacionada , forman las bases de nuest ra cont inua existencia , la s cualquiera sirven para fija r la fron tera del desar rollo sostenible que no deberá ser sobrepasado. A la vez estos problemas no están solamente relacionados con la responsabilidad individua l sino que a fecta directamente a las acciones colect ivas. La ciencia de la bioét ica es por tanto una ét ica socia l que se plantea conflictos polít icos e inst itucionales, y busca soluciones de orden moral a estos conflictos.


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Capítulo VI

RECURSOS TECNOLÓGICOS

1. SENSORES Y REGISTRADORES

Un sensor es aquel disposit ivo capaz de medir el pa rámet ro o va lor de una var iable en un t iempo determinado, que puede ser un instante de t iempo, puede ser cada cier to t iempo, o de manera cont inua en el t iempo. La información recogida por el sensor es en t regada a una unidad de cont rol para su correspondiente procesamiento.

Un registrador es aquel dispositivo capaz de almacenar datos recogidos por un sensor , pa ra luego most rar los en un display (digita l, ana lógico, o mecánico) en forma numérica o en forma grá fica , generando de esta forma un base de da tos estadística de la variable sensada.

1.1. Sensores para Líquidos

CORRENTOMETRO DIGITAL

Es un disposit ivo u t ilizado para la medición de la velocidad de las cor r ien tes de agua en los ríos, así como en afluentes industriales y domésticas. Realiza el t raba jo sumergido en el agua duran te el per íodo de t iempo que sea necesar io. Deben poseer robustez y br indar durabilidad. Cuanta con una par te móvil, const itu ida por una hélice con imanes inser tos, y un contador elect rónico con pantalla de cristal líquido.


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SENSOR DE TURBIDEZ

Es un disposit ivo u t ilizado para la medición de los movimientos de las aguas de los r íos, lagos, reservor ios; monitoreo del t ra tamiento de efluentes; aná lisis de sedimentos; se u t iliza preferentemente en aguas rápidas y fr ías, sin embargo no es recomendable su uso cuando existen grandes partículas (arena, sólidos) disueltas en el fluido.

TURBIDÍMETRO

Es un disposit ivo u t ilizado para la medición de la tu rbidez del agua , medición del t ranspor te de sólidos en suspensión , medición de la visibilidad submar ina y la atenuación de la luz debido a la profundidad. Utiliza el principio de la luz difusa , cuando el agua es t ransparente la difusión lumínica es casi cero, pero cuando cont iene sustancias en suspensión se produce una difusión ópt ica proporciona l a la can t idad de sustancias en suspensión . Si un líqu ido cont iene sustancias sólidas no disueltas, la luz que a t raviesa el líquido queda tanto absorbida como dispersada , por lo que para nuest ros ojos ya no parece cla ro sino turbio. Esta tu rbidez puede ser causada por lodos, a lgas, microbios y otras partículas insolubles.

SENSOR DE DESPLAZAMIENTO

Son u t ilizados para la medición dinámica y está t ica de movimientos y desplazamientos linea les. Permite obtener señales individuales provenien tes de var ios sensores. Se basan en un a r reglo de t res bobinas simét r icas, a l producirse un movimiento, este es reflejado en una tensión inducida en la bobina más próxima.


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SENSOR DE DIRECCIÓN Y VELOCIDAD

Existen comercia lmente sensores que agrupan estas dos var iables, permit iendo conocer la dirección de las cor r ien tes de agua y la velocidad con que estas se desplazan . Pueden ser de t ipo ana lógico y también digita les. Existen aquellos que brindan información adicional sobre otras variables como presión y temperatura a la cual se encuentran.

FREATÍGRADO DIGITAL

Son equipos u t ilizados en la medición y regist ro de n iveles frea t imét r icos, para ello hacen uso de un sistema flotador o una sonda de presión . El sistema flotador consta de un sensor de n ivel, un recolector de cable de acero, y un cont rapeso. La sonda de presión cuenta con un sensor de presión y un regist rador sólido unidos por un cable. Normalmente estos equipos se colocan dentro de un gabinete instalado sobre una pared o pilar.

SENSOR DE ACIDEZ DEL AGUA (PH)

Es un equipo utilizado para la medición del pH del agua, se emplea tanto en la superficie como a cier ta profundidad. Realizan la labor a t ravés de electrodos.


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Tienen aplicación en los campos de la biomedicina , medio ambiente, y sistemas de control.

SENSOR DE PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Es un equipo u t ilizado para la medición de la presión ejercida por el agua en estado de reposo, para esta medición se introduce una sonda dentro del fluido, a la profundidad deseada.

SENSOR DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Estos disposit ivos conocidos como conduct ímet ros, son u t ilizados para medir la conduct ividad eléct r ica , la cua l es un parámet ro acumula t ivo de la concent ración de iones de una solución . Mient ras más sa l, ácido o base t iene una solución , más ba ja o más alta es su conduct ividad. La unidad de conduct ividad es S/cm. La esca la para soluciones acuosas comienza con agua u lt rapura con una conduct ividad de 0,05 µS/cm (25 °C), como por ejemplo el agua potable o agua superficial se encuentran en el rango de 100 1000 µS/cm aproximadamente. El extremo más alto de la escala lo alcanzan algunas bases ta les como las soluciones de h idróxido potásico con valores de más de 1000 mS/cm. Mient ras más iones haya en la solución , más grande será la cor r ien te que fluye entre los mismos, el dispositivo calcula en base a la corriente medida y a la Ley de Ohm la conductancia la solución.


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SENSOR DE CONDUCTIVIDAD POR INMERSIÓN

Este disposit ivo permite medir la conduct ividad eléct r ica dent ro de un flu ido, por medio de un sensor con elect rodos (para ba ja conduct ividad) o con terminales magnéticos (para alta conductividad), el cual es sumergido.

SENSOR DE CAUDAL A ROTOR

Este disposit ivo es u t ilizado para medir el flu jo a caudal de un líquido, estando ubicado el sensor dent ro de la tuber ía que conduce a l líquido. Posee un rotor que gira t ransversa lmente a l flu jo, y cuya velocidad es proporciona l al caudal que la genera.


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PLUVIÓMETROS

Los pluviómet ros son sensores que miden la lluvia ca ída en un determinado punto, constan de un disposit ivo eléct r ico, el cua l detecta la ca ída de agua y envía la in formación hacia una unidad de procesamiento. El sistema permite conocer en t iempo rea l la in tensidad y la can t idad de lluvia que cae en un determinado punto geográfico.

PLUVIÓGRAFO

Es un disposit ivo que permite regist rar el comportamiento y la ocur rencia de las lluvias o precipitaciones acuosas. La lluvia es recolectada a t ravés de una aber tura metá lica , pa ra luego pasar a l in ter ior donde un contacto magnét ico sin vinculación mecánica emite una señal digital.

SENSOR DE NIVEL DE LÍQUIDO

Los sensores de n ivel permiten conocer la a ltu ra de un líqu ido con respecto a una base referencia l hasta la super ficie o tope, es aplicado tan to a grandes cantidades de agua (ríos, lagos, mares) como a pequeñas cantidades (acequias, tanques, pozos). Existen diversos t ipos de sensores de n ivel dependiendo de su funcionamiento, siendo los más conocidos los de bolla , los de presión del líqu ido, los de u lt rasonido, y los infrar rojos. Dependiendo de la aplicación , el regist rador puede recibir ot ros nombres como limnígrafo (r íos), mareógrafo (mares), etc.

PIEZÓMETROS

Estos disposit ivos permiten medir el n ivel de agua del subsuelo, se basan en la presión ejercida por el agua , son insta lados en pozos y miden la presión debido a la columna de agua que cargan encima.


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LIMNÍMETRO / LIMNÍGRAFO

Es un equipo que permite la medición y el regist ro de da tos acerca de los n iveles de agua en los r íos. El regist rador va a lmacenando va lores de n ivel para un per íodo de t iempo determinado, o cada cier ta var iación predefin ida . Un flotador es desplazado con las oscilaciones del líquido, para luego provocar una rotación en una polea ca librada y una consiguien te in terpretación de la señal.

MAREÓMETRO / MAREÓGRAFO

Es un equipo que permite la medición y el regist ro de da tos acerca de los n iveles de agua en los mares. Sigue el mismo modo de funcionamiento que los limnígrafos.

SENSOR DE LUZ

Este disposit ivo permite conocer el grado de in tensidad de la luz dispersada en el agua. Son herramientas útiles cuando se desea conocer la forma como las plantas y algas marinas utilizan la luz solar para realizar la fotosíntesis.

SENSOR DE COLOR

Una forma de conocer el estado y ca lidad del agua , es por medio del color que esta presen ta , este t ipo de sensores br indan la in formación necesar ia para determinar si el color que presenta el agua es adecuado a los estándares de ca lidad exigidos para el dest ino que se le va lla a dar a l agua . Así mismo permite determinar las sustancias químicas que están disueltas en el líquido.


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SENSOR DE REDOX

Estos sensores permiten la medición del factor redox, es decir de la relación oxidación reducción, que siguen los agentes disueltos en el agua a lo largo de los ciclos que esta presenta.

SENSOR DE OXIGENO DISUELTO

Este sensor permite conocer la cant idad oxígeno que se encuent ra disuelto en el agua , opcionalmente también puede br indar más deta lles sobre la ca lidad del líquido y su tempera tura . El oxígeno por ser un elemento fundamenta l para el desar rollo y supervivencia de las especies acuá t icas debe esta r dentro de rangos conocidos, pero el oxígeno se ve consumido por la descomposición de sustancias y residuos orgánicos disueltos en el agua , por ello la necesidad de monitorear este parámetro.

Consta de una célula conformada por un cá todo, un ánodo y una membrana , además de un elect rolito; el oxigeno disuelto a t raviesa la membrana , por osmosis, hacia el cá todo y es a llí donde se mezcla con el elect rolito y entonces es empujado hacia el ánodo; este proceso galvánico crea una pequeñísima cor r ien te ent re el cá todo y el ánodo, la cua l poster iormente a t raviesa una resistencia eléctrica, para luego ser amplificada.


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El agua por ejemplo a una tempera tura de 20 °C y una presión a tmosfér ica de 1013 mbar en estado sa turado contiene aproximadamente 9 mg/l de oxígeno, el etanol puede contener hasta 40 mg/l y la glicerina sólo 2 mg/l.

ANALIZADOR DE OZONO

Este disposit ivo permite medir la concent ración de ozono disuelto en el agua , la medición puede rea liza rse in t roduciendo el sensor dent ro del líquido, o analizando una muestra de líquido dentro de una unidad de bolsillo.

1.2. Sensores para Gases

ANEMÓGRAFO

Es un equipo que permite la medición y el regist ro de da tos acerca de la velocidad y dirección del vien to. Las señales son recogidas median te molinos de vien to, luego esa señal es llevada hacia una unidad de procesamiento en donde la señal es interpretada.


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SENSOR DE CAUDAL

Estos sensores son conocidos como turbinas debido a su modo de funcionamiento, su función consiste en medir el flu jo de vapores gaseosos que circu lan a t ravés de una tuber ía . La medición de gases cor rosivos requer irá de un sensor construido con materiales resistentes a la corrosión.

SENSOR DE CAUDAL DE INSERCIÓN

Estos sensores miden el caudal de aire en los ductos para aire acondicionado, y también para aplicaciones industriales; estos sensores pueden ser configurados para diferentes geometrías y diámetros de tuberías.


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SENSOR DE CONCENTRACIÓN EN CONDUCTOS

Estos sensores permiten la medición de la concent ración de las emisiones gaseosas que se mueven a t ravés de conductos, además existen aquellos que adiciona lmente br indan información acerca de la t empera tura en el conducto producto del desplazamiento de gases. Los sensores más comunes miden la concent ración de CO2 y son aplicados en la planificación de la demanda de ventilación.

SENSOR DE REDOX

Son u t ilizados en la medición del factor de redox (oxidación

reducción) Constan de un sensor elect roquímico consistente en un elect rodo sensor (cá todo) y un elect rodo contador (ánodo) separados por una delgada capa de elect rolito. E l gas que se pone en contacto con el sensor reacciona en la superficie del elect rodo sensor y provoca un mecanismo de oxidación o reducción . Los mater ia les del elect rodo específicamente diseñados para gases iner tes ca ta lizan esa reacción , generando una cor r iente eléct r ica proporciona l a la concentración del gas.

SENSOR DE OXÍGENO

Este t ipo de sensor es u t ilizado para medir la concent ración de oxígeno conten ido en los gases de escape, o simplemente en el ambiente. La información que br inda sirve para determinar si se cuenta con una mezcla rica o pobre en oxígeno, y dependiendo de la aplicación en curso se contará con


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estándares de aceptación . Es u t ilizado por ejemplo para determinar si el a ire que se respira es apto para la vida humana , pero también t iene aplicaciones industriales como es el caso del oxígeno inyectado a un caldero para aumentar o disminuir el calor en su interior.

SENSOR DE POSICIÓN DE VÁLVULA

En los casos en que la medición del flu jo de la emisión de un gas es una ta rea complicada de llevar a cabo, se u t iliza este t ipo de sensor para determinar el grado de aber tura de las vá lvulas por donde escapan los gases; es de suponer que no se t iene cont rol sobre esta vá lvula , por eso se t iene que medir . Median te relaciones matemát icas se puede llegar a determinar la cant idad de gases que fluctúan por dicha válvula.

DETECTORES DE HUMO

Los detectores de humo son disposit ivos especia lizados en el monitoreo de un ambiente cerrado, en cual a l menor indicio de la existencia de humo t ienden a act ivar una a la rma de peligro. Son muy comercia les y su uso es comúnmente un requisito para que un local pueda a tender a l público. Una mezcla de gas combust ible no a rderá hasta que a lcance una cier ta t empera tura de ign ición , sin embargo an te la presencia de mater ia les ca ta lít icos, el gas empezará a a rder a t empera turas mas ba jas. E l sensor detecta rá el gas combust ible ca ta lít ico u t iliza una bobina de hilo de pla t ino recubier to de un oxido de meta l con t ra tamiento ca ta lít ico. Ante la presencia de gases combust ibles, las moléculas arden en la superficie del sensor . E l cambio resu ltan te de tempera tura en el h ilo de pla t ino cambia su resistencia eléct r ica . Un circu ito conectado producirá una señal proporcional a la concentración del gas.


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SENSORES DE CALIDAD DE AIRE

La ca lidad de a ire esta defin ida por la pureza de este, pa ra ta l efecto se t iene rangos mín imos y máximos permit idos para cier tos parámet ros que van a determinar el grado de limpieza del aire. Dependiendo de la sustancia gaseosa ana lizada y/o medida el sensor recibirá una denominación dist in ta . Son u t ilizados frecuentemente para monitorear la limpieza de las emisiones en los procesos indust r ia les y en las zonas urbanas. Frecuentemente se mide la concent ración de O3 a t ravés de ana lizadores fotomét r icos u lt ravioleta, también la concent ración de SO2 a t ravés de ana lizadores de fluorescencia u lt ravioleta , y la concentración de monóxido de ca rbono (CO). Normalmente los sensores empleados para la ca lidad del a ire y segur idad de la sa lud son: sensores elect roquímicos, ca ta lít icos, de estado sólido, in fra r rojos y detectores de fotoionización.

SENSORES DE GASES TÓXICOS

La presencia de gases tóxicos provoca a fecciones en la sa lud a qu ienes están en contacto con estos, por lo cua l es necesar io conocer la concent ración que estos presentan dent ro de un ambiente. Básicamente existen dos formas de medirlos, mediante procesos electroquímicos y por estado sólido.

SENSORES ELECTROQUÍMICOS: Son u t ilizados en los sensores de factor redox, donde un elect rodo sensor (cá todo) y un elect rodo contador (ánodo) separados por una delgada capa de elect rolito, generan una cor r ien te eléct r ica proporcional a la concent ración del gas. Los sensores elect roquímicos son válidos para medir unos 20 gases en los rangos de pocas ppm. Estos incluyen monóxido de ca rbono, dióxido de nit rógeno, cloruro, su lfito de h idrógeno, dióxido de sulfuro, etc.

SENSORES DE ESTADO SÓLIDO: Un sensor de estado sólido consiste en uno a más óxidos de meta l

de los meta les de t ransición . Estos óxidos de meta l se preparan y procesan para formar un sensor de película delgada, luego se introduce un calentador dentro del sensor para mantener lo a una tempera tura ópt ima para la detección de gas. Ante la presencia de un gas, el oxido de meta l hace que el gas se disocie en iones ca rgados, resu ltando una t ransferencia de elect rones. Un par de elect rodos parcia lmente rociados con el oxido de meta l miden el cambio de conduct ividad del sensor . Este cambio es proporcional a la concentración del gas

SENSORES DE GASES COMBUSTIBLES

Estos disposit ivos permiten detecta r la presencia de gases de na tura leza in flamable (combust ibles), a sí como determinar su concentración en el


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ambiente. Se basan en los sensores de estado sólido, sensores in fra r rojos, y sensores catalíticos.

SENSORES INFRARROJ OS: Los gases cuyas moléculas consten en dos a más á tomos diferentes absorben longitudes de onda específicas de radiación infra r roja , de esta forma las moléculas de gas pueden ser iden t ificadas y a rchivadas para su poster ior iden t ificación . La energía absorbida de le luz infra rroja hace que aumente la t empera tura de las moléculas de gas por lo que el aumento de tempera tura es proporcional a la concentración del gas.

SENSORES CATALÍTICOS: Estos sensores se basan en mater ia les ca ta lít icos, los gases ante la presencia de estos mater ia les a rden , produciendo un aumento de la tempera tura , lo cual deja revelada la presencia del gas combust ible. Estos sensores son const ituyentes de los detectores de humo.

SENSOR DE GASES ORGÁNICOS

Estos sensores permiten detecta r la presencia de los gases producidos por descomposición orgánica , los cua les se compor tan como gases combust ibles, además de poder determinar la concent ración de estos en el ambiente, así mismo puede detecta r componentes sólidos orgánicos volá t iles; pa ra la medición se basan en los sensores por fotoionización.

SENSOR DE FOTOIONIZACIÓN: Permiten detectar la fotoionización , u t ilizan luz u lt ravioleta para ion izar las moléculas de gas, pa ra ello una lámpara de const rucción espacia l genera energía radiada ult ravioleta . Esta energía ion iza las moléculas de gas, luego los elect rones libres resu ltan tes colisionan con los elect rodos del inst rumento, produciendo una cor r ien te, donde la magnitud de la cor r ien te es proporciona l a la concent ración del gas. Los n iveles de radiación de energía de la lámpara son del orden de elect rón volt ios (eV), se puede determinar los n iveles de energía dependiendo de la clase de lámpara que se elige. Por ejemplo una lámpara de 11,7 eV u t iliza fluor ido de Lit io, por lo que detecta rá gases con potencia l de ionización por deba jo del n ivel de sa lida de la lámpara . E l Benceno, que t iene un potencia l de ionización de 9.24 eV, es detectable con lámparas de 9,6; 10,6 y 11.7 eV.

