El término "Desarrollo Sostenible" ha llegado a ser muy popular en las últimas décadas, se define en el Informe Brundtlandt (ONU, 1987) como "el desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”. El concepto de desarrollo sostenible es muy amplio y está asociado con muchos problemas. Uno de ellos es el capital natural, que es patrimonio natural que los seres humanos pueden modificar pero no crear, y por lo general se divide en tres categorías: los recursos no renovables, la capacidad de la naturaleza para producir recursos renovables, y la capacidad de la naturaleza para asimilar los contaminantes. Hay una necesidad de herramientas que permitan la evaluación integral de las relaciones entre el capital natural y la sociedad.
El desarrollo tecnológico se percibe como un factor clave para aumentar el bienestar de la población, sin embargo la mayoría de los problemas ambientales actuales, tales como el cambio climático pueden estar asociados con la aplicación global de tecnologías no sostenibles, tales como sistemas de energía basados en combustibles fósiles. Como cualquier otro país en desarrollo, Ecuador se enfrenta a un doble desafío, que es la reducción de la pobreza, manteniendo constante el capital natural. A partir de hoy, los aspectos ambientales en Ecuador han sido abordados con enfoques de control y remediación de contaminación (enfoques de final de tubería), que son útiles, pero no necesariamente llegan a soluciones sostenibles. Se requiere un enfoque de ingeniería sostenible para el desarrollo de tecnologías sostenibles.
El Grupo de Investigación de Ingeniería de Sostenibilidad del Departamento de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencias de la Producción de la ESPOL, se dedica a la investigación, el desarrollo y la aplicación de la ecología industrial y herramientas de evaluación de la sostenibilidad. Las áreas centrales de interés en la investigación del grupo son:
- Valoración del Ciclo de Vida (VCV). LCA es una herramienta para evaluar el desempeño ambiental de los productos y servicios con una perspectiva del ciclo de vida. Esto significa incluir todas las etapas del ciclo de vida, tales como la extracción de materias primas, procesamiento de materiales, la fabricación, uso o consumo, y la disposición final. Enfoque actual del grupo es el estudio de los sistemas de energía y alimentos. Herramientas derivadas tales como la huella de carbono y el agua son también un foco del grupo. Diseño para el medio ambiente tiene que ver con la incorporación de las preocupaciones ambientales en el diseño y desarrollo de productos y servicios, VCV puede ser utilizado con éxito como parte del conjunto de herramientas para el diseño de ingeniería.
- Metabolismo Industrial. Metabolismo Industrial es la cantidad total de los procesos físicos y químicos que transforman la materia prima y energía en productos y desechos. El estudio del metabolismo industrial permite la búsqueda de oportunidades para el desarrollo de los ecosistemas industriales, en las que los residuos de una planta o de un sector pueden ser utilizados como materia prima para otras plantas o sectores. El concepto de la industria aquí se usa en un contexto amplio y puede incluir cualquier actividad hecha por el hombre.
- Evaluación de la Sostenibilidad. El uso de herramientas, tales indicadores de sostenibilidad e índices, modelado de sistemas, análisis de escenarios, análisis de criterios múltiples, entre otros. Este tipo de herramientas puede ser utilizado para determinar el estado ambiental, desarrollo social y económico de una tecnología, sector o región.
Los métodos y los conceptos mencionados pueden ser aplicados a diferentes productos, tecnologías y sectores, por lo que el Grupo tiene un enfoque multidisciplinario y trabaja con expertos en los campos de la energía, la ingeniería de diseño, producción, transporte, materiales, procesamiento de alimentos, agricultura, acuicultura, minería, infraestructura, control de la contaminación, entre otros. El grupo también está involucrado en el desarrollo del currículo, tanto a nivel de pregrado y postgrado.
Proyectos actuales
Evaluación del ciclo de vida de la producción de electricidad en Ecuador A partir de hoy, no existe ningún estudio VCV en la producción de electricidad en Ecuador. En la ESPOL y en colaboración con el Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías Renovables (INER) de Ecuador, un VCV de producción de electricidad en Ecuador se está desarrollando. El proyecto consiste en la elaboración de un inventario del ciclo de vida de los diferentes sistemas de producción de energía eléctrica utilizados en el Ecuador, como las plantas de energía térmica y la energía hidroeléctrica. La compilación del inventario del ciclo de vida incluirá la revisión de las centrales de monitoreo, informes ambientales, revisión de la literatura y la utilización de las emisiones y utilizar los recursos modelos. El sistema será modelado en una herramienta de software especializado para el apoyo en el cálculo del producto, los flujos naturales y el cálculo de los resultados de evaluación de impacto. Una segunda fase del proyecto incluirá la evaluación como consecuencia de considerar los efectos de la mayor variación matriz de producción de electricidad prevista para los próximos años. El investigador principal del proyecto es el Dr. Ángel Ramírez. El proyecto implica el Prof. Jorge Duque, Sra. Andrea Boero y la Sra. Ana Maria Melendres de la ESPOL, y el Sr. Francisco Izurieta y el Sr. Sebastian Espinoza al INER.
Evaluación del ciclo de vida de gases de efecto invernadero del bambú como material de construcción Actualmente, un estudio de la huella de carbono como se especifica en BSI PAS 2050 se está realizando en Guadua Agustifolia Kunth, una hierba gigante que pertenece a la gran familia de bambú, que se utiliza como material de construcción de casas en países como Ecuador y Colombia. El proyecto consiste en la recopilación de datos para las etapas de la silvicultura, el transporte, conservación y almacenamiento para construir el inventario del ciclo de vida y la cuantificación de las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida asociados con el proyecto. El proyecto está siendo llevado a cabo por el Sr. Dionicio Torres bajo la supervisión del Dr. Paulo Pena al INER y el Dr. Ángel Ramírez en ESPOL.
Planes Futuros
La aplicación de la evaluación del ciclo de vida para apoyar la sostenibilidad de los sistemas de energía, productos de maricultura, biocombustibles, bioproductos, sistemas de alimentación, y los nuevos materiales.
Material de modelado, productos y flujos de residuos en los sistemas agroalimentarios urbanos, industriales y para identificar oportunidades para el desarrollo de los parques eco-industriales.
Apoyo a la incorporación de consideraciones ambientales y sociales en el diseño de soluciones de ingeniería.
Palabras clave
Sostenibilidad, Evaluación del ciclo de vida, LCA, diseño para el medio ambiente, ecología industrial, huella de carbono, huella del agua, cambio técnico
Angel D. Ramirez M, Ph.D. aramire@espol.edu.ec
Andrea J. Boero V., M.Sc. aboero@espol.edu.ec
Jorge W. Duque R., M.Sc. jduque@espol.edu.ec
Rodolfo E. Paz M., M.Sc. rpaz@espol.edu.ec