Revista Ingeniería Civil IC 567 agosto 2016 by Helios Comunicación

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo editorial del CICM Presidente

Fernando Gutiérrez Ochoa

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sumario FOTO: HELIOS COMUNICACIÓN

Número 567, agosto de 2016

MENSAJE DEL PRESIDENTE

DIÁLOGO / LA GOBERNANZA DE LA MEGALÓPOLIS ES LA CLAVE / RODOLFO LACY TAMAYO

GREMIO / ÉTICA PROFESIONAL EN INGENIERÍA / ADRIÁN LOMBARDO ABURTO

ACADEMIA / EL SERVICIO SOCIAL COMO MOTOR DEL PAÍS / FIDEL CORTÉS CARBALLAR

ENERGÍA / EL MERCADO ELÉCTRICO MAYORISTA EN LA NUEVA REFORMA ENERGÉTICA / EDUARDO MERAZ ATECA

DE PORTADA: MEDIO AMBIENTE / LA 20 TEMA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y LA NUEVA VERIFICACIÓN VEHICULAR / HÉCTOR G. RIVEROS ROTGÉ

25 30

MEDIO AMBIENTE / CIRCULAR O RESPIRAR / JORGE MACÍAS

TÚNELES / EXPERIENCIAS EN LOS SUELOS BLANDOS DE LA CIUDAD DE MÉXICO / JUAN JACOBO SCHMITTER MARTÍN DEL CAMPO

DEL MUNDO / CONSTRUCCIÓN Y RECONSTRUCCIÓN DE 36 ALREDEDOR UN GIGANTE

CULTURA / LIBRO DEMASIADA FELICIDAD / ALICE MUNRO

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Óscar de Buen Richkarday Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Andrés Moreno y Fernández Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Édgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Marco Antonio Cárdenas Méndez Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXVI, número 567, Agosto de 2016, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de julio de 2016, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Circulación certificada por el Instituto Verificador de Medios, registro

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Mensaje del presidente XXXVI CONSEJO DIRECTIVO

Ofrecer soluciones

Presidente Fernando Gutiérrez Ochoa Vicepresidentes

o me cabe la menor duda de que la ingeniería civil es un pilar fundamen-

Sergio M. Alcocer Martínez de Castro Felipe Ignacio Arreguín Cortés

tal de la historia y la construcción de cualquier nación. De ella depende

Ascensión Medina Nieves

la oportuna cimentación de su infraestructura, que es el sustento para

Mario Salazar Lazcano

Andrés Antonio Moreno y Fernández Jorge Serra Moreno

el progreso económico y social.

Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez

Actualmente México enfrenta cambios enormes que exigen novedosas alternativas a viejos requerimientos o a nuevos retos. En estos tiempos, los ingenieros debemos encarar grandes desafíos que exigen, como compromiso inicial, la planeación de cada proyecto como un factor estratégico e ineludible para garantizar que cada obra se concrete en tiempo y forma con los presupuestos económicos y los objetivos de servicio previstos. Nuestra profesión se nutre de diferentes disciplinas que se complementan entre sí para lograr una visión integral. Es así como la ingeniería civil se caracteriza por su participación en investigaciones multidisciplinarias dirigidas a buscar soluciones a los diversos retos de desarrollo de infraestructura básica estratégica para los proyectos urbanos, la conectividad y el suminstro de recursos imprescindibles en todo el territorio nacional. La responsabilidad que adquirimos los ingenieros civiles ante la sociedad nos lleva a desplegar numerosas capacidades para hacer frente a los desafíos que se presentan. Ante todo, los profesionales de la ingeniería debemos carac-

Alejandro Vázquez Vera Primer secretario propietario Mauricio Jessurun Solomou Primer secretario suplente Aarón Ángel Aburto Aguilar Segundo secretario propietario Raúl Méndez Díaz Segundo secretario suplente José Arturo Zárate Martínez Tesorero José Cruz Alférez Ortega Subtesorero Mario Olguín Azpeitia Consejeros Ignacio Aguilar Álvarez Cuevas Luis Attias Bernárdez

terizarnos por ser propositivos, dar resultados, adaptarnos y renovarnos para

Enrique Baena Ordaz

estar a la vanguardia de la profesión, para ser cada vez más competentes en

Jesús Campos López

el marco de las mejores prácticas nacionales e internacionales. Es un orgullo para nosotros decir que el Colegio de Ingenieros Civiles de México se distingue por formar una comunidad de profesionales que se propone ofrecer soluciones para la cimentación de un México planificado siempre con la visión de construir un país con desarrollo equitativo y sustentable.

Renato Berrón Ruiz Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo Juan Guillermo García Zavala Benjamín Granados Domínguez César Alejandro Guerrero Puente Pisis Luna Lira Carlos de la Mora Navarrete Simón Nissan Rovero Regino del Pozo Calvete Alfonso Ramírez Lavín Francisco Suárez Fino

Fernando Gutiérrez Ochoa XXXVI Consejo Directivo

www.cicm.org.mx

DIÁLOGO

La gobernanza de la megalópolis es la clave Por el crecimiento incesante de la Ciudad de México tenemos ya un esquema de conurbación megalopolitana, pero los municipios y entidades han estado tomando decisiones independientes, sin comunicación entre ellos; por eso se lanzó la iniciativa de crear una Comisión de la Megalópolis, para empezar a atender los asuntos ambientales que son los más urgentes y visibles, pero tenemos que evolucionar a una coordinación mayor y establecer mecanismos de gobernanza. En cuanto a las medidas para combatir la contaminación, la norma ambiental será impulsada ya no como una norma emergente de la megalópolis, sino como una Norma Oficial Mexicana para todo el país. IC: ¿En qué medida ha influido la contingencia ambiental en la salud de la población? Rodolfo Lacy Tamayo (RLT): Hay una relación directa de morbilidad y mortalidad con contaminación atmosférica. En el Valle de México se han aplicado múltiples modelos epidemiológicos, se han seguido grupos de niños y adultos por años para tratar de descubrir cuáles son las alteraciones a la salud como consecuencia de ese fenómeno, y sabemos con certeza que la contaminación del aire que tenemos causa enfermedades muy características, rinitis crónica por ejemplo, pero también mortalidad. Las 22 mil muertes que son parte de las investigaciones del Instituto Nacional de Salud Pública están asociadas a partículas muy finas que en

los modelos epidemiológicos están determinadas como elementos que provocan cáncer. Sabemos que los niveles de toxicidad de los contaminantes que provienen de los autos, de las industrias, de los hogares, son muy altos. Un ejemplo: se distribuyen 27 millones de litros de gasolina, y por cada litro surtido se evapora aproximadamente un gramo; haciendo los cálculos se verá la cantidad de gasolina no quemada que contiene, entre otros, elementos cancerígenos como el benceno. Diariamente respiramos los vapores de esas emisiones de hidrocarburos, algunos de los cuales entran en procesos de oxidación en la atmósfera; nosotros estamos expuestos a los contaminantes de una manera crónica, y estoy hablando de sólo uno de ellos, pero hay

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RODOLFO LACY TAMAYO Doctor en Ciencias e ingeniería ambientales con maestría en Estudios urbanos y planeación. Tiene más de 30 años de trayectoria profesional como funcionario público, consultor y académico. Es subsecretario de Planeación y Política Ambiental en la Semarnat.

Estamos utilizando sensores remotos para detección de vehículos ostensiblemente contaminantes.

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La gobernanza de la megalópolis es la clave

IC: Desde el punto de vista de lo no controlable: en los últimos casos se habló del fenómeno de La Niña. ¿Qué impacto tienen los fenómenos naturales en los problemas de contingencia ambiental? RLT: Hay una coincidencia entre los registros de temperatura y las contingencias ambientales que hubo en marzo –con 200 puntos imeca– y que no habíamos tenido en lo que iba del siglo en el Valle de México. Hubo de En la región de Tula hay plantas cementeras cuyas emisiones llegan al Valle de hecho un aumento en la temperaMéxico de manera directa o transformadas mediante procesos fotoquímicos. tura planetaria; en los registros que hay desde 1880, que son los más en calderas u hornos de distinta naturaleza en los serviconfiables, el año 2016 está resultando el más caliente cios e industrias. Hay tecnologías que son accesibles y de la historia, y específicamente el mes de marzo. Este que no hemos aplicado de manera masiva en todos los aumento trae consigo una modificación de los patrones sectores, pero pongo por ejemplo dos que deberíamos de vientos, sequías y lluvia, así como de la química estar usando: una son los calentadores solares de agua atmosférica. La fotoquímica atmosférica del Valle de y otra las celdas fotovoltaicas que eliminan o bajan la México está asociada a la temperatura; más o menos a presión de generación eléctrica. partir de los 23 grados centígrados se detonan los proEn México teníamos la termoeléctrica Jorge Luque cesos de formación de ozono de manera exponencial, que tenía influencia en la zona urbana; se cerró y nada entonces pequeñas diferencias de temperatura adicional más queda la del Valle de México, pero se creó un nuevo al promedio que tenemos provocan formación de ozono. sistema de generación distribuida con ciclos combinados de gas natural: tenemos más de siete plantas IC: ¿Una de las razones del aumento en la cantidad operando de manera continua dentro de la zona urbana de contingencias ambientales es el hecho de haberse y eso está produciendo una cantidad muy importante bajado los niveles para determinar que hubiera una de óxidos de nitrógeno, que son precursores de ozono. contingencia? Con la conurbación, esto se suma a las emisiones de la RLT: Hay tres factores. Sí, se bajaron los límites máxiregión de Tula, donde hay dos grandes termoeléctricas, mos permisibles en las normas de calidad del aire en una que funciona con combustóleo y otra que lo hace concentración, pero también tiene que ver el periodo con gas natural, además de una refinería y varias plantas en el cual se miden; antes se medía el ozono una vez cementeras cuyas emisiones llegan al Valle de México de por hora, y no podíamos superar esa concentración manera directa o transformadas a través de procesos fomáxima ni una sola vez en un año. Ahora se mide en un toquímicos que convierten los contaminantes gaseosos promedio móvil de ocho horas, y el límite máximo peren partículas y lluvia ácida o depósitos ácidos. misible no debe excederse en un periodo máximo de tres años, pero la concentración es menor. Entonces IC: ¿Cuál es la razón por la que no se están utilizando cambió la metodología de cálculo, esto es, los límites, algunas tecnologías? y cambiaron también la forma en que se mide y el umbral RLT: La migración de gas LP a gas natural en las casas, para detonar un plan de contingencias. por ejemplo, fue un problema de infraestructura que ya se resolvió y trajo beneficios económicos. Tal cambio IC: ¿Cuáles son a su juicio las medidas preventivas para de combustibles también puede darse en el sector mejorar la calidad del aire en la Zona Metropolitana del transporte; esa es la otra tecnología que yo quería Valle de México que no se han llevado a cabo en su comentar: en lugar de quemar gasolina deberíamos momento? ¿Qué se está planteando ahora? quemar gas natural, como un combustible de transición RLT: Hay varias medidas que pudieron haberse tomado hacia vehículos híbridos o eléctricos, y lo deberíamos con antelación, como la migración de gas natural o del estar haciendo de manera masiva, al igual que el uso gas LP de los calentadores en las casas a calentadores del transporte público. solares, y en general la migración a gas natural en prácAlgunas de estas tecnologías son caras, pero otras ticamente todos los procesos de combustión industrial no; al contrario, son un muy buen negocio. Por ejemplo, y de servicios; o la utilización de equipos más eficientes al instalar un calentador solar se ahorra como mínimo el

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infinidad, porque la gasolina es una mezcla de más de 300 compuestos orgánicos volátiles.

La gobernanza de la megalópolis es la clave

70% de consumo de gas LP o gas natural en una casa. Migrar de gasolina a gas natural en un autobús, en un taxi, en un auto particular, lleva a un ahorro mínimo de 30% comparado con el gasto en gasolina. Así pues, no todas las soluciones son costosas. IC: ¿En qué medida intereses económicos de ciertos sectores, como el petrolero o el automotriz, influyen también en que no se desarrollen otras tecnologías? RLT: Primero: no hay que ver a los vehículos de manera individual. Las emisiones están asociadas al patrón de uso de los vehículos, y este patrón depende de la infraestructura y del número de ellos: se puede tener muy buena infraestructura, pero si está saturada, aunque los vehículos sean limpios emitirán contaminantes durante más tiempo del que deberían estarlo haciendo en un trayecto normal. Mientras el transporte público no tenga prioridad de paso, es injusto compararlo con el transporte en automóvil particular; esa es una primera premisa que planteo. Tenemos de chile, de dulce y de manteca en transporte público; afortunadamente la Ciudad de México –no toda el área urbana del Valle de México– tiene muchas modalidades de transporte: metro, tranvía, tren ligero, trolebús, microbús, autobuses –algunos de éstos ya a gas natural–, taxis, taxis híbridos. Algunos autobuses ya son muy viejos, pero otros no; algunos microbuses son altamente contaminantes, otros no… Hacemos mal nuestros cálculos si no distinguimos entre los variados tipos de transporte público.