SENSORES DE UN SOLO GAS

Estos sensores van a permit ir la detección y medición de solamente un único gas, por lo tan to se consideran detectores especia lizados. Se u t ilizan en la monitor ización de la ca lidad de a ire y en la monitor ización de emisiones cont inuas de procesos indust r ia les y urbanos. Por ejemplo permiten medir O3

a t ravés de fotómet ros u lt ravioleta ; SO2 a t ravés de fluorescencia u lt ravioleta ; NOx a t ravés de qu imiluminiscencia ; THC a t ravés de ionización de llama;


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CO, CO2, SO2 a t ravés de sensores in frar rojos; O2 a t ravés de medios paramagnéticos, óxido de zirconio, métodos electroquímicos; etc.

SENSORES PARA MÚLTIPLES GASES

Estos sensores van a permit ir la detección y medición de múlt iples gases a l mismo t iempo. Son u t ilizados en la supervisación y monitoreo de ambientes indust r ia les y urbanos. Ut ilizan her ramientas como espect rofotómetros in fra r rojos y u lt ravioleta ; espect rómet ros de masa ; cromatografía de gases; procesamiento con t ransformada de Four ier de imágenes in fra r rojas; colorímetros; conductividad térmica; etc.

COLORÍMETROS y CROMATÓGRAFOS

Son disposit ivos u t ilizados para la iden t ificación de gases, se basan en el espect ro de color que los diversos gases poseen . Se basan en métodos ana lít icos para logra r la iden t ificación y cuant ificación de componentes individuales en una mezcla de sustancias. Ut ilizan placas cromatográficas con base de vidr io, a luminio y plást ico. Median te un software de procesamiento de señales se in terpreta rá los pa t rones de colores, relacionándolos con pa t rones de colores estándares para los gases conocidos. Este aná lisis se rea liza dent ro de un labora tor io, por lo que las muest ras deben ser debidamente acondicionadas.

ESPECTOFOTÓMETROS

Son disposit ivos que permiten ident ifica r los gases dent ro de una solución , median te la espect rofotomet r ía , la cua l se basa en la absorción , emisión o fluorescencia por á tomos o iones elementa les. Los espect ros a tómicos u lt ravioleta y visible se obt ienen median te un adecuado t ra tamiento térmico que convier te los componentes de una muest ra en á tomos o iones elementa les gaseosos. La emisión , absorción o fluorescencia de la mezcla gaseosa resu ltan te sirve a cont inuación para la determinación cua lita t iva y cuant ita t iva de uno o var ios elementos presentes en la muest ra . Requieren de un adecuamiento previo de las muest ras, y un poster ior procesamiento digitalizado de la información.


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1.3. Sensores para Sólidos

SENSOR DE NIVEL DE NIEVE

Este sensor br inda la información necesar ia para conocer la cant idad de n ieve acumulada en un lugar ; el sensor br inda da tos acerca del n ivel de n ieve en una porción de superficie, pero en base a relaciones matemát icas se puede llegar a conocer tanto el volumen como la masa de nieve en una zona. Consiste de una a lmohadilla que cont iene un líqu ido (de muy ba jo punto de congelamiento) la cual sopor ta la n ieve, a medida que se acumula mayor can t idad de n ieve el líquido irá desplazándose formándose una proporcionalidad entre el desplazamiento y la variable medida.

SENSOR DE VELOCIDAD

Este t ipo de sensor permite conocer la velocidad con que se mueve un cuerpo, esta dado por la relación de desplazamiento en un in terva lo de t iempo. Existe sensores específicos para conocer tan to la velocidad linea l (aplicados por ejemplo para conocer la velocidad de los au tos en una car retera ), como la velocidad angula r (aplicados por ejemplo para medir las revoluciones de un motor).


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ACELERÓMETROS

Este t ipo de sensor permite conocer la aceleración que a lcanza un cuerpo en movimiento, esta dado por la diferencia de velocidades en un in terva lo de tiempo. Sus aplicaciones son mayormente industriales.

SENSOR DE MOVIMIENTO

Este t ipo de sensor permite conocer la presencia de un cuerpo que se encuent ra desplazándose de un lugar a ot ro dent ro de un campo de visibilidad dado por una cámara de video, el sensor va a detecta r la existencia de cuerpos ext raños o no conformes a l estándar programado, para ello envían la in formación a una unidad de cont rol que se encarga de tomar las medidas necesar ias luego de avistado el hecho. Son comúnmente implementados usando sensores piroeléctricos.

SENSOR DE GLUTEN

Estos sensores br indan información acerca de la concent ración de gluten en los a limentos. Son u t ilizados por las empresas para garan t iza r la ausencia de glu ten en sus a limentos, los a limentos más sensibles a contener gluten son los a limentos dietét icos procesados térmicamente, y el maíz con sus respectivos derivados.


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SENSOR DE SUSTANCIA ESPECÍFICA

Estos sensores son u t ilizados para determinar la presencia de una sustancia (por ejemplo ca lcio, amonio, pla ta , potasio), rea lizan su función a t ravés de una membrana selectora , la cua l esta especia lizada y debidamente configurada para dejar pasar una única sustancia.

1.4. Sensores Varios/Mixtos

SENSORES DE HUMEDAD

Este t ipo de sensor permite detecta r y medir la presencia de humedad en el medio ambiente. Dependiendo de la aplicación a la que vaya dest inado, puede ser ú t il pa ra medir la humedad a tmosfér ica , es decir la presencia de vapor de agua en el a ire, o también para medir la humedad ter rest re, es decir la cantidad de agua disuelta en el suelo producto de las filtraciones.

SENSOR DE HUMEDAD EN CONDUCTOS

Estos sensores permiten la medición de la humedad rela t iva en conductos, estos conductos pueden servir para el t ranspor te tan to de líqu idos como de gases. En el mercado existe también la combinación de sensores de humedad y tempera tura en conducto como un disposit ivo in tegrado. Son ut ilizados en el cont rol de a ire de retorno o de impulsión a l exter ior , t ambién en la indust r ia en procesos de humidificación por vapor.


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SENSORES DE TEMPERATURA

Existen diversas modalidades de medir la tempera tura , la cua l se puede medir casi desde cualquier lugar, siendo una de las variables más importantes cuando se tiene procesos que implican cambios físicos o químicos.

SENSORES DE NIVEL

Los sensores de n ivel van a permit ir conocer la distancia ocupada por una sustancia (líqu ida o sólida) dent ro de un recipien te, t anque, o depósito que la contenga.

SENSORES DE PRESENCIA

Este t ipo de disposit ivo permite conocer la ausencia o la presencia de un determinado cuerpo o sustancia , detectándose el cuerpo en base a a lguna de sus ca racter íst icas físicas (volumen, masa , color , n ivel, etc.). Los más simples usan switch on/off, pero dependiendo de la ca racter íst ica a detecta r se puede emplear una inmensa gama de sensores.


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SENSORES MAGNÉTICOS

Estos disposit ivos permiten sensar los campos magnét icos, para lo cua l se va len de diversos métodos, existen sensores ópt icos basados en cr ista les que exhiben efecto magneto-ópt ico, o en fibra ópt ica adecuadamente impurificada ; ot ro método de sensado es median te embobinados, estas est ructuras a l ser bidimensiona les, la s hace impráct icas para muchas aplicaciones. El desar rollo que han ten ido los superconductores de a lta energía aumentan la posibilidad de desar rolla r sensores basados en disposit ivos superconductores de in ter ferencia cuánt ica (SQUID's), los cua les t ienen la capacidad de detecta r el campo magnét ico de la t ier ra (el campo magnét ico de la t ier ra es aproximadamente 50 T) o el del cerebro humano. También son usados los sensores de efecto hall.

SENSORES DE EFECTO HALL

Estos sensores constan de un mater ia l conductor , usua lmente semiconductor , y de una corriente eléctrica que se hace pasar entre dos electrodos, situados en lados opuestos del disposit ivo. Dos contactos sensores son colocados en los lados restan tes del disposit ivo (opuestos uno a ot ro y en dirección perpendicular al flujo de corriente). La señal de salida ofrecida es dada en una escala de milivoltios proporcional a los mT de magnetismo.


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SENSORES DE PRESIÓN

Existe diversos t ipos de sensores de presión , tan to mecánicos, eléct r icos, mecánico-eléct r icos, neumát icos, magnét icos, y elect rón icos. Así mismo se puede aplicar a diversas sustancias tanto líquidas, sólidas y gaseosas.

SENSOR DE PRESIÓN ATMOSFÉRICA

La presión a tmosfér ica , es la fuerza ejercida por la t ier ra hacia la a tmósfera , de modo ta l que la fuerza con que la a tmósfera ter rest re es a t ra ída hacia la t ier ra produce una presión sobre los cuerpos que habitan en la super ficie ter rest re. Los sensores de presión a tmosfér ica van a poder determinar la presión en un determinado punto con relación (o ten iendo como base) a la presión a tmosfér ica , se denominan sensores de sobrepresión o sensores de vacío.

SENSORES DE FUERZA

Son disposit ivos que miden la fuerza aplicada sobre un á rea , físicamente se compor tan como sensores de presión , con la venta ja de br indar da tos directos sin necesidad de recurrir a conversiones físicas. Es aplicado en robots y brazos mecánicos que tienen que sujetar herramientas.


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SENSOR DE DETONATIÓN

Estos disposit ivos son u t ilizados para medir las vibraciones generadas luego de producirse una detonación . Dependiendo de la superficie en la que se desee conocer las vibraciones generadas, se colocará el sensor.

SENSOR DE CAUDAL EN LINEA

Son sensores que permiten medir el caudal t anto de líqu idos como de gases dent ro de un ducto en forma directa , la u t ilidad del sensor dependerá de la especificación para lo cual este diseñado.

NEFELÓMETRO

El nefelómetro es un inst rumento ut ilizado por su a lta sensibilidad, para determinar los coeficien tes de luz dispersos en el agua , a ire, o aerosoles. Trabaja a una longitud de onda de aproximadamente 440 nanómetros.

Es u t ilizado en el monitoreo del clima , tu rbidez y ca lidad del a ire y agua , visibilidad, monitoreo de parámet ros fotosin tét icos en el fitoplancton marino, monitoreo del medio ambiente a lrededor de la población de fitoplancton , para el desarrollo de investigaciones sobre las propiedades ópticas del océano, etc.

E l Nefelómet ro capta la dispersión o difusión lumínica en la misma longitud de onda que transmitió.


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FLUORÍMETRO

El fluor ímetro es un inst rumento u t ilizado para medir la fluorescencia qu ímica o la luz dispersa . Se basa en filt ros con dist in tas longitudes de onda dent ro del espect ro visible como en el espect ro infra r rojo. Es aplicado en los campos de la biología oceanográfica molecula r , en la detección de fugas en oleoductos submar inos o mangas de envío de combust ibles a t ier ra , en la detección y monitoreo de los n iveles de contaminación en los puntos termina les de los emisores de aguas servidas, en in ter iores de los puer tos, y exteriores de las ciudades costeras.

Se u t iliza para determinar las sustancias y organismos que emiten fluorescencia (485/530 nanómet ros), en la detección de clorofila -A (430/685 nanómet ros), en la detección de rodamina (500/590 nanómet ros), pa ra medir las concent raciones de h idrocarbonos (360 nanómet ros). El F luor ímet ro emite en una longitud de onda determinada de excitación y recibe en ot ra longitud de onda propia del cuerpo o sustancia que se esta midiendo.

SENSOR DE CONDUCTIVIDAD ELECTROLÍTICA

Estos sensores son usados en procesos donde se requiera conocer la conduct ividad elect rolít ica , como por ejemplo, en el t ra tamiento del agua en tor res de enfr iamiento, donde es necesar io cont rola r los procesos de desa lin ización y limpieza , donde los n iveles de sa l en el agua t ienen que ser monitoreados. Los elect rodos de conduct ividad pueden conta r con elect rodos inductivos y/o conductivos.

SENSORES AMPEROMÉTRICOS

Los sensores amperomét r icos son ut ilizados para el cont rol preciso de la dosificación de concent raciones de desinfectan tes en el agua (cloro, dióxido de cloro, ozono, H 2O2, ácido peracét ico, bromo). Se u t ilizan elect rodos dobles o t r iples, consisten en un colector de oro o pla t ino y un cont raelect rodo, los elect rodos están separados del medio de medición por una membrana específicamente diseñada , lo que le permite mantener un punto cero estable, además de protegerlo de materiales que podrían interferir en las lecturas.


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SENSORES RADIATIVOS

Los sensores radia t ivos son aquellos aplicados en la medición de los diferen tes t ipos de fuentes radian tes, que incluye radiación nuclear así como luz visible, infraroja y u lt ravioleta . Suele u t iliza rse fotodiodos, fotot ransistores, dispositivos de acoplamiento de carga, y sensores piroeléctricos.

El FOTODIODO, es una unión p-n pola r izada inversamente, cuando la luz no incide sobre el disposit ivo sólo una pequeña cant idad de corriente fluye (corrinte de obscuridad), en cambio cuando la luz incide se generan portadores y fluye una mayor corriente eléctrica.

El FOTOTRANSISTOR es un disposit ivo que presenta mayor cor r ien te que un fotodiodo, para n iveles comparables de iluminación , de ot ro lado, no opera tan rápido como un fotodiodo. Son básicamente t ransistores con la cor r ien te de base generada por la iluminación de la un ión base-colector , y median te la operación normal del t ransistor , la pequeña corriente de base se ve amplificada a la salida.

SENSORES PIROELÉCTRICOS Esos disposit ivos operan sobre el efecto piroeléct r ico en cr ista les pola r izados (como en ZnO). Estos cr ista les t ienen un n ivel de pola r ización in terconst ru ido que cambia con la can t idad de energía térmica incidente. Son disposit ivos brindan a lta impedancia , además pueden ser manejados por transistores de efecto de campo. Pueden ser hechos para no responder a la tempera tura ambiente, y sólo responder an te rápidas fluctuaciones. Sin embargo, un grave problema de estos cr ista les es que exhiben también efecto piezoeléct r ico, de manera que los sensores piroeléct r icos requieren ser diseñados para evitar tensión en el cristal. Son aplicados en la detección de movimiento (a la rmas cont ra in t rusos); estos sistemas constan de una len te, la cua l cor ta el campo "visible" del sensor en var ias secciones, conforme a lguien se mueve y cruza el campo visible, la radiación térmica del cuerpo incide sobre el


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sensor , lo que resulta en pulsos discretos conforme la persona o el cuerpo se mueva de una parte del campo visible a la siguiente.

DISPOSITIVOS DE ACOPLAMIENTO DE CARGA (CCD), son aquellos que pueden ser const ruidos como grandes a r reglos linea les o bidimensiona les, son genera lmente usados en pequeñas cámaras de video. Estos disposit ivos consisten de una gran can t idad de elect rodos (o compuer tas) en un subst ra to semiconductor , en t re los elect rodos y el subst ra to se deposita una delgada pelícu la dieléct r ica ; el subst ra to se impur ifica para obtener una cor r ien te eléct r ica debida a por tadores posit ivos (denominados huecos). Al aplica r un volta je posit ivo a cada tercer elect rodo, los por tadores mayorita r ios son repelidos de la región inferior y se crean "pozos" (Fig. a). A manera que incide la luz sobre estos disposit ivos, se generan por tadores de ca rga adiciona les (como con los fotodiodos), los por tadores posit ivos son repelidos y los por tadores nega t ivos son atraídos hacia la compuerta, llenando los pozos (Fig. b). Después de un t iempo los por tadores de ca rga se acumulan, y el a r reglo puede ser leído median te el cor r imiento de los por tadores de un pozo hacia el siguien te. En la práct ica , el potencia l eléct r ico de las compuer tas (V2) situadas a l lado de las ya pola r izadas se incrementa , de manera que la ca rga es repar t ida en t re los pozos situados ba jo dos compuertas (Fig. c). Luego el pr imer potencia l (V1) es apagado y toda la carga es transferida al pozo adyacente y así sucesivamente (Fig. d). En estos disposit ivos, el número de por tadores existentes es proporcional a la cantidad de luz que llenó cada pozo.


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PIRANÓMETROS

Los sensores piranómet ros miden la radiación solar , son de dist in tos t ipos dependiendo del t ipo de la longitud de onda de la radiación a medir , a sí t enemos: sensores de radiación sola r (directa y difusa); sensores de medición global (todas las longitudes de onda); y sensores de medición de una longitud de onda específica . Estos sensores rea lizan una t ransformación directa y linea l de la in tensidad luminosa a elect r icidad, pero también hay aquellos que al ser expuestos a la radiación sola r generan una diferencia de tempera tura que ofrece una relación de medición.

BIOSENSOR BASADO EN ENZIMAS

Los biosensores son sensores basados en organismos vivos, como son las enzimas, estos permiten medir el n ivel de glucosa ; son aplicados en la invest igación de la glucosa , en los estudios sobre la diabetes, y en diversos procesos que implican la fermentación. La enzima es inmovilizada sobre un elect rodo de pla t ino y cubier ta con una delgada membrana de poliuretano como protección , esta protección también reduce la dependencia del sensor sobre los n iveles de oxígeno en la sangre. Cuando se oxida la glucosa, ésta y su forma oxidante, penetran al sensor como ácido glucónico, resultando en la conversión de la enzima a su forma reducida (la enzima no permanece en esta forma por mucho tiempo). E l oxígeno que penet ra a t ravés de la membrana reacciona con la enzima, resu ltando un óxido "enzimát ico" y dos iones de Hidrógeno y dos de Oxígeno, a l pola r iza r el elect rodo con un potencia l adecuado se reduce uno de los iones de oxígeno, y el producto que resulta es oxígeno y agua. La cor r ien te que se mide es proporciona l a la concent ración de glucosa en el medio externo.


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MICROELECTRODOS

Los microelect rodos son disposit ivos muy pequeños, son usados en el estudio del sistema nervioso sobre una base celu la r . Además son aplicados en las t écnicas relacionadas con la microingenier ía . La amplitud de la señal generada (del orden de 100 uV) y la a lta impedancia (1-10 MOhm a 1.0 kHz) existen te en t re el meta l y el tejido, presentan la venta ja de poder colocar el circu ito amplificador tan cerca como sea posible del sit io de in terés. Su pequeño tamaño permite la exacta inserción en muchos sit ios de in terés dent ro de un pequeño volumen de tejido para estudia r redes de neuronas, o para aplicaciones de neuroprótesis. Los microelect rodos operan median te la detección del potencia l eléct r ico en el t ejido cercano a una fibra nerviosa act iva , esto es debido a la acción de la cor r ien te que fluye a t ravés de la membrana de la fibra nerviosa . Hay t res t ipos de microelect rodos. E l a r reglo de microelet rodos que se muest ra en la F ig. A es usado para formar la base celu la r . Los microelect rodos que se muest ran en la F ig. B t ienen sit ios de lectura a lo la rgo de un "ta llo" delgado, el cua l es inser tado en el tejido ba jo invest igación . Los elect rodos de regeneración de la F ig. C, son colocados en t re los ext remos de var ios "ta llos" per ifér icos (las fibras nerviosas crecen ó se regeneran por medio del dispositivo).


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SENSOR DE RUIDO

Los sensores de ru ido son disposit ivos capaces de medir la in tensidad de los sonidos producidos o recogidos del ambiente que rodea a l sensor . El volumen con que se escucha un sonido es expresado en decibelios (dB). E l sensor más común puede ser implementado en base a un micrófono.

