Revista 57 septiembre 2013 Especial Medio ambiente "Green Boulevard"

Medio ambiente Green Boulevard ¿Soluciones o compensaciones? La planta desalinizadora de Jebel Ali/19

Una ejemplar construcción hindú

El edificio de DEWA, el edificio gubernamental verde más grande del mundo/19

Acuífero de las Altas Planicies: un tesoro que ya es historia/36 Medio ambiente, cambio climático, infraestructura y planeación/14 El “Jeque Verde”: el ambientalista surgido del petróleo/42

Vector

Nº 57 Septiembre 2013 Costo

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Vector Septiembre 2013

Indice

En portada

AMIVTAC

•Ingeniería Civil del Siglo XXI — Green Boulevard. Una ejemplar construcción hindú/4 Instituto Mexicano de la Construcción en Acero

•Empresas y empresarios

—Arquidecture-Sustentabilidad “Sustentable”/10

•Suplemento especial

— Medio ambiente, cambio climático, infraestructura y planeación/14

•Maravillas de la ingeniería

— ¿Soluciones o compensaciones? La planta desalinizadora de Jebel Ali/19

— El edificio de DEWA, el edificio gubernamental verde más grande del mundo/29

•Infraestructura

—Energía: tipos, fuentes y transformación./32

•Historia — Acuífero de las Altas Planicies: un tesoro que ya es historia/36

•Tecnologías

—Huella de carbono de placas aislantes de poliestireno expandible —EPS—/38

•Personalidades —El “Jeque Verde”: el ambientalista surgido del petróleo/42

•Libros

— La contaminación ambiental en México Causas, efectos y tecnología apropiada/48

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Editorial Cozumel # 63-A • Col. Roma Norte C.P. 06700 México, D.F. Tel. (55) 5256 1978

Carlos Arnulfo López López Leopoldo Espinosa Benavides Roberto Avelar López Manuel Linss Luján Jorge Damián Valencia Ramírez Enrique Dau Flores CONSEJO EDITORIAL Raúl Huerta Martínez DIRECTOR GENERAL Daniel Anaya González DIRECTOR EJECUTIVO Patricia Ruiz Islas DIRECTORA EDITORIAL Daniel Amando Leyva González JEFE DE INFORMACIÓN Ana Silvia Rábago Cordero COLABORACION ESPECIAL Historia de la ingeniería civil

Alfredo Ruiz Islas CORRECCIÓN DE ESTILO Nallely Morales Luna

DIRECTORA DE DISEÑO Iman Diseño

Ana B. Marín Huelgas Marissa Alejandro Pérez DISEÑO GRÁFICO

Ernesto Velázquez García DIRECTOR DE DISTRIBUCIÓN

Medio ambiente La porfiada negativa, por parte de ciertos sectores de la sociedad, a aceptar la evidencia del cambio climático no es, por desgracia, el único obstáculo al que se enfrenta la ingeniería sustentable en su búsqueda por alcanzar una mayor aceptabilidad, pues sucede que, debido al carácter experimental de muchos de los métodos y materiales usados en la construcción verde, esta opción se ha ganado la fama de ser la más costosa y menos confiable de las existentes en el mercado.

Con el paso de los años, sin embargo, las perspectivas han ido cambiando y, así como la acumulación de datos ha empezado a vencer la resistencia de un escepticismo que se sustenta más en convicciones políticas y religiosas que en la crítica seria de las pruebas científicas, el desarrollo tecnológico y el constante incremento de ensayos exitosos parecen indicar, cada vez con mayor certeza, que la vía de la sustentabilidad es el mejor camino que puede tomar el desarrollo, ecológica y económicamente hablando.

Afortunadamente, en esta ocasión los países en vías de desarrollo no se han quedado a la zaga, como queda de manifiesto en el elevado número de proyectos sustentables que ya se han concretado incluso en México, que puede presumir de tener el edificio verde con la certificación LEED más alta de América Latina. Que se siga por ese buen camino depende únicamente de la determinación de todos para adaptarse a los cambios en el mundo y en la tecnología.

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“Mi padre era un excelente halconero y yo aprendí el camino de la naturaleza de estas magníficas aves, que toman lo que necesitan y no lo que desean para vivir”.

Abdul Aziz bin Ali al Nuaimi.

REVISTA VECTOR, Año 6, Número 57, Septiembre 2013, es una publicación mensual editada, diseñada y distribuida por Comunicaciones La Labor, S. A. de C.V. Cozumel 63 – A, Col. Roma Norte, Delegación Cuauhtémoc, C.P. 06700, Tel. 5256 – 1978, www.revistavector.com.mx, daniel.anaya@revistavector.com.mx •Editor responsable: Daniel Anaya González. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2011- 010512575900-102, ISSN: (En trámite) Licitud de Título y contenido: Certificado No. 15819 Expediente CCPRI/3/TC/13/19755, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso SEPOMEX No. IM09- 0754. Impresa Por Dimensiona S. A. de C. V., Francisco Álvarez de Icaza No. 9, Col.Obrera, C.P. 06800, Delegación Cuauhtémoc, México, D. F., Tel. 5761- 5440. Este número se terminó de imprimir el 5 de septiembre 2013 con un tiraje de 8,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización del Editor.