uuSe distribuyen 27 millones de litros de gasolina, y por cada litro surtido se evapora aproximadamente un gramo; haciendo los cálculos se verá la cantidad de gasolina no quemada que contiene, entre otros, elementos cancerígenos como el benceno. Diariamente respiramos los vapores de esas emisiones de hidrocarburos, algunos de los cuales entran en procesos de oxidación en la atmósfera. IC: ¿Cuáles son los plazos estimados de solución efectiva a la problemática que se enfrenta? ¿Hay planificación, un programa que determine en cuántos años debe suceder tal cosa? Me refiero a la necesidad de establecer políticas públicas que se cumplan, y que haya consecuencias si no se cumplen. RLT: Hay muchos planes. El problema de los planes es el financiamiento y la organización para poder lograrlos; tal vez el único plan en materia de medio ambiente que ha permanecido durante varios sexenios es el Pro Aire, porque tiene una base científica muy sólida, y ahí están las acciones que es necesario llevar a cabo; algunas de ellas se han realizado y otras no. Existe un plan maestro del metro desde la década de 1960, y hay uno de metrobús que incluye todas las líneas que pueden construirse en la modalidad de BRT, que precisamente tiene un menor costo que el metro; hay

también un plan maestro para el tren ligero; se quieren rescatar los trolebuses o los vehículos eléctricos; existe una planeación nueva de redes intraurbanas; se está construyendo el tren de la Ciudad de México a Toluca; se tiene proyectado el tren de Querétaro y también hay prospectivas para Pachuca… Entonces, al menos para esos tres destinos existe planeación. En su momento se planearon los segundos pisos y se trató de justificarlos con transporte público, pero nunca existió ese transporte público. IC: ¿En la falta de concreción influye el hecho de que intervengan muchos sectores y organismos locales, metropolitanos y nacionales? RLT: Sí, la gobernanza de la megalópolis es un punto central. En virtud del continuo crecimiento de la Ciudad de México, primero se crearon comisiones metropolitanas, urbanas y de medio ambiente para dirimir conflictos entre el hasta hace poco DF y el Estado de México en la zona del valle Cuautitlán-Texcoco, pero la ciudad siguió creciendo y ya tenemos un esquema de conurbación megalopolitana. Es una megalópolis, pero los municipios y los estados toman decisiones independientes y no se comunicaban entre sí; por eso es que el Poder Ejecutivo nacional lanzó la iniciativa de crear una Comisión de la Megalópolis, para empezar a atender los asuntos ambientales que son los más urgentes y visibles, pero después tenemos que evolucionar a una coordinación mayor y establecer mecanismos de gobernanza para que no se construyan unidades habitacionales lejos de los servicios básicos o centros de trabajo, o para que no se construyan vialidades que van a dar a cuellos de botella, como las que tenemos con los segundos pisos. IC: ¿Cuál fue la participación de México en la negociación de los Acuerdos de París? RLT: De los países en desarrollo, México es el que más ha evolucionado desde el punto de vista institucional, legal y técnico, porque tenemos una Ley General sobre Cambio Climático. Ya le pusimos precio a la tonelada de carbono; tenemos un engranaje institucional, una Comisión Intersecretarial, un Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático; tenemos un Consejo de Cambio Climático, contamos con un Sistema Nacional de Cambio Climático en el que participan estados y municipios, y esto no lo tiene ningún país en desarrollo. México es reconocido como líder en la toma de decisiones para la gestión climática; fuimos los primeros en presentar nuestros compromisos voluntariamente determinados para los Acuerdos de París. IC: Mencionó muchas instancias e instituciones asociadas al tema del medio ambiente. ¿En qué medida apoyan para que se cumplan los propósitos? RLT: La Comisión Intersecretarial es la entidad donde se congregan 13 de las secretarías de Estado, y todas ellas llevan a cabo acciones que contribuyen a reducir las

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La gobernanza de la megalópolis es la clave

emisiones de gases de efecto invernadero; el Consejo reúne expertos (científicos, ONG e iniciativa privada) que asesoran al gobierno federal en la materia y dan seguimiento a las acciones, en tanto que el Sistema Nacional reúne a los gobiernos estatales y municipales, las cámaras de Diputados y Senadores y a los integrantes de la Comisión Intersecretarial y del Consejo para tomar decisiones consensuadas y sumar acciones que ayuden a reducir el cambio climático. Tal vez el ejemplo más claro es la reforma energética y todo lo que se ha estado desarrollando en materia de transición hacia energías renovables o limpias. Yo creo que ese es el corazón del programa de cambio climático: la energía. Mientras no resolvamos ese problema, no será posible decir que estamos en la ruta correcta. El año pasado por primera vez se invirtió más en energías renovables que en energías fósiles en el planeta, y nuestro país no fue la excepción. En el sector energético, específicamente en generación de electricidad, México es de los pocos países que han podido migrar rápidamente a gas natural; nuestra matriz energética no depende tanto del carbón o del combustible pesado, el combustóleo, como en Europa y Estados Unidos. En algunos sectores todavía tenemos rezagos, es cierto, pero estamos en la lucha por tener combustibles de bajo contenido de azufre, mucho más amigables con el medio ambiente, y por que se permita introducir tecnología más avanzada en el sector de transporte de todo tipo –marítimo y ferroviario, pero también en los vehículos a diésel y gasolina–; entonces sí hay varios avances. ¿Qué es lo que está pendiente? En materia de reducción de emisiones, elaborar las normas y la construcción de un mercado de bonos de carbono; en cuanto a adaptación, la construcción de nuestros sistemas de alerta temprana orientados a fenómenos meteorológicos extremos, los cuales son fundamentales para la protección de la población. Se está avanzando, pero al ritmo de las limitaciones presupuestales.

transferencia tecnológica y financiamiento, podíamos aumentar nuestro compromiso a 36% en reducción de gases y a 70% en el control de partículas negras de hollín, y en ese proceso estamos. En la progresividad que marca el Acuerdo de París, tenemos que entregar una nueva versión de nuestros compromisos en el año 2020 y actualizarla cada cinco años hasta 2030 en que termina el periodo del acuerdo.

uuNo hay que ver a los vehículos de manera individual. Las emisiones están asociadas al patrón de uso de los vehículos, y este patrón depende de la infraestructura y del número de ellos: se puede tener muy buena infraestructura, pero si está saturada, aunque los vehículos sean limpios emitirán contaminantes durante más tiempo del que deberían estarlo haciendo en un trayecto normal. Mientras el transporte público no tenga prioridad de paso, es injusto compararlo con el transporte en automóvil particular. IC: ¿Cuáles son los principales componentes de la norma para atender la contaminación del aire en el Valle de México? RLT: La norma implica básicamente la actualización del procedimiento de verificación vehicular utilizando dos herramientas muy poderosas; una es la computadora de los vehículos, algo que es obligatorio desde el año 2006 en México, que en el ámbito mundial se aplica desde el año 1996 y que no habíamos aprovechado; teníamos 20 años de retraso en la verificación vehicular y 10 años de atraso en la aplicación de la ley ambiental para la verificación, así que lo que hicimos primero fue actualizarnos a ese respecto; por otra parte, estamos utilizando sensores remotos para detección de vehículos ostensiblemente contaminantes. Cuando se tiene una zona metropolitana con 5 millones de vehículos circulando, son necesarios mecanismos mucho más ágiles de vigilancia; estábamos vigilando con el policía de esquina o el patrullero, y eso no es muy eficiente. Necesitamos hacerlo con sistemas automáticos de alta eficiencia, como sensores remotos que pueden medir hasta 10 mil unidades por día.

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IC: ¿A qué se comprometió México en París? RLT: A reducir en 22% sus gases de efecto invernadero y en 51% el carbono negro, que es un contaminante climático de vida corta; antes de que se firmara el acuerdo dijimos que si había mecanismos efectivos de

Debemos distinguir entre los variados tipos de transporte público.

IC: ¿Se puede aplicar la norma de la Ciudad de México a otras ciudades, o se están viendo casos específicos? RLT: Tengo instrucciones de formalizarla ya no como una norma emergente de la megalópolis, sino como una Norma Oficial Mexicana para todo el país Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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GREMIO

Ética profesional en ingeniería

ADRIÁN LOMBARDO ABURTO Ingeniero civil con maestría en Administración y especialidad en Túneles mecanizados. Socio fundador y director general de Lombardo Construcciones, S.A. de C.V. Director general del Consorcio Constructora Mexicana de Infraestructura Subterránea, S.A. de C.V. Fue director ejecutivo de la AMITOS y es miembro de la SMIG y del CICM.

Es la ingeniería civil la profesión que ha tenido la responsabilidad de planear, diseñar, construir y operar la infraestructura del país, tanto en el ámbito público como en el privado. En el pasado se construyó una parte importante de ésta, y los ingenieros gozaron razonablemente del reconocimiento de la sociedad por la capacidad mostrada al enfrentar los grandes retos de infraestructura que el país demandó; sin embargo, les fueron señaladas una serie de conductas poco éticas, como el hecho de que algunas obras no se concluyeran en el La ingeniería ha sido responsable de la planeación de gran visión. tiempo acordado, que se ejecutaran fuera del presupuesto establecido o que, una vez desarrolló la planeación de los proyectos así como su en operación, su mantenimiento resultara costoso. ingeniería, y en algunos casos la construcción y operaAdemás, se ha dicho que alrededor de las grandes ción. Para cumplir con dicho objetivo, las dependencias inversiones en infraestructura se han presentado casos gubernamentales contaron con grandes cuerpos de de corrupción. ingenieros dedicados a resolver el gran reto que repreLos retos actuales y futuros no son menores, por sentó para el país construir su infraestructura. lo que es necesario retomar el rumbo con la mayor A partir del decenio de 1980, y como resultado de eficiencia y eficacia posible. Debemos reconocer que la la severa crisis económica por la que atravesó nuestro corrupción representa un obstáculo para el desarrollo y país, fue necesario adelgazar las filas del sector público, que no puede ser aceptada como el destino de México. y los cuerpos de ingenieros fueron de los más afectados, probablemente por no haber sido prioritarios, ya que en Diagnóstico el corto y mediano plazo no se veía factible continuar con La profesión se puede ejercer desde el sector público, aquel dinamismo en la construcción de infraestructura. responsable éste de fijar las políticas y de regir los El sector privado, por su parte, ha sido un seguidor destinos del país buscando su competitividad en un de las políticas públicas; ha contribuido en menor escala entorno global, siempre con objeto de servir a los demás con la ingeniería de los proyectos, y en mayor medida cuidando los intereses del pueblo. en la construcción de la infraestructura. Históricamente este sector ha tenido bajo su responComo consecuencia de los abusos cometidos dessabilidad la planeación de gran visión y la específica de de el gobierno, con la complicidad de la iniciativa prilos demás sectores. Durante muchos años fue el que vada, fue necesario reforzar los órganos de control y

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El ejercicio de la ingeniería civil está pasando por un momento difícil, como resultado de una serie de circunstancias que lo ensombrecen y que han llevado a que la sociedad perciba al gremio, en algunos casos, como poco formal e ineficiente. Tal situación nos obliga a reflexionar para retomar el verdadero sentido de nuestra profesión, que es servir a la sociedad en un marco ético.

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el exceso de fiscalización repercute negativamente en la toma de decisiones de los funcionarios públicos y no logramos erradicar o detener un problema tan arraigado en nuestra cultura como es la corrupción. Propuesta No se trata de seguir generando obstáculos que dificulten el ejercicio profesional. Se trata de crear las condiciones de legalidad, certidumbre y competencia que propicien el desarrollo económico del país. Debemos reconocer que la causa de nuestras deficiencias son diversas: algunas son estructurales, otras de procedimiento, unas más de corrupción, falta de competencia y falta de ética. El gobierno en cada uno de sus niveles debe reforzar la planeación de todos los sectores considerando el entorno mundial, con una visión nacional e incluyente. No es posible que el destino del país se construya cada seis años obedeciendo a visiones particulares e intereses de grupos. La infraestructura tiene que ser planeada con la debida antelación, los planes deben fijar la prioridad en que se habrá de construir y ésta debe estar establecida en planes maestros. Por su parte, la sociedad debe solicitar cuentas al grupo en el gobierno por la eficiencia y eficacia con la que le da seguimiento y cumplimiento a estos planes. Los proyectos deben pasar por todas las etapas de análisis necesarias hasta concluir con su viabilidad o inviabilidad, habiéndose demostrado que son sustentables y respetuosos del medio ambiente. Los tiempos de los ingenieros no deben ser los de los políticos. Para su buena ejecución, los proyectos requieren su propio plazo. Los proyectos ejecutivos son servicios que deben ser realizados por los ingenieros mejor preparados de las

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vigilancia del ejercicio público, y por ello se crearon nuevas leyes de transparencia y de rendición de cuentas. Hoy nos encontramos en un escenario complicado: el gobierno sigue siendo el encargado de las políticas públicas y de la planeación, pero carece en su interior de los colectivos de ingenieros que en su momento formó para planear, diseñar y administrar eficientemente la infraestructura que México necesita. Esta responsabilidad se transfiere cada vez más al sector privado, que además ha tomado la responsabilidad de diseñar, financiar, construir y operar la infraestructura en el marco legal vigente. Por la voracidad de algunos individuos o grupos que se han manejado al margen de la legalidad, somos testigos de un exceso de normatividad y de la creación de órganos de control y vigilancia que, además de costosos, dificultan el ejercicio del servicio público e inhiben la toma de decisiones oportunas, con lo que obstaculizan el desarrollo nacional. Al mismo tiempo observamos que, a pesar de existir más leyes de transparencia y rendición de cuentas, campañas de concientización y cambios en planes de estudio, hay pocos avances, o los hay pero no a la velocidad que se requieren. La ausencia del Estado de derecho y la impunidad prevalecen en numerosos casos. La corrupción inhibe la creatividad y afecta la productividad. En la sociedad existe conciencia de que la corrupción en todos los sectores representa un costo muy elevado: 347 mil millones de pesos al año, según cálculos del Banco Mundial y del Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Como se puede observar, estamos en una encrucijada: el país requiere seguir creciendo, nuestros recursos son limitados, contamos con una normatividad compleja,

En la toma de decisiones, los ingenieros hemos de tener presente nuestra alta responsabilidad en proteger la vida, la seguridad, la salud, el patrimonio de la sociedad.