2. EQUIPAMIENTO Y ACCESORIOS

2.1. Equipos y Herramientas

SKIMMERS

Los skimmers son equipos u t ilizados para recuperación y recolección de pet róleo y sus der ivados, pueden ser : los de 3 pontones

(flotadores), son aquellos u t ilizados para der rames de pet róleo en áreas pequeñas y medianas (bahías, r íos, lagos), en donde se necesita de unidades de recuperación de reducido tamaño; los cabezas de skimmer , que son aquellos u t ilizados en instalaciones fijas de colectores de pet róleo y de separación indust r ia l; los skimmer de grúa (de costa , mar ít imo, o de a lta mar), son aquellos u t ilizados

desde un barco o desde la orilla del litoral, aplicable para derrames en la costa o en mar adent ro Para su funcionamiento requieren de una bomba de succión externa, aunque algunas la traen incorporada.


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BOMBAS SKIMMER

Estas bombas están especia lmente diseñadas para t raba ja r con los equipos skimmer , t ienen la en t rada en la base del motor , cuentan con una gran superficie de rotación , y adicionalmente poseen pa las cor tan tes para la recuperación de sustancias de alta viscosidad.

BOMBAS DE DESCARGA

Estas bombas permiten acercarse más a l fondo de un tanque o depósito na tura l, poseen la en t rada por la base de la bomba y una descarga ver t ica l paralela a las mangueras hidráulicas.

Las bombas skimmer y de descarga son u t ilizadas para el bombeo o t ransferencia de sustancias viscosas como el pet róleo y sus der ivados, desde barcos, tanques, sitios fijos, o lugares de derrame.

BOMBAS NO CORROSIVAS

En ocasiones será necesar io bombear compuestos qu ímicos que normalmente dest ru ir ían la est ructura in terna de una bomba normal, pa ra el bombeo de estas sustancias se hace uso de bombas cuyos componentes est ructura les son a ltamente resist ivos a cier tos qu ímicos y ácidos cor rosivos. Así mismo en ocasiones surgirá la necesidad de t raba ja r en en tornos peligrosos, para ello se hace uso de estas bombas, como es el caso de los relaves mineros, los cua les pueden derret ir a una bomba común y cor r ien te. E l manejo de estas sustancias requiere además de contenedores capaces de sopor ta r los efectos corrosivos.


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BOMBAS DOSIFICADORAS

Este t ipo de bomba permite la dosificación precisa de un cauda l de líquido predeterminado previamente, existen dos t ipos: las elect romagnét icas y las de motor. Con el uso de estas bombas el control del flujo recae directamente sobre la bomba , evitando el uso de ot ros actuadores como son las vá lvulas. Por lo genera l cuentan con un microcont rolador y per ifér icos (teclado, display) para una programación interna y también externa.

BRAZO DE LIMPIEZA

Los brazos de limpieza son equipos t ipo grúa , se u t ilizan para el proceso de recogida de sustancias y desechos, en pantanos, r íos, lagos, etc. Cuenta con

disposit ivos especia les de agar re dependiendo del componente en que se este trabajando.


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FILTRO DE PARTÍCULAS

El agua t ra tada , en su recor r ido por los acueductos o por las tuber ías hasta su dest ino fina l indust r ia l o residencia l, recoge diversas par t ículas y residuos sólidos como arena , ca l, a rcilla , etc. La fina lidad de estos filt ros es retener estas par t ículas an tes de causar daños a las insta laciones de plomería o a la sa lud humana o del medio, para ello son insta lados en las tuber ías de agua potable, pero gracias a su diseño no le restan presión a l agua , además permiten limpiarse sin tener que detener el flujo de agua.

ASPIRADORA DE HUMO

Son her ramientas que permiten succionar las emisiones gaseosas dent ro de un ambiente abierto o cerrado.

DESEMPOLVADORA DE AIRE

Son equipos diseñados para absorber el a ire, y luego en el in ter ior del equipo pasa por un proceso de filt ra je, pa ra luego sa lir a ire libre de polvo. Son u t ilizados para limpiar el ambiente de t raba jo en insta laciones donde los


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procesos emiten polvo a l ambiente, como es el caso de la indust r ia cementera y la industria textil.

UNIDAD DE ASPIRACIÓN

Las unidades de aspiración son her ramientas ú t iles cuando se t ra ta de rea liza r procesos de limpieza y pur ificación de emanaciones gaseosas desde puntos de sa lida a l exter ior hasta puntos in ternos de la plan ta . Permiten succionar sustancias, la s cuales pueden ser llevadas a cámaras de tratamiento.

PC s INDUSTRIALES

Las computadoras indust r ia les son unidades de cont rol que van a servir para dir igir los procesos, recibir los da tos de los sensores, grafica r estadíst icas, y tomar acciones de cont rol. Estas computadoras difieren de las comunes de oficina , dado que su na tura leza debe ser más robusta e inmune a l ru ido (vibraciones, ondas elect romagnét icas, etc.), puesto que t raba jan en entornos difíciles el desar rollo de sus operaciones debe br indar confiabilidad. Existen tanto las de tipo portátil, como las de tipo para escritorio.


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2.2. Sistemas Integrados

TANQUE DE EVAPORACIÓN

Este equipo es utilizado para conocer la cantidad de agua que es evaporada en un determinado lapso de t iempo y ba jo condiciones ambienta les conocidas. Consta de un cilindro o tanque abier to en el que se deposita el líquido, el proceso consiste en medir permanentemente el n ivel del t anque; además para conocer las condiciones ambienta les, se recibe la ayuda de sensores de temperatura, humedad, y de velocímetros (velocidad del viento).

REGISTRADOR DE ESTADO SÓLIDO

Es un equipo elect rón ico basado en un microcont rolador , t iene por función a lmacenar los da tos provenien tes de sensores indust r ia les, ambienta les, o meteorológicos, t an to señales ana lógicas como digita les. Puede ser programado por el operador a t ravés de un teclado y display, o a t ravés de un computador con interfase RS232.


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ESTACIÓN REMOTA DE ADQUISICIÓN DE DATOS

Son equipos diseñados para recoger seña les de campo procedente de equipos y sensores indust r ia les, ambienta les, o meteorológicos; además pueden t ransmit ir dichas señales a distancia empleando medios de telecomunicaciones (comunicación radia l, sa telit a l, fibra ópt ica , cable coaxia l, etc.). También pueden u t iliza rse para aplicaciones de telemet r ía y en la implementación de sistemas Scada.

SISTEMAS DE GENERACIÓN DE DIÓXIDO DE CLORO

El dióxido de cloro (ClO2) ayuda a eliminar los olores y sabores en el agua (dest ruyendo los fenoles, productos metabólicos de las a lgas, etc.), ofreciendo un la rgo per íodo de protección cont ra las bacter ias existen tes en la red de dist r ibución de agua . Es usado comúnmente para el lavado de botellas de la indust r ia de las bebidas (gaseosas, cerveza , jugos o bebidas en genera l) y en términos genera les en la limpieza microbiológica de envases; t ra tamiento del agua de lavado de fru tas y vegeta les; tratamiento del agua que se u t iliza para la preparación de pescados o mariscos, etc.


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SISTEMAS DE TOMA DE MUESTRAS

SONDAS: Son sensores acondicionados y debidamente protegidos, los cua les permiten medir parámet ros cont inuos, como por ejemplo pH, conduct ividad, temperatura, turbidez, oxígeno, etc.

TOMAMUESTRAS: La toma de muest ras puede rea liza rse tan to de forma manua l como de forma au tomát ica , cuando se rea liza en forma au tomát ica una estación de cont rol esta rá grabando muest ras cont inuamente de la información recogida por los sensores de campo, y con un per íodo de muest reo predefinido por el operador.

SISTEMA DE MONITOREO DE CONDICIONES AMBIENTALES

En una industria o en una zona urbana se puede implementar una estación en donde se encuent ren equipos capaces de medir var iables ambienta les ta les como: humedad, t empera tura , radiación , etc. pa ra lo cual se debe conta r con una gama de sensores que permitan recoger la in formación , además se necesita equipos para regist ra r y procesar la in formación adquir ida . Por lo tanto un sistema para monitorear las condiciones ambientales de determinado lugar requiere conta r con el hardware y software adecuado, de modo que se pueda acceder a un sistema con información en tiempo real, y a bases de datos con información estadíst ica . La implementación de estos sistemas son de na tura leza au tomat izada , puesto que el sistema opera autónomamente, el ser humano se encargará tan solo de recopila r las bases de da tos para llevar a cabo los estudios de invest igación (impacto ambienta l, monitoreo ambienta l, etc.) correspondientes.

A cont inuación tenemos una presentación grá fica de un ejemplo de monitoreo de algunas variables medioambientales:


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SISTEMAS DE SEPARACIÓN DE METALES PESADOS EN SOLUCIONES

Estos sistemas van a permitir una separación selectiva de los metales pesados disueltos en soluciones, para ello pueden utilizar un sistema in tercambiador iónico-catiónico. Es utilizado para:

La absorción de los agentes oxidantes y disolventes contaminados en los chorros de agua y en aceite.

Separación de cromo, bario, estaño, plomo, componentes radiact ivos (uranio), y colorantes catiónicos.

Para el ablandamiento, y separación de iones de ca lcio (Ca) y magnesio (Mg)

Para la desmineralización y separación de par te de los iones desde el agua

Tratamiento de aguas residuales radiactivas

Separación del NH4+ desde el agua.

SISTEMAS DE FILTRACIÓN CON ARENA

Es un sistema que combina una serie de filtros arena, se utiliza con frecuencia por ser un método muy robusto para separa r los sólidos suspendidos del agua . E l filt ro consiste en una capa múlt iple de a rena con una var iedad en tamaños y gravedades específicas, cuando los filt ros se ca rgan con las par t ícu las, la dirección del flu jo es inver t ida y el volumen del flu jo se aumenta para limpiar el filt ro de nuevo. Es aplicado en el t ra tamiento de aguas residua les, producción de agua potable, filt ra je en piscinas, filt ración de aguas superficiales, etc.

E l h ier ro y el manganeso causan una precipitación y coloración del agua no deseada, para separar los de la solución se basan en técn icas de precipitación cont rolada del h ierro y manganeso, esto es normalmente hecho por la mezcla del agua con el aire seguido por una filtración con arena.


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SISTEMAS DE DESINFECCIÓN ULTRAVIOLETA

Consiste de un sistema de rayos u lt ravioleta de presión media usado para mata r gérmenes y bacter ias. Es usado en el t ra tamiento hidropónico

de

aguas. Estos sistemas br indan una a lta eficiencia energét ica , y pueden conta r con una monitor ización constante de las condiciones sucedidas. Es aplicable en el t ra tamiento de agua dent ro de las diversas indust r ias como fa rmacéut icas, qu ímicas, de producción de semiconductores, de producción de refrescos, sistemas de agua potable, pla taformas costeras, etc. La desinfección con rayos u lt ravioleta no a ltera el gusto, olor , pH, sabor del agua , además no se requiere adicionar productos químicos para la purificación.

Estos sistemas también pueden ser u t ilizados en el t ra tamiento de aguas residuales, u t ilizan lámparas de descarga u lt ravioletas de mercur io de presión media, para lo cual cuentan con un banco de lámparas ubicadas en los cana les de agua , estos sistemas permiten graduar la potencia dependiendo de los requerimientos del momento.

Del mismo modo pueden emplearse para la desinfección del agua potable que se recibe en los hogares, conocido como sistema de desinfección de aguas domésticas. La lámpara se acomoda dent ro de una manga del cuarzo que la protege del agua pero que a la vez permite que los rayos u lt ravioleta pasen a través de esta.


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Una aplicación dent ro de la indust r ia azucarera consiste en la desinfección y t ra tamiento del ja rabe de azúcar , el t ra tamiento con rayos u lt ravioleta aumentara la vida ú t il y previene problemas con olor y el gusto de los ja rabes, t ambién permiten desinfecta r el a ire de escape de los tanques de a lmacenaje para prevenir la contaminación de los alrededores.

Todas las piscinas, t an to públicas como pr ivadas requieren ser desinfectadas para reducir el contacto con bacter ias y microbios propios del agua, esta limpieza puede ser hecha usando desinfectantes basados en el cloro. La exposición prolongada a estas sustancias causa a rdor en los ojos, ir r it ación en la piel, envejecimiento de telas dentro y en los a lrededores de la piscina , además de un olor ca racter íst ico en las piscinas. Mediante la desinfección u lt ravioleta se puede conseguir los mismos resultados pur ificadores pero sin las consecuencias del cloro. El agua es t ra tada desde una cámara especia lmente acondicionada y luego enviada a la piscina , además se puede hacer circular el agua para su constante purificación.

Otras aplicaciones son la preoración de comida , limpieza de habitaciones, separación del cloro, separación de pest icidas, t ra tamiento de aguas residuales, recuperación del suelo, tratamiento de emisiones industriales, etc.

SISTEMAS DE TRATAMIENTO DEL OLOR

El cont rol del olor es una par te esencia l de las operaciones para las indust r ias que in ten tan mantener sus parámet ros dent ro de los estándares establecidos y regulados con respecto a las emisiones máximas, además buscan mejorar las condiciones para los t raba jadores y los vecinos. Algunos métodos actúan como desodorantes del a ire y no t ra tan la eliminación de gases potencia lmente tóxicos, ot ros para eliminar olores in t roducen compuestos químicos peligrosos para la sa lud de quienes laboran en el área limpiada . Existen diversos métodos que si permiten eliminar los compuestos tóxicos y los malos olores, sin perfumarlos ni mucho menos contaminar más, así tenemos:


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SISTEMAS DE ASPERSIÓN

Consiste de una bomba de a lta presión , un tanque para mezcla , y una unidad de cont rol, una mezcla es puesta en el tanque a t ravés de una bomba dosificadora , La mezcla dilu ida es conducida por el inyector a l colector (para los usos con un cana l de offgas) o a una línea de la circu lación del inyector (para los usos a lrededor de las superficies grandes.

HUMIDIFICADOR Consiste de un vent ilador con las pa letas huecas, la solución pur ificadora suminist rada por una bomba dosificadora es esparcida y empañada en el a ire por el movimiento de rotación del vent ilador . Br inda la venta ja de movilidad por lo que se puede u t iliza r para el t ra tamiento del olor desde der ramamientos o en cualquier lugar dentro y fuera de las instalaciones de la fábrica.

CHIMENEAS OFF-GAS Los gases generados en los procesos indust r ia les son emit idos a la a tmósfera va liéndose de ch imeneas, las cua les en su in ter ior deben conta r con métodos que permitan reducir los agentes contaminantes, pa ra ello un sistema de cont rol debe medir la concent ración de las emisiones para luego solta r un compuesto neut ra lizan te en la proporción adecuada , o someter a los gases a procesos de filt ra je y desconcentración hasta permitir niveles aceptables.


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LAVADOR EN JAULA Estos sistemas permiten ingresar el a ire hacia una cámara en donde se le somete a un proceso de depuración y limpieza de componentes o sustancias ajenas a las naturales.

SISTEMAS DE FILTRACIÓN DE AGUA

Estos sistemas constan de un conjunto de filt ros, que van a permit ir la purificación de líquidos, como el agua, y la recuperación de productos sólidos.

FILTRO TAMBOR Consiste en un filt ro mecánico diseñado para sistemas donde es esencia l prevenir las par t ícu las de la fragmentación. E l líquido se filtra a t ravés del t ambor que rota lentamente, apoyado por otros elementos filt ran tes que se ubican en las paredes de la est ructura , las par t ícu las se separan cu idadosamente del líqu ido. Los sólidos separados son recolectados, conducidos, y a lmacenados en ot ra cámara.

FILTRO DISCO

Consta de una cámara cuyo in ter ior posee discos, los cuales hacen la vez de separadores, pa ra dividir la cámara en segmentos. E l agua fluye por la gravedad dent ro de los segmentos, los sólidos son separados del agua por micropanta llas de tela montadas en las dos caras de los segmentos. Al obstruirse la pantalla se produce un ciclo de turbulencia y los sólidos son de vuelta lavados en el canal colector.


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SISTEMA DE OSMOSIS INVERSA Los sistemas de ósmosis inversa son ut ilizados para pur ifica r el agua , permitiendo eliminar (en el mejor de los casos hasta el 99%) las sa les disueltas en el agua ; t ambién es aplicado en el t ra tamiento de aguas residua les y aguas indust r ia les, además son comúnmente u t ilizados para la desalinización del agua de mar.

SISTEMAS DE AIREACIÓN

Estos sistemas están conformados por rotores con pa letas, que van a servir para proporcionar oxígeno a l a fluente de agua que se t ra ta rá , además cuentan con una turbina que a irea el agua y también la mezcla , manteniendo los medios homogéneos. Es ú t il pa ra procesos de tratamiento de aguas residuales y relaves.

SISTEMAS DE GENERACIÓN DE OXÍGENO

El oxígeno permite mantener la vida y la salud en los seres vivos, un ambiente pobre en oxígeno a fecta rá a los organismos que habitan en su in ter ior , por ejemplo si se cuenta con un estanque lleno de peces pero por algún motivo este estanque se vio contaminado por residuos orgánicos que absorben el oxígeno del agua , la ca lidad del agua será degradado repercu t iendo en el número de especies vivas capaces de sobrevivir en ese medio; los sistemas de generación de oxígenos permiten inyecta r oxígeno en ambientes que se han visto empobrecidos por a lgún mot ivo; si volvemos a l estanque con peces, luego de inyecta r le oxígeno se nota rá que el agua se vuelve más pura y cristalina. Ejemplos como este son apreciados a menor escala en las peceras y acuarios.

A estos generadores puede acopla rse unidades de compresión , para logra r contener una mayor can t idad de oxígeno en un recipien te. Los generadores de oxígeno a limentan a los generadores de ozono, para que estos puedan generar el gas.


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SISTEMAS DE GENERACIÓN DE OZONO

El ozono (O3) al descomponerse se forma oxígeno na tura l (O2). E l agua desinfectada con ozono es cr ista lina y no cont iene n inguna sustancia de olor y sabor desagradable. Se ut iliza en el t ra tamiento del agua de piscinas, las cua les se ven a fectadas por productos clorados, siendo el ozono el responsable de mejora r la ca lidad, br indar una desinfección , y reducir la concent ración de sales.

Ot ros sistemas que cumplen las mismas funciones son los sistemas ozonizadores, los cua les son u t ilizados en la desinfección , la eliminación de h ier ro, manganeso, azufre, y la limpieza de la oxidación; así mismo se emplean tanto en t ra tamiento del agua de los acuar ios en los zoológicos, en el cont rol de olores en los depuradores de gases, y en el t ra tamiento del agua potable.

Existe dos modalidades para inyecta r el ozono, una es la forma ventur i que inyecta el gas en el agua vía un vacío, y la ot ra forma es a t ravés de un difusor, el cual trabaja bajo presión creando una columna de burbujas.


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SISTEMAS DE DESTRUCCIÓN DE OZONO

Si bien es cier to, el ozono es un agente pur ificador y desinfectante, t ambién es cier to que la sobre exposición del ser humano a este gas es per judicia l para su sa lud, en EEUU el va lor umbra l cor respondien te a una exposición de 8 horas es de 0.1 porciones por millón (0.1 PPM). La destrucción del ozono (luego de su u t ilización como desinfectan te y para eliminar los restos de ozono del reactor ) puede rea liza rse por medios térmicos y por medios ca ta lít icos, reduciéndolo a oxígeno.