3 Punto de Origen

Myrna Contreras García DIRECTORA DE ADMINISTRACIÓN

Ingeniería civil del siglo XXI

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Green Boulevard

Una ejemplar construcción hindú Daniel Leyva

La globalización de la construcción verde A menudo se piensa en la construcción verde como un hábito —un capricho, inclusive— propio de las naciones más desarrolladas. Aunque esto pudo haber sido la norma en los primeros tiempos de la tecnología sustentable, en la actualidad no es nada raro encontrar proyectos de este tipo, grandes y pequeños, en muchos países en vías de desarrollo, donde ha empezado a tomar fuerza la convicción de que la conservación de los recursos, la explotación de energías alternativas y la protección del medio ambiente en general son la clave para prosperar en un futuro en el que la economía global se verá sujeta a condiciones muy distintas —y mucho más limitantes— a las de la actualidad.

Un excelente ejemplo de este tipo de iniciativas en una economía emergente es el trabajo de la firma 3C Universal Developers, empresa dedicada a la arquitectura verde que se ha propuesto —y que, en gran medida, ha conseguido— colocarse como líder en su ramo en el área metropolitana de la capital de la India donde, en sus más de diez años de existencia, ha dirigido la construcción de numerosos edificios verdes, tanto comerciales como residenciales.

Certificado LEED El Liderazgo en Diseño Energético y Ambiental —Leadership in Energy and Environmental Design o LEED— es un sistema de certificación compuesto de diversas evaluaciones interrelacionadas que, al ser aplicadas en las etapas de diseño, construcción y operación de todo tipo de edificaciones —desde casas independientes hasta complejos arquitectónicos—, permiten garantizar la alta sustentabilidad de las mismas. Hasta el momento, LEED es ampliamente reconocida como la mejor certificación independiente de construcciones sustentables en el mundo.

Puede dar una idea de la efectividad de los diseños de 3C el hecho de que, a la fecha, cuatro de sus desarrollos han recibido la calificación Gold de la prestigiada certificación LEED para construcciones verdes, mientras que otros tres fueron colocados en la categoría Platinum, la más alta de este sistema de evaluación.

El sistema LEED fue ideado por el Consejo de la Construcción Verde de los Estados Unidos —U.S. Green Building Council o USGBC—, asociación civil fundada en 1993, y es supervisado por el Instituto de Certificación de Construcción Verde, organismo que forma parte del mencionado consejo.

En la actualidad, organizaciones similares al USGBC de ochenta países se han unido para formar un Consejo Mundial que busca “facilitar la evolución global de la industria constructiva hacia la sustentabilidad, por medio de mecanismos que respondan a las fuerzas del mercado”.

Entre dichas asociaciones nacionales se encuentra el Consejo Hindú de la Construcción Verde, organismo que ya ha certificado varios de los proyectos de 3C. Sin embargo, el más ambicioso de ellos, el complejo de oficinas Green Boulevard, recibió el certificado LEED Platinum directamente de manos del USGBC, así como el reconocimiento de ser, a nivel mundial, el desarrollo más grande de este tipo dentro de la categoría Núcleo y Recubrimiento.

5 5 Empresas y Ingeniería civil Empresarios del siglo XXI

El nombre de la compañía encabezada por el pionero de la arquitectura verde, Vidur Bharadwaj, hace referencia a los tres principios que guían su filosofía constructiva: crear, cuidar y conservar. El respeto a estos fundamentos les ha permitido, de acuerdo con la declaración de principios de 3C, convertir en edificios “auténticamente sustentables en su forma, función y uso” la pericia y conocimientos de los profesionales —en su mayoría hindúes— que conforman su equipo de trabajo, en el que colaboran experimentados ingenieros civiles como Yogesh Sharma, vicepresidente de ingeniería y construcción, y talentosos arquitectos como Sheetal Rakheja, jefa del departamento de diseño y desarrollo.

6 Aire, luz, agua y ahorro Ingeniería civil del siglo XXI

Vientos y estaciones

El más grande de los verdes bulevares El Green Boulevard ocupa un extensión de cerca de 90,000 metros cuadrados del Área de Desarrollo Industrial Nueva Okhla, comúnmente llamada Noida por sus siglas en inglés —New Okhla Industrial Development Area—, un centro urbano que forma parte, junto con la ciudad de Nueva Delhi, de la Región de la Capital Nacional —RCN—. Sus instalaciones incluyen un anfiteatro, gimnasio, cafetería, zona comercial y, por supuesto, el espacio de oficinas, repartido en los pisos superiores de tres grandes torres, cada una de las cuales está rodeada por corredores y patios a desnivel adornados con áreas verdes y fuentes de estilo modernista.

A casi cuarenta años de su creación administrativa —durante uno de los peores periodos de crisis que ha sufrido la India—, Noida se ha convertido en una ciudad pujante que alberga los campus de algunas de las instituciones educativas más prestigiosas del país, así como las oficinas corporativas de gigantes industriales como LG, Samsung y Ericsson.

Debido a la presencia de numerosas empresas de programación y de outsourcing informativo, Noida también se conoce con el apodo de “capital de la tecnología informativa de la RCN”.

Por desgracia, a pesar de su prosperidad —o, quizás, precisamente por esa razón—, Noida se ha visto aquejada, cada vez con más fuerza, por una serie de problemas típicos de la urbanización descontrolada: mala calidad del agua potable, congestionamiento vial e intermitencia en el suministro de electricidad, entre otros. Ante tal estado de cosas, no cabe la menor duda de que la construcción, precisamente en esta área, de un gran conjunto de edificios que siguiera los más estrictos estándares internacionales de sustentabilidad fue la declaración más enfática que pudo haber hecho 3C de sus principios constructivos.