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Ética profesional en ingeniería

diversas especialidades, y no sometidos a licitaciones donde lo que se privilegie sea el precio. Debe dárseles el tiempo conveniente para su ejecución, de acuerdo con su relevancia, a fin de lograr un producto de gran calidad. Es necesario elaborar análisis de riesgo político, social, económico y técnico para mitigar las eventualidades. La inversión en un buen proyecto ejecutivo es baja en comparación con los costos que implican las desviaciones en que puede incurrir la obra si ésta no fue planeada y diseñada adecuadamente; además, permite un mejor seguimiento y control e inhibe los actos de corrupción. Ante la falta de cuerpos de ingenieros en las dependencias encargadas de la infraestructura, debe considerarse la figura de la “gerencia de proyecto”, que trabajará desde la iniciativa privada velando por los mejores intereses del gobierno durante todo el proceso del proyecto, es decir, en la planeación, ingeniería, supervisión, procuración, construcción y puesta en marcha. Las empresas de supervisión deben contratar personal calificado, y no sólo cubrir las plantillas que se les exigen. Tienen que ocuparse tanto de la parte administrativa y de calidad de los contratos como de la parte técnica. Deben ser más proactivas y menos contemplativas. Se tiene que dar mayor atención a la elaboración de bases de datos, catálogos de conceptos, términos de referencia, especificaciones y procedimientos constructivos en los concursos de obra pública. Éstos deben ser elaborados por personal que cuente con amplios valores éticos y experiencia en el tipo de obra que se pretende construir, pues es en dichos documentos donde se tejen los trajes a la medida para favorecer a alguna empresa. En los análisis de las propuestas técnicas y económicas de los concursos es necesario dar mayor atención a la experiencia técnica, los procedimientos constructivos propuestos y la capacidad económica de las empresas, y elegir cuidadosamente las mejores opciones tecnológicas disponibles. Es lamentable observar la eliminación de propuestas que cumplen mejor que la seleccionada, o descalificaciones sin sustento. Es conveniente privilegiar las propuestas alternativas, pues recibir otras opciones que puedan resultar mejores fomenta la creatividad y la competencia. Los ingenieros debemos reconocer el límite de nuestros conocimientos y experiencia antes de aceptar o pretender obtener algún trabajo que nos supere. En la toma de decisiones, hemos de tener presente nuestra alta responsabilidad en proteger la vida, la seguridad, la salud, el patrimonio y demás intereses presentes y mediatos de todos los integrantes de la sociedad, tomando en cuenta en cada caso la importancia que para esos fines tiene el equilibrio natural y el medio ambiente. Tenemos que rechazar todo tipo de soborno o presión que tienda a sesgar nuestros juicios y actos o que parezca hacerlo.

uuNo es posible que el destino del país se construya cada seis años obedeciendo a visiones particulares e intereses de grupos. La infraestructura tiene que ser planeada con la debida antelación, los planes deben fijar la prioridad en que se habrá de construir y ésta debe estar establecida en planes maestros. Por su parte, la sociedad debe solicitar cuentas al grupo en el gobierno por la eficiencia y eficacia con la que le da seguimiento y cumplimiento a estos planes. Se debe evitar cualquier conflicto de intereses entre los funcionarios públicos, los ingenieros y las empresas. Los colegios de profesionistas deben difundir entre su membresía y hacia la sociedad los valores éticos con los cuales se debe regir el gremio. Es conveniente seguir fomentando el servicio público de carrera; no es ético que durante algún tiempo se representen los intereses públicos y meses después los privados, menos aun si se presentan conflictos de interés. Quien quiera trabajar en el sector público debe trasparentar su patrimonio antes, durante y después de dicho ejercicio, tal como las empresas y las personas físicas lo hacen ante el fisco; no hay que olvidar que los servidores públicos administran los bienes que son del pueblo y que su principal objetivo es el servicio a los demás. Deben privilegiar el interés público sobre el personal. Es conveniente establecer mecanismos que permitan a la sociedad denunciar actos de corrupción de manera anónima y contar con todas las garantías para hacerlo; mientras tal mecanismo no exista, difícilmente tendrá éxito cualquier esfuerzo de transparencia y anticorrupción. La transparencia y los valores éticos deben ser promovidos continuamente desde el gobierno, pero nunca con una doble moral. Iniciativas ciudadanas como la “ley tres de tres” tienen que ser difundidas y apoyadas por la sociedad para exigir al gobierno en sus tres niveles la transparencia y la rendición de cuentas. Conclusiones Si queremos un México mejor, debemos ser intolerantes ante la ineficiencia, la ineficacia y la corrupción; fijarnos valores éticos que nos enorgullezcan y enaltecerlos; pasar de una sociedad individualista y materialista a una incluyente y humana. El proceso no es fácil ni rápido: requiere convicción, esfuerzo y compromiso de todos. No podemos seguir aplaudiendo frases tan desafortunadas y arraigadas como “El que no transa no avanza” o “Un político pobre es un pobre político” ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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ACADEMIA

El servicio social como motor del país El potencial humano para el servicio social en la República mexicana es grande y muy variado en todas las especialidades para las cuales se preparan los estudiantes. En ocasiones se realizan brigadas institucionales y en otras se realiza de forma individual. El tiempo para ejercer el servicio social depende del grado de estudios o de los créditos de la carrera que se estudia. La legislación vigente en la materia establece como obligatorio cumplir con el requisito de prestar el servicio social a todo estudiante de nivel medio superior y superior. El estudiante de Ingeniería civil en las diferentes universidades e instituciones de educación superior, sean públicas o privadas, tiene claro lo que le corresponde en este ámbito.

I0.WP.COM

Servicio social en el IPN En la normatividad del Instituto Politécnico Nacional (IPN) se considera servicio social a la actividad de carácter obligaSe pretende preparar al estudiante para el trabajo en equipo. torio y temporal que, de acuerdo con su perfil de egreso, deberán desempeñar los pasantes y En la atención a las comunidades rurales, el servicio estudiantes de los niveles medio y superior del instituto social se constituye como motor para el desarrollo y en beneficio del Estado, de la sociedad y de las clases como instrumento de planeación haciendo frente a la más desprotegidas. Tendrá por objeto: intrínseca concurrencia de factores sociales, econó• Fomentar la participación de los alumnos y egremicos y políticos: en lo social, se busca integrar a gran sados en la solución de los problemas prioritarios parte de los pobladores a la producción del país; en lo nacionales y desarrollar en ellos un alto sentido de económico, mejorar el ingreso, y en lo político, recuperar solidaridad social. la confianza en las autoridades. • Contribuir a elevar el nivel económico, social y cultuComo resultado se pretende la integración y superaral en las diferentes regiones del país. ción de las partes: preparar al estudiante para el trabajo • Contribuir a la formación integral de los prestadores en equipo y el desarrollo del sentido de liderazgo; fomende servicio, así como a su formación académica y tar en los miembros de la comunidad la formación de capacitación personal. talleres para el mejoramiento de los servicios con mano • Coadyuvar a la retroalimentación de la currícula de obra local y materiales de la región, y en el caso de académica procurando la mejora continua. las autoridades, cumplir su responsabilidad con los que • Extender los beneficios de la ciencia, la tecnología y menos tienen. la cultura a la sociedad. Las actividades para los estudiantes de Ingeniería civil se centran en la asesoría y supervisión técnica para El servicio social en el IPN incluye el establecimiento el diseño y la construcción de infraestructura de servicios de brigadas interdisciplinarias y multidisciplinarias para básicos: abastecimiento de agua potable, sistemas de el auxilio a la población en situaciones de desastre. alcantarillado, plantas de tratamiento de aguas negras,

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FIDEL CORTÉS CARBALLAR Ingeniero civil con especialidad en Ingeniería sanitaria y ambiental. Fue coordinador de Enlace y Gestión Técnica de la carrera de Ingeniería civil en la ESIA Zacatenco de 2006 a 2012. Miembro del Consejo Académico del CICM.

letrinas sanitarias o tanques sépticos de oxidación, manejo de residuos sólidos urbanos, mejoramiento de la vivienda y caminos vecinales. Para apoyar a las comunidades en su desarrollo, los recursos económicos son la base; el servicio social cubre más del 50% del costo total de los proyectos y su construcción con asesorías e innovación tecnológica; el resto se puede confiar a entidades financieras nacionales e internacionales como el Banco Mundial o el Banco Interamericano de Desarrollo a través de sus proyectos a fondo perdido, sin olvidar los recursos patrocinados por instituciones de beneficencia pública como la Lotería Nacional, además de los recursos federales, estatales y municipales. Mecanismo Como referencia de una necesidad detectada para servicio social urgente, en la localidad de Las Ánimas, municipio de Tecuanapa, en el estado de Guerrero, habitan 4 mil personas; la población se ocupa principalmente en la agricultura, y en menor grado en la ganadería. Las Ánimas se puede clasificar como en situación de pobreza, pues en promedio cada persona vive con menos de dos dólares diarios. Tiene servicios de agua de manera irregular; la fuente de abastecimiento son varios manantiales que se desecan, no tiene red de alcantarillado ni servicios de recolección y transporte de residuos sólidos; la mayoría de las viviendas están hechas con materiales propios de la región; sólo la calle principal está pavimentada, los caminos vecinales son de terracería y el alumbrado es escaso. Cuenta con escuela primaria y recientemente con una secundaria. Para hacer frente a estos problemas a través del sistema de servicio social, la autoridad local –el comisariado ejidal o municipal– plantea a alguna universidad o institución de educación superior sus problemas básicos (agua y saneamiento, mejoramiento de vivienda y caminos) por escrito. Se puede integrar una brigada o equipo de prestadores de servicio social para tener el primer contacto con la comunidad a través de pláticas de inducción sobre cómo se pueden resolver los problemas. El punto clave para esto es la buena comunicación y aceptación del programa. La experiencia demuestra que, al no haber una correcta comunicación con la comunidad, el programa fracasa. Los errores más frecuentes son prometer actividades u obras que no se van a cumplir, o se realizarán parcialmente, y abandonar las obras una vez concluidas, es decir, dejarlas a la suerte de los pobladores, que a menudo no tienen el tiempo o los recursos para controlar la operación de éstas. Es el caso de la comunidad de Las Ánimas, que ha recibido varias visitas de promotores sociales y todo ha quedado en eso: visitas. Para el éxito de los programas, el siguiente paso es preparar a los estudiantes del servicio con la asesoría de profesores calificados en el tema para ir al campo y realizar los estudios preliminares necesarios para

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El servicio social como motor del país

El servicio social en el IPN incluye la creación de brigadas para auxiliar a la población en situación de desastre.

elaborar proyectos de agua, saneamiento, vivienda y caminos, por ejemplo: • Abastecimiento de agua potable a través de una red abierta y entrega en hidrantes públicos; potabilización por medio de un control bacteriológico simple. • Diseño de una unidad de baños y lavaderos como muestra de manejo simple del agua. • Letrina sanitaria avanzada con biodigestor simple, así como proceso de tratamiento de aguas negras o sanitarias séptico-oxidación. • Diseño de centro de acopio de residuos sólidos. • Mejoramiento de la vivienda. • Adecuación de los caminos de acceso. Ya con los proyectos ejecutivos de cada una de las actividades programadas, el siguiente paso es llevar a la práctica la construcción por etapas con la asesoría y supervisión de los prestadores del servicio social. Para la gestión de recursos económicos destinados a los proyectos y su construcción, el punto de partida es la aportación de mano de obra de los pobladores, materiales propios de la región y asesoría técnica de los prestadores del servicio social; el resto lo aportan entidades financieras, o bien se destinan recursos federales, estatales o municipales. La construcción, operación y mantenimiento estaría a cargo de un organismo rural con la representación de la autoridad local, la institución prestadora del servicio social y la comunidad. Lo importante es que lo iniciado se concluya y conserve, y la única forma de hacerlo es creando ese organismo operador rural con personalidad propia para atender cualquier problema relacionado con los servicios básicos. En México hay poca experiencia en este tipo de organismos operadores rurales o comunitarios. La idea es tener una organización con miembros involucrados en el desarrollo de las comunidades, que preferentemente cuente con la representación mayoritaria de la comunidad ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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INNOVACIÓN

Andamios Atlas marca una tendencia

“Uno de los factores que más influyen en la presión de colado es la velocidad de vaciado”

Las columnas de concreto, como la mayoría de los elementos verticales, pueden ser descimbrados en muy poco tiempo, lo que permite que, con una buena programación, se optimice el número de moldes o cimbras requeridos; es en este punto donde queremos hacer gran énfasis, ya que en muchas ocasiones retrasamos la operación debido al uso de cimbras o moldes tradicionales que requieren mucho trabajo de habilitado o mantenimiento después de cada uso. El plomeo es también un factor muy importante a vigilar durante la ejecución, ya que un pequeño desplome en un nivel inferior puede convertirse en un gran desfase en niveles superiores; esta actividad suele ser complicada sobre todo en columnas perimetrales y en especial en columnas en esquina, donde solo se pueden sujetar 2 o tres caras para plomear. Para esta actividad es muy útil el contar con Pies derechos colapsables, “torna puntas” o “tensores de plomeo”, los cuales son elementos generalmente de acero que se fijan de un extremo a la columna y del otro al desplante en un ángulo no mayor de 60°, y que permiten jalar o empujar la cimbra según se requiera para plomear. Cabe mencionar que esta actividad se debe realizar antes, durante y después del colado, ya que las presiones del concreto, el movimiento y la vibración ocasionan desplomes que deben ser corregidos mientras el concreto no se ha endurecido.

Para agilizar los procesos en la obra, ya es muy común el uso de medios mecánicos para el manejo de materiales; esto ayuda mucho, ya que los paneles de columnas pueden ser izados y acarreados de un lugar a otro en secciones o escuadras, lo que ahorra tiempo y mano de obra.

Otro punto importante a considerar en la ejecución de las columnas es la presión de colado o presión lateral, la cual no es otra cosa que el empuje que ejerce el concreto en las paredes de la cimbra y que, de no medirse y cuidarse, puede ocasionar varios defectos, como las oquedades, la deformación de la cimbra o hasta su ruptura, generando riesgos y gastos innecesarios.

En la Subestación 23-2 de la planta Coquización se requería un encofrado de columna a paño y una ventana de inspección. Para este caso nuestra área de ingeniería planteó utilizar nuestra Cimbra de Columna, un sistema de cimbrado rápido que permite resolver diferentes secciones con el mismo panel; los elementos de unión están incorporados al propio panel, lo cual permite un armado rápido.

Uno de los factores que más influyen en la presión de colado es la velocidad de vaciado, la cual se mide en metros de altura por hora y en columnas y elementos verticales angostos. Estas velocidades suelen ser muy altas si no se siguen buenas prácticas; el ACI (American Concrete Institute) recomienda colar en capas de 30 cm a 20 segundos, permitiendo con esto vibrar y compactar adecuadamente, siendo la primera capa crítica ya que es la que tiene que adherirse al desplante ya endurecido.

El gancho de izaje permitió mover el sistema armado a una gran altura de manera fácil y rápida. Una de las recomendaciones para esta solución fue complementar este sistema de columna con una torre de trabajo armada con “Sistema Total Atlas” que permitiese el libre movimiento de los trabajadores al momento de la ejecución. Esta torre de trabajo permite también que los trabajadores puedan enganchar sus líneas de vida y estén completamente seguros.

Hoy en día, se vigila cada vez más la seguridad en los trabajos en altura, lo cuales representan riesgos para los trabajadores, costos en mano de obra y gastos de operación que incrementan el costo. Cuando uno de estos trabajos requiere colar una columna a paño, los riesgos se incrementan, la operación puede complicarse y la seguridad de los trabajadores se compromete, por lo que es requisito contar con una torre de trabajo o una superficie segura sobre la cual colar y vibrar.

Algunos contratistas en la actualidad están descubriendo que las tasas de productividad y los avances en obra, utilizando sistemas de construcción modernos, son mejores. La utilización de estos sistemas de construcción permite mayor flexibilidad en el diseño arquitectónico y estructural además de optimizar los recursos en tu obra, impactando directamente en el presupuesto.

ENERGÍA

El mercado eléctrico mayorista en la nueva reforma energética

EDUARDO MERAZ ATECA Ingeniero industrial electricista con maestría en Sistemas eléctricos de potencia. Desde 1976 hasta octubre de 2012 laboró en la CFE, donde fue subdirector del Cenace. En 2014 ingresó a la Secretaría de Energía como director general de Supervisión de Empresas del Estado; fue parte de los grupos de trabajo que diseñaron la implementación de la reforma energética. Desde agosto de 2014 es director general del Cenace.

dad a que está sujeto otorga mayor flexibilidad y simplifica los trámites para realizar transacciones de compra y venta de energía. Esta parte del MEM proporcionará una mayor cantidad de información sobre los precios de la energía en más de 2 mil nodos de precio, los cuales se promediarán para formar 108 zonas de carga en todo el país. De la misma manera, en el portal del Cenace se publicará, de acuerdo con las bases del mercado, mayor información que se clasificará como pública, reservada y confidencial para los participantes del mercado y el público en general.