SISTEMAS DE HIDROGENACIÓN

Estos sistemas permiten un hidro-t ra tamiento, que consiste en romper las moléculas del petróleo en combustibles más livianos de mayor valor comercial, con mayor ca lidad, y un mejor octanaje, permit iendo reducir la contaminación ambienta l. La técnica usada evita que se incorporen impurezas como azufre. E l componente básico es el h idrógeno, el cual t ambién es usado para la producción de edulcoran tes y dent ífr icos, además de aceite de r icino u t ilizado como lubricante de aeronaves.

PROCESO CRIOGÉNICO

Es un procedimiento que implica el uso de nit rógeno líqu ido o dióxido de ca rbono sólido con el objet ivo de "enfr ia r" mater ia les, median te este procedimiento puede a lcanzarse tempera turas de -120 °C o inclusive menores a esta , a esta tempera tura se puede conseguir que mater ia les ta les como plást icos, pin turas, caucho, meta les, en t re ot ros, se tornen frágiles, compactos y secos, permit iendo la separación de los dist in tos mater ia les, pa ra luego poder reutilizarlos como materia prima en otros procesos, permitiendo la labor de reciclaje.

Un caso muy común se da en el reciclado de la tas de pin tura , a l someter la la ta a este proceso, la pin tura residua l que a lberga en su in ter ior se solidifica desprendiéndose de la la ta , dejando la la ta limpia y ópt ima para su reu t ilización; lo mismo es aplicado para aceites, pegamentos, caucho, goma, entre otros.

Ot ra aplicación común es en la limpieza de maquinar ias, en vez de opta r por sustancias qu ímicas contaminantes como desinfectantes, solubles y saca grasas, se puede hacer uso de dióxido de ca rbono sólido (conocido como h ielo seco), lo cual permite desinfectar, desprender los residuos y sustancias a jenas a la máquina.


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SISTEMA DE OLFACTOMETRÍA

Estos sistemas van a poder ident ifica r y ca ta logar los olores emit idos,

cumpliendo con las disposiciones y normas sobre el olor or iginado por los procesos indust r ia les. Los gases para olfactomet r ía se u t ilizan como gases de calibración en el a juste de los espect ros o esca las de olor , u t ilizan aceta to bu t ílico situado en el ext remo agradable de la esca la , H 2S en el ext remo repugnante y CO como punto de referencia.


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Capítulo VII

AUTOMATIZACIÓN APLICADA

1. PROCESOS AUTOMATIZABLES

Todo proceso puede llevarse a cabo por métodos manuales y au tomát icos, sin embargo hay cier tos procesos que exigen la precisión de las computadoras para evita r er ra r en los cá lcu los, dado que los sistemas au tomát icos br indan la confiabilidad y segur idad necesar ias para mantener cier tos parámet ros (cor respondientes a mediciones de agentes contaminantes) en va lores estándares, se puede a firmar que los sistemas au tomat izados ayudan al hombre en la lucha a favor de la defensa de la naturaleza.

1.1. Procesos Contaminantes Automatizables

Toda act ividad desempeñada por el hombre genera residuos contaminantes, pero hay cier tas act ividades inmersas en la indust r ia lización de los procesos product ivos que son más per judicia les que ot ros. A cont inuación se enumera una ser ie de ítems, cor respondien tes a las act ividades indust r ia les contaminantes del medio ambiente o en todo caso act ividades que ayudan a la limpieza y conservación del mismo, con sus cor respondien tes subprocesos, y cuyas labores pueden ser au tomat izadas, consiguiendo de este modo menores a fecciones a l medio; esta lista no es exclusiva, absoluta, ni excluyente. La siguiente lista esta basada en el Anexo I del Rea l Decreto 833/1.1988 del 20 de J u lio, Ley Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos de España.(*)

Actividades Comunes o Generales de toda Industria

Producción de vapor , t ranspor te de mater ias pr imas, combust ión , limpieza de equipos y maquinar ias, t ra tamiento de aguas (residuales y/o para su uso como mater ia pr ima), refr igeración , calefacción, t ranspor te de productos manufacturados, limpieza de depósitos, pur ificación de gases efluentes, ablandamiento de aguas, proceso ca l-sosa , acondicionamiento de agua con fosfa tos, eliminación de sílice del agua , desa ireación de aguas, eliminación de compuestos orgánicos del agua y suelo, entre otros.

Actividades de la Industria de la Construcción:

(*) Mar iano Seoanez Calvo, Ecología Indust r ia l ,

Mundi-Prensa, España, 1998. Pág. 57-67


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Fabricación de cales: clasificación, calcinación, molienda.

Fabr icación de yesos: hornos rota t ivos, fabr icación de SO4Na, fabricación de magnesio.

Fabr icación de productos cerámicos: cerámica blanca , azu lejos, ladrillos, refractarios, esmaltes.

Fabricación de cementos: procesos de vía seca y húmeda, trituración, molinos, hornos, enfr iadoras, homogeneización , cocción , a lmacena je, envasado, ensacado, carga, descarga, transporte, distribución, etc.

Fabr icación de productos a base de amianto: ca r tón con asbestos, recuperación de disolventes, procesado text il, laminado de planchas, combust ión , pur ificación de gases, producción de amianto, fabr icación de placas y tubos de fibrocemento, fabr icación de planchas poliéster , fabr icación de asbestos con polivin ilo, fraguado, etc.

Fabr icación de vidr io: producción de vidr io de uso común, vidr ios de segur idad, vidr io ópt ico, espejos, lana y seda de vidr io, soplado de vidr io, t a llado de len tes, lavado de vidr io, lavado de humos, rociado de vidr io, hornos de recuperación , mezcla de mater ias pr imas, inyección , ester ilizado, polimer ización , deslust rado, pla teado, fabricación de fibra óptica.

Actividades de las Industrias Agrícolas, Pesqueras, y Ganaderas:

Fabr icación de har inas: limpieza de t r igo, molienda , lavado, mojado, ablandamiento, a lmacena je, obtención de pastas y sémolas, fabricación de harinas de origen animal como la harina de pescado.

Fabr icación de azúcar : secaderos, jugos con expulsión de CO2, fermentación, destilación, transporte.

Fabr icación de conservas: selección de productos, pelado físico y qu ímico, deshuesado, desa lado, remojo de legumbres, fermentación de sa lmuera , cocido de productos, lavado poster ior a l cocido, secado, lavado de la tas y contenedores, empaquetado, sa lazón , ester ilización , molturación de aceituna , procesado de pescado, procesado de frutas y verduras, procesado de carnes.

Fermentación: fabr icación de a lcohol et ílico, fabr icación de a lcohol bu t ílico y acetona , fabr icación de ácido acét ico y vinagre, fabr icación de ácido cítrico, fabricación de ácido láctico.

Fabr icación de cerveza : lavado y limpieza de la malta , cebada , selección , refr igeración , generación de fr ío, t ransformado de mater ias pr imas, remojo, cocimiento, malteado, fermentación , envasado, limpieza de envases, etiquetado, transporte.

Actividades de la Industria Eléctrica:

Galvanizado: decapado de h ier ro con ácido clorh ídr ico, curado, tufilado, esmaltaje.

Fabr icación de pilas y ba ter ías: producción de pilas y ba ter ías con ánodo de cadmio, ca lcio, plomo, cinc, lit io, magnesio, t ranspor te, destrucción luego de terminado su ciclo de vida.


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Fabr icación de componentes eléct r icos y elect rónicos: fabr icación de semiconductores, cr ista les elect rón icos, tubos elect rón icos, recubr imientos fosforescentes, capacitancias, productos de ca rbón y gra fito, papel de mica , lámparas, grupos elect rógenos, recubr imientos magnét icos, resistencias, t ransformadores con dieléct r ico, a islan tes plást icos y cerámicos, cables a islados no fér reos, piezas elect rónicas con fer r it a , motores, generadores, ca len tadores de resistencia , in ter ruptores, apara tos para el control y protección de equipos, etc.

Actividades que buscan la Producción de Energía:

Procesado del carbón: actividad minera, explotación y recolección del ca rbón (a ta jo abier to y subter ráneo), lavado del ca rbón , drenaje de minas subter ráneas y a ta jo abier to, aglomerado del ca rbón , t ra tamiento y preparación , restauración de espacios mineros, combustión del carbón.

Dest ilación seca del ca rbón: Obtención de coque, breas, a lquit rán , aceites ligeros, gas de carbón.

Refiner ías de pet róleo: Almacenamiento de crudos y productos der ivados, ca lderas y procesos de ca lor , aguas de deslast re, desa lado de crudos, dest ilación fraccionada , craking, polimer ización , isomer ización , refinado con disolventes, h idrot ra tamiento, fabr icación de aceites lubr icantes, producción de asfa lto, secado y desmercaptan ización , pur ificación fina l de aceites lubr ican tes, mezclado y envasado, fabr icación de hidrógeno, desulfuración , destilación a vacío, concentración de gases.

Cent ra les térmicas: combust ible sólido en circu ito abier to y cerrado, combust ible líquido en circu ito abier to y cer rado, limpieza de sistemas de refr igeración , t ranspor te de cenizas, limpieza de la caldera, lavado de gases.

Actividades en la Industria Metalúrgica y Siderúrgica.

Act ividad minera : explotación minera de plomo, cinc, a luminio, cobre, mercur io, oro, pla ta , y demás meta les, molienda y trituración, flotación, separación de minerales, sinterización CO3Mg.

Siderúrgicas: fabr icación de coque, fabr icación de sin ter y pelet ización , hornos a ltos, conver t idores, hornos de inyección de oxígeno, fundición de h ier ro-cubilote, h ier ro-reverbero, h ier ro-inducción , acero-a rco eléct r ico, acero-inducción , hornos, desgasificado a l vacío, fusión , colada de lingotes y moldes, laminación fr ío y en ca lien te, fabr icación de tubos, recubr imientos ga lvanizados, recubr imientos plomo-estaño, fer roa leaciones, esmaltado sobre acero y hierro, etc.

Meta lúrgicas: procesos pirometa lúrgicos, procesos h idrometa lúrgicos, fundiciones, a leaciones, procesados, laminación , fusión de meta les preciosos, t ra tamiento de secado, ca lderas de ca lefacción , decapado de meta les no fér reos, colada de lingotes y


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moldes, desmoldado de piezas, impregnación , a finado de meta les, fabricación de sales, esmaltes sobre aluminio y sobre cobre.

Actividades de la Industria Maderera:

Preservación de la madera , fabr icación de paneles a islan tes, fabr icación de paneles endurecidos, fabr icación de productos semielaborados en madera.

Actividades de la Industria Papelera:

Fabr icación de pasta de papel, preparación de los recursos mater ia les, defibrado mecánico, cocción de la madera , lavado y depuración de pasta , blanqueado de pasta , secado, recuperación de lejías, evaporación y combust ión de licor negro, horno de ca l, fabr icación de pasta mecánica y pasta bisulfito, t ra tamiento de productos químicos de blanqueado.

Actividades de la Industria Química:

Indust r ia Química Inorgánica : fabr icación de ácido n ít r ico, reformado con vapor , recuperación de h idrógeno, sín tesis de amoníaco, denigración de basuras, n it ración glicer ina y tolueno, ácido su lfúr ico, horno de secado, tostación de pir itas, depuración de gases, absorción , pur ificación de ácidos, fabr icación de anhídr ido su lfuroso líqu ido, fabr icación de abonos fosfa tados, ácido fosfór ico, fosfa to monoamónico, diamónico, sa l común, su lfa to sódico, cianamida cá lcica , separación por vía húmeda , dest ilación de ácidos, producción de clorh ídr ico, producción elect rolít ica de cloro y soda cáust ica , obtención de bicloruro de et ileno, condensación de ácido fluorhídr ico, deshidra tación , producción de monóxido de ca rbono, dióxido de ca rbono, h idrógeno, h ielo, n it rógeno, oxígeno, a rgón , acetileno, dióxido de azufre, entre otros.

Indust r ia Química Orgánica : producción de der ivados del benceno, tolueno, nafta leno, producción de t in tas orgánicas sin tét icas, producción de pigmentos y colorantes orgánicos, producción de disolventes, producción de a lcoholes polih ídr icos, fabr icación de per fumes y sabor izan tes sin tét icos, producción y t ransformación del caucho, entre otros.

Indust r ia pet roquímica : secado, lavado, t ranspor te, saneamiento, polin ización , absorción , ca tá lisis, dest ilación , oxidación , incineración , filt ración , producción de licor de reservas, sa les fundadas, sulfato amónico, ácido nítrico, alcoholes.

Indust r ia carboquímica : producción de ca rbono amorfo, carbono activo, carbono de sodio, carbono cálcico.

Fabr icación de plást icos: producción de urea , melamina , fabr icación de resinas fenólicas resinas de aceta to, resinas acr ílicas, resinas a lquídicas, resinas epoxi, resinas de poliamida , resinas de h idrocarburos del pet róleo, resinas de a lcohol, resinas de poliéster común y no saturados, entre otros.


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Fabricación de fibras sintéticas: fabricación de fibras vinílicas, fibras de poliéster , rayón , nylon , fibras acr ílicas, fibras aceta to celu losa , fibras de polipropileno, entre otras.

Indust r ia Farmacéut ica : productos biológicos y de ext racción na tura l, productos de sín tesis qu ímica , incineración , fermentación de an t ibiót icos y enzimas, filt ración de an t ibiót icos, refino de an t ibiót icos y enzimas, preparación y dosificación de soluciones y emulsiones, sín tesis, envasado y lavado, fabr icación de ja rabes, pomadas, inyectables, líqu idos, fraccionamiento de plasma humano, granulado, precipitación de geles, ext racción , desca lcificados, recuperación de disolventes, producción de agua osmót ica , reutilización y/o eliminación de productos caducados.

Fabr icación de plaguicidas: obtención , producción y envasado de pest icidas, herbicidas, fungicidas, insect icidas, a racn icidas, molusquicidas, a lguicidas, pest icidas organo-fosfóricos, carbonatados, benzoicos, hidrocarburazos, nítricos, entre otros.

Actividades de la Industria Paraquímica:

Procesos paraquímicos: secado, molienda , pur ificación , lavado, limpieza , dispersión , cr ista lización , disolución , envasado, mezclado, incineración, calcinación, nitración, limación, fusión.

Fabr icación de productos fotográficos: fabr icación de superficies sensibles, fabricación de productos químicos para el revelado.

Indust r ia del caucho: fabr icación de neumát icos, polimer ización por emulsión y por solución , producción de la tex, elaboración de derivados del caucho y del latex, preparación y mezcla de caucho.

Fabr icación de pólvoras y explosivos: Producción de n it roglicer ina , dinamita , n it rocelu losa , t r in it rotolueno, ácido pícnico, picna to amónico, generadores de humos, productos pirotécn icos, fu lmina to de mercurio, cerillas y fósforos, mezcla y empaquetado de explosivos.

Fabr icación de t in tes, barn ices, pin turas, colas, lavado de tanques, quemado, secado, evaporado.

Fabr icación de jabones y detergentes: producción de jabones en ca ldera , producción de ácidos grasos, producción de jabones por neutralización de ácidos grasos, concent ración de glicer ina , dest ilación de jabón , su lfa tación con óleo, su lfa tación con a ire, su lfa tación con SO3, su lfa tación con ácido su lfónico, su lfa tación con ácido clorosulfónico, neutra lización de ácidos sulfónicos, fabr icación de detergentes en polvo, detergentes líquidos, detergentes en bar ra , mezcla de detergentes en polvo.

Actividades de la Industria Textil:

Fabr icación de text iles: lavado de lana , peinado de lana , limpieza de lana , lavado de fibra sin tét ica y a r t ificia l, pin tado de fibra sin tét ica y a r t ificia l, acabado de fibra sin tét ica y ar t ificia l, bobinado de h ilados, aprestado, vapor ización , secado, encolado, t isa je,


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climat ización, ca rbonizado, blanqueado, t eñido, estampación, fabricación de prendas de vestir.

Industrias de cueros: industrias con pelado mecánico, curtición con y sin cromo, indust r ias con pelado químico por disolución , recur t ición y acabado, curtición de pieles sin pelo, piquelado, pigmentadoras.

1.2. Automatización del Tratamiento de Residuos Industriales

La au tomat ización puede aplica rse sobre diversas fases del proceso de tratamiento de los residuos, así tenemos:

Selección de Par t ícu las: Se puede implementa r un sistema que detecte las partículas sólidas de tamaño considerablemente mayor al del resto, luego de detectadas serán separadas; esta labor se puede llevarse a cabo por medio físicos como son el cr ibado, desarenado, filtrado, etc.

Desechos sólidos: Lo común es someter a los desechos sólidos a un proceso de recicla je, pero si estos no pueden ser reu t ilizados, en tonces se necesita rá un sistema que guíe los desechos hacia campos de a lmacenamiento, luego, dependiendo de la na tura leza del mater ia l se t ranspor tará hacia rellenos sanita r ios, donde se cont rola rá las pr incipa les var iables del suelo (humedad, tempera tura , pH, presencia de gases) para no afecta r lo. Una zona usada como relleno san ita r io puede reu t ilizarse para insta la r campos de golf, pa rques, etc. pero siempre que se monitoreen las condiciones existen tes por deba jo de la super ficie, pa ra que no se de el caso de que se emitan líqu idos o gases que puedan afecta r a los seres vivos (an imales, plan tas, y seres humanos) que t ransiten por su superficie.

Separación de Mater ia les en Suspensión: Dado que los residuos indust r ia les presen tan residuos grandes y pequeños, una vez separados los grandes, permanecen los pequeños residuos formando una mater ia suspendida dent ro de una mezcla . Se puede aplica r procesos de floculación , sedimentación , flotación , métodos con react ivos químicos, y métodos con bioenzimas, dependiendo del t ipo de material suspendido.

Eliminación de Mater ia Orgánica : La eliminación de residuos provenien tes de mater ia l orgánico se debe llevar a cabo mediante la oxidación de la mater ia , pa ra que esta se biodegrade, este proceso disminuye la demanda bioquímica de oxígeno del efluente. Los métodos más comunes son las lagunas de a ireación , filt ros biológicos o filtros activos.


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Eliminación de Sustancias Nit rogenadas: Consiste en la eliminación de los dist in tos compuestos conformados por sustancias n it rogenadas, compuestos fosforados y dist in tos t ipos de mater ia tan to orgánica como inorgánica . Se ut ilizan métodos que buscan la eliminación de nut r ien tes, métodos de adsorción, y métodos de ósmosis inversa.

Desinfección: Consiste en eliminar gérmenes, bacter ias, y microorganismos que pueden contagiar enfermedades. Los métodos más comunes son la desinfección con cloro y la desinfección con ozono.

Tra tamiento biológico: Consiste en cont rolar los n iveles de pH, sa lin idad, oxígeno, etc. dado que el líquido pur ificado de una emisión (líqu ida) indust r ia l va a para r a mares y r íos, muchos organismos biológicos viven y se reproducen sólo ba jo cier tas condiciones, por lo que no puede alterar los parámetros naturales.

1.3. Automatización del Tratamiento de Aguas Residuales

Antes de diseñar un sistema de t ra tamiento de aguas residuales, hay que conocer el t ipo de contaminante que a r rast ra dicha agua , lo cua l es escla recido a l conocerse el t rayecto que sigue el agua , así como a l conocerse quienes son los a fluentes que a limentan el curso de dicha agua ; además es necesar io conocer la u t ilidad fina l que se le va a dar a dicha agua , es decir , determinar si el t ra tamiento va a permit ir la tota l recirculación de las aguas, o si la s aguas van a ser u t ilizadas en el r iego de campos de cult ivo, o si se van a u t iliza r como mater ia pr ima en a lgún proceso product ivo, o si simplemente se busca disminuir los n iveles de contaminación para su poster ior a r rojo a l mar o ríos.

Hay que tener en cuenta que a mayor grado de pureza, los costos de inversión, operación, y mantenimiento de la planta también serán mayores.

Ot ro aspecto a tener en cuenta en el diseño de la plan ta , es la can t idad de líqu ido que puede recibir , procesar , y evacuar por un idad de t iempo, lo cua l implica relacionar la envergadura de la plan ta con las dimensiones de la ciudad o fábrica en la cual se desea implementar.

Este costo puede conver t ir se en una inversión , puesto que los lodos generados por el conjunto de desechos orgánicos, son en rea lidad un fér t il abono que puede ser comercia lizado; del mismo modo se puede comercia liza r el agua a medio t ra ta r para la ir r igación de campos de cu lt ivo, puesto que estos no necesitan el grado de pureza que necesita el agua para consumo humano; ot ro recurso económico que puede comercia liza rse es el biogás generado en el proceso, el cua l puede usarse de manera simila r a l gas na tura l. Por ot ro lado


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se obt iene beneficios económicos indirectos, puesto que las redes de desagüe no serán tan complicadas n i t an diversificadas, puesto que todas deberán conducir a una tubería central conectada con la planta de tratamiento.

Será necesar io tomar muest ras del agua y ana lizar las para determinar el grado de pur ificación que se requer irá , este aná lisis se puede llevar a cabo en un labora tor io, o puede hacerse en t iempo rea l en un proceso de t ra tamiento cont inuo y au tomat izado (no con la precisión del análisis de labora tor io, pero si con la in formación suficien te para obtener agua de buena ca lidad), obten iendo un grado de pureza acorde con las especificaciones del diseño de la planta de tratamiento.

F ina lmente habrá que decidir el método más apropiado para llevar a cabo el proceso de t ra tamiento, se cuenta con métodos biológicos, físicos, químicos, y físico-químicos, cuya utilización va a estar condicionada por el tipo y can t idad de agentes contaminantes presentes en el líquido, y por el grado de pureza deseado.

Las plan tas de t ra tamiento de aguas residua les son comúnmente u t ilizadas para devolver dicha agua a las ciudades, median te la potabilización del agua, es decir, convertir una agua rica en contaminantes en una agua apta para el consumo humano; esta t ransformación sigue una ser ie de etapas, las cua les son muy simila res a las que sigue una plan ta de potabilización de agua que toma dicha agua directamente de un río, lago, o reservorio; estas etapas (*)

son expuestas a continuación:

Toma de agua : Consiste en encauzar el agua de un r ío, lago, laguna , o tomar el agua desde una represa o pozo, para luego ser t rasladadas hacia la plan ta de t ra tamiento. En el curso del t ranspor te se puede insta la r filt ros que a t rapen los mater ia les sólidos grandes que se encuentren flotando en la superficie o que son arrastrados por la corriente (ramas, hojas, plásticos, etc.).

Cribado: Consiste en eliminar las par t ícu las sólidas de menor tamaño que no fueron detenidas por lo filt ros an ter iores. Es preferible que estos filtros cuenten con una limpieza automática.

Bombeo: Consiste en t rasladar el agua desde los canales de t ranspor te, hacia el in ter ior de las insta laciones de la planta de tratamiento. Se realiza a baja presión.

Predesinfección: Consiste en eliminar a lgunos de los gérmenes pa tógenos, además de oxidar los residuos orgánicos (median te cloro, dióxido de cloro, ozono)

Microtamizado: Consiste en ret irar las par t ícu las sólidas en suspensión.

(*) Basado en: Mar iano Seoanez Calvo, Ecología Indust r ia l ,

Mundi-Prensa, España, 1998. Pág. 207


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Coagulación: Consiste en desestabiliza r las par t ículas en suspensión, con el fin de que estas formen un coágulo.

Floculación: Consiste en conglomerar las par t ícu las sólidas para permitir la formación del coágulo.

Decantación: Permite la eliminación de las partículas ya coaguladas.

Filt rado: Permite ret irar las ú lt imas y más pequeñas par t ícu las coaguladas que quedasen.

Desinfección: Luego de retirado todos los sólidos, se procede a atacar y eliminar los organismos pa tógenos (gérmenes y bacter ias), se hace uso de cloro, dióxido de cloro, y ozono, aunque el t ra tamiento con rayos u lt ravioleta también es una buena opción para volúmenes reducidos de agua.

Fluor ización: Permite añadir iones F- a l agua t ra tada . [F-] 1.2mg/1.

Reserva : Consiste en a lmacenar el agua pur ificada en tanques especia les, pa ra la u t ilización poster ior de la misma, en el momento que los consumidores la requieran.

1.4. Automatización del Tratamiento de Gases Tóxicos

Cuando se t raba ja en el t ra tamiento de gases tóxicos, se debe poner mucho mayor cu idado en el sistema de control de la segur idad del gas, puesto que muchos compuestos son a ltamente volá t iles o a ltamente nocivos, una pequeña fuga puede or iginar una t ragedia . Se recomienda la implementación de instrumentos de medida que detecten la presencia de estos gases en caso de existir alguna fuga, de modo que se pueda activar una alarma y un sistema de cont ingencia an te estas eventualidades. Ent re los procesos de pur ificación de gases se puede citar los siguientes:

Lavado con agua : Consiste en inyecta r una cor r ien te de agua a un gas, el flu jo de agua va a permit ir separa r los agentes contaminantes, y la pur ificación del ambiente (cuando el gas limpiado es el aire).

Lavado de Gases: Tiene lugar cuando se desea eliminar ca rgas residua les provenientes de elementos orgánicos volá t iles t ranspor tadas por el a ire. Este método consiste en inyecta r un gas por la cor r ien te residua l, de manera que sea éste gas el que a r rast re los elementos orgánicos volá t iles y no el a ire. Luego este gas debe ser t ranspor tado hacia ot ra cámara donde recibirá un t ra tamiento de pur ificación an tes de ser soltado a la a tmósfera . A cont inuación se muest ra la ilust ración de un lavador Ventur i, y poster iormente una Torre de Rociado


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Fuente: Guía de Saneamiento Básico Industrial

Fuente: Guía de Saneamiento Básico Industrial

Filt ros de tejido: Estos filt ros se const ituyen por capas de mater ia l poroso; cuando un flu jo gaseoso a t raviesa el filt ro, la s par t ícu las que se encont raban suspendidas en el gas, quedan retenidas. E l t ipo de mater ia l poroso va a depender del t ipo de par t ícu la que se desea contener, y de la temperatura a la que fluye el gas.

Filt ros de adsorción: Estos equipos permiten retener los gases sobre la super ficie de un medio poroso, que puede ser carbón act ivo, silica gel, y alúmina activa

Muchas veces la const rucción de ch imeneas a ltas, a livian el daño ocasionado por los gases a las zonas a ledañas a la plan ta , sin embargo la sola presencia de la ch imenea no garan t iza la pureza del gas, por lo que es


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recomendable el uso de filtros de limpieza automática para atrapar sustancias tóxicas.

Tecnologías de control de las emisiones gaseosas en el aire:

Tra tamiento de vapores orgánicos: incineración , adsorción , condensación, absorción.

Tratamiento de vapores inorgánicos: filtración, absorción, lavadores.

Tra tamiento de vapores formados por mater ia pu lver izada : filt ración , lavadores, dispositivos de separación y recolección de partículas.

1.5. Métodos de Tratamiento

TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS: Consiste en buscar la manera de biodegradar na tura lmente los mater ia les disueltos o en suspensión en una mezcla . E l factor de diseño más impor tante esta en determinar el t ra tamiento que permita la biodegradación más rápidamente, este factor depende del t ipo de microorganismo empleado, los nu t r ientes que le van a permit ir desar rolla rse a dicho microorganismo, y el lugar físico donde se va a desar rolla r el t ra tamiento (t ipo de suelo, pH, tempera tura del ambiente, condiciones climát icas, oxigenación natura l, etc.). Dado que estos microorganismos son sensibles a cambios en su ecosistema, se debe mantener dichos parámet ros en niveles constan tes, además se debe asegurar que no ingresen sustancias que resu lten tóxicas a los microorganismos. Los principales métodos son los siguientes:

Filtros biológicos: Estos filtros están compuestos por zoogleas fijadas a una super ficie, a l pasar los ver t idos a t ravés del filt ro, muchos de los residuos orgánicos son eliminados mediante su oxidación aerobia.

Lodos act ivos: Los ver t idos son mezclados con el ca ldo de cult ivo de los microorganismos, lo que produce la oxidación aerobia de las sustancias contaminantes. Los lodos se depositan en el fondo, y el agua t ra tada sube a la superficie ya descontaminada , luego una bomba puede succionar el agua limpia y conducir la hacia ot ra zona . Opcionalmente la mezcla puede ser revuelta median te pa letas, pa ra asegurar una aireación uniforme y homogénea.

Lagunas de estabilización: Consisten de lagunas de gran super ficie pero poca profundidad. Tienen como objet ivo a tacar a las sustancias contaminantes median te la simbiosis en t re a lgas y bacter ias, esta simbiosis produce oxígeno lo cual es aprovechado. Estas lagunas necesitan mantener cier tas condiciones ambienta les para impedir la dest rucción de las a lgas y la ca rencia de oxígeno, por lo que un sistema de monitoreo constan te implementado con sensores puede informar a l cont rolador cua l es la cant idad apropiada de relaves que puede soportar la laguna.


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Lagunas de a ireación: Consiste en depositar los relaves en depósitos en el suelo a manera de lagunas, luego son somet idos a inyecciones de oxígeno por difusión , produciéndose una degradación aerobia (en la superficie) y ot ra anaerobia (en el fondo). Los sólidos en suspensión más pesados caen y se sedimentan en el fondo. Se u t iliza para t ra ta r grandes volúmenes de relaves, t iene como desventa ja la lentitud del proceso y la dificultad para succionar las aguas limpias.

TRATAMIENTOS FÍSICOS: Estos t ra tamientos aprovechan las propiedades físicas de los agentes contaminantes, pa ra logra r su separación. Los principales métodos son los siguientes.

Adsorción: E l ca rbón act ivado t iene la propiedad de capta r determinadas sustancias orgánicas a l en tabla r contacto con estas, este fenómeno se denomina adsorbencia . E l ca rbón t iene un t iempo de vida , a l término de esta puede ser incinerado o en ter rado, pero manteniendo ciertos cuidados.

Cent r ifugado: Estos procesos hacen uso de las leyes físicas del movimiento por acción de una fuerza cent r ífuga , lo cual permite separar sustancias sólidas presentes en soluciones líquidas, y viceversa , obteniéndose un mater ia l sólido y un mater ia l líqu ido, ambos por separado.

Destilación: El proceso de destilado permite mediante la evaporación de un líqu ido, deja r par t ícu las sólidas en reposo y a isladas. Puede llevarse a cabo a pequeña , mediana , y gran esca la , pero teniendo en cuenta las medidas de seguridad para no exceder los índices de calor requeridos para cada tipo de líquido.

Elect rodiá lisis: Es un método que permite la separación del disolvente de una disolución de elect rolitos, haciendo uso de membranas semipermeables select ivas de aniones y ca t iones; requiere el previo filtrado de partículas sólidas.

Filt ración: Consiste en el uso de filt ros para cola r y luego eliminar sólidos y partículas.

Flotación: Tiene lugar cuando una disolución es somet ida a presión , lográndose que el a ire emer ja a la superficie a r rast rando consigo mater ia les en suspensión, los cuales una vez en la superficie pueden ser retirados.

Incineración: La incineración es un fenómeno de combust ión , u t ilizado para dest ru ir grandes can t idades de mater ia l, se pone en práct ica siempre que el gas que se produzca con la combust ión no sea más contaminante que el residuo sólido o líqu ido or igina l. Se debe llevar a cabo en hornos cremator ios ba jo condiciones de operación medidas y cont roladas. Bajo condiciones cont roladas la combust ión puede ser aprovechada para ca len ta r ca lderas, genera r vapor, generar energía eléctrica, producir calor, etc.

Separación de aceites: Este proceso se lleva a cabo insertando placas inclinadas para lelas en el medio acuoso para permit ir a r rast ra r las capas superficiales formadas por aceites y grasas.


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Sedimentación: Consiste en la acción de sedimenta r (precipita r ) residuos en forma de lodos, para luego t raspor ta r los hacia ot ra fase de tratamiento.

TRATAMIENTOS QUÍMICOS: Esta clase de t ra tamientos van a permit ir la limpieza de los relaves por medio del uso de sustancias y reactivos químicos. Los principales métodos son los siguientes.

Ajuste de pH: Existe técn icas que van a permit ir a justa r el n ivel de pH en una disolución , llevándolo hasta un va lor ópt imo según el requer imiento deseado. Estas técnicas son conocidas como procesos de neut ra lización . Hacen uso de react ivos químicos que permiten la sedimentación de los sólidos, estos pueden ser fuer temente ácidos o fuer temente básicos, dependiendo del efecto fina l que se desee conseguir . Los react ivos más comunes son el h idróxido sódico y el h idróxido cá lcico, como agentes cáust icos; y el ácido su lfúr ico y el ácido clorhídrico, como agentes acidificantes.

Precipitación y coagulación: Permiten la precipitación de sustancias en forma sólida , se puede hacer uso de react ivos que reaccionen directamente sobre determinado t ipo de sustancia , pa ra logra r su eliminación en forma individual o particular. Es necesario tener bajo control la temperatura de la mezcla.

Oxidación: La oxidación de una sustancia requiere la existencia de un agente oxidante (el más común es el oxígeno, pero también puede usarse cloro u ozono), de manera que el agente oxidante capta los electrones cedidos por la sustancia oxidada. Un ejemplo de oxidación es la t ransformación de los cianuros en dióxido de ca rbono y n it rógeno, es decir , se pasa de una sustancia a ltamente contaminante a otras de menor riesgo.

TRATAMIENTOS FÍSICO QUÍMICOS: Estos métodos permiten la separación y el a islamiento de dos sustancias peligrosas, sin a ltera r sus ca racter íst icas físicas o qu ímicas. Los pr incipa les métodos son los siguientes.

Ósmosis Inversa : Este método hace uso de una membrana semipermeable, consiste en hacer pasar las moléculas de un disolvente a t ravés de la membrana , para esto se t iene dos disolventes con dist in tas concent raciones, donde a l vencer la presión osmótica se consigue que pasen las moléculas.

In tercambio iónico: Consiste en hacer pasar un relave por medio de unas resinas (especia les para cada compuesto), a l pasar el relave, se produce un in tercambio de iones con igual ca rga , en t re el relave y la resina.

Elect rofilt ros: Son disposit ivos que permiten la precipitación de par t ícu las en suspensión (sólidas y líqu idas) luego de ca rgar las eléct r icamente, por medio de un campo eléct r ico creado en t re electrodos de distinta polaridad.


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2. DISEÑO DE PLANTAS

2.1. Consideraciones de Diseño

E l diseño de la plan ta debe ser dejado a un grupo de profesiona les de múlt iples disciplinas, capaces de in tegra rse a fin de cor relacionar sus conocimientos, puesto que en el diseño también se in tegra múlt iples conceptos de diversas á reas de la ciencia e ingenier ía . Se debe enfocar el diseño para logra r implementa r toda la plan ta en un espacio y t iempo determinado, requir iendo del menor costo posible, ofreciendo ca lidad y duración en las instalaciones.

E l diseño se cen t ra mayormente en dos puntos: el edificio que va a a lbergar a los elementos de la plan ta indust r ia l, y los equipos y maquinar ia que van a desar rolla r la act ividad indust r ia l. La fábr ica se basa en estos dos componentes, los cua les no pueden compet ir en t re ellos sino más bien interrelacionarse puesto que uno depende directamente del ot ro, y los dos dependen del criterio de diseño empleado.

En cuanto a la ingenier ía de inst rumentación, que va a ser la encargada de seleccionar los equipos y maquinar ias que van a conformar el proceso product ivo, se debe tener en cuenta que las especificaciones van a depender del proceso en sí, por cuanto exist irá var iables que se desea medir , ot ras que se desea cont rola r , y ot ras que van a per turbar el proceso; el diseño del sistema de cont rol va ha permit ir eliminar los er rores y mantener el sistema product ivo en una posición estable. Pero esta ingenier ía sólo va a decidir que componentes se necesitan para llevar a cabo el cont rol y la supervisación del proceso, por tan to no nos indica en que forma y donde se deben colocar para que no ocur ran desperfectos, y no cor ra peligro la seguridad de los trabajadores.

E l diseño de la est ructura civil de una plan ta debe seguir las siguientes consideraciones:

Tamaño: El t amaño que se le asigne a la fábr ica va a depender de la can t idad de equipos y maquinar ias que se desee insta la r , además esta directamente relacionado con el número de t raba jadores que a lbergará la fábr ica , puesto que hay que incluir consideraciones que mejoren la ca lidad de vida de los t raba jadores mient ras estos se encuent ren laborando, comiendo, o descansando (pasadizos anchos, comedores, á reas recrea t ivas, sa lones de reuniones, oficinas, etc.). Es recomendable no excederse en pisos, y también independizar los procesos, de modo que se creen subáreas encargadas de determinados procesos, con sus correspondientes operaciones especializados.


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Altura de los pisos: En las plantas indust r ia les se suele considera r la a ltu ra de los pisos como dos a ltu ras: por un lado la a ltu ra del suelo a l t echo, y por ot ro lado del t echo a l suelo. Esto qu iere decir , que si bien la presencia de muchos equipos como tor res y grandes tanques requer irán pisos muy elevados, estos también pueden subdividir se, const ruyendo pla ta formas y mezanines que a lberguen tableros de cont rol, regist radores grá ficos, o también oficinas. Algunos exper tos recomiendan que la a ltu ra libre hacia el techo puede esta r en el orden de 6 ó 7m, ot ra consideración dice que esta debe duplica r la a ltu ra de los equipos, a fin de tener zonas amplias que permitan la recirculación del oxígeno y la desconcent ración de los ru idos molestos. Así mismo la a ltu ra dependerá del número de pisos con que conta rá la plan ta , ya que la insta lación de los equipos en los pisos super iores requer irá de grúas y en ot ros casos pla ta formas de ascenso, las cua les no pueden llegar muy alto.

Número de pisos: La fábr ica se puede const ruir de uno, dos, o más pisos, a cont inuación se denotan las venta jas de conta r con un piso o con más de un piso según Lockyer(*) : Ventajas de los edificios de un solo piso:

Menor plazo de construcción

Menores costos de construcción

Utilización máxima de la luz natural

Ventilación más fácil

Aislamiento más fácil

Pérdida mínima por proporcionar medios de circulación

Transporte interno más simple

Mayor flexibilidad

Máximo espacio libre (hacia el techo)

Supervisión general más fácil (vigilar la planta desde un punto central)

Ventajas de los edificios de varios pisos:

Menor costo del terreno

Ubicación más fácil de los departamentos de servicio

Recorridos más cortos para los servicios

Menos costos de calefacción y aire acondicionado

Tiempo de circulación menor (uso de elevadores)

Posibilidad de usar la gravedad

Mejor supervisación a nivel de departamentos

Peso a sopor ta r : E l peso que debe sopor ta r la est ructura no se limita solamente a l peso de los equipos y maquinar ias, sino también a l peso producido por la materia prima que se encuentra dentro de los tanques de procesado y en los alrededores esperando ser cargada. Entonces una

(*) Lockey. Control de Calidad y Producción Industrial . Alfaomega, Colombia, 1990. Págs. 119-122


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consideración de diseño será condicionada por el t ipo, can t idad, y peso de la mater ia pr ima que se va a emplear en el proceso. En forma adiciona l también se debe considera r el peso que otorgan los medios de t ranspor te de la mater ia pr ima , puede ser un camión , o un contenedor , etc. En la fase de insta lación los pasillos deberán ser capaces de sopor ta r la carga que ofrecen la maquinar ia de t ranspor te de los equipos. La presión en un piso diferen te a l piso in icia l se ve adicionada por una ser ie de equipos (focos, cables, grúas, fa jas, poleas, canaletas, etc.) que cuelgan del techo del piso inferior.

Iluminación: Se debe diferencia r la zona en donde se rea liza el proceso y la zona donde se ubican las oficinas. Por un lado la iluminación en la zona de proceso está dentro de requer imientos propios del proceso, por ejemplo se puede considera r mucha luz en una zona y poca luz en ot ra , un proceso puede basta rse con la luz na tura l mient ras que en ot ro la luz na tura l puede dañar la mater ia pr ima . Por el lado de la zona de oficinas es frecuente colocar ventanas para no inducir efectos claust rofóbicos, por lo que se aprovecha la luz na tura l. La iluminación puede afectar el desar rollo de las act ividades de los t raba jadores, la fa lta de iluminación , los cont rastes, o los destellos luminosos, puede llevar a accidentes y er rores. Es impor tan te en tonces determinar la ubicación y potencia de las lámparas, pa ra que la luz sea uniforme, no se presenten zonas oscuras, sombras, reflejos indeseados, etc.

Colores: El color con que se pin ta las paredes, t echos, tuber ías, maquinar ias, etc. van a favorecer o per judicar la efect ividad de la iluminación , además de cont r ibuir a br indar segur idad y la rápida iden t ificación de peligros. Los colores de las paredes y techos deben ser cla ros, mientras que los equipos y maquinar ias deben cont rasta r a los an ter iores; en cambio para las tuber ías será necesar io guia rse por las normas ISA para fija r el color dependiendo del mater ia l t ranspor tado en su interior.

Accesibilidad y desplazamiento: Estos conceptos están relacionados tan to a las personas como a las mater ias pr imas. En una plan ta es necesar io que las personas se puedan desplazar de un lugar a ot ro sin dar excesivas vueltas y sin verse apr isionados por pasadizos angostos, así mismo requieren tener acceso rápido a los sistemas de cont rol de la plan ta y a los mismos equipos y maquinar ias para llevar a cabo las labores de manten imiento. Del mismo modo en una plan ta la mater ia pr ima debe esta r a l a lcance del proceso, es decir que no debe exist ir dificultades n i demoras para llevar la mater ia pr ima desde los contenedores hasta las máquinas procesadoras. Entonces será necesar io considera r pasadizos anchos, elevadores, grúas, esca leras, puertas de interconexión, sótanos, etc.


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Vent ilación y ca lefacción: Debe exist ir un punto de equilibr io en t re la ventilación natural proveniente del exterior y la ventilación dado por el aire acondicionado. La naturaleza del proceso va a determinar que tipo de vent ilación será necesar ia , puesto que el a ire que respiran los trabajadores suelo ser muchas veces un aire tratado y purificado, no se puede permit ir fugas a l exter ior median te ventanas abier tas; en cambio en procesos donde no se liberen contaminantes a l a ire, puede basta r con la vent ilación na tura l. También dependiendo del proceso product ivo puede ser necesar io someter a l a ire a procesos de filt ración , humidificación , secado, const ruir ch imeneas, etc.; a sí mismo se debe determinar los mejores puntos de en t rada y sa lida del a ire t ra tado. Ot ra consideración es el desempeño de los equipos, el ca lor que producen , y la t empera tura a la cual deben operar . Por ot ro lado las condiciones climát icas de la zona donde se insta le la plan ta condicionarán la u t ilización de ca lefacción o refr igeración del a ire. E l sobredimensionamiento en la capacidad y en la necesidad de estos equipos puede t raer costos muy a ltos por consumo de elect r icidad, resultando antieconómica su operación.

Insta lación de servicios: Los servicios básicos con que cuenta una plan ta son elect r icidad, agua , desagüe, t eléfono; adicionalmente puede conta r con servicios de gas, In ternet , televisión por cable, etc.; y dependiendo del empresar io puede insta la rse redes indust r ia les, redes de computadoras, cen t ra les telefónicas in ternas, circu itos cer rado de televisión , sistemas cont ra incendios, sistemas de a la rma conectados a la estación de bomberos, hospita les, policía , etc. Todos estos servicios requieren de cables y/o tubos, los cuales no pueden estar ubicados en cua lquier lugar , por lo que el diseño debe prever cana les por donde deben ingresar, distribuirse, y luego salir.

Limpieza: La limpieza de los equipos y maquinar ias es una ta rea que se debe hacer per iódica y constan temente, por lo tan to cuando se diseña la plan ta debe preverse cana letas por donde puedan ser evacuados los líqu idos y sustancias provenientes o usados duran te la limpieza.

Eliminación de desperdicios: Dado que las indust r ias generan residuos y sueltan emisiones contaminantes, estos deben ser acondicionados an tes de ser expulsados. Para ello se basan en ot ros procesos de limpieza y pur ificación , guiados por las recomendaciones internacionales, y los reglamentos y normas de cada país.

2.2. Ubicación y Distribución

| La UBICACIÓN consiste en la locación geográfica donde radican y se encuent ran insta lados los equipos y maquinar ias que van a rea liza r el proceso


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indust r ia l; la plan ta requer irá de un á rea para conformar su cen t ro de operaciones, la cual se ve condicionada por factores sociales y económicos.

Por un lado la sociedad se agrupa por locaciones urbanas y locaciones industria les, por lo que se acostumbra ubicar las fábr icas en las a fueras de las ciudades, o en zonas denominadas parques indust r ia les , los cua les agrupan a un conjunto de fábr icas y cen t ros de producción.

Por ot ro lado los costos de t ranspor te de las mater ia pr imas determinan que no se puede ubicar la plan ta en lugares muy a lejados, a no ser que dicho punto alejado sea cercano al sitio de extracción de la mater ia pr ima . Los t raba jadores también deben desplazarse hacia donde esta ubicada la plan ta , por lo que esta ubicación condiciona directamente la economía y el tiempo de los trabajadores.

Los condicionamientos socia les y económicos se pueden dividir y a la vez ser complementados por condicionamientos y factores más específicos y menos globales, los cuales se exponen a continuación:

La disponibilidad del ter reno donde se ubicará la plan ta , el t amaño y el costo del mismo.

La conveniencia est ra tégica de la zona para fines de const rucción , es decir , si el ter reno permite const ruir edificios a ltos, o si el suelo no presenta excesiva humedad, etc.

Consideración respecto si el terreno colinda con terrenos desocupados, en caso de requerirse ampliaciones.

La seguridad de la zona escogida.

Integración con otras industrias y con otras fábricas.

Las condiciones climát icas de la zona a fecta rán el desempeño de la producción.

Disponibilidad de conta r con los servicios públicos requer idos (electricidad, agua, desagüe, Internet, etc.)

Disponibilidad de conta r con asistencia en caso de emergencias (policía, bomberos, ambulancias, etc.)

Rutas de accesos a la plan ta , conformado por las vías de circulación, caminos, carreteras, etc. de acceso a la locación de la planta.

El espacio del terreno no solo se centra en la ubicación de maquinarias y espacio para oficinas, sino que requiere de ot ras á reas que br inden ot ros servicios (comedores, servicios h igién icos, á reas verdes, estacionamientos, a lmacenes de mater ia pr ima , a lmacenes de productos fina les, sa las de reuniones, etc.), por lo que el ter reno debe ser adecuado para satisfacerlas.

La ubicación escogida debe permit ir el rápido abastecimiento de los proveedores de mater ias pr imas, y de los comercia lizadores de los productos finales producidos.

En caso que la zona se encuentre alejada de la ciudad, debe proveer de a lojamiento a los t raba jadores para que estos puedan permanecer a llí durante las horas que no laboran.

Disponibilidad de mano de obra calificada.


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Situación polít ica , coyuntura económica , y la normat iva legal de un país.

Reglamentos de construcción y planeación.

Reglamentos de carácter medioambiental.

La DISTRIBUCIÓN consiste en la disposición , ordenación , organización, clasificación , y sistemat ización de los componentes in tegradores de la plan ta a los la rgo de la ubicación escogida para la insta lación de la misma. Esta relacionado con la colocación y posicionamiento físico de dichos componentes in tegrados; incluye tan to la dist r ibución de los equipos según el proceso y act ividad que van a desempeñar , la ubicación dent ro de los depar tamentos, así como la dist r ibución y ubicación de los diferen tes departamentos y zonas de servicio a los largo del terreno de la planta.

La dist r ibución a fecta directamente la organización indust r ia l de la plan ta , además en un fu turo puede cambiar la t ecnología y los cá lcu los de ingenier ía previstos en el diseño de cont rol, por lo que podr ía ser necesar io incorporar nuevos equipos, nuevos procesos, o ta l vez eliminar procesos y maquinar ias. Tiene repercusiones sobre la velocidad del t raba jo y la forma como se lleva a cabo las act ividades, desde la act ividad de respira r , caminar , observar, hasta la forma y calidad de los producto finales.

Existen dos formas de considerar la distribución dentro de una planta, desde el punto de vista de producción:

Dist r ibución or ien tada a l producto: Cuando se t ra ta de sa t isfacer las necesidades exigidas por el producto fina l fabr icado, como son las necesidades de ca lidad, buen desempeño, rendimiento, durabilidad, etc.

Dist r ibución or ien tada a l proceso: Cuando se t ra ta de sa t isfacer las necesidades exigidas por el proceso, como son cont rol de var iables, supervisión de operaciones a distancia , a lmacenamiento y procesamiento de datos, etc.

Las plan tas pequeñas o aquellas que recién se in ician , t ienden a or ien ta r su dist r ibución hacia el producto fina l; a medida que la plan ta crece en producción , en act ividades, y que el proceso se hace más complicado, la dist r ibución buscará adecuarse enfocándose hacia el proceso. En cambio las plan tas grandes y complejas buscan en pr imera opción enfocar su dist r ibución a sus procesos, para que de esta manera se pueda favorecer el ordenamiento de los mismos, así como el ordenamiento de los depar tamentos con sus respectivos subprocesos.

Consideraciones básicas para el ordenamiento y dist r ibución de la maquinaria y equipos:

Espacio ocupado por la maquinar ia , se considera tan to el volumen mismo de la máquina , como el volumen que ocupa a l rea liza r su


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t raba jo, puesto que a l moverse puede invadir el espacio de ot ros equipos.

El espacio asignado debe permit ir una poster ior expansión de los equipos, así como el incremento de la capacidad para maneja r (recibir y entregar) materia prima.

Deben exist ir zonas que permitan el desarme y rea rme de la maquinaria para cuando se llevan a cabo labores de mantenimiento.

Los puntos de acceso a servicios deben ser próximos a la ubicación de los equipos.

La dist r ibución requiere de un planeamiento previo, el cua l debe estar su jeto a una ser ie de consideraciones y condicionamientos, estos cr iter ios se exponen a continuación:

El sistema debe brindar flexibilidad ante posteriores modificaciones en el ordenamiento, así como en el t raslado de un lugar a ot ro de los mismos componentes. Este factor requiere la planificación de un espacio super ior a l ocupado, lo cua l influye en el costo del t er reno y de la construcción.

Los depar tamentos deben esta r in terconectados según su similitud, es decir , el cr iter io para la ubicación de los depar tamentos debe estar basado en las funciones que realiza cada departamento.

El espacio libre no solo esta en la base del suelo, sino también en el t echo y en las paredes, por lo que estas zonas se pueden ut ilizar para fija r ot ro t ipo de equipos, suspender her ramientas, colgar fa jas transportadoras, o instalar sistemas auxiliares.

En el caso de sobrar espacio en los a ires dent ro de un piso, se puede subdividir el piso y ubicar estaciones de cont rol y puntos de vigilan te en el nivel superior.

En el caso de los a lmacenes se puede implementar var ios pisos para almacenar los recursos.

Debe exist ir sa lidas de emergencia , seña les de adver tencia y de peligro, los sistemas de segur idad deben esta r dist r ibuidos de forma que se pueda tener al alcance de cualquier trabajador la posibilidad de act ivar una a la rma, o de usar un ext inguidor , o un teléfono para informar lo acontecido, etc.

Los pasadizos deben permit ir el acceso rápido a las dist in tas á reas de la planta.

Se debe conta r con esca leras y elevadores de modo ta l que no sean insuficientes, ni que tampoco excesivos.

2.3. Modernización de Plantas

E l concepto de modern ización de una plan ta esta refer ido a la mejora en las insta laciones, tecnología , capacitación de personal, condiciones de t raba jo, segur idad, en torno de fabr icación , t iempo de operación , rendimiento de la mater ia pr ima , innovación en el mismo proceso físico y/o químico, etc.


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Estos conceptos pueden ser absueltos median te el uso de procesos au tomat izados, los cuales sobrepasan con creces a los sistemas de producción manuales y mecanizados.

E l proceso de modernización de las plan tas denominado revamping es un proceso que permite un crecimiento y esca lamiento de la act ividad indust r ia l de una plan ta indust r ia l, dado que cada empresa debe innovar en sus procesos para poder ser compet it ivo en el mercado y asegurar la ca lidad ambienta l, se ve en la necesidad cont inua de mejora r su tecnología en planta insta lada , puesto que de ot ro modo se a r r iesga a perder prest igio y ca lidad, y por ende clientes.

Existe similitud en el diseño de una plan ta nueva con el diseño de la remodelación de una plan ta an t igua , la diferencia pr incipa l esta dado en el hecho que una plan ta an t igua es aquella que esta operando en una cadena productiva, la implicancia de parar el proceso afecta la producción. Puesto que la necesidad de para r la fábr ica es inmutable, los ingenieros tendrán que planifica r el desar rollo de los cambios para épocas de ba ja producción , aunque es ineluctable que la empresa tenga que asumir los costos de no producción.

Entre los temas abarcados por la modernización dentro del contexto de la automatización de procesos, podemos citar como ejemplos los siguientes:

Insta lación de una sa la de cont rol y supervisación , equipada con paneles de control y computadoras con sistemas Scada.

Implementación de lazos de cont rol median te a lgor itmos de cont rol que usen métodos estocásticos y/o recursivos.

Cambio de los sensores t radicionales por sensores in teligentes, los cua les van a permit ir tomar acciones cor rect ivas, cuando la complejidad del proceso no tenga la necesidad de implementar lazos complejos de control.

Cambios en la est ructura y procedimientos para llevar a cabo la elaboración de un producto.

Reemplazar equipos viejos, por equipos y maquinar ia nueva (en la medida que el presupuesto lo permita), lo cua l va a permit ir tener un modelamiento más exacto de la planta.

Utilización de redes indust r ia les, a donde se van a conecta r los equipos, para permitir un control remoto.

Empleo de maquinar ia gobernada por disposit ivos elect rónicos, en reemplazo de mandos mecánicos.

Graficadores electrónicos para visualizar variables importantes.

E l objet ivo de la au tomat ización en la modern ización indust r ia l es permit ir un mejor aprovechamiento de los recursos para así logra r una mejor ca lidad y can t idad de bienes fina les, pa ra luego en t ra r a compet ir en el mercado. Así mismo se debe planificar fases para llevar a cabo el desarrollo de la modernización , las cua les deben ser proyectadas ba jo los sigu ien tes criterios:


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Realiza r la t ransformación en el mín imo t iempo posible, pero siempre que estos plazos no afecten los resultados finales esperados.

El persona l profesiona l y técn ico a cargo de la t ransformación , debe ser en lo posible persona l que labora en forma permanente en la planta, o en todo caso son los que van a laborar en un futuro.

La dirección del proyecto de modernización debe deja rse a ca rgo de terceros especializados en el tema y con experiencia.

Los proveedores de equipos deben ser seleccionados en base a los productos requeridos por la nueva planta, y no en base a cual es mejor, o cua l es más económico, puesto que lo más impor tan te es respeta r los parámetros diseñados en ingeniería.

Los parámet ros diseñados en ingenier ía deben buscar simular la mejor per formance de la planta , en base a equipos rea les en el mercado sin sobredimensionar las ca racter íst icas de estos, o solicita r mayores prestaciones que los requer imientos rea les del sistema técnico.

Los equipos deben ser a lmacenados en una zona cercana a la nueva plan ta , pa ra permit ir un costo de t ranspor te menor , y una más rápida implementación.

Ot ras consideraciones respecto a la inst rumentación y equipamiento de maquinaria en la planta consisten en lo siguiente:

Se debe rea liza r un aná lisis previo refer ido a las condiciones vigentes de rendimiento y funcionamiento en que se encuent ran los actua les equipos insta lados. Median te esta eva luación se est imará que equipos son esenciales de ser cambiados.

Se debe sust itu ir los equipos e inst rumentos que hayan dejado de fabr ica rse, puesto que estos no tendrán repuestos si llegan a malograrse.

En lo posible u t iliza r equipos cuyos fabr icantes ofrezcan compat ibilidad con ot ros fabr ican tes. De no ser posible, se debe buscar la estandar ización median te la reducción de la diversidad de proveedores.

La heterogeneidad en los proveedores de equipos const ituye un problema desde el punto de vista del manten imiento individualizado que requieren cier tos equipos; el acondicionamiento y reemplazo de piezas; la capacitación y especia lización del personal técnico; la in tegración de equipos bajo buses de datos de redes industriales. Muchas veces una diversificación de marcas requiere una diversificación en las ca racter íst icas de operación de la

plan ta : suminist ro de energía , t ipo de conectores, t empera tura de operación , a islamiento térmico, a islamiento sonoro, etc. Además la gest ión se ve a fectada a l volverse más compleja la labor de inventa r iado, fijación de costos por depreciación , presupuesto para repuestos, etc. Todas estas afecciones pueden ser min imizadas si se cuenta con equipos de la misma marca , pero la mejor recomendación en adapta r la plan ta , pa ra que esta pueda emplear marcas compat ibles en t re sí, es decir , productos homogéneos pero provenientes de


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dist in tos fabr ican tes, lo cua l t raer ía venta jas como por ejemplo si se requiere un repuesto, y este no se encuent ra en el mercado loca l, podrá ser reemplazado por ot ro compat ible de ot ro fabr icante, obteniéndose el mismo resultado final.

La capacitación del personal es impor tan te llevar la a cabo antes de empezar el proceso de modernización , para permit ir su pronto acondicionamiento a l nuevo ambiente de t raba jo; debemos recordar que los pocos problemas que presenta un sistema automatizado, tienen su origen en el factor humano, puesto que serán los supervisores los encargados de mantener la plan ta dent ro de los parámet ros de operación adecuados para el momento dado, lo cual implica que el opera r io debe conocer el funcionamiento del proceso y de los equipos insta lados individua lmente. Una venta ja de la capacitación del persona l que ya labora en la planta esta dada en la posibilidad de mandar a la plan ta a funcionamiento manua l , cuando una urgencia afecte el normal desarrollo automático.

E l persona l a ca rgo de la au tomat ización debe procurar en lo posible, evita r el reemplazo de equipos, puesto que debe procurar mantener la economía de la empresa . Para muchos de los apara tos sólo se requer irá un buen manten imiento y la sust itución de a lgunos de sus componentes. Aunque hay que considera r que para ot ros casos el costo de repara r el equipo ser ía mayor al valor de uno nuevo.

Se debe considera r también la nueva infraest ructura civil que demandará la insta lación de las modificaciones a la plan ta ; cuando sea necesar io insta la r los disposit ivos de inst rumentación será prefer ible sacar toda maquinar ia ant igua (que no forme par te del nuevo diseño) para que no estorbe los t raba jos de acoplamiento de las par tes del sistema. Del mismo modo la const rucción de la sa la de cont rol demandará la const rucción para lela de canaletas o canales para el cableado que va dirigido al lugar.

La ta rea de cont rola r los nuevos procesos implica modela r los nuevos equipos, es decir , desarrolla r un a lgor itmo matemát ico equivalen te a las funciones que desempeñan los equipos. Luego de conta r con el modelo matemát ico se debe elegir el t ipo de cont rol a u t iliza r , lo cual servirá de base para adquirir las unidades de control respectivas.

Los equipos de inst rumentación , t ambién exigirán ser ca librados para opera r en forma uniforme deacuerdo a la especificación del diseño de ingenier ía , especia lmente los disposit ivos de medida y t ransmisores. Frecuentemente los inst rumentos se descalibran por el uso mismo, en las plan tas no au tomat izadas, el operador se acostumbra a t raba ja r con dicho margen de imprecisión en los inst rumentos, y gracias a su per icia y su cr iter io puede mantener un cont rol adecuado. En cambio en los sistemas au tomát icos, los cont roladores ca recen de ese cr iter io por lo que es necesar io mantener el nivel de precisión correcto en el funcionamiento de los instrumentos.


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2.4. Sistemas de Emisión Cero

El gran desafió que enfren tan las indust r ias modernas, están concentradas en el hecho de buscar soluciones, para logra r que los procesos product ivos actua les se convier tan en "sistemas de emisión cero". Estos sistemas son denominados de esta manera debido a que no emiten ninguna sustancia tóxica a la na tura leza . Puede sonar a fan tasía , pero en el mundo rea l es posible diseñar e implementa r una fábr ica ta l que pueda llevar a cabo sus proceso productivo sin afectar las condiciones ecosistémicas de su entorno.

Cada indust r ia , cada proceso, y cada fábr ica es un caso par t icu la r y único en su género, no se puede implementa r un sistema en un lugar y espera r que br inde los mismos resultados en ot ro lugar , este solo puede br indar pautas basadas en las exper iencias logradas. Para poder llevar a cabo la ingenier ía de un sistema sin emisiones es necesar io rea lizar un estudio de invest igación previo, el cua l deberá ser minucioso y pormenorizado; gracias a l desar rollo tecnológico muchos de los problemas antes imposibles de cor regir , pueden ser resueltos, solo basta rá inver t ir capita les, conta r con el conocimiento y la t ecnología adecuada , y sobre todo tomar conciencia que el cambio es posible, y con el tiempo se convertirá en algo común y corriente.

La producción sin emisiones se basa en la reu t ilización de los mater ia les que son desechados, por par te de la misma empresa , o puede ser vendida a un tercero como mater ia pr ima para ot ro proceso; así mismo esta basada en la purificación de aquellos desechos que no pueden ser reutilizados, de este modo no se ar roja n ingún agente contaminante, y el ciclo de producción se vuelve más ágil y más económico.

La implementación de estos sistemas deberá seguir una ser ie de pautas, (*) las cuales se exponen a continuación:

Implementación de sistemas de análisis de r iesgo y vulnerabilidad ambiental.

Modelos in tegra les de predicción que permitan determinar el grado de contaminación en una locación o región

Modelos de propagación y t ransformación química de contaminantes en un medio (agua, aire y suelo).

Utilización de sistemas de in formación vir tua l e in teligente que permitan simular el tipo y cantidad de contaminantes que generaría el desar rollo de un proceso, así como su evaluación tempora l y espacia l (se puede hacer uso de imágenes satelitales).

Implementación de sistemas de prevención y cont rol de emisiones y descarga de contaminantes.

(*) Basado en : Medioambien te por G. González Camacho, G. Yáñez Rodr íguez, M. Bauer Ephrussi. Pág. 127-128


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Desar rollo de sistemas de cont rol, in teligentes y au tomat izados que permitan ident ifica r y controlar a los agentes contaminantes, además de brindar una corrección a los problemas.

Desar rollo de sistemas in tegra les de min imización de contaminantes emitidos, luego de una cadena product iva , para lo cua l se puede implementa r polít icas de reciclamiento y/o reu t ilización de materiales y residuos.

Inst rumentación a t ravés de sensores y disposit ivos elect rónicos, que permitan conocer cier tos parámet ros de in terés en mater ia medioambiental.

Fijar indicadores de desempeño ambiental, e indicadores para medir el resultado de las políticas de gestión ambiental.

Implementación de sistemas de medición del impacto provocado sobre un ecosistema, debido a la presencia de una act ividad indust r ia l o social-urbana.

Implementación de sistemas de prevención y recuperación de las zonas afectadas por las actividades humanas.

Implementación de sistemas que permitan la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero, para ello se hace uso de la automatización de los procesos de limpieza de emisiones gaseosas.

Desar rollo de sistemas que permitan conocer la magnitud de la presencia de los gases emit idos; estos da tos deberán ser recogidos desde sensores ubicados en puntos estratégicos.

Desar rollo de sistemas que permitan conocer la dinámica del compor tamiento de las emisiones sólidas, líqu idas y gaseosas dent ro del entorno de desarrollo humano.

Implementación de sistemas que permitan liberar nu t r ien tes en los campos de cu lt ivo, cuando estos se vean a fectados por agentes externos, o por la sobreproducción o sobreutilización de los mismos.

Implementación de sistemas que permitan el uso de energías renovables, denominadas energías limpias, favoreciendo de este modo a la indust r ia de sistemas sin emisiones; como por ejemplo subsidios tributarios por parte del Estado.

Desar rollo de sistemas de análisis económico de los costos y beneficios de implantar nueva tecnología sobre una indust r ia o un proceso determinado.

Utilización de sistemas computacionales para logra r mantener a la mano, la información concerniente a materias medioambientales.

Implementación de sistemas de control en lazo abier to que permitan conocer (sensar ) el flu jo y t ipo de sustancias ar rojadas por cada act ividad indust r ia l, pa ra luego a limenta r bases de da tos con esta información.

Aplicar la au tomat ización e inst rumentación para el análisis de muestras y detección de compuestos tóxicos.

Implementa r sistemas remotos para la medición de contaminantes en zonas de alto riesgo o de difícil acceso.


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Implementa r sistemas que br inden segur idad a los t raba jadores de la planta, y que protejan a la población aledaña frente a accidentes.

3. OPERACIONES DE MANTENIMIENTO

3.1. Generalidades

Las operaciones de manten imiento t ienen lugar fren te a la constan te amenaza que implica la ocur rencia de una fa lla o er ror en un sistema, maquinar ia , o equipo. Existe además una necesidad de opt imizar el rendimiento de los un idades y componentes indust r ia les (mecánicos, eléct r icos, y elect rón icos) de los procesos dent ro de las insta laciones de una planta industrial.

E l objet ivo buscado por el manten imiento es conta r con insta laciones en ópt imas condiciones en todo momento, para asegurar una disponibilidad tota l del sistema en todo su rango de per formance, lo cua l esta basado en la carencia de errores y fallas

E l mantenimiento debe procurar un desempeño cont inuo y operando ba jo las mejores condiciones técn ica , sin impor ta r las condiciones externas (ru ido, polvo, humedad, ca lor , etc.) del ambiente a l cual este somet ido el sistema. El mantenimiento además debe estar destinado a:

Optimizar la producción del sistema

Reducir los costos por averías

Disminuir el gasto por nuevos equipos

Maximizar la vida útil de los equipos

Los procedimientos de mantenimiento deben evita r las fa llas, por cuanto una fa lla se define como la incapacidad para desar rolla r un t raba jo en forma adecuada o simplemente no desar rolla r lo. Un equipo puede esta r fa llando pero no esta r malogrado, puesto que sigue rea lizando sus ta reas

product ivas, pero no las rea liza con la misma per formance que un equipo en ópt imas condiciones. En cambio un equipo malogrado o aver iado no podrá desarrollar faenas bajo ninguna circunstancia.

Además el costo que implica la gest ión y el desar rollo del mantenimiento no debe ser exagera , más bien debe esta r acorde con los objet ivos propios el manten imiento, pero sin denota r por ejemplo, un costo super ior a l que implica r ía el reemplazo por maquinar ia nueva . Ent re los factores de costo tendr íamos: mano de obra , costo de mater ia les, repuestos, piezas nuevas, energía, combustibles, pérdidas por la no producción.


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Inevitablemente todo equipo, maquinar ia , inst rumento, o edificación se va a deter iora r por el paso del t iempo. Una medida ú t il para aproximar el costo del desarrollo del mantenimiento esta dado por la siguiente expresión:

100*smantenible fijos Activos

ntomantenimie de Costo

(*) Donde el Costo de mantenimiento esta dado por el va lor en dinero gastado en las operaciones desar rolladas; y los Act ivos fijos mantenibles son aquellos equipos, maquinar ias, y const rucciones revaluados a precios cor r ientes y cor respondien temente depreciados.

E l momento idea l para llevar a cabo la operación de mantenimiento puede ser determinado desde muchos puntos de vista , a los cua les les va a cor responder un determinado t ipo de mantenimiento; teór icamente existe la llamada curva de fa lla , la cual indica la probabilidad de la ocur rencia de fa llas y aver ías para determinadas etapas de operación de la plan ta en función del factor tiempo. Así tenemos:

Riesgo elevado en la etapa de implementación de la planta y puesta en marcha de los equipos.

Riesgo ba jo en la etapa de operación de la plan ta (siempre que los equipos reciban los cuidados y reparaciones adecuadas)

Riesgo elevado en la etapa de operación de la plan ta luego que ha cumplido el ciclo de vida de los equipos (los cuales si reciben un óptimo mantenimiento podrían operar sin la presencia de fallas).

3.2. Tipos de Mantenimiento

Existen cua t ro t ipos reconocidos de operaciones de mantenimiento, los cua les están en función del momento en el t iempo en que se rea lizan , el objet ivo par t icu la r para el cua l son puestos en marcha , y en función a los recursos utilizados, así tenemos:


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Mantenimiento Correctivo

Este mantenimiento también es denominado mantenimiento react ivo , t iene lugar luego que ocur re una fa lla o aver ía , es decir , solo actuará cuando se presenta un error en el sistema. En este caso si no se produce n inguna fa lla , el manten imiento será nulo, por lo que se tendrá que espera r hasta que se presente el desper fecto para recién tomar medidas de corrección de errores. Este mantenimiento trae consigo las siguientes consecuencias:

Paradas no previstas en el proceso product ivo, disminuyendo las horas operativas.

Afecta las cadenas product ivas, es decir , que los ciclos product ivos poster iores se verán parados a la espera de la cor rección de la etapa anterior.

Presenta costos por reparación y repuestos no presupuestados, por lo que se dará el caso que por fa lta de recursos económicos no se podrán comprar los repuestos en el momento deseado

La plan ificación del t iempo que esta rá el sistema fuera de operación no es predecible.

Mantenimiento Preventivo

Este manten imiento también es denominado manten imiento planificado , t iene lugar an tes de que ocur ra una fa lla o aver ía , se efectúa ba jo condiciones cont roladas sin la existencia de a lgún er ror en el sistema. Se rea liza a razón de la exper iencia y per icia del persona l a cargo, los cuales son los encargados de determinar el momento necesario para llevar a cabo dicho procedimiento; el fabr ican te también puede est ipu la r el momento adecuado a t ravés de los manuales técnicos. Presenta las siguientes características:

Se realiza en un momento en que no se esta produciendo, por lo que se aprovecha las horas ociosas de la planta.

Se lleva a cabo sigu iendo un programa previamente elaborado donde se deta lla el procedimiento a seguir , y las act ividades a rea liza r , a fin de tener las her ramientas y repuestos necesar ios a la mano .

Cuenta con una fecha programada , además de un t iempo de in icio y de terminación preestablecido y aprobado por la direct iva de la empresa.

Esta dest inado a un á rea en par t icu la r y a cier tos equipos específicamente. Aunque también se puede llevar a cabo un mantenimiento generalizado de todos los componentes de la planta.

Permite a la empresa conta r con un h istor ia l de todos los equipos, además br inda la posibilidad de actua lizar la in formación técnica de los equipos.

Permite contar con un presupuesto aprobado por la directiva.


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Mantenimiento Predictivo

Consiste en determinar en todo instan te la condición técn ica (mecánica y eléct r ica ) rea l de la máquina examinada , mient ras esta se encuent re en pleno funcionamiento, para ello se hace uso de un programa sistemático de mediciones de los parámet ros más impor tan tes del equipo. E l susten to tecnológico de este manten imiento consiste en la aplicación de a lgor itmos matemát icos agregados a las operaciones de diagnóst ico, que jun tos pueden br indar información referente a las condiciones del equipo. Tiene como objet ivo disminuir las paradas por mantenimientos prevent ivos, y de esta manera min imizar los costos por mantenimiento y por no producción . La implementación de este t ipo de métodos requiere de inversión en equipos, en inst rumentos, y en contratación de personal calificado. Técnicas utilizadas para la estimación del mantenimiento predictivo:

Analizadores de Fourier (para análisis de vibraciones)

Endoscopia (para poder ver lugares ocultos)

Ensayos no dest ruct ivos (a t ravés de líqu idos penet ran tes no cor rosivos, u lt rasonido, radiografías, pa r t ícu las magnét icas, en t re otros)

Termovisión (detección de condiciones a t ravés del ca lor desplegado)

Medición de parámetros de operación (viscosidad, voltaje, corriente, potencia, presión, temperatura, etc.)

Mantenimiento Proactivo

Este manten imiento t iene como fundamento los pr incipios de solidar idad, colaboración , in icia t iva propia , sensibilización , t raba jo en equipo, de modo ta l que todos los involucrados directa o indirectamente en la gest ión del manten imiento deben conocer la problemát ica del mantenimiento, es decir , que tanto técn icos, profesiona les, ejecu t ivos, y direct ivos deben esta r concien tes de las act ividades que se llevan a acabo para desarrollar las labores de mantenimiento. Cada individuo desde su ca rgo o función dent ro de la organización ,

actuará de acuerdo a este ca rgo, asumiendo un rol en las operaciones de mantenimiento, ba jo la premisa de que se debe a tender las pr ior idades del mantenimiento en forma oportuna y eficiente. E l mantenimiento proact ivo implica conta r con una planificación de operaciones, la cual debe esta r inclu ida en el P lan Est ra tégico de la Organización. Este mantenimiento a su vez debe br indar indicadores (informes) hacia la gerencia , respecto del progreso de las act ividades, los logros, acier tos, y también errores.


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3.3. Políticas de Mantenimiento

Cuando se pone en práct ica una polít ica de manten imiento, esta requiere de la existencia de un Plan de Operaciones, el cua l debe ser conocido por todos y debe haber sido aprobado previamente por las au tor idades de la organización. Este Plan permite desar rolla r paso a paso una act ividad programada en forma metódica y sistemát ica , en un lugar , fecha , y hora r io conocido. A cont inuación se enumeran a lgunos puntos que el P lan de Operaciones no puede omitir:

Determinación del persona l que tendrá a su ca rgo el manten imiento, esto incluye, el tipo, especialidad, y cantidad de personal.

Determinación del tipo de mantenimiento que se va a llevar a cabo.

Fijar fecha y el lugar donde se va a desarrollar el trabajo.

Fija r el t iempo previsto en que los equipos van a deja r de producir , lo que incluye la hora en que comienzan las acciones de mantenimiento, y la hora en que deben de finalizar.

Determinación de los equipos que van a ser somet idos a mantenimiento, para lo cua l debe haber un susten to previo que implique la impor tancia y las consideraciones tomadas en cuenta para escoger dichos equipos.

Señalización de á reas de t raba jo y á reas de a lmacenamiento de par tes y equipos.

Stock de equipos y repuestos con que cuenta el a lmacén , en caso sea necesario reemplazar piezas viejas por nuevas.

Inventa r io de her ramientas y equipos necesar ios para cumplir con el trabajo.

Planos, diagramas, información técnica de equipos.

Plan de seguridad frente a imprevistos.

Luego de desar rollado el manten imiento se debe llevar a cabo la preparación de un Informe de lo actuado, el cua l en t re ot ros puntos debe incluir:

Los equipos que han sido objeto de mantenimiento

El resultado de la evaluación de dichos equipos

Tiempo real que duro la labor

Personal que estuvo a cargo

Inventario de piezas y repuestos utilizados

Condiciones en que responde el equipo (reparado) luego del mantenimiento

Conclusiones

En una empresa existen á reas, una de las cua les se encarga de llevar a cabo las operaciones de planeamiento y rea lización del manten imiento, esta á rea es denominada comúnmente como depar tamento de manten imiento, y t iene como deber pr incipa l insta la r , supervisa r , mantener , y cu idar las instalaciones y equipos que conforman la fábrica.


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El depar tamento de mantenimiento a su vez divide sus responsabilidades en varias secciones, así tenemos por ejemplo:

Sección Mecánica : conformada por aquellos encargados de insta la r , mantener, y reparar las maquinarias y equipos mecánicos.

Sección Eléct r ica : conformada por aquellos encargados de insta la r , mantener , y repara r los mandos eléct r icos, generadores, subestaciones, y demás dispositivos de potencia.

Sección Elect rónica : conformada por aquellos encargados de la instalación y mantenimiento de los diversos dispositivos electrónicos.

Sección Informát ica : t ienen a su cargo el mantener en un normal desarrollo las aplicaciones de software.

Sección Civil: conformada por aquellos encargados del mantenimiento de las const rucciones, edificaciones y obras civiles necesar ias para albergar a los equipos.

3.4. Vida Útil y Depreciación

Los equipos pueden permanecer en una plan ta todo el t iempo que sea necesar io y que los mismos equipos lo permitan , por tan to la vida ú t il de los equipos va a depender del factor de u t ilidad que estos apor ten en el proceso a l desempeñar una función durante un período de tiempo.

Los equipos pueden tener var ios t ipos o per íodos de u t ilización , a los que se les denomina lapsos de vida. Así tenemos:

Vida Física : Es el lapso de t iempo en que el equipo puede u t iliza rse en la plan ta como componentes de esta , desar rollando sus funciones con total normalidad siempre que reciba el mantenimiento adecuado.

Vida en el Mercado: Esta dado por el t iempo que pasa el equipo como un producto disponible en el mercado, a ofrecimiento de los fabr ican tes. Cuando los modelos se vuelven obsoletos y ya no se fabrican más se considera que su vida en el mercado ha terminado.

Vida Tecnológica: Se denomina de esta forma al tiempo que pasa antes de que aparezca una tecnología mejor que exija el recambio de un equipo.

Vida Económica : Es el lapso de t iempo durante el cual el equipo es considerado un bien sujeto a depreciación.

Una vez insta lados y puestos en marcha , los equipos se convier ten en bienes de segunda mano y pierden va lor , además el cont inuo uso hace que estos se deter ioren por lo que su va lor moneta r io en el mercado t iende a ba jar en función al uso y al tiempo.

La depreciación es la disminución en el va lor in t r ínseco de un bien (act ivo fijo) debido a l uso y a l t iempo de uso o t iempo t ranscur r ido. Es decir , median te la depreciación el empresar io puede ca lcu la r en cuanto disminuye el valor de sus equipos, y proyectar este cálculo hasta llegar a un punto en que el


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bien pierde su va lor . Por tan to el empresar io tendrá que separar una suma de sus ingresos y dest inar lo a un fondo de depreciación , en donde a manera de ahorro podrá completar el monto del costo de un equipo nuevo al término de la vida ú t il del equipo o antes, no a fectando de esta manera , los presupuestos futuros.

4. DISEÑO DE EQUIPOS, PROCESOS y SISTEMAS

a) Sistemas de Compostaje

La act ividad de composta je consiste de un proceso aerobio, en donde los microorganismos descomponen los sólidos orgánicos a liment icios, dentro de un medio oxigenado.

Los parámetros del proceso son los sigu ien tes: t empera tura , contenido de humedad, oxígeno, n ivel de pH, relación bioquímica ca rbono nitrógeno (C/N), composición bioquímica, y textura.

Diagrama de bloques del sistema:

ALMACENAMIENTO

ALMACENAMIENTO TEMPORAL

MEZCLADO CABALLONES APILAMIENTO

RECICLADO DE COMPOST

Ventilación por medio natural

Salida a la atmósfera

Torta de filtrado seco

Enmienda

COMPOST

Circulación de SÓLIDOS Circulación de GASES


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b) Sistema de Digestión Anaerobia

Diagrama de bloques de un sistema de digestión anaerobia de sólidos bajos:

Diagrama de bloques de un sistema digestor para producción de combust ibles derivados de los residuos (CDR):

PRE TRATAMIENTO

TRITURADOR

SEPARACIÓN METALES PROCESO DE MEZCLADO

Lodos biológicos y/o químicos

DIGESTOR ANAEROBIO 38° o 60° C

Residuos Orgánicos Urbanos

DESHIDRATADO DE LODOS

FILTRADO

Torta de filtro

SEPARADOR DE GAS

CH4 + CO2

BIOGAS

CO2

MEZCLADOR

Lodos biológicos y/o químicos

Residuos Orgánicos Urbanos

DIGESTOR AEROBIO DE ALTA CARGA

COMPOST AEROBIO

DESECADOR Reactor

de flujo de presión

Tanque / Reactor aerobio

HUMUS BIOGAS

ENERGÍA TÉRMICA

Aire

CDR


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c) Incinerador de Residuos

Los incineradores de residuos son usados para reducir el volumen de elementos residuales an tes de ser a lmacenados en rellenos sanita r ios; se lleva a cabo siempre que las emisiones gaseosas que se generen , no otorguen un mayor grado de contaminación que el residuo inicial.

Elementos que conforman una planta de incineración de residuos:

Báscula (control del peso)

Muelle de descarga

Tolva de almacenamiento

Grúa transportadora

Chancadora

Sistema de a limentación (permite a lmacenar los residuos en una tolva a la entrada del horno, de modo que no se atasquen).

Horno de ca lcinación (consta de parr illas que mueven los residuos para que estos combust ionen con los gases en el in ter ior , además consta de una cámara de combustión principal y otra secundaria).

Cámara de combustión a gas o dísel

Suministrador de oxígeno (con aire precalentado)

Chimenea

Tanque de enfriamiento

Tolva de residuos y cenizas

Lavado de flujo de gas

Filtro y mangueras

Caldera (se aprovecha el calor producido para generar vapor de agua)

Turbina y generador (el vapor de agua mueve una turbina y un generador para producir electricidad)

Los gases emit idos por el proceso de producción pueden ser u t ilizados en el mismo proceso de combust ión , en cambio ot ros serán emit idos a la atmósfera, por lo que necesitarán ser limpiados.


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A cont inuación se muest ra un esquema de depuración de gas de combust ión , mediante un proceso seco:

A cont inuación se muest ra un esquema de depuración de gas de combust ión , mediante un proceso semi seco:

Reactor de secado por

pulverización

FILTRO Y MANGUERAS

Gases combustibles

Filtro

CHIMENEA

CONTENEDOR

Óxido de Calcio

TANQUE DE DEPÓSITO

Apagado de Cal

AGUA

HORNO

FILTRO Y

MANGUERAS

Gases combustibles

Agua / Aire caliente

Hidróxido de Calcio

Filtro

CHIMENEA

CONTENEDOR


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d) Sistema Automático para Contenedores

E l siguiente es el esquema de un sistema de vaciado au tomát ico de un contenedor de residuos urbanos:

Se in t roduce los residuos en una compuer ta de n it rógeno y luego se le pasa por un juego de t r itu radoras de n it rógeno, con el objet ivo de evita r la ign ición de los compuestos orgánicos. Luego de ser desin tegrados, los residuos son mezclados, para combinar los diferentes tipos de residuos.

ELEVADOR

Entrada de Residuos

COMPUERTA

ANTI NITRÓGENO

TRITURADORA DE NITRÓGENO

MEZCLADOR

TAMIZ VIBRADOR

SÓLIDOS LÍQUIDOS

Lodos bombeados para incineración

BAÑO DE LAVADO

ALCALINO

SEPARADOR MAGNÉTICO

PLÁSTICOS

METALES


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Luego se procede a separa r los líqu idos de los sólidos, median te una acción vibra tor ia . Los líquidos pueden ser llevados para su incineración, o también pueden alimentar digestores anaeróbicos.

Los residuos sólidos reciben un baño a lca lino que los libera de residuos orgánicos. Luego un separador magnét ico apar ta los metales de los plásticos.

e) Sistema de Tratamiento de Residuos Inorgánicos

E l sigu ien te diagrama es un ejemplo del proceso que se sigue para el t ra tamiento de los residuos de na tura leza inorgánica , provenien tes de una industria de galvanizado.

Las tor tas de filt rado se evacuan a un ver tedero de residuos peligrosos, aunque también sirven como mater ia pr ima en procesos de recuperación para ext racción de meta les pesados. Las denominadas aguas residua les pueden ser eliminadas en el desagüe normal siempre que cumplan con va lores aceptables de concent ración de contaminantes.

f) Proceso de Tratamiento de Aceites Usados

FILTRO PRENSA

RESIDUOS DE CROMO ÁCIDO

RESIDUOS DE CIANURO ALCALINO

RESIDUOS DE ÁCIDO FERROSO

Agentes Contaminantes

Agentes Destoxificadores

NaOCl

Ca(OH)2 REACTOR

Torta de Filtro

CUBA DE NEUTRALIZACIÓN

Aguas residuales

Ácido Sulfúrico (H2SO4)


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El siguiente es un diagrama de un proceso de tratamiento de aceites usados:

El aceite usado que ingresa a l proceso, es separado mediante un t ra tamiento térmico en t res sustancias: aceite residua l, agua contaminada con aceite, y lodo.

Tanto el agua contaminada como el lodo son desechados o conducidos hacia una plan ta de incineración en el caso del lodo, o hacia una planta de purificación en el caso del agua contaminada.

En cambio el aceite residual es procesado para reu t iliza r lo como fueloil, es decir , un aceite combust ible, el cua l puede servir para calentar el horno del incinerador para la combustión de desechos.

g) Proceso de Oxidación con Aire Húmedo

El proceso de oxidación con a ire húmedo consiste en someter a los materiales orgánicos e inorgánicos en suspensión , en emulsión , o disueltos en agua , a un t ra tamiento a base de oxígeno. Luego del t ra tamiento se obt iene agua , CO2, y compuestos orgánicos de ba jo peso molecula r . A cont inuación se muestra un esquema de este proceso:

ACEITE

ACEITES USADOS

TRATAMIENTO TÉRMICO

AGUA Contaminada con Aceite

LODO

FILTRO MECÁNICO

Torta de Filtro

Agua Residual

Aceite FUELOIL


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El reactor esta conformado por una cadena de tuberías de alrededor de 1400m (para reactores hor izonta les), o hasta 1600m (para reactores verticales).

La temperatura de funcionamiento esta en el orden de 150° a 325 °C.

h ) Lavador Venturi para gases

Los lavadores ventura son u t ilizados para separa r par t ícu las en las cor r ien tes de gases de combust ión , en base a un lavado con chorro de agua . A continuación se muestra un esquema de este dispositivo:

Entrada de AIRE / OXÍGENO

Entrada de RESIDUOS

Intercambiador Térmico

Entrada

Salida

Agua de

Enfriamiento

Hacia Tratamiento

Biológico


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El agua u t ilizada para la limpieza a chorro, sufre la contaminación de los tóxicos, meta les, compuestos químicos, y demás agentes presentes en el gas, por lo que esta agua requer irá de un nuevo t ra tamiento de purificación.

i) Vertederos: Proceso de Solidificación

Los ver tederos son lugares donde se a lmacenan residuos para luego en ter ra r los. Cuando los residuos por su na tura leza pueden descomponerse y empezar a contaminar tan to el suelo del relleno, como el agua que fluye por cor r ien tes subter ráneas a l ter reno, en estos casos se dice que los residuos necesitan ser somet idos a un proceso de estabilización . Estos procesos implican adicionar un mater ia l de estabilización (conformados por der ivados del silica to), luego mezclar los componentes y espera r a que se solidifiquen en una est ructura compacta . E l sigu ien te esquema muest ra a t ravés de diagramas de flujo, la estructura de una planta de estabilización por el método de solidificación.

Entrada de GASES

ROCIADOR DE AGUA CHIMENEA

Descarga

Agua Suplementaria

Hidróxido de Sodio

Bomba de Recirculación


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j) Condensador de Gases

Los condensadores son equipos que t ransmiten ca lor desde un flu jo de vapor ca lien te hacia un flu jo o cor r iente de refr igeración; es u t ilizado para la separación de materiales orgánicos disueltos en los gases.

Principio de operación: Estos sistemas se basan en la siguiente ecuación:

Q = U * A * T

Donde: Q = Calor transferido [kW] U = Coeficiente de transferencia de calor [kW/m2.°C] A = Área de transferencia de calor [m2]

T = Diferencial de temperatura entre el flujo caliente y el frío [°C]

Pueden exist ir de diversas formas físicas: hor izonta l y ver t ica l, de diversas modalidades de inyecta r los flu jos, y de diversas maneras de hacer que se entrelacen los flujos.

CENIZAS RESIDUOS SÓLIDOS

LODOS CEMENTO

AGUA

MEZCLADOR CONTINUO

RESIDUOS ACIDOS

DISOLVENTES

REACTOR DISCONTINUO

Emisión de Lodos Controlados (Sólidos)


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A continuación se muestra la gráfica de un condensador horizontal con inyección de fluido a los extremos:

k) Torres de Absorción de Gases

Una tor re de absorción consiste de una ch imenea a lta y est recha , por cuya par te in fer ior ingresa el gas deseado y de la par te super ior se libera un líqu ido (el cua l cae en forma descendente). E l líqu ido usado es especia l para cada t ipo de sustancia que se desea t ra ta r , puesto que este líquido a t rapará a los agentes contaminantes, liberando al gas de estos agentes.

A continuación se muestra el esquema de una torre de absorción simple:

VAPOR DE ENTRADA

VAPOR DE SALIDA

REFRIGERANTE

DE SALIDA

REFRIGERANTE DE ENTRADA

ENTRADA

LIQUIDO DE ABSORCIÓN

Salida LIQUIDO CONTAMINADO

Entrada GAS CONTAMINADO

Separador de nieblas

Salida GAS LIMPIO

Sección de Relleno


299

A continuación se muestra el esquema de una torre de absorción compuesta:

l) Filtración de Gases

Estos equipos constan de un filt ro compuesto por un mater ia l sólido poroso, que permite el paso del gas, atrapando a las partículas sólidas de otras sustancias. E l desempeño del t raba jo del filt ro depende de dos parámet ros: la eficiencia en la separación, y la caída de presión.

Cuando el filt ro esta en funcionamiento, se forma una fina capa de polvo, la cual aumenta la ca ída de presión en el filt ro (hasta en 10 veces), dicha caída se puede determinar en base a la siguiente ecuación:

P = k1 * Vf + k2 * W * Vf

Donde: P = Es el diferencial de caída de presión

k1 = Constante del medio del filtro k2 = Constante de los residuos sólidos W = Sólidos por unidad de área Vf = Velocidad de filtración

Salida GAS LIMPIO


RECICLADO DE LÍQUIDO CONTAMINADO

ENFRIADOR CALENTADOR

CONDENSADOR



300

A cont inuación se muest ra la gráfica de una unidad de filt ra je de pases por mangas.

m) Precipitador Electrostático

Estos equipos se u t ilizan para separa r par t ículas muy pequeñas tan to líquidas como sólidas, de los gases. Crean un campo eléct r ico, cuando las par t ícu las lo a t raviesan son ion izadas, este fenómeno produce que dichas par t ícu las se desvíen hacia el elect rodo colector , el cua l se convier te en un acumulador de residuos.

Esquema de un precipitador electrostático:

Entrada de Gas / Aire Sucio

Salida de Gas / Aire Limpio

MANGA FILTRANTE

VÁLVULA DE CERRADO ROTATIVO

ELECTRODO EMISOR

ENTRADA DE GAS

ELECTRODO COLECTOR

SALIDA DE GAS

SUMINISTRO DE ENERGIA

RESIDUOS


301

n) Lavadores de Gas

Son equipos que emplean una corriente líquida para limpiar un gas separando las par t ícu las sólidas del gas, o también se puede ver ter el líqu ido sobre un relleno poroso de modo que las par t ícu las son recogidas tan to por el líquido como por el relleno. E l relleno con que cuentan en su in ter ior , permite que la torre sea más pequeña, mientras que la presión es mayor.

LÍQUIDO SOBRANTE

LIQUIDO AUXILIAR

Separador de nieblas

Salida GAS LIMPIO

Sección de Relleno

Recirculación de líquido



302

REFLEXIÓN FINAL

Los cambios or iginados en la na tura leza así como los factores

ambienta les que influyen en el compor tamiento humano también influyen sobre el compor tamiento de los demás seres vivos del planeta y sobre todo t iene consecuencias sobre la na tura leza , los procesos evolu t ivos, y ciclos de vida que engloban el conjunto de ecosistemas.

E l progreso de la t ecnología , el crecimiento de la población y la urbanización, han a lterado la capacidad natura l de adaptación del ser humano a l medio na tura l que lo rodea , este deter ioro de la adaptación del ser humano es expresado en est ilos de vida y costumbres, no es igua l la vida en la ciudad que la vida en el campo, no es igual la vida hace 100 años de lo que es la vida en la actua lidad; y este es un ciclo cont inuado, el ser humano posee capacidad de adaptación a l cambio y a l medio que lo rodea , pero esta capacidad de adaptación supone el dominio y cont rol de los elementos que conforman el nuevo ambiente, lo que genera la dest rucción de un equilibr io na tura l de un ecosistema, por in tervención de la creación del ecosistema humano.

Ta l es el grado de dominio humano sobre los equilibr ios na tura les de los ecosistemas, que muchas actividades y agentes ofrecidos por el ser humano forman par te del esquema na tura l del planeta en el ámbito físico, biológico y químico. Por tan to las modificaciones impuestas por el hombre sobre su medio crean var iantes socia les y económicas, como es el caso de la migración del campo a la ciudad a fin de gozar de los adelan tos y servicios que br indan las ciudades, buscando una mejor calidad de vida.

Antes del despegue indust r ia l a n ivel mundia l, el hombre vivía en armonía con su medio, como por ejemplo las máquinas generadoras de energía eran simples molinos de vien to, se usaban embarcaciones a vela , se empleaba la fuerza de animales para el transporte y como elemento de fuerza, en cambio con el desar rollo de maquinar ias accionadas con presión de vapor , combust ión de combust ibles fósiles y con la elect r icidad, ocur re una revolución indust r ia l en la que el gran olvidado es el efecto causado sobre el medio ambiente.

Actualmente se esta viviendo un efecto de conciencia socia l donde todos quieren opinar cual sería la mejor forma de conservar el medio ambiente y como hacer para mit igar el impacto ambienta l de las indust r ias y la sociedad. Sin embargo son muy pocos los que están dispuestos a cambiar sus hábitos productivos y sus hábitos de vida a fin de solucionar un problema que se ve venir , de igual modo hay miles de soluciones plan teadas, existen leyes y normas a n ivel mundia l pero que hasta que no llegue el problema con toda su fuerza , pareciera que solo basta habla r del tema y seguir plan teando soluciones pero sin actuar realmente.


303

La conservación del medio ambiente es una necesidad que involucra a todos los seres humanos, actuantes directos e indirectos, pero las decisiones de cambio y acción está en manos de los dueños y dir igentes de la sociedad y de las indust r ias que son los pr incipales agentes causantes de la dest rucción medioambiental.

La protección del medioambiente, ya no es mas un asunto concern ien te ún icamente en t re la administ ración del gobierno y el mundo empresar ia l, ahora se ha conver t ido en un asunto de todos los ciudadanos, representados por los dir igentes de organizaciones no gubernamenta les, polít icos, ecologistas, asociaciones técnicas, comunidad cien t ífica , asociaciones de consumidores, grupos de usuarios, comités universitarios, entre otros.

La mayor cr isis del medio ambiente radica en como la opinión pública y el poder polít ico van a responder a l conjunto de problemas que aquejan el medio ambiente, en el pasado, estos teman no llegaban a ser siqu iera mater ia de discusión por parte de la sociedad.

La presión pública para que se tome medidas cor rect ivas y reparadoras va en aumento, esto implica que la t ecnología fu tura tendrá que se más limpia que la actual, y que habrá una búsqueda continua de fuentes de energía y materias primas que generen menos residuos capaces de contaminar el ambiente.

Afor tunadamente las indust r ias han empezado un cambio hacia la sensibilización , adoptando mecanismos y acciones que conducen a genera r menos contaminantes y mayores beneficios para el medio ambiente.

E l apor te tecnológico, consumado en los sistemas de au tomat ización indust r ia l, br inda la capacidad de opt imizar los recursos y el t iempo, dejando de lado la dependencia hacia los ciclos de regeneración ecológica , para pasar a una dependencia tecnológica y científica.


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Automatización Medioambiental