Es bien sabido que uno de los argumentos más fuertes a favor del diseño sustentable de edificios es la creciente eficacia de sus métodos para combatir el alto consumo de energía eléctrica en sus instalaciones, el cual se concentra, sobre todo, en las áreas de calefacción, ventilación y refrigeración. En el caso del Green Boulevard, los ingenieros de 3C empezaron por seleccionar cuidadosamente los materiales de las paredes, el aislante térmico instalado en los techos y los recubrimientos reflejantes de los pisos, con el objetivo de limitar lo más posible el intercambio de temperatura con el exterior. Además, se mantuvo una relación de área ventana/pared de apenas veintiuno por ciento y se utilizaron cristales dobles con el fin de reducir la absorción de calor sin obstaculizar la entrada de luz.

Una de las decisiones de diseño más importantes que se tomaron al momento de planear el Green Boulevard fue la de colocar sus edificios sobre pilotes. Esto permitió dotar al conjunto de patios, jardines y, sobre todo, largos pasillos sombreados por donde el aire fluye sin obstáculos como en un túnel de viento, creando una refrescante brisa al tocar la superficie del agua de las fuentes. Esta corriente constante de aire es particularmente útil en los meses de verano, ya que permite mantener una diferencia de temperatura entre los edificios y sus alrededores de hasta ocho grados centígrados incluso en los días de más calor, sin necesidad de depender de ventiladores eléctricos.

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Dado que en la región de Dehli, en los meses de septiembre, octubre, marzo y abril, hay lo que se conoce como “temporadas intermedias” —shoulder seasons— en las que la temperatura ambiental es templada, los constructores del Green Boulevard incluyeron en sus edificios instalaciones que permiten el intercambio del aire interior, caldeado por el funcionamiento de los aparatos y la actividad humana, con el fresco del exterior —un sistema denominado free–cooling—, con tal grado de eficiencia que, durante esos meses, es posible desconectar el compresor que alimenta la ventilación artificial del conjunto.

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En cuanto al espacio de estacionamiento, más del 85 % de este se localiza bajo tierra, lo cual significó un gran ahorro de terreno superficial que pudo ser dedicado a sembrar áreas verdes para combatir el efecto de “isla térmica”, típico de las ciudades, que es causado por la abundancia de superficies duras y oscuras —como banquetas y calles pavimentadas— que absorben gran cantidad de energía solar y continúan irradiándola durante mucho tiempo. En cambio, la tierra cubierta de vegetación —40 % del terreno del Green Boulevard—ayuda a disipar el calor a través del fenómeno de evapotranspiración —el mismo principio que actúa en el caso del sudor producido por nuestra piel—.

8 Ingeniería civil del siglo XXI

Mirando hacia el sol Otra decisión de gran importancia fue la de orientar las fachadas principales de los edificios en dirección norte–sur, con el fin de dotar a las oficinas de la mejor iluminación natural posible durante el día. En la cara norte, aprovechando que los rayos directos del sol caen sobre ella con menos frecuencia, se instalaron ventanales que permiten la entrada de una gran cantidad de luz. Por otro lado, las caras que dan hacia el este y el oeste, donde la incidencia solar es más difícil de controlar, son las más angostas y sus ventanas están equipadas con vidrios especiales.

La abundancia de iluminación natural, junto con la constante renovación del aire, son dos factores ambientales que determinan la óptima calidad del entorno de trabajo, un aspecto de las construcciones cuya evaluación también forma parte de la certificación LEED.

El área de conservación donde el diseño del Green Boulevard se muestra francamente revolucionario es en el del uso y recuperación del agua. En primer lugar, el complejo cuenta con su propia planta de tratamiento, por la que pasa hasta la última gota de su agua residual. El líquido reciclado se utiliza para alimentar las fuentes y los baños, así como los sistemas de irrigación y aire acondicionado aunque, en realidad, se trata de agua de calidad potable.

En segundo lugar, el Green Boulevard está equipado con un sistema de recolección de agua de lluvia pero, a diferencia de lo que suele hacerse, el líquido no es almacenado en tanques, sino filtrado al subsuelo de donde se le vuelve a sacar por medio de bombeo cuando es necesario. Con este método, los ingenieros de 3C esperan mantener el equilibrio hídrico de los terrenos de construcción.

En el principio está la sustentabilidad Con todo, cuando se trata de LEED, la carrera por la certificación empieza mucho antes de que se coloque el primer foco ahorrador o se recicle el primer litro de agua, ya que el manejo sustentable del lugar de la obra y de los materiales de construcción es, desde el punto de vista de la evaluación, tan importante como la eficiencia eléctrica final del edificio concluido.

Se dice que el ADN de un edificio sustentable son las tres erres: reducir, reusar y reciclar. Para demostrar que tampoco en este aspecto estaban dispuestos a quedarse a la zaga, 3C se propuso el reto de utilizar materiales que fueran seguros para el medio ambiente, de producción local y de baja energía incorporada.

Asimismo, los materiales de desecho de la construcción fueron cuidadosamente almacenados y más del treinta por ciento del mismo fue reutilizado en el sitio de la obra, mientras que el resto fue entregado a empresas recicladoras especializadas.

Cero en ecología Para Vidur Bharadwaj, también conocido como el Hombre Verde de los Bienes Raíces, el Green Boulevard y los otros éxitos de su empresa son apenas el principio de una gran revolución verde. Incansable promotor de los beneficios ecológicos y económicos de la construcción sustentable, Vidur ha empezado a trabajar en el proyecto Shunya —“cero” en idioma hindi—, cuyo objetivo es producir casas habitación de consumo energético neto nulo, es decir, independientes de la red eléctrica local, construidas con materiales reciclados y a precio competitivo.

9 9 Empresas y Ingeniería civil Empresarios del siglo XXI

Materia líquida

Empresas y empresarios

10

Ricardo Combaluzier Medina Grupo Arquidecture.

N

o obstante la crisis del sistema y los pocos avances y muchos retrocesos a nivel mundial en temas educativos, económicos y de justicia social, y gracias al desarrollo insospechado de las comunicaciones, se ha desarrollado en los últimos años una corriente de concienciación en torno al impacto del hombre sobre el planeta, se ha incrementado el conocimiento de los avances tecnológicos, del aprovechamiento de energías naturales, de la creación de nuevos materiales, del reciclaje y se han podido difundir, casi sin restricción, ejemplos cada día mas frecuentes de su aplicación en los edificios. Esta moda temática, que reviste la mayor importancia en el desarrollo y supervivencia humana para el futuro, ha creado cierta confusión entre los profesionales que se han involucrado con el tema.

Al hablar de los edificios y de todos los espacios habitados, ya sea como arquitectos que crean o como ciudadanos que usan, se debe saber distinguir entre los proyectos que únicamente se venden con la utilización de los términos y palabras de moda y que solo se enfocan al ámbito mediático, utilizando equipos altamente sofisticados que sólo suplen deficiencias de diseño y que implican costos injustificables, de los proyectos que parten de la observación y análisis del medio ambiente, del sitio donde se pretenda construir y de su impacto al mismo, que reflejen los resultados de sus análisis dando respuesta al medio natural —clima, vientos, asoleamiento, flora, fauna—, al medio construido —entorno urbano, vialidades, densidades, referencias— y al medio socioeconómico —historia, cultura, costumbres, recursos económicos.

“Los equipos de alta tecnología no pueden sustituir los conocimientos, la actualización y la experiencia profesional”.

Sin pretender ser un experto, como de hecho no lo soy, quiero sumarme a las voces de arquitectos y profesionistas de otras disciplinas, que poseen amplios conocimiento en el tema, para repetir sus señalamientos en el sentido de que lo importante es partir de los factores básicos de diseño, ser responsables con el manejo de los recursos, el funcionamiento y las aspiraciones de los usuarios y no dejarse impactar por la espectacularidad formal o tecnológica que se pregona en foros y organismos dedicados a vender la idea de sustentabilidad con criterios que incentivan el consumo irracional de altas tecnologías.

No hay hardware, software o equipos de alta tecnología que puedan sustituir los conocimientos, la actualización y la experiencia profesional para aplicar con responsabilidad, y de manera racional y adecuada, cualquier innovación tecnológica que se sume a un proyecto bien planteado desde el origen de su diseño.

Fotografía: David Cervera

NUESTRA FILOSOFÍA En GRUPO ARQUIDECTURE la sustentabilidad y el trabajo en equipo son parte fundamental de nuestra filosofía, la cual se expresa en nuestra misión, visión y valores.

NUESTRA MISION

Fotografía: Roberto Cárdenas

Diseñar y desarrollar ESPACIOS QUE ENTIENDEN las necesidades del usuario en contextos específicos y con criterios SUSTENTABLES, expresados en proyectos arquitectónicos y urbanos que abarcan desde la concepción de la idea hasta los planos ejecutivos e información técnica constructiva que se vean reflejados en una mayor eficiencia costo y tiempo durante la materialización de los mismos.

NUESTRA VISION Fotografía: Mariana Farfán

En GRUPO ARQUIDECTURE tenemos como VISIÓN ser una referencia de la ARQUITECTURA en México, ofreciendo productos inmobiliarios mejores, generando nuevas alternativas y formas de hacer las cosas.

VALORES Respeto, Compromiso, Integridad y Excelencia.

En GRUPO ARQUIDECTURE trabajamos con la mejor gente, con los mejores procesos, con la mejor tecnología y con las mejores propuestas para brindar el mejor servicio a nuestros clientes.

Fotografía: Tamara Uribe

GRUPO ARQUIDECTURE

GRUPO ARQUIDECTURE es un equipo encabezado por los arquitectos Ricardo Combaluzier, William Ramírez y Josefina Rivas, cuyo propósito es ofrecer un servicio completo y con la mejor calidad en el ámbito del diseño y desarrollo de proyectos de arquitectura y urbanismo.

Calle 38 No. 191 Col. Buenavista C.P. 97137, Mérida, Yucatán, México Tel.: (999) 938-1319 Fax: (999) 938-1320 contacto@arquidecture.com

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BM MÉXICO

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El desarrollo de nuestros servicios de gerencia y administración de proyectos esta basado en estudios, análisis y supervisión para la elaboración de soluciones.

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Uno de Nuestros Proyectos El proyecto túnel sumergido bajo el río Coatzacoalcos Grupo Básico Mexicano ha sido desde el inicio de esta importante obra en el 2004, la Gerencia de Proyecto para la Construcción del Túnel Sumergido bajo el Río Coatzacoalcos, encargada de coordinar y supervisar el correcto desarrollo del propio proyecto durante su etapa de construcción hasta la puesta en marcha.

La obra está siendo ejecutado en la ciudad de Coatzacoalcos, Veracruz, ubicada en la desembocadura del propio río Coatzacoalcos con el Golfo de México. En esta región del Sur de Veracruz se localizan las Instalaciones de la industria petroquímica de Pemex más grande de América Latina.

En la actualidad se utilizan dos medios para cruzar de la ciudad de Coatzacoalcos a la zona industrial.

A través de panga para llegar a la congregación de Allende.

Por el puente Coatzacoalcos construido en 1958.

Con la construcción del túnel sumergido en el Río Coatzacoalcos se unirá la zona urbana de Coatzacoalcos con la congregación de Allende del mismo municipio, y es una alternativa urbana al actual cruce carretero que permitirá optimizar el servicio en materia de vialidades y transporte que fortalecerá y consolidará el desarrollo regional del sur de Veracruz pues traerá los siguientes beneficios.

1. Reducir los tiempos de traslado de la zona urbana a los centros de trabajo ubicados en los complejos petroquímicos Morelos, Pajaritos y La Cangrejera.

2. Eliminar los congestionamientos actuales en el Puente Coatzacoalcos.

3. Reducir la contaminación ambiental.

Especificaciones: •Longitud •Longitud •Longitud •Longitud

tramo sumergido: 805.00 metros. acceso Coatzacoalcos: 480.00 metros. acceso Allende: 243.00 metros. total: 1,528.00 metros.

Tipo de infraestructura:

•Túnel sumergido de concreto presforzado •Ancho de calzada: 4 carriles de 3.75 metros de circulación, dos en cada sentido separados por un túnel de servicios.

•Pavimento final: capa de concreto asfáltico sobre piso de concreto tanto en el propio túnel sumergido como en las vialidades de acceso.

BM México: Av. Insurgentes Sur No. 1809, 3er. Piso Col. Guadalupe Inn, C.P. 01020 México, D.F. Tels. 56 61 36 54 56 61 37 79 Fax: 56 62 88 75 56 61 36 54

BM Chile: Av. Providencia No. 2653, Oficina 902, Comuna de Providencia, Santiago de Chile.

Tel. (00-562) 2 32 9068

Medio ambiente, cambio climático, infraestructura y planeación Rubén Barocio Ramírez

del libro “Planeación Estratégica de la Infraestructura en México 2010-2035”

Desarrollo sustentable

E

s indiscutible la relación que existe entre la tecnología, la ingeniería, el medio ambiente y el concepto de sustentabilidad, entendido como un proceso que permite a las generaciones actuales satisfacer sus necesidades sin comprometer la capacidad de futuras generaciones de hacer lo propio.

Esta relación ha sido, a lo largo del tiempo, motivo de controversia: por una parte, están quienes consideran que la capacidad de la tecnología y la ingeniería para alterar sin límite las condiciones naturales es, a la larga, perjudicial. Por otra parte, están los que tienen el convencimiento de que, si bien es innegable que la tecnología y la ingeniería han causado en ocasiones un serio deterioro al medio ambiente, ellas mismas, con la conducción adecuada y la aplicación del conocimiento, serán capaces de lograr y mantener niveles aceptables de bienestar para la población mundial.

La preocupación por el desarrollo sustentable no es nueva. Hace más de doscientos años, Thomas Malthus publicó lo que se considera uno de los primeros planteamientos articulados sobre el tema, en su ensayo “El principio de la población”. En él teorizaba que, puesto que la población crecía a una tasa mayor que la producción de los medios de subsistencia, habría un momento en que la escasez de dichos medios detendría el crecimiento demográfico. Las teorías de Malthus cayeron en descrédito rápidamente al no cumplirse sus predicciones. El avance tecnológico ha modificado radicalmente las fronteras de posibilidad de producción, ha compensado el efecto del intenso crecimiento demográfico y ha mejorado las condiciones de vida de buena parte de la población del planeta, que se estima hoy en 7,100 millones de habitantes, más de seis veces la existente a fines del siglo XVIII.

Por otra parte, es un hecho que un porcentaje considerable de esa población sobrevive en condiciones de mera subsistencia.

Sin embargo, ya en la segunda mitad del siglo XX, ante el evidente deterioro ambiental, el tema de la sustentabilidad volvió a cobrar vigencia con planteamientos sobre el análisis de los costos sociales y las externalidades, los conceptos de metabolismo ambiental y energeticismo, el ecodesarrollo y el enfoque de estado estacionario. Ante ello, en 1973 el Club de Roma publicó el ensayo titulado Los límites del desarrollo. A la preocupación renovada sobre la posibilidad del desarrollo sustentable se denominó “neomalthusianismo”.

Con esos antecedentes, en 1987 se inició la popularización del concepto de sustentabilidad a raíz de

Suplemento especial

16 la publicación del reporte titulado Nuestro futuro común, de la Comisión Mundial del Medio Ambiente y Desarrollo, conocida como Comisión Brundtland. Fue a partir de la Cumbre sobre Medio Ambiente y Desarrollo, celebrada en Río de Janeiro en junio de 1992, que se originó la definición antes citada, entre las muchas que se han generado, sobre la sustentabilidad, concepto poderoso a pesar de las dificultades que con frecuencia hay para plasmarlo en términos operativos.

A la fecha no ha sido posible generar consenso sobre cuán seriamente están afectados los ecosistemas, ni sobre las posibilidades de un desarrollo continuo para una población creciente. ¿Existe un límite al desarrollo por agotamiento de los recursos y servicios ambientales? ¿O la inventiva humana, incluyendo el avance tecnológico y el de las instituciones sociales y políticas, es capaz de seguir generando posibilidades de desarrollo para toda la población? ¿Es posible el desarrollo sustentable?

Recientemente se han agregado otras preocupaciones a estos temas, de las que la más importante es el posible cambio climático. Conforme avanza el conocimiento sobre el calentamiento global y su naturaleza antropogénica, se presenta como una de las amenazas más serias que enfrenta la población del planeta, por su potencial de alterar sustancialmente las condiciones del medio ambiente, con considerables efectos económicos y sociales.

Gradualmente se ha generado un consenso en la comunidad científica mundial, en el sentido de que la diferencia entre lograr un desarrollo sustentable o caer en una crisis ambiental irreparable estará en lo que se haga al respecto en esta generación y, tal vez, en las dos siguientes, con acciones de carácter técnico, económico, social e institucional.

El papel de la tecnología y la ingeniería en el desarrollo sustentable Una de las definiciones de desarrollo sustentable, particularmente explícita en lo que se refiere, por ejemplo, al papel de la tecnología y de la ingeniería, establece que el desarrollo sustentable implica no comprometer el sustrato biofísico que lo hace posible, de tal forma que se transmita a las generaciones futuras un acervo de capital — ecológico, económico, humano— igual o superior al que ha tenido en disponibilidad la población actual.

En este sentido, el capital ecológico es un conjunto de sistemas biofísicos que desempeñan una gran cantidad de funciones ambientales, como serían la conservación de recursos tales como el agua, el suelo, el aire limpio, los recursos naturales renovables, los alimentos, el clima y la biodiversidad, así como de servicios y capacidades de asimilación de contaminantes a través de la dilución de emisiones, descargas y residuos. El desarrollo sustentable implica que todas las funciones ambientales permanezcan en disponibilidad operativa a lo largo del tiempo.

Por otra parte, el capital económico incluye, tanto las diversas acciones que se llevan a cabo para mejorar el nivel de desarrollo económico y social, como las que se realizan para evitar la pérdida de capital ecológico o para compensar dicha pérdida. Ello involucra un concepto de complementariedad que lleva implícito que, dentro de ciertos límites, es posible reemplazar un sistema natural que haya sido deteriorado por capital económico generado por el ser humano, capaz de desempeñar funciones ambientales similares. Son ejemplos, entre otros muchos, la bioingeniería, el uso eficiente de la energía, el desarrollo y utilización de energías limpias, las prácticas agrícolas que hacen uso eficiente y ambientalmente responsable del agua y la tierra, el tratamiento y reúso de aguas residuales, el tratamiento, reciclaje y disposición de los residuos, urbanos e industriales, el manejo de cuencas, la reforestación y la realización de obras de protección, así como acciones que eviten la erosión y el azolve de cauces, aspectos todos en los que lo relacionado con la creación de la infraestructura, incluida en forma relevante la planeación, juegan un papel decisivo.

En ese contexto, el papel de la ingeniería civil, indisolublemente ligada a la creación de la infraestructura, consiste en modificar el medio ambiente en beneficio de la sociedad, teniendo como meta el desarrollo sustentable, imaginando, desarrollando y realizando acciones que eviten o minimicen la pérdida de bienes ambientales y compensen la pérdida de dichos bienes, sin olvidar que no es posible que el desarrollo sustentable se base exclusivamente en el desarrollo tecnológico y prescinda de la corriente de bienes y servicios ofrecidos por la naturaleza.

Conceptualmente, la planeación consiste en alcanzar un futuro deseado. Es un proceso que se refiere a los efectos que un conjunto interrelacionado de decisiones tomadas hoy pueden causar en el sistema que es objeto de la planeación. Su razón de ser es la selección del conjunto más conveniente de decisiones. Es evidente que los conceptos de desarrollo sustentable — que toma en cuenta la satisfacción de las necesidades de las generaciones futuras— y de planeación estratégica están íntimamente relacionados. No puede hablarse de desarrollo sustentable sin hacer planeación estratégica de la infraestructura.

Los vectores del desarrollo sustentable La posibilidad del desarrollo sustentable requiere la integración de tres componentes: técnico–económico, ambiental y sociopolitico. El análisis de estos tres componentes o variables es imprescindible para evaluar la posibilidad del éxito de todo tipo de proyectos, así como lo es la realización de acciones, coherentes entre sí, en los tres componentes. Es esencial que a cualquiera de estos componentes se le preste igual atención para asegurar un resultado sustentable.

El vector técnico-económico: este vector está íntimamente relacionado con la acción de la tecnología y la ingeniería en sus efectos en el medio ambiente. Implica también la identificación y evaluación de los costos y beneficios, económicos y sociales relacionados con los procesos de apropiación y utilización de los recursos naturales. Se refiere, también, a la consideración sobre la equidad en la distribución de tales actores sociales afectados, directa o indirectamente, por dichos procesos.

El vector ambiental: se refiere a la elasticidad y robustez de los sistemas físicos y biológicos. Implica el mantenimiento de los procesos ecológicos, la preservación de la diversidad genética y la utilización sustentable de las especies y los ecosistemas.

El vector sociopolítico: se refiere a los acuerdos sociales, así como a la representatividad de los múltiples intereses y perspectivas relacionadas con el desarrollo de la infraestructura. Esta variable entiende como la capacidad de los sectores público, privado y social para generar acuerdos entre los objetivos y metas del desarrollo y trabajar coordinadamente para alcanzarlos.

Es necesario subrayar que la falta de atención adecuada y coherente a ese sistema de variables puede hacer que cualquier proyecto no se concrete o que no cumpla cabalmente con su objetivo, no obstante que la calidad de la ingeniería en sí sea irreprochable.

17

Suplemento especial

El desarrollo sustentable y la planeación estratégica de la infraestructura

18 Suplemento especial

Cambio climático a) Calentamiento global y cambio climático El tema del calentamiento global y del cambio climático inducido por este se incorporó formalmente a la preocupación mundial acerca de los efectos del crecimiento demográfico y los patrones de desarrollo económico partir de 1988, cuando en Canadá se llevó cabo la Conferencia de Toronto sobre cambio en la atmósfera: implicaciones para la seguridad global. En ese mismo año, el programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y la Organización Meteorológica Mundial constituyeron el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático —IPCC, por sus siglas en inglés—. A partir de sus informes se han generado cuatro reportes de acción. El primero de ellos ya establecía que el patrón de calentamiento global no podría explicarse solamente por causas naturales y que, por el contrario, la actividad humana jugaba un papel relevante.

Hay numerosos indicios de que el planeta se está calentando cada día más.

Grupos independientes de científicos han analizado los registros generados a lo largo de más de un siglo —en algunos países, incluso los registros de entre tres y cinco—, los cuales apuntan a un incremento en la temperatura promedio del aire en la superficie de la Tierra de alrededor de 0.8 °C durante los pasados cien años. En años recientes se han dado picos importantes de temperatura, con un máximo en 1998.

Aun cuando el fenómeno denominado El Niño jugó un papel importante en el incremento de ese año, los primeros cinco años del presente siglo presentaron las más altas temperaturas registradas y, probablemente, fueron los más calientes en los últimos mil años. Tal fenómeno es perceptible a través de los siguientes indicios: Las masas de hielo en la tierra y en el mar están disminuyendo considera-

blemente en la Antártida y en Groenlandia. El hielo del Mar Ártico ha perdido, desde 1950, casi la mitad de su grosor promedio en verano. De continuar ese ritmo de deshielo, el largamente buscado Paso del Noreste, que comunicaría el Atlántico con el Pacífico, podría convertirse en realidad.

Los periodos de florecimiento de algunas especies vegetales en buena parte del hemisferio norte se han adelantado varios días y, en las latitudes mayores, la temporada de crecimiento de cultivos se ha alargado hasta dos semanas.

Algunas especies de insectos, aves y otros animales se están moviendo a mayores latitudes y altitudes por el incremento de la temperatura.

b) Origen del calentamiento global Las variaciones de la órbita de la Tierra alrededor del Sol contribuyen en forma importante a las variaciones de la temperatura en el planeta. Estas variaciones son responsables de algunos de los más persistentes e importantes ciclos en la historia del clima. Cada una de esas variaciones orbitales afecta el clima al cambiar el modo en el que la luz del Sol llega a la Tierra.

Ya desde mediados del siglo XIX, varios científicos — entre ellos el escocés James Croll— sospecharon que las variaciones orbitales podrían controlar los ciclos de las edades de hielo. A principios del siglo XX, el matemático serbio Milutin Milankovitch cuantificó esa idea y produjo los primeros estimados numéricos del impacto de las variaciones orbitales en el clima, considerando que hay tres factores que afectan la forma en que la luz solar incide en la Tierra: la oscilación del eje de la Tierra, la forma de la órbita terrestre y la rotación del eje de la Tierra alrededor de un eje central imaginario. Aun cuando sus cálculos se han refinado a lo largo de los años, las conclusiones de Milankovitch se han mantenido firmes en lo fundamental.

Origen del calentamiento global. Modelos basados en oscilaciones solares Sin embargo, conforme se ha analizado más a fondo el fenómeno, crece la certidumbre de que el cambio climático es resultado fundamentalmente del uso intensivo de la atmósfera como receptora de emisiones de gases de efecto invernadero — GEI—. El problema consiste en que los volúmenes de GEI, especialmente bióxido de carbono (CO2), emitidos durante los últimos ciento cincuenta años de industrialización, superan la capacidad de captura de la biosfera y el resultado neto es el aumento constante de las concentraciones de estos gases que obstaculizan la emisión de energía hacia el espacio exterior y acrecientan el proceso natural de “efecto invernadero”. De acuerdo con el Panel Intergubernamental de Cambio Climático, este proceso de contaminación atmosférica ha hecho que las concentraciones de C02 pasen, de 280 ppm — partes por millón— antes de la revolución industrial, a más de 430 ppm si se considera a todos los GEI en cuanto a su equivalencia con el bióxido de carbono, lo que constituye la más alta concentración de GEI en los últimos 650,000 años.

ÂżSoluciones o compensaciones?

La planta desalinizadora de

Jebel Ali Patricia Ruiz Islas

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C

uando se piensa en “el medio ambiente”, es casi automática la relación que se establece con el agua. Si se vive en un entorno urbano, por ejemplo, la mayor parte de las campañas para mejorar el medio ambiente se centra en el cuidado y uso óptimo del agua: se impulsa, por ejemplo, el cambio de instalaciones sanitarias por otras que empleen menos agua para su funcionamiento, al tiempo que se promueve el uso de fontanería más eficiente; esto es, que, a la par que emplee menos agua, dé servicio como si utilizara la misma cantidad de vital líquido que la fontanería convencional. Desde luego que en un ambiente urbano se habla de otros temas que se relacionan con el medio ambiente. El ruido, la contaminación y la manera en la que se dispone de todo tipo de desechos son asuntos que han subido a la mesa de la discusión ambiental en los últimos años; sin embargo, la mayor preocupación pareciera ser la de emplear el agua lo más eficientemente posible para así poder mantener tanto el suministro constante con un costo razonable.

Tanta preocupación por el agua no es para menos si se toma en cuenta que más de la mitad del cuerpo humano se compone de ella: entre cincuenta y ocho y setenta y cinco por ciento

—dependiendo de la estatura y complexión— del organismo humano es agua. Músculos, órganos y huesos se componen en su mayor parte de agua, por lo que no es extraño que el ser humano no pueda sobrevivir más que un par de días sin beber agua, en tanto que puede pasar más de una semana sin ingerir alimentos y no perecer. Siete mil noventa y dos millones de seres humanos, entonces, han de buscar el líquido necesario para su supervivencia día con día. No es poca cosa si se piensa que, aparte de competir entre sí por el preciado recurso, también lo han de hacer con el resto de las criaturas que habitan el planeta, ya que plantas y animales también necesitan del agua para vivir.

Los miles de millones de seres que pueblan el planeta, entonces, junto con el ser humano, han de aprovisionarse de agua allá donde la encuentren, tarea que no se antoja del todo fácil si se tiene en cuenta que, del total del agua presente en la Tierra, sólo el uno por ciento puede ser utilizado por los humanos y los seres que requieren de la misma para su supervivencia. Porque, aunque parezca una amarga ironía, noventa y siete por ciento del agua presente en la Tierra es salada; por lo tanto, no apta para que el ser humano y la mayoría de las criaturas que habitan en la superficie terrestre, sean plantas o animales, la consuman.

Water, water, every where, And all the boards did shrink; Water, water, every where, Nor any drop to drink.

Samuel Taylor Coleridge, Rime of the Ancient Mariner. 119–122.

No toda el agua que se encuentra en el planeta es igual. La gran mayoría es salada y se encuentra distribuida en más o menos setenta y cinco por ciento de la superficie terrestre; del agua dulce, que totaliza apenas tres por ciento, dos terceras partes, por su difícil acceso, quedan fuera del alcance inmediato del ser humano. ¿Cómo se supone, entonces, que se puede sustentar la vida cuando la desproporción entre agua inutilizable y utilizable es tan grande?

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El agua cubre tres cuartas partes de la superficie terrestre. Sin embargo, como ya se dijo, noventa y siete por ciento de la misma es salada, no apta para su consumo tanto por el ser humano como por plantas o animales. Existen, se sabe, especies tanto de animales como de plantas que tienen la capacidad de adaptarse para procesar mayores cantidades de sodio; sin embargo, la inmensa mayoría de organismos que dependen del agua para su supervivencia necesitan agua con concentraciones minerales muy por debajo de las que se encuentran en el agua del mar. El ser humano, incluso, no solo requiere de bajas concentraciones minerales en el agua que consume, sino que también requiere que su agua esté libre de materias orgánicas que pueden resultar tóxicas, así como de microorganismos que pueden poner en peligro su salud y su vida. Dicho de otra manera, el ser humano no puede simplemente consumir el agua que encuentre en cualquier sitio y de cualquier forma, ya que siempre cabe la posibilidad de que no le ayude a preservar su vida sino que, antes bien, termine por privarlo de su salud.

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22 A lo largo de su historia, el ser humano siempre ha sido capaz de localizar, extraer y emplear los recursos que le han sido necesarios en un momento dado. Allá en la noche de los tiempos, cuando los recursos se terminaban, el ser humano simplemente se mudaba, como si supiera intuitivamente que en otro sitio, por fuerza, debía haber lo necesario para su subsistencia. Con el paso del tiempo, el solo movimiento fue dando paso a nuevas maneras, cada vez más sofisticadas, de buscar aquello que necesitara para sobrevivir. Por ejemplo, cuando requirió de combustibles más eficientes, los buscó y los extrajo de las entrañas mismas de la Tierra, y cuando necesitó más agua, la buscó y la encontró en el mismo pródigo sitio.

Pero, con el correr de los años, el aumento de la población mundial complicó el panorama cada vez más: ya no solo se necesitaba buscar lo necesario para la subsistencia, sino que además era preciso encontrar los recursos en cantidades suficientes para satisfacer las exigencias de una población que no paraba de crecer. La búsqueda, entonces, ya no se limitaba simplemente a ir de un sitio a otro, de mudarse allá donde hubiere mayores posibilidades de subsistencia: se trataba de asegurarse la mayor cantidad posible de recursos para, con ellos, garantizar el mantenimiento de un cierto estándar de vida íntimamente ligado a la disponibilidad inmediata de aquellos. Era simplemente una cuestión