Dentro del mercado eléctrico mayorista (MEM) se contemplan varias herramientas para la compra-venta de electricidad, entre las que destacan las subastas de Un mercado diverso corto, mediano y largo plazo. Cada una de ellas se ha En el MEM son importantes los precios referenciados conceptualizado con características muy específicas geográficamente, así como la información de las condipara atender la demanda de diversos tipos de suminisciones de transporte de energía en la red eléctrica con tradores: los de servicios básicos, los calificados y los sus límites y las cantidades de energía transportada. de último recurso. Esta será información relevante para conocer cuánto La primera subasta de largo plazo del MEM se inició cuesta llevar la energía a los diferentes lugares del terrien noviembre de 2015 para adquirir potencia, energía torio y la disponibilidad de la transmisión. acumulable y certificados de energía limpia para la Comisión Federal de Electricidad (CFE) como único suministrador de servicios básicos hasta el momento. El proceso, que concluyó de forma exitosa el 30 de marzo de 2016 con la presentación de los resultados, dejó muchos aprendizajes al Centro Nacional de Control de Energía (Cenace), como operador del MEM. En este orden de ideas, el MEM de corto plazo inició el 27 de enero para el sistema de Baja California, el 29 de enero para el Sistema Interconectado Nacional, y en marzo para Baja California Sur. Una de las características más importantes de la operación de este sistema es la transparencia: se publica toda la información relacionada con el Se busca que la competencia entre generadores se dé con base en sus mercado y sus resultados; la normativicostos de producción de la energía.

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CFE

La oportunidad es grande para toda la cadena de valor en la nueva industria eléctrica, un mercado que conocemos mucho pero que debemos reconocer a través de un constante escrutinio, autoevaluación y gran flexibilidad a fin de llevar a cabo los cambios necesarios.

El MEM consta de variados mecanismos para que los generadores y consumidores puedan comprar y vender su energía. En el mercado de largo plazo se subastó electricidad y certificados de energía limpia por 20 años; este tipo de subasta, que se realizará por lo menos anualmente, permitirá asegurar contratos de mayor plazo. Un complemento de este esquema serán las subastas de mediano plazo, que otorgarán contratos de potencia y energía hasta por tres años; éstos podrán ser utilizados por aquellos participantes que no deseen compromisos prolongados y prefieran tomar decisiones que les permitan aprovechar mejor los escenarios de cambio en el mercado eléctrico; tales contratos son de mayor incertidumbre en comparación con las subastas de largo plazo, pero tienen mayores oportunidades en cuanto a precio. Para el corto plazo se contempló el mercado de un día en adelanto y el mercado de tiempo real, los cuales se enfocan en buscar oportunidades de plazos breves para permitir una operación más eficiente del sistema y del mercado. Este tipo está basado en costos, y será una referencia importante para la toma de decisiones de contratación de mayor plazo. Existirán también subastas para adquirir derechos financieros de transmisión (DFT), que servirán de cobertura ante la eventual volatilidad de precios nodales entre puntos de generación y consumo. El mercado de corto plazo de hecho ya arrancó, y hasta el momento participan tres empresas: la primera es la CFE, que se dividió en varias empresas generadoras y un suministrador de servicios básicos; la segunda empresa participante es una generadora de plantas hidráulicas, y la tercera suministra energía en el norte del país.

uuLa flexibilidad de las transacciones en el mercado permitirá a los participantes mantener operaciones con varias fuentes generadoras y con el propio mercado, para formar así un portafolio que le haga posible optimizar su compra o venta de energía y modificar su propio portafolio cada vez que lo requiera, siempre y cuando sus contratos bilaterales se lo permitan. Se espera que en la medida en que se conozca información de los resultados de este mercado de corto plazo se vayan incorporando más participantes, y que en el transcurso de 2017 haya mayor participación y madurez en las operaciones, ya que estarán ejecutándose las subastas de mediano plazo y de DFT de manera simultánea. La flexibilidad de las transacciones en el mercado permitirá a los participantes mantener operaciones con varias fuentes generadoras y con el propio mercado, para formar así un portafolio que le haga posible optimizar su compra o venta de energía y modificar su propio portafolio cada vez que lo requiera, siempre y cuando sus contratos bilaterales se lo permitan.

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CFE

El mercado eléctrico mayorista en la nueva reforma energética

El Cenace es responsable de operar el Sistema Eléctrico Nacional y proponer su desarrollo y crecimiento.

Este esquema también abona a la simplificación de los trámites, ya que sólo debe presentarse una solicitud de permiso o registrarse ante la Comisión Reguladora de Energía, y después firmar un contrato como participante del mercado con el Cenace. Una red en crecimiento Otra de las grandes responsabilidades que tiene el Cenace es operar el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) y proponer su desarrollo y crecimiento; en este sentido,

CFE

El mercado eléctrico mayorista en la nueva reforma energética

La diversificación de la matriz energética es también uno de los retos de la política pública en materia de energía.

tiene enormes retos. Como parte de la planificación se pretende que la red eléctrica no se erija como una barrera para que los generadores entreguen energía y la ofrezcan a consumidores distantes. Para ello se está evaluando la expansión eficiente de la red de transmisión de manera que los proyectos proporcionen un beneficio a los participantes del mercado en su conjunto, es decir, que el costo de la transmisión sea menor que el beneficio de la reducción de precios en el mercado gracias a una participación más competitiva en la generación, y que por lo tanto la competencia entre generadores se dé con base en sus costos de producción de la energía. Las importaciones y exportaciones de energía son una alternativa para entregarla a los países vecinos o traerla de allí. Como parte de la expansión de la red se tienen contempladas obras para enlazar Baja California con el Sistema Interconectado Nacional y un enlace en el noroeste con Arizona; por último se analiza la conveniencia de una línea de transmisión en la frontera con Estados Unidos de América, la cual será parte de un corredor de energía entre las regiones fronterizas mexicana y estadounidense. Se están llevando a cabo importaciones y exportaciones de energía con Estados Unidos, Guatemala y Belice; la mayor cantidad se registra en la interconexión con California. La oportunidad que viene El MEM pretende impulsar aquellas formas de generación que resulten más rentables y que promuevan el cuidado del medio ambiente, es decir, energías limpias, aunque la diversificación de la matriz energética es también uno de los retos de la política pública en materia de energía. Los números hablan por sí solos. En cuanto a la producción, al cierre de 2015 se generaron 287,661 GWh, 51.3% de los cuales correspondió a ciclos combinados con gas natural, 13.9% a generación de vapor convencional (dos terceras partes con combustóleo), 10.8% a hidroelectricidad y 11.7% a carboeléctricas, mientras

que las demás tecnologías fueron menores al 5%; cabe destacar que la energía eólica alcanzó un 3.1 por ciento. Sobre los consumos de energía por sector, para este 2016 se espera un 36.2% en la mediana industria, 25.7% en la gran industria y 23.8% en el sector residencial. El consumo en los ámbitos comercial, agrícola y de servicios será de 6.3, 4.2 y 3.8%, respectivamente, proporciones que en general se mantendrán durante los próximos años; estos sectores podrán ser atendidos por diferentes suministradores o directamente, en el caso de los grandes consumidores. Así pues, la oportunidad es grande para toda la cadena de valor en la nueva industria eléctrica que se está construyendo, un mercado que conocemos mucho pero que debemos reconocer a través de un constante escrutinio, autoevaluación y gran flexibilidad a fin de llevar a cabo los cambios necesarios para resolver de la mejor manera los retos que se le presentan al Cenace. Reflexión final Técnicamente, el Cenace ha operado de forma satisfactoria el SEN durante todos los años acumulados de experiencia como parte de la CFE; sin embargo, el reto que enfrenta ahora como organismo público descentralizado es implementar de manera eficiente la reforma en el sector eléctrico con el naciente MEM. Los mercados eléctricos en todo el mundo tienen un periodo de formación; sus participantes van conociéndolo, adaptándose y realizando los ajustes necesarios para permitir una mejor operación.

uuUna de las características más importantes de la operación de este sistema es la transparencia: se publica toda la información relacionada con el mercado y sus resultados; la normatividad a que está sujeto otorga mayor flexibilidad y simplifica los trámites para realizar transacciones de compra y venta de energía. El diseño que se estableció para México recoge muchas de las mejores prácticas de otros mercados que se formaron a lo largo de varios años y que siguen evolucionando; por ello, los procesos revisten cierta complejidad y tomará tiempo que los conozcan todos los integrantes de la industria eléctrica, ya que en este nuevo modelo de industria eléctrica se encuentran inmersos no sólo quienes participan en el mercado: están los inversionistas, los bancos, las empresas, los reguladores, los operadores, la academia y demás instituciones relacionadas con esta actividad fundamental para el país Esta es una adaptación elaborada por el autor de la ponencia presentada en el 28° Congreso Nacional de Ingeniería Civil el 8 de marzo de 2016. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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MEDIO AMBIENTE TEMA DE PORTADA

La contaminaci y la nueva verifi La Comisión Ambiental de la Megalópolis quiere reducir las concentraciones de ozono medidas en el aire de la ciudad aplicando una revisión obligatoria más rigurosa. Publicó una norma de emergencia para regularlas, a pesar de que tenemos el aire menos contaminado de los últimos 23 años. Las contingencias que padecemos continuamente se deben a que bajaron los límites para declararlas, sin que haya bajado la contaminación previamente. La propuesta presenta inconsistencias que deberían aclararse antes de aplicarla. HÉCTOR G. RIVEROS ROTGÉ Doctor en Física. Investigador del Instituto de Física y profesor de la Facultad de Ciencias de la UNAM desde 1961. Se dedica a las áreas de crecimiento de cristales, contaminación atmosférica y aplicaciones de la energía solar.

Desde 1986 se ha tratado de reducir la contaminación atmosférica, que no comenzó a disminuir hasta 1993 con la introducción de los catalizadores en los coches y una primera reducción de azufre en los combustibles. El 20 de noviembre de 1989 se inició el programa Hoy No Circula (HNC), que sacaba de circulación al 20% de los coches un día por semana. La Secretaría del Medio Ambiente (Sedema) del gobierno capitalino pronosticó en 2014 que, de cancelarse ese programa, se incrementaría la emisión de contaminantes en 70%, pero en diciembre de 2015 el programa prácticamente se canceló. La Comisión Ambiental de la Megalópolis (CAMe) anunció que realizarían nuevos ajustes al programa, es decir, lo reactivaron, pero lo curioso del caso es que ninguna versión de éste ha bajado la contaminación medida por la propia Sedema. Sus cálculos de reducción de las emisiones están completamente equivocados, y el aire confirma este aserto. Si ningún HNC ha bajado la contaminación (Riveros, 2009), ¿por qué su desaparición tendría que incrementarla? Podemos entender esto si consideramos qué sucede al sacar de circulación un millón de coches, que dejan de consumir cierta cantidad de combustible y por lo tanto se reducen las emisiones, como lo calcula la Sedema. Pero esta dependencia asume que la gente se queda en su casa, lo cual no sucede, y se olvida de que se incrementa en 1.4 o 1.7 millones (según la cifra promedio de personas por coche) el uso de taxis y microbuses. En la gráfica 1 se muestra que los microbuses de uso intensivo contaminan más que los coches particulares, y el incremento de las emisiones del transporte público

Gráfica 1. Emisiones de NOX de vehículos con diferentes usos, normalizando el eje horizontal, valor máximo 1. Microbuses, taxis y vehículos diésel son los más contaminantes Distrito Federal NOX ppm-FEAT-05 5,000 Part-DF (12,043) 4,500 Taxis-DF (3,854) 4,000 Prov-DF (530) Part-EM-En base DF (3,222) 3,500 Diésel-DF (164) 3,000 Microbús-DF (341) 2,500 2,000 1,500 1,000 500

0.1

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cancela la reducción calculada por la Sedema. Esto ha pasado en 1989, 2008, 2014 y 2016. Pero la CAMe sigue afirmando que el HNC es un éxito, e insiste en seguir aplicándolo. El colmo es que lo recomienda para otras ciudades que tienen problemas de concentraciones altas de partículas, no de ozono. Los datos de la gráfica 1 fueron obtenidos usando el sensor remoto de la Sedema en el año 2005. Este sensor mide la contaminación de los automóviles que pasan en calles a nivel, con velocidad constante, y toma una fotografía de la placa, con lo que se obtiene información sobre uso, marca y modelo del coche. Los datos de los

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La contaminación atmosférica y la nueva verificación vehicular

ón atmosférica cación vehicular Ozono 15 h

NO2 11 h

SO2 11 h

CO 11 h

120 Imeca promedio móvil, 30 días, 5 estaciones 100 80 60 40 20 0 03/01/2006

03/01/2008

02/01/2010

02/01/2012

01/01/2014

01/01/2016

Gráfica 3. Valores máximos de ozono desde 1990 hasta 2016. Los valores de precontingencia se fueron bajando, según disminuía el ozono Fases del PCAA a lo largo del tiempo (Todas las unidades están en ppb)

500 450

Fase II Fase I Precontingencia

475

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330 276

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265 221

200 150

276 271 265 259 254 265 221 216 210 205 194 185 185 188 183 177 172 166 155 155

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1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Contingencias y la CAMe La CAMe no reconoce que las contingencias ambientales actuales son inducidas; se deben a que desaparecieron la precontingencia y bajaron el límite de contingencia en 35 imeca. Hasta 2016, bajaba la contaminación y la CAMe reducía los límites, de manera que hubiera pocas contingencias; ahora los bajaron mucho para alcanzar la fase I y afectaron a 22 millones de habitantes al declararse numerosas contingencias (véase gráfica 3). El sector salud informa que se exacerban muchas enfermedades, pero no da cifras para sustentar sus afirmaciones. El Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias (5 de mayo 2016) declaró que no hubo un incremento en las consultas con la contingencia. Pemex, por su parte, declara que tenemos gasolinas de 30 ppm de azufre desde 2009, lo cual no se demuestra con la gráfica 2; de ser así, la contaminación habría bajado de 30 a 40% en los cuatro contaminantes mostrados. Los representantes de Pemex dicen tener

Gráfica 2. El promedio móvil a 30 días, medido a la hora pico para el promedio de cinco estaciones, demuestra que desde 2006 la contaminación es prácticamente constante, con un ligero decaimiento

Concentración (ppb)

341 microbuses medidos se organizaron en orden creciente de concentraciones; el eje horizontal es el número de orden entre 341, siendo 1 el valor mayor, para poder comparar muestras con diferente número de vehículos. Estas campañas de sensor remoto se hacen cada año, pero no se han vuelto a publicar los datos de taxis y microbuses, y agradezco a la Sedema que me haya permitido publicarlos; en las circunstancias actuales esto debería hacerse para demostrar que taxis y microbuses ya no contaminan más que los coches privados. Sin embargo, de 2005 a abril de 2016 no se observa una reducción fuerte en la contaminación, medida en la gráfica 2, que indique mejoras en el transporte público. La Suprema Corte de Justicia de la Nación dictaminó que los coches debían clasificarse por sus emisiones, sin tomar en cuenta su antigüedad. Esto causó que, de julio a diciembre de 2015, la mayoría de los coches lograran el holograma 0, es decir, prácticamente se canceló el HNC. Graficando los valores de las concentraciones medidas en el aire de la ZMVM por la Sedema de 2006 a abril de 2016, se encuentra que la contaminación no subió el 70% pronosticado para diciembre de 2015.

Año

PCAA: Programa de Contingencias Ambientales Atmosféricas.

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La contaminación atmosférica y la nueva verificación vehicular

CO-5024

Gráfica 4. Emisiones de monóxido de carbono en volumen 1.6 VW-Sedán 1990 1.4 1991 1992 1993 1.2 1994 1995 1996 1 1997 1998 1999 0.8 2000 0.6 0.4 0.2 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Tabla 1. Emisiones 2012 en toneladas/año Tipo

NOX

2,934,203

138

392,051

50,566

58,891

SUV

810,279

157,039

17,808

20,229

Taxis

247,562

302,387

39,204

24,034

73,584

117,967

12,311

10,367

Microbuses

35,176

136,026

11,200

14,656

Pick<3.8T

446,143

147,759

13,931

18,263

Tractocamiones

74,305

26,805

17,724

4,400

Autobuses

50,734

48,325

29,122

7,301

V>3.8T

168,176

119,278

14,190

10,811

Motocicletas

172,162

130,248

3,264

30,470

556

397

132

Autos privados

Combis

Metrobuses

Número

427

SO2

COV

análisis de cada etapa del proceso de comercialización, pero no presentan los correspondientes al azufre. El titular de la Semarnat da cifras de disminución de la contaminación, pero no muestra de qué manera fueron calculadas o medidas. Se afirma que los NOX se deben en 88% a los coches, pero de 1996 a 2016 han bajado muy poco y el parque vehicular sigue creciendo. Los costos de estas contingencias son millonarios; los afectados se quejan, pero no hay ningún resultado práctico. Cuando se declara contingencia se cierra el 20% de las gasolineras, lo cual incrementa la contaminación, pues los automovilistas que requieren combustible y no lo encuentran tienen que buscarlo, de tal manera que contaminan más y complican el tráfico –con lo que también se contamina más. Nuevos límites en la revisión obligatoria La CAMe declara que ya definió los nuevos límites para otorgar los hologramas 0, 00, 1 y 2 para el siguiente semestre, pero no ha hecho públicos dichos valores;

también debe publicar las curvas de las emisiones medidas en este semestre para los vehículos revisados y mostrar datos de los coches anteriores a 2005 y posteriores a 2006 para probar su afirmación de que el uso del sistema OBD (on board diagnostics, una computadora con la que deben contar los vehículos a partir de 2006) garantiza bajas emisiones. Sólo necesitan tener los datos y acomodarlos en orden creciente de emisiones, y normalizar el eje horizontal a 100 para que, marcando los límites escogidos, sepamos el porcentaje de coches que aprueban dicho límite y entendamos el razonamiento de quienes los determinaron. Los datos de los verificentros deberían ser publicados cada mes para dar a conocer los detalles de las emisiones de cada marca y sus diferentes modelos, así como su variación con los años. En la gráfica 4 se da un ejemplo para el porcentaje de monóxido de carbono en volumen, medido en el año 2000 (Riveros, 2000). Al multiplicar por 100 el eje horizontal se obtiene el porcentaje de coches medidos. Marcando en el eje vertical los nuevos límites, se podría estimar el porcentaje de coches aprobados para cada límite. El titular de la Semarnat declaró que una ventaja de usar el OBD para medir las emisiones es que se puede bajar alguna aplicación a la computadora y saber de antemano el holograma correspondiente a cada coche. Bajando varias aplicaciones, comprobé que el OBD está hecho para dar mantenimiento preventivo y correctivo a los automóviles, no para medir las emisiones. Puesto que las computadoras fallan intempestivamente, la CAMe no tiene derecho a negar la circulación de un coche porque un foquito se encienda en el OBD; solamente lo puede hacer si emite más contaminantes de los permitidos. Además, hace falta comprar una interfase que permita comunicarse con la computadora del auto. También tienen que explicar cómo van a convertir las concentraciones medidas en puntos por billón (ppb) a emisiones en gramos/kilómetro mencionadas en su Norma de Emergencia, emitida sin que haya emergencia. Otorgar hologramas por las emisiones medidas en gramos/kilómetro es un cambio radical respecto al criterio anterior de medir solamente las concentraciones en los tubos de escape. Tenemos autos con motores muy chicos y rendimientos cercanos a 20 km por litro de gasolina, y coches con motores muy potentes y rendimientos de 4 km por litro de gasolina. El motor grande tiene un flujo de gases de escape cinco veces mayor; si tiene el catalizador de tamaño adecuado, puede tener la misma concentración en los gases de escape, pero emite cinco veces más gramos por kilómetro. Debido a la contaminación que tenemos, parece justo desalentar el uso de motores de alta potencia mediante el control de sus emisiones en gramos/kilómetro. Uso del Inventario de Emisiones 2012 El Inventario de Emisiones de la Zona Metropolitana del Valle de México más reciente es el del año 2012. En la

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La contaminación atmosférica y la nueva verificación vehicular

Tabla 2. Emisiones entre número de emisores (kg/año/vehículo) Tipo

SO2

NOX

COV

Autos privados

0.00

13.36

1.72

2.01

SUV

0.01

19.38

2.20

2.50

Taxis

0.02

122.15

15.84

9.71

Combis

0.04

160.32

16.73

14.09

Microbuses

0.12

386.70

31.84

41.66

PICK+3.8T

0.01

33.12

3.12

4.09

Tractocamiones

0.01

36.07

23.85

5.92

Autobuses

0.02

95.25

57.40

14.39

V>3.8T

0.02

70.92

8.44

6.43

Motocicletas

0.00

75.65

1.90

17.70

Metrobuses

0.00

130.21

92.97

30.91

Gráfica 5. Datos horarios del ozono en las 35 estaciones de la ZMVM. Se muestra que los días 15 y 16 de marzo la contaminación fue la misma, y el 16 se sacaron de circulación 1.1 millones de coches Ozono-10 al 18 de marzo de 2016 (1 millón de coches menos los días 16 y 17)

250

PreC – 177 ppb, C – 210 ppb

ppb

200

150 100 50 0 10/03/16 01:00 ACO IZT TAH AJM

12/03/16 07:00

ATI CAM LLA LPR TLI TLA MPA BJU

MON MER TPN INN

CHO NEZ UAX GAM

14/03/16 13:00 COY PED UIZ

CUA SAG VIF

16/03/16 19:00 CUT SFE XAL

FAC SJA CCA

HGM SUR MGH

tabla 1 se muestran los datos de las emisiones calculadas por la Sedema en toneladas/año para los diferentes tipos de vehículos en circulación. Podemos ver que los autos privados son los mayores emisores, pero sumando taxis, combis, microbuses y autobuses, el transporte público es el que más emite. Para propósitos de control, es mejor dividir el total de las emisiones entre el número de emisores, como se muestra en la tabla 2. Las emisiones están en kilogramos anuales por vehículo. Podemos ver que controlar las emisiones de microbuses, combis, taxis y autobuses es la manera más rentable de reducir la contaminación en la ZMVM. Por ser pocos, la inversión necesaria es mucho menor. Los errores de la CAMe El principal error de la CAMe es no reconocer que ningún programa HNC ha bajado la contaminación por ozono,

aunque la mejor demostración la tuvimos en los días del 10 al 18 de marzo de 2016. Los días 10 y 11 hubo un viento muy fuerte que tiró postes y árboles, pero que bajó la contaminación. Los días 15 y 16 hubo vientos muy parecidos, pero el día 15 circularon todos los coches y el 16 la CAMe decidió sacar de circulación 1.1 millones de ellos, sin importar el holograma que tuvieran: en ambos días la contaminación fue la misma. Se demostró así que el HNC no reduce la contaminación. En la gráfica 5 se muestran los datos horarios del ozono en las 35 estaciones de la ciudad. El error de mayores consecuencias es haber sacado de circulación, de abril a junio de 2016, al 20% de la flota vehicular de lunes a sábado. Se cancelaron los hologramas, con lo que se fomentó la compra de coches viejos para poder circular (de nada sirve tener uno nuevo, si de cualquier forma no lo dejarán circular). En las carreteras de entrada a la ZMVM hubo miles de vehículos varados, y en la ciudad, metro y metrobuses estuvieron saturados por horas; ambos sistemas carecen de suficientes vehículos en las horas pico en días normales, pero con las decisiones de la CAMe se vieron desbordados. El error más fácil de entender es el cierre de las gasolineras en las contingencias. Se dice que es para reducir la contaminación, pero si no está abierta la gasolinera que un conductor suele utilizar, buscará otra y así contribuirá a generar más tráfico y más contaminación. La CAMe sabe que hay gasolineras sin recuperación de vapores, y aun así permite que sigan funcionando. En la Ciudad de México, las contingencias pueden ser por ozono o por partículas PM10, pero las partículas las emiten los motores diésel, la industria y la combustión que produce humo, es decir, en contingencia hay que cancelar a esos emisores, pero la CAMe decreta el HNC aunque la contaminación sea por partículas, y así veta los motores de gasolina, que no son los principales emisores. Por otro lado, recomienda que el HNC se aplique en provincia, donde el ozono no es el problema, sino las partículas. La CAMe no reconoce que el HNC no funciona porque se permite que taxis y microbuses, vehículos de uso intensivo, emitan más contaminantes que los vehículos privados que sacan de circulación. Esperamos tener algún día autoridades que se preocupen y se ocupen de resolver con seriedad los múltiples problemas de la contaminación

Referencias Riveros, H. G. (2000). Emisiones vehiculares. El placer de entender. www.fisica.unam.mx/personales/hgriveros Riveros, H. G. (2009). Análisis del programa “Hoy No Circula”. Ciencia (1) 60: 76-83 Secretaría de Medio Ambiente del DF, Sedema (2006) www.prote.com. mx/documentos/sensor_remoto2.pdf ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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MEDIO AMBIENTE

Circular o respirar El pasado 5 de abril, la Comisión Ambiental de la Megalópolis (CAMe) implementó medidas extraordinarias de gestión ambiental con objeto de hacer frente a la llamada “temporada de ozono”. La disminución de los umbrales de detonación de la fase 1 de contingencia ambiental, el endurecimiento en la restricción de la circulación a vehículos particulares, el cierre de gasolineras que no cuenten con equipos de recuperación de vapores, etcétera, han puesto en primera plana un tema ambiental de gran relevancia, como lo es la calidad del aire. El periodo fijado por la CAMe terminó el pasado 30 de junio, y vale la pena hacer un recuento de las grandes interrogantes y conclusiones que podemos obtener de este aparente estado de emergencia ambiental. JORGE MACÍAS Economista con maestría en Economía ambiental y desarrollo económico. Trabajó en el Centro de Investigaciones Estratégicas para México, a cargo de proyectos sobre la competitividad y eficiencia de Pemex, entre otros. En la CAMe fue director general adjunto de Desarrollo Urbano Sustentable. Es director de Desarrollo Urbano y Accesibilidad en CTS Embarq México.

CDMX.GOB.MX

Debería ser evidente para todos la importancia que el aire tiene en nuestra vida. Una persona puede vivir sin comida por tres semanas, sin agua por tres días pero sin aire sólo tres minutos. Esta condicionante es llamada “regla de tres de la supervivencia”. Incluso considerando las mayores proezas humanas, el récord mundial sin comida es de 74 días, de Terence MacSwiney; sin agua, de 18 días, de Andreas Mihavecz, y sin respirar, de 11 minutos y 35 segundos por Stephan Mifsud en 2009. Las marcas sin agua y sin comida son 2,200 y 9,200 veces más largas, respectivamente, que la lograda sin respirar. Si bien estos números y su importancia pueden rayar en la obviedad, lo cierto es que nuestras acciones no corresponden: no pedimos agua potable con la misma magnitud con la que exigimos aire puro. ¡La preocupación por la pureza de nuestra agua nos llevó en 2014 a ser la nación que más agua embotellada consumía en el mundo entero! Las estadísticas en el portal Statista muestran que, mientras un mexicano consumía 265 litros de agua embotellada, una persona en Estados Unidos consumía solamente 130 litros anuales. Este fenómeno nos lleva a problemas ambientales extremos debido a la sobrerreacción de la población ante el problema social de provisión de servicios de agua potable; sin embargo, es relevante evaluar la aparente desconsideración a los retos de la calidad del aire dentro de nuestra cultura. Un hombre adulto necesita 1.5 litros diarios de agua, aproximadamente; en contraste, el adulto promedio requiere 14,400 litros de aire cada día. Si bien es de particular dificultad hacer una comparación de estos elementos básicos, es claro que ambos temas deberían tener en nuestras vidas la misma relevancia, y, sin embargo, en la práctica no se la damos.

El cambio normativo orilló a eliminar la edad como determinante para el reparto de hologramas.

Muchos de nosotros poco sabíamos de la importancia del ozono y qué efectos podía tener en la propia salud o en la de nuestros hijos, e incluso lo ignorábamos. Tal como se puede ver en el portal Aire de la Ciudad de México, el ozono se vuelve relevante para la salud

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Circular o respirar

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ciones respiratorias previas como alergias o asma, y también las que, por sus condiciones de edad, son más susceptibles a afectaciones; en este grupo encontramos a niños y adultos mayores. El reto de salud pública al que nos enfrenta la calidad del aire no es nuevo, y de hecho los principales estudios de la OCDE y la Organización Mundial de la Salud en la materia estiman que para 2060 habrán muerto en el mundo entre 6 millones y 9 millones de Como ciudadanos podemos usar y exigir más bicicleta, más transporte público y personas por enfermedades relacaminar más. cionadas con la calidad del aire. En particular, en México se estima cuando se halla en nivel de superficie: “en áreas urbanas que anualmente fallecen alrededor de 20 mil personas. se produce cuando los óxidos de nitrógeno (NOX) y los Para ponerlo en perspectiva, este monto concuerda compuestos orgánicos volátiles (COV) reaccionan en la casi exactamente con el número total de homicidios atmósfera en presencia de luz solar”. Es decir, el ozono previstos para 2016 en el país. Es decir, mueren unas se forma por la mezcla de gases llamados “precursores 55 personas diariamente tanto por calidad del aire como de ozono” y también por la incidencia de la radiación por homicidios en México. solar sobre ellos; esta última depende prioritariamente de las condiciones meteorológicas del día. Emergencia ambiental Respecto a los efectos en la salud, se puede decir Como en todo evento de emergencia, en el tema amque “el ozono es un fuerte oxidante que en altas conbiental se conjuntaron tres elementos desafortunados: centraciones produce irritación en los ojos y en las vías condiciones meteorológicas desfavorables, modificarespiratorias, y disminuye la función respiratoria”. En ción en las normas y umbrales de activación de contintérminos coloquiales, respirar ozono es como inhalar gencias y cambio en las reglas de caracterización del ácido o como raspar el aparato respiratorio; produce programa Hoy No Circula. condiciones propicias para infecciones respiratorias u En cuanto al primer elemento, se debe destacar que oculares de la misma manera que un raspón mal atenla temporada de ozono ocurre invariablemente en los dido puede causar infecciones. meses de abril a julio, una temporada cálida-seca debiEs importante destacar que este contaminante do a las altas temperaturas y a las pocas lluvias. Estas es diferente del que vemos cuando nos encontramos condiciones meteorológicas estacionales propician la “chimeneas rodantes”. El humo que vemos es hollín, formación de ozono, y es por ello que la mayoría de las llamado “material particulado” o “PM”. Este tipo de precontingencias en el pasado también ocurrieron en contaminantes es relevante por su tamaño, por ello se estos meses. Aunado a ello, este año las condiciones usan los términos “PM 10” o “PM 2.5”, que se refieren a de estabilidad meteorológica se han exacerbado debido partículas menores a 10 micrómetros o a 2.5 micrómeal fenómeno meteorológico de La Niña, que lleva a un tros, respectivamente. El tamaño es relevante porque estancamiento de los vientos y, por lo tanto, a una menor el cuerpo humano no tiene ninguna protección natural posibilidad de dispersión de los contaminantes. para filtrar partículas menores a 10 micrómetros. Tales Respecto al segundo elemento, la norma oficial emisiones pueden comprender desde fuentes naturales mexicana que determina los niveles de exposición permicomo polvo, polen o escamas de piel hasta químicos tidos y las bases para definir el índice de calidad del aire cancerígenos. Sin considerar la peligrosidad específica fue modificada en octubre de 2014. Antes la norma deterde los compuestos que los conforman, estas partículas minaba que la fase 1 se activara con niveles de 194 parse alojan en nuestros pulmones y alveolos. tes por billón; después de la actualización, ésta se moSi bien la actual etapa de medidas extraordinarias dificó a 185 ppb. Aunado a ello, en las condiciones de se enfoca en el ozono, es destacarse que los PM son emergencia actuales la CAMe decidió detonar la fase igualmente importantes para la salud de la población, de emergencia ambiental a las 155 ppb (pasó de 180 a en especial de los grupos vulnerables, ya que éstos 150 en índice de calidad del aire), es decir, se incrementó son más susceptibles a sufrir problemas respiratorios en 20% la exigencia de los estándares de calidad del al exponerse a las condicionantes irritantes del ozono o aire en la zona metropolitana. En resumen, nos volvimos a los múltiples problemas y obstrucciones derivados de más estrictos con nosotros mismos y esto no es del todo las partículas. Son aquellas personas que sufren condimalo; sin embargo, el salto podría parecer despropor-

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Circular o respirar

cionado, ya que bajar 20% las condiciones ambientales de un día a otro representa un reto importantísimo para cualquier autoridad ambiental en el mundo. Con este panorama, se tiene que acelerar la necesidad de contar con un programa integral efectivo de gestión de la calidad del aire. Si no lo hacemos, sería como pasar a un estudiante regular de 5º de primaria a 2º de secundaria de un día a otro. El tercer elemento: el 3 de julio de 2015, la Suprema Corte de Justicia de la Nación determinó que el reparto de hologramas o la caracterización vehicular por parte de los programas de verificación vehicular y Hoy No Circula debían hacerse con base en los límites de emisión y no en la edad del vehículo, esto debido a que la corte estimaba que se rompía el principio de equidad en la norma. El cambio orilló a los gobiernos de la megalópolis a eliminar la edad como determinante del reparto de hologramas, y por tanto del Hoy No Circula. Puesto que la edad funcionaba como una variable aproximada muy eficiente de los niveles de emisiones (por estar ligada directamente al avance tecnológico y al nivel de mantenimiento) y como medida para evitar la corrupción en los verificentros, por mucho tiempo no había habido necesidad de revisar los límites de emisión y quedaron muy laxos.

uuEl material particulado es relevante por su tamaño, porque el cuerpo humano no tiene ninguna protección natural para filtrar partículas menores a 10 micrómetros. Tales emisiones pueden comprender desde fuentes naturales como polvo, polen o escamas de piel hasta químicos cancerígenos. Sin considerar la peligrosidad específica de los compuestos que los conforman, estas partículas se alojan en nuestros pulmones y alveolos. Se estima que el número total de hologramas con posibilidad de circular diariamente se incrementó en poco más de un millón de vehículos. También vale la pena destacar que, si bien muchos medios le han dado importancia al nuevo reglamento de tránsito, el incremento del número de hologramas cero es mucho más relevante que el pedir 50 km/hora a una flota que tiene promedios de velocidad de menos de 12 kilómetros por hora. ¿Qué se puede hacer? En la propuesta pública que los miembros del Comité Científico Asesor hicieron llegar el pasado 2 de junio a los gobernadores de las entidades que conforman la

Circular o respirar

uuEn particular, en México se estima que anualmente fallecen alrededor de 20 mil personas por enfermedades relacionadas con la calidad del aire. Para ponerlo en perspectiva, este monto concuerda casi exactamente con el número total de homicidios previstos para 2016 en el país. Es decir, mueren unas 55 personas diariamente tanto por calidad del aire como por homicidios en México. varias medidas para protegernos y para contribuir a la salud de todos. A continuación se enumeran algunas de ellas: 1. Mantener el vehículo en buenas condiciones. 2. Usar el vehículo de manera responsable. 3. Usar y exigir más bicicleta, más transporte público y caminar más. 4. Como empresa, mantener la flota de vehículos en buenas condiciones. 5. Informarse y conocer sobre la calidad del aire. 6. Vigilar, monitorear y apoyar la actuación responsable de las instituciones ambientales. 7. Informarse, conocer y elegir mejor a los proveedores de servicio, equipos y productos en función de su historial de cumplimiento y su compromiso social y ambiental. 8. Revisar los tanques y conexiones de gas para evitar fugas. 9. Contribuir con la denuncia y prevención de incendios, tanto en tiraderos como en zonas agrícolas y forestales. Por último, si bien el pasado 30 de junio acabó el periodo de emergencia ambiental y las restricciones de circulación terminaron para todos aquellos autos con holograma cero o doble cero, es primordial entender que este periodo de sacrificio ciudadano sería perenne si como individuos no alimentamos nuestra empatía hacia las personas menos favorecidas y que no cuentan con un vehículo. Se debe entender que 70% de los viajes se realizan por otros medios que no son el automóvil. Para todos ellos, el día sin auto que sufrieron las personas con vehículo es un día normal los 365 días del año. Por ello, pedimos a los automovilistas que se sumen al llamado a mejorar el sistema de transporte público y la infraestructura peatonal y ciclista, y a fortalecer las instituciones ambientales y de movilidad FOVISSSTE.GOB.MX

megalópolis se dice: “El reto social de la calidad del aire en la ZMVM no puede ser resuelto por una sola institución, organización o dependencia, ni tampoco puede ser solucionado con una sola propuesta o corrigiendo un solo sector. Se necesitan propuestas integrales que resulten de un proceso técnico y científico, coordinado, multiactor y consensuado, donde la cohesión entre las principales instituciones científicas y académicas del país se hace relevante para resolver el gran reto que tenemos en materia ambiental y de salud pública.” La propuesta de actuación de las instituciones que conforman el comité va en el sentido correcto, pues busca atacar de manera conjunta todas las fuentes de emisión relevantes (móviles, fijas, aéreas y naturales). Esta propuesta derivó en 35 líneas concretas de actuación que buscan influir en la calidad del aire en el corto plazo. A ella podemos sumar las que hicieron llegar de manera independiente centros de investigación reconocidos en el plano nacional e internacional, como el Centro Mario Molina y el Centro de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM. Estas propuestas estipulan medidas generales de actuación que deben ser analizadas y evaluadas por las autoridades ambientales para traducirlas en un programa oficial de gestión ambiental de la calidad del aire. Incluso los miembros del Comité Científico Asesor ya hacen un llamado específico a que se convoque a grupos de trabajo y que éstos sean orientados a definir de manera más puntual las rutas críticas, plazos, autoridades responsables, hitos de progreso y financiamiento requerido para el logro de cada una de las acciones. Si bien las acciones descritas únicamente consideran actividades de las autoridades gubernamentales y son de índole primordialmente regulatoria o programática, es necesario recalcar que existe una corresponsabilidad ciudadana. Como ciudadanos podemos tomar

El ozono es un fuerte oxidante que en altas concentraciones produce irritación en los ojos y en las vías respiratorias, y disminuye la función respiratoria.

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TÚNELES

Experiencias en los suelos blandos de la Ciudad de México La construcción de túneles en los suelos blandos de la Ciudad de México ha evolucionado significativamente desde la segunda mitad del siglo XX, y seguido los desarrollos tecnológicos que sobre el particular ha habido en el mundo. Gracias a las nuevas máquinas mecanizadas de tuneleo y de frente presurizado, es posible ahora construir túneles en los suelos blandos arcillosos más rápido, con mayor seguridad y con menores impactos nocivos en el área vecina. JUAN JACOBO SCHMITTER MARTÍN DEL CAMPO Ingeniero civil con maestría en Mecánica de suelos. Fue ayudante de investigador e investigador auxiliar en el Instituto de Ingeniería de la UNAM. De 1965 a 2014 trabajó en el Grupo ICA. Es asesor geotecnista.

Cuando al principiar la segunda mitad del siglo pasado los constructores de colectores de drenaje detectaron que ya no era seguro instalarlos en zanjas relativamente profundas en el subsuelo arcilloso de la Ciudad de México, sus asesores les recomendaron construirlos “en túnel”. Siguiendo esta sabia pero no muy precisa recomendación, los constructores interpretaron que habría que aplicar un procedimiento “convencional” de tuneleo, utilizando para ello marcos metálicos y retaque de madera, como se visualiza a manera de ejemplo en la figura 1. Como era de esperarse, esta primera experiencia tunelera llevada a cabo en los suelos blandos de la Ciudad de México terminó en desastre, al colapsarse durante un fin de semana el incipiente túnel en construcción, probablemente por falta de una “contrabóveda” en su base.

Figura 1. Túnel construido mediante procedimiento “convencional”.

Este infortunado accidente causó gran sorpresa entre los constructores de la época, quienes pronto investigarían sobre el particular para esclarecer lo sucedido y para identificar qué equipos y procedimientos debían aplicarse en lo sucesivo para evitar nuevos fracasos. Basándose en experiencias mundiales, los estudiosos del tema pronto detectarían la necesidad de utilizar “escudos” (según terminología de los caballeros feudales) para la construcción segura de túneles en suelos blandos; se trata de estructuras metálicas cilíndricas que al hincarse en el terreno permiten mantener abierto el hueco recién excavado, mientras que bajo su protección se coloca el soporte inicial que lo mantendrá abierto. Desde entonces, los escudos y el soporte inicial que éstos permiten colocar han sido herramientas fundamentales para construir túneles en el ambiente urbano de la Ciudad de México. Proceso de tuneleo A modo de preámbulo, en lo que sigue se describe de forma sucinta lo que ocurre en el material que rodea a un túnel durante su proceso constructivo. • Cuando se excava un túnel, el terreno vecino experimenta un significativo cambio de esfuerzos, principalmente de compresión, que da origen a la llamada “presión secundaria”. • La responsabilidad de carga que tenía el material retirado se transfiere al terreno vecino, el cual, además de soportar los esfuerzos que le eran propios, tendrá que soportar los de la “presión secundaria” generada por la excavación.

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Experiencias en los suelos blandos de la Ciudad de México

• Si los materiales vecinos al túnel recién excavado son competentes (que no es el caso de los suelos blandos), se apretujarán entre sí y formarán como “acto reflejo” un “anillo de carga” que impedirá que el hueco recién excavado se cierre. • Por lo contrario, si los materiales vecinos al túnel son incompetentes (como ocurre en el caso de los suelos blandos), al apretujarse entre sí tenderán a desmoronarse o a plastificarse y eventualmente fallarán; en consecuencia se cerrará el hueco recién excavado. Es en este caso que la utilización de un escudo resulta indispensable. Escudos utilizados en la Ciudad de México Los viejos tuneleros de la ciudad contaban que sus primeros escudos fueron diseñados y construidos en talleres mecánicos locales, donde les agregaban una suerte de gatos de empuje similares a los utilizados en los camiones de volteo de la época (incluso se decía que los de una cierta marca eran los mejores). Entre las primeras experiencias tuneleras realizadas con estos escudos en la ciudad, destaca la construcción de la prolongación sur del Gran Canal, bajo la avenida que conduce al aeropuerto internacional, realizada a principios del decenio de 1960.

uuLos viejos tuneleros de la ciudad contaban que sus primeros escudos fueron diseñados y construidos en talleres mecánicos locales, donde les agregaban una suerte de gatos de empuje similares a los utilizados en los camiones de volteo de la época (incluso se decía que los de una cierta marca eran los mejores). Entre las primeras experiencias tuneleras realizadas con estos escudos en la ciudad, destaca la construcción de la prolongación sur del Gran Canal, bajo la avenida que conduce al aeropuerto internacional, realizada a principios del decenio de 1960. Cabe hacer un justo reconocimiento al entusiasta apoyo que los tuneleros de la época recibieron de las autoridades de la histórica Dirección General de Obras Hidráulicas del Distrito Federal, y en especial de su director, para desarrollar los equipos idóneos que en su momento les permitieron construir los primeros túneles de la Ciudad de México. Escudos históricos Los escudos de rejillas y de frente abierto fueron utilizados durante los sesenta y los setenta para la construcción de los primeros colectores troncales de la ciudad y para los primeros tramos de los interceptores Central y del Oriente del Drenaje Profundo, respectivamente. Para los tramos del Interceptor Central construidos en arcillas de baja resistencia se utilizaron estos mis-

mos escudos de frente abierto en combinación con un sistema de presurización estabilizadora mediante aire comprimido, para lo cual se agregaron esclusas de rezaga y de personal empotradas en un mamparo estanco que permitía mantener presurizado el túnel en proceso de construcción. Extracción

Eliminación Lodo (*) delgado Medidores de densidad

Lodo grueso * Eliminación

Inyección

Figura 2. Esquema del funcionamiento de un escudo presurizado con lodo.

Escudos presurizados Cuando la utilización del sistema de presurización frontal mediante aire comprimido llegó a límites que podían afectar la salud del personal que trabajaba en el ambiente hiperbárico, se buscó otra solución con la cual no tuvieran que someterse a tales condiciones. Se encontraron primero los llamados “escudos presurizados con lodo”, identificados en inglés como slurry shields, y después los escudos EPB o de presión balanceada de tierra, cuya utilización en la Ciudad de México y sus alrededores se ha generalizado. Los slurry shields (véase figura 2) permiten presurizar el frente con lodo bentonítico mientras se realiza mecánicamente la excavación del terreno a sección completa y el material cortado se mezcla con el lodo para su retiro del frente de excavación mediante bombas centrífugas. En la superficie del terreno se instalan grandes tanques de lodo, tanto para procesar y eliminar el lodo “grueso” sobrante que proviene del frente en excavación como para reacondicionar una parte de éste y convertirlo en lodo “ligero”, que regresa al frente para continuar el ciclo. Cabe mencionar que, para el caso de la Ciudad de México, el lodo utilizado tanto para presurizar el frente como para transportar el material excavado ha sido formado con el mismo suelo arcilloso extraído, al que se le agrega otro tanto en peso de agua para hacerlo bombeable. Con este concepto de escudo, en diámetros de 4.00 y 6.24 m, se construyeron varios colectores semiprofundos de la ciudad y los tramos finales del resto de los interceptores del Sistema de Drenaje Profundo, respectivamente. El escudo presurizado con el propio material excavado (EPBS) (véase figura 3) utiliza el mismo material en proceso de excavación para presurizar el frente a un

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valor preestablecido, para lo cual cuenta con un tornillo sinfín que funciona como válvula reguladora. Se utilizó por primera vez en México para la construcción del Túnel Río de la Compañía, donde el material arcilloso excavado fue extraído mediante bombas de pistones similares a las utilizadas para el manejo y colocación del concreto fresco. Cabe mencionar que para hacerlo bombeable fue necesario añadir casi 10% de agua respecto al peso del suelo excavado. En la figura 4 se muestra una vista del túnel en construcción, con la tubería metálica que se utilizó para extraer mediante bombas de pistones el suelo excavado. En este tipo de escudos es común añadir al terreno en proceso de excavación productos químicos “acondicionadores” que le proporcionan propiedades especiales para su manejo y remoción. Este mismo concepto de escudo se ha utilizado en otros túneles de la Ciudad de México y zonas vecinas, por ejemplo en el tramo subterráneo de la línea 12 del metro (véase figura 5), el Emisor Oriente, el Emisor Poniente II, el túnel Churubusco-Xochiaca, el túnel Chimalhuacán II y el túnel Canal General. Dovelas El soporte inicial que se instala con ayuda de los escudos utilizados en la Ciudad de México, por lo común llamado “endovelado”, ha sido resuelto de manera predominante mediante dovelas (segmentos) prefabricadas de concreto armado que, al unirse entre sí, forman anillos relativamente flexibles; al deformarse éstos dentro de límites aceptables por causa del diferencial de presiones horizontal y vertical presentes en el subsuelo, mitigan de alguna manera la generación de momentos flexionantes (Peck, 1969). En los históricos escudos de rejillas, el soporte inicial se formaba mediante anillos de 390 cm de diámetro exterior y con dovelas de 20 cm de espesor, a razón de 14 piezas de concreto simple, con 40 cm de ancho, ajustadas de forma artesanal a su posición final mediante una cuña de madera. Por su parte, los históricos escudos de frente abierto permitían instalar anillos de 610 cm de diámetro exterior, con dovelas de 25 cm de espesor, utilizando 11 piezas más cuña por anillo, todas de concreto armado. Más adelante se redujo el número de piezas a cuatro más cuña por anillo. En esa época no se utilizaban sellos entre dovelas y todos los anillos eran “normales”, es decir, vistos desde arriba tenían una proyección rectangular, por lo que para adecuarlos a las curvas del túnel era necesario colocar ajustes de madera entre ellos. Otra particularidad de estas dovelas es que la cuña para cerrar el anillo se colocaba en dirección radial. Más adelante, durante la puesta en operación de los slurry shields presurizados con lodo bentonítico, se puso en operación un endovelado de cinco piezas más cuña. En esta modalidad se combinaban anillos “normales” (con proyección vertical rectangular) y anillos “correc-

Figura 3. Esquema de un escudo EPB.

Figura 4. Túnel en construcción. En el lado izquierdo se muestra el tubo por el que se extrae el material excavado.

tivos” (con proyección vertical trapezoidal). Con ello se logró un mejor ajuste del endovelado a los tramos curvos del túnel. Cabe mencionar que a partir de estas primeras experiencias con escudos presurizados se han utilizado sistemáticamente sellos (bandas de estanqueidad) entre dovelas, para hacerlas estancas. Por último, en la época reciente se han estado utilizando los denominados anillos “universales” (véanse figuras 4 y 6), cuya proyección vertical es trapezoidal, es decir, todos son “correctivos” y son colocados en posición de manera óptima con ayuda de un programa de computadora. De manera adicional, es de destacar que la cuña se coloca en dirección paralela al eje principal del túnel en construcción. Amenazas geotécnicas Durante la construcción de túneles con escudo en los suelos blandos de la ciudad y zonas vecinas, se han detectado varias amenazas derivadas de las particulares condiciones geotécnicas del subsuelo arcilloso, que en lo que sigue se comentarán brevemente. Hundimiento regional Este conocido fenómeno presente en el subsuelo arcilloso de la Ciudad de México desde hace varias décadas

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(Marsal y Mazari, 1959), detonado por la extracción de agua del subsuelo, puede inducir a través del tiempo cargas parásitas en el soporte inicial de los túneles y en su revestimiento definitivo, y provocarles deformaciones diferenciales significativas entre sus diámetros horizontal y vertical. Para identificar esta problemática, generalmente se realizan análisis mediante elemento finito, y con ayuda de mediciones sistemáticas de los diámetros horizontal y vertical del endovelado se confirma su eventual estabilización. Desconfinamiento del soporte inicial por presencia de grietas de tensión La presencia de grietas de tensión en el subsuelo arcilloso del Valle de México es un añejo fenómeno estudiado por investigadores como Eulalio Juárez Badillo (1959), quien explica que éstas generalmente se presentan al principio de la época de lluvias, cuando se generan encharcamientos semipermanentes que contribuyen a provocar cambios significativos de volumen en los suelos arcillosos que antes se han secado de forma parcial durante la época de secas.

uuCuando la utilización del sistema de presurización frontal mediante aire comprimido llegó a límites que podían afectar la salud del personal que trabajaba en el ambiente hiperbárico, se buscó otra solución con la cual no tuvieran que someterse a tales condiciones. Se encontraron primero los llamados “escudos presurizados con lodo”, identificados en inglés como slurry shields, y después los escudos EPB o de presión balanceada de tierra, cuya utilización en la Ciudad de México y sus alrededores se ha generalizado. aprontar el colado del revestimiento definitivo del túnel para impermeabilizarlo y detener con ello el fenómeno de deformación progresiva observado. Esta situación ha desaparecido de la práctica actual de tuneleo, ya que, como se mencionó antes, todas las dovelas que se instalan ahora llevan sellos (bandas de estanqueidad), y ello hace que el endovelado sea prácticamente impermeable. Falla por extrusión Asociada principalmente a una baja de la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos excavados, este tipo de falla ha quedado superada con el uso de escudos presurizados que estabilizan el frente, sea con aire comprimido (como en el pasado) o bien con lodo (slurry shields) o con el material en proceso de excavación (escudos EPB), como actualmente se hace.

Figura 5. Frente del escudo EPB utilizado en la línea 12 del metro.

Un caso particular de agrietamiento se ha presentado en la vecindad de ríos canalizados, donde se observa que sigue trayectorias paralelas al escurrimiento de éstos (Schmitter y Aguilar, 2010). La problemática detectada en algunos túneles que se construyen en la vecindad de ríos canalizados es que la presencia súbita de grietas de tensión provoca desconfinamiento momentáneo del endovelado y en consecuencia se engendran incrementos en su diámetro horizontal, también súbitos. Endovelado permeable Condición presente en algún túnel histórico construido en la época en que no se colocaban sellos entre dovelas; provocó incrementos significativos en el diámetro horizontal del endovelado, asociado a consolidación del suelo arcilloso vecino. Este fenómeno obligó a

Conclusiones De lo expresado anteriormente pueden establecerse las siguientes conclusiones generales: • La construcción de túneles en los suelos blandos de la Ciudad de México ha evolucionado significativamente desde la segunda mitad del siglo XX y seguido los desarrollos tecnológicos que sobre el particular ha habido en el mundo. • En un principio se utilizaron escudos diseñados y manufacturados en el ámbito local, equipados con gatos de empuje similares a los de los camiones de volteo de la época. Tabla 1. Avances máximos Escudo

Avances

De rejillas

80 a 120 m/mes

De frente abierto y con excavación manual. Con o sin presurización frontal de aire comprimido

110 a 185 m/mes

Mecanizado y con frente presurizado con lodo (slurry shield)

300 a 360 m/mes

Mecanizado y con frente presurizado con el propio material en proceso de excavación (EPB)

400 a 600 m/mes

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Tabla 2. Asentamientos y deformaciones diametrales Deformación diametral

Asentamientos máximos (cm)

(cm)

(% del diámetro)

20 a 55

14 a 35

2.2 a 5.6

Frente abierto. Presurizado con aire comprimido. Dovelas estancas. Sin inyección simultánea al avance

1.8

Frente abierto. Presurizado con aire comprimido. Dovelas estancas. Con inyección simultánea al avance

1.0

Mecanizado y con frente presurizado con lodo. Sin inyección simultánea al avance

2a3

0.3 a 0.5

Mecanizado y con frente presurizado con lodo. Con inyección simultánea al avance

1a2

0.2 a 0.3

Escudo Frente abierto. Presurizado con aire comprimido. Dovelas no estancas. Sin inyección simultánea al avance

• Más adelante se fabricaron escudos de frente abierto y con gatos frontales, diseñados por el consultor estadounidense Arthur P. Chase y fabricados en Querétaro, habilitados con equipos hidráulicos de otra empresa estadounidense. • Cuando se requirió construir túneles en los suelos arcillosos muy blandos de la ciudad, se utilizaron escudos presurizados (slurry shields) de la casa Okumura, fabricados en Japón. • Más recientemente, el primer escudo de presión balanceada de tierra que se utilizó para construir el Túnel Río de la Compañía fue fabricado por una empresa alemana. • Actualmente los escudos EPB que se utilizan en la mayor parte de los túneles en construcción han sido manufacturados principalmente por empresas estadounidenses y alemanas. • De acuerdo con la experiencia local, son los escudos EPB, de presión balanceada de tierra, los que parecen resolver de manera más rápida, eficiente y con menor impacto ambiental la construcción de

uuEl soporte inicial que se instala con ayuda de los escudos utilizados en la Ciudad de México, por lo común llamado “endovelado”, ha sido resuelto de manera predominante mediante dovelas (segmentos) prefabricadas de concreto armado que, al unirse entre sí, forman anillos relativamente flexibles; al deformarse éstos dentro de límites aceptables por causa del diferencial de presiones horizontal y vertical presentes en el subsuelo, mitigan de alguna manera la generación de momentos flexionantes. túneles en los suelos blandos de la ciudad y el Valle de México. • Gracias a las nuevas máquinas mecanizadas de tuneleo y de frente presurizado, es posible ahora construir túneles en los suelos blandos arcillosos más rápido, con mayor seguridad y con menores impactos nocivos en el área vecina. En las tablas 1 y 2 se presentan algunos datos generales comparativos que se relacionan con la construcción de túneles con escudo en suelos blandos de la Ciudad de México

Varillas K B

Tornillos 25 cm A3 A1 A2

Figura 6. Anillo de dovelas “universales” (todas correctivas).

Referencias Juárez Badillo, E. (1959). Teoría de grietas de tensión. Primer Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos y Cimentaciones. México. Marsal, R. J., y M. Mazari (1959). El subsuelo de la Ciudad de México. Primer Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos y Cimentaciones. México: Instituto de Ingeniería, UNAM. Peck, B. R. (1969). Deep excavations and tunneling in soft ground. Proceedings of the Seventh International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. State of the Art. México. Schmitter, J., y O. Aguilar (2010). Deformaciones diametrales bruscas medidas en el soporte inicial de un túnel, asociables a desconfinamiento súbito del mismo. Simposio sobre túneles y lumbreras en suelo y roca. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos. Asociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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ALREDEDOR DEL MUNDO

Construcción y reconstrucción de un gigante La central hidroeléctrica Sayano-Shúshenskaya, en funcionamiento desde 1978, es la mayor planta de Rusia y una de las más grandes del mundo por su capacidad instalada. Tiene 10 unidades generadoras de 640 MW, con una producción anual promedio de 26.8 TWh. Ubicada en una región geográfica compleja, en 2009 enfrentó una falla de proporciones catastróficas. El Yenisei es uno de los tres grandes sistemas fluviales que transcurren por el vasto territorio de Siberia, junto con el Ob y el Lena. Cada uno de ellos ha desempeñado un papel decisivo en la historia de Rusia; desde finales del siglo XVI hasta el XX estos grandes ríos y sus tributarios fueron las principales arterias de comunicación y transporte de ese impenetrable territorio. A principios del siglo XX, sin embargo, se incrementó la atención en los ríos como fuentes potenciales de energía hidroeléctrica. Los planificadores soviéticos se enfocaron particularmente en la cuenca del Yenisei, que se transformó en el foco de una extensa campaña que transformó el territorio de Krasnoyarsk en un enorme centro

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industrial. En términos estratégicos, el principal propósito fue proveer energía a una red de producción intensiva de plantas de aluminio en la región. El nombre Yenisei significa “gran río” en la lengua evenki de Mongolia, donde se origina; los ríos Pequeño Yenisei y Gran Yenisei confluyen en Kyzyl, capital de la república rusa de Tuvá, y ya como Yenisei este río fluye en dirección Norte por más de 3,200 km hasta el mar Kara, parte del Océano Glaciar Ártico. La cuenca del Yenisei, que incluye el río Angara, cubre 2 millones de kilómetros cuadrados aproximadamente; es la séptima más grande del mundo y la segunda de Rusia, atrás de la cuenca del Ob. Es en esta región siberiana en la República de Jakasia donde está situada la central hidroeléctrica SayanoShúshenskaya.

La construcción del proyecto Sayano-Shúshenskaya llevó décadas.

La era de las hidroeléctricas En 1954 arrancaron los trabajos en la gigantesca estación hidroeléctrica Bratsk a través del río Angara. A partir de entonces se detonaron también una serie de proyectos en el propio Yenisei. El primer gran componente fue la estación hidroeléctrica Krasnoyarsk, que comenzó a construirse en 1956 y se completó en 1972. A finales del decenio de 1950 comenzó la planificación para la aun más grande estación Sayano-Shúshenskaya, situada río arriba del Yenisei, en la parte sur. En esta región siberiana en la República de Jakasia, Rusia, el río se canaliza por el corredor Sayan, un estrecho de 182 km a través de la cordillera del mismo nombre. El nombre formal del proyecto es Piotr Neporozhny, en honor del ingeniero hidroeléctrico y científico que fue titular del Mi-

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Tabla 1. Grandes presas hidroeléctricas del mundo Nombre Tres Gargantas Itaipú Gurí Grand Coulee Sayano-Shúshenskaya Robert-Bourassa Churchill Falls Iron Gates

País China Brasil/Paraguay Venezuela Estados Unidos Rusia Canadá Canadá Rumania/Serbia

Año 2009 1983 1986 1942/1980 1983 1981 1971 1970

nisterio Soviético de Energía y Electrificación. Es la mayor central hidroeléctrica del país y una de las primeras del mundo en energía producida (véase tabla 1). En 1961 empezaron los trabajos de exploración en el sitio elegido para la planta en Jakasia. Los trabajos constructivos se llevaron a cabo en diferentes fases durante los siguientes cinco años. Todo en el proyecto Sayano-Shúshenskaya es colosal, comenzando con la presa de concreto reforzado de arco-gravedad, que con sus 242 metros de altura es la más alta de Rusia; tiene 110 metros de ancho en la base y 24 m en la cresta. La longitud de la corona, incluyendo las extensiones en ancla, es de 1,070 m. La capacidad total del embalse es de 31.34 km3, con una superficie de 621 km2. Su construcción requirió cerca de 300 millones de metros cúbicos de concreto. Por el tamaño y la complejidad del proyecto, la construcción llevó décadas. La sala de máquinas está compuesta de 10 unidades hidroeléctricas con capacidad de 640 MW cada una, pero con posibilidad de alcanzar los 720 MW. El caudal máximo de agua a través de la turbina es de 358 m3/s, con una eficiencia en condiciones óptimas de aproximadamente 96 por ciento. La primera de las 10 plantas de energía fue abierta en 1978; las siguientes dos turbinas entraron en operación el siguiente año, y la décima se completó en 1985. Nueva década, nuevos desafíos El reto completado fue de enormes proporciones, pero se avecinaban tiempos difíciles para el complejo SayanoShúshenskaya. Luego de la caída de la Unión Soviética en 1991, la mayor parte de los sistemas de generación de electricidad del país, incluida la red hidroeléctrica, se reorganizó y se privatizó parcialmente bajo la égida de un conglomerado empresarial conocido como Sistemas Unificados de Energía de Rusia. Luego de varias gestiones subsecuentes e irregularidades financieras, seguidas de diversos intentos de reorganización, en 2004 los sistemas hidroeléctricos primarios se transfirieron a la compañía RusHydro como dueño y operador de la planta. Aproximadamente el 70% de la energía generada por RusHydro se destina a las fundidoras de aluminio, que producen 12% del aluminio del mundo; la energía generada por Sayano-Shúshenskaya, unos 23.5 TWh

Generación máxima (MW) 18,200 12,600 10,200 6,809 6,400 5,616 5,429 2,280

Producción anual (TWh) 80.8 98.6 46.0 22.6 26.8 n.d. 35.0 11.3

anuales, equivalían a la cuarta parte de toda la producida por RusHydro para los Sistemas Unificados de Energía de Rusia y Siberia. El complejo siguió siendo un componente esencial para atender las crecientes necesidades energéticas de las operaciones de fundición de aluminio de la región, pero durante este periodo las turbinas y el equipo complementario fueron sometidos a una incesante y tremenda presión, exacerbada por falta de supervisión y mantenimiento. El 17 de agosto de 2009, una serie de eventos culminaron en una falla catastrófica. El consecuente caos provocó la muerte de 75 trabajadores, y la estación perdió toda su capacidad de generación. El río Yenisei fue severamente contaminado por toneladas de aceite de los generadores y turbinas.

uuTodo en el proyecto Sayano-Shúshenskaya es colosal, comenzando con la presa de concreto reforzado de arco-gravedad, que con sus 242 metros de altura es la más alta de Rusia; tiene 110 m de ancho en la base y 24 m en la cresta. La longitud de la corona, incluyendo las extensiones en ancla, es de 1,070 m. La capacidad total del embalse es de 31.34 km3, con una superficie de 621 km2. Su construcción requirió cerca de 300 millones de metros cúbicos de concreto. En el despertar de semejante devastación, mientras las autoridades regulatorias trabajaban para desentrañar la causa del fatal accidente, el arduo proceso de restaurar este esencial eslabón de la red energética siberiana comenzó casi de inmediato. El plan reconstructivo de largo plazo incluía la instalación de 10 nuevas unidades hidráulicas para 2014, con un costo de 392 millones de dólares de la época. Condiciones del desastre Según la entidad reguladora de seguridad industrial rusa, las causas del desastre fueron múltiples, y en el informe oficial se hizo referencia a varias de ellas. Según RusHydro, en la mañana del 17 de agosto de 2009 la unidad 2 se encontraba operando por debajo

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uuLuego de la caída de la Unión Soviética, el complejo siguió siendo un componente esencial para atender las crecientes necesidades energéticas de las operaciones de fundición de aluminio de la región, pero durante este periodo las turbinas y el equipo complementario fueron sometidos a una incesante y tremenda presión, exacerbada por falta de supervisión y mantenimiento.

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de su capacidad, con el rotor girando a frecuencia nominal. A partir de las 8:12 horas, la generación de esa unidad fue reducida por un regulador automático. Cuando la generación de la turbina entró en un rango de energía no recomendado para operación de largo plazo, los tornillos que aseguraban la cubierta de la turbina se destruyeron. Bajo la presión del agua en la unidad hidrogeneradora, su rotor con la cubierta de la turbina y los soportes superiores salieron disparados. Luego de esto, el agua brotó de la cavidad de la turbina e inundó la sala de máquinas en menos de un minuto. El informe indica que las fuertes vibraciones en la unidad 2 condujeron a fatiga del metal en los tornillos de montaje de la cubierta de la turbina. Las tuercas de al menos seis de los enormes tornillos que sujetaban la turbina desaparecieron, y 41 de las 49 recuperadas tenían señales de agrietamiento por fatiga. Los especialistas descartaron la posibilidad de que el golpe de ariete por la fuerza del agua en los conductos fuera la explicación del accidente.

Negligencia, descuido y falta de pensamiento ingenieril se señalaron entre las causas del desastre.

En una de sus conclusiones, la autoridad también atribuyó los orígenes de la falla a la pobre calidad del mantenimiento intermedio realizado en marzo de 2009 en la segunda unidad hidroeléctrica, durante el cual no se determinó la condición de los tornillos en la cubierta de la turbina. Así pues, se finalizaba afirmando que la unidad 2 estaba trabajando demasiado y durante un periodo muy prolongado, y la propia vibración era una señal de ello. El estátor y el mástil del rotor en las unidades 2, 7 y 9 se destruyeron en el accidente, y en un equipo de tal magnitud eso resultaba inusual. El dictamen apuntó también a seis altos funcionarios, incluyendo al anterior encargado del monopolio ruso de energía eléctrica (ministro de Energía hasta 2004) y a su subdirector, por “negligencia, descuido y falta de pensamiento ingenieril”. La presa no sufrió daños estructurales, y los equipos de control y monitoreo no registraron cambios en la ci-

mentación. Las evaluaciones se basaron en 10 ciclos de lectura posteriores al accidente de agosto; las lecturas incluyeron varios miles de instrumentos en las cimentaciones de roca y el monitoreo de los parámetros de referencia más importantes de la estructura. Todos los sistemas tecnológicos de la planta SayanoShúshenskaya se inundaron y averiaron en diferentes grados. Los túneles de los cables y las galerías de desagüe en el área de los generadores 2, 7 y 9 se colapsaron. La inundación causó daños eléctricos y mecánicos en diversos elementos de las diez unidades: Unidad 1. Severos daños eléctricos y mecánicos de diversas magnitudes a los elementos constructivos. Unidad 2. Total destrucción de los elementos constructivos, el generador y la turbina. Unidades 3 y 4. Daños eléctricos y mecánicos; distintos grados de daño en elementos constructivos. Unidad 5. Daños eléctricos al generador. Unidad 6. Daños por inundación en el generador. Unidad 7. Serias averías a elementos constructivos y completa destrucción de los generadores. Unidad 8. Severos daños eléctricos y mecánicos y varios grados de destrucción de elementos constructivos. Unidad 9. Serias averías a elementos constructivos y destrucción total de los generadores. Unidad 10. Daños eléctricos y mecánicos de consideración, y daño a elementos constructivos en distintos grados. La reconstrucción Las obras de reparación requirieron la intervención de 2,508 trabajadores y 91 equipos. Lo más importante de la reconstrucción residió en la reingeniería de la planta, pues sin claridad respecto a la causa de la falla resultaba imposible planificar los cambios de diseño. El 24 de febrero del año 2010 entró en operación la unidad 6 y en marzo se reemplazó la unidad 5; su producción conjunta de 1,280 MW minimizó el riesgo de inundación y garantizaba el abasto de agua para los residentes y las operaciones industriales de la región. A finales de 2010 entraron en operación las unidades 3 y 4, con lo cual la planta alcanzó una capacidad instalada de 2,560 MW. Varios especialistas de Rusia y Kirguistán se hicieron cargo de los trabajos de construcción de un aliviadero de demasías para reforzar la seguridad de la presa an-

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tes de los deshielos de la primavera. Aproximadamente 100 expertos kirguisos trabajaron en el proyecto, entre ingenieros de distintas especialidades, soldadores, operadores de maquinaria y diversos especialistas. Los aliviaderos que ya existían contaban con capacidad para desalojar hasta 13,600 m3/s de agua. El nuevo tendría una capacidad de desalojo de 4,000 m3/s. La primera etapa del proyecto se puso en operación hacia junio de 2010, requirió la intervención de unos 3 mil operarios y costó aproximadamente 441 millones de dólares. La cámara de generación 1 volvió a operar a principios de 2011. Tres turbinas más entraron en funcionamiento el siguiente año, y la planta volvió a operar por

uuEn la práctica operativa actual, la capacidad de generación se limitó a 4,400 MW debido a la débil conexión con la red eléctrica local, que consta de cuatro líneas de transmisión de 500 kV. SayanoShúshenskaya trabaja en coordinación con la planta hidroeléctrica Bratsk, localizada en un río que tributa al Yenisei desde el Angara, para ejercer un control secundario de toda la generación de energía de la red siberiana.

completo a finales de noviembre de 2014. Las nuevas unidades hidráulicas fueron equipadas con avanzados sistemas de diagnóstico para detectar de inmediato cualquier cambio en su estatus y prevenir accidentes. En la práctica operativa actual, la capacidad de generación se limitó a 4,400 MW debido a la débil conexión con la red eléctrica local, que consta de cuatro líneas de transmisión de 500 kV. Sayano-Shúshenskaya trabaja en coordinación con la planta hidroeléctrica Bratsk (28 × 250 MW), localizada en un río que tributa al Yenisei desde el Angara, para ejercer un control secundario de toda la generación de energía de la red siberiana. Por su parte, la planta Mayna, ubicada 21 km río abajo de SayanoShúshenskaya, tiene la función de controlar demasías. El monto requerido para restaurar y modernizar la planta hidroeléctrica en su totalidad alcanzó los 1,500 millones de dólares de la época, y los trabajos incluyeron mejoras en las comunidades vecinas

Elaborado por Helios con información de hydroworld.com, powermag. com e hidroenergia.net ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Septiembre 26 al 30 XXVII Congreso Latinoamericano de Hidráulica Asociación Peruana de Ingeniería Hidráulica y Ambiental Lima, Perú ladhi2016.org Septiembre 28 al 30 XIX Congreso Panamericano de Ingeniería de Tránsito, Transporte y Logística GiiTraL del Instituto de Ingeniería, UNAM Ciudad de México panam2016.iingen.unam.mx

Octubre 12 al 14 Seminario internacional “Nuevas tecnologías sustentables en los pavimentos asfálticos” Asociación Mexicana del Asfalto, A. C. Guadalajara, México www.amaac.org.mx

Demasiada felicidad Alice Munro Barcelona, Lumen, 2010 Se dice que las anécdotas más comunes se convierten bajo la pluma de Alice Munro en auténticas provocadoras de emociones, y su estilo las transmite sin dificultad. Demasiada felicidad es una recopilación de cuentos protagonizados por mujeres, excepto uno. En todos los casos se trata de realidades ocultas a las que el lector no sólo se asoma, sino que siente estar acechando. Están narrados desde un punto de vista muy cercano al del protagonista, sin llegar a una narración en primera persona, como por detrás del hombro. El último de los relatos, que da nombre a la antología, consiste en un acercamiento biográfico a la matemática rusa Sofía Kovalevski y su peregrinaje a través de Europa en busca de una universidad que contratara profesoras. Más allá de su constante lucha contra la desigualdad entre hombres y mujeres a finales del siglo XIX, se detalla su amor no correspondido y su mundo interior. Escritos a manera de “cuentos para adultos”, se ha dicho que los trabajos cortos de esta autora canadiense contienen en sustancia novelas enteras. Por este motivo la Academia Sueca le otorgó el epíteto de maestra de la historia corta contemporánea al concederle el Nobel de Literatura

AGENDA

ULTURA

Antología de novela corta

2016

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Noviembre 23 al 26 XXVIII Reunión Nacional de Ingeniería Geotécnica Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Mérida, México www.smig.org.mx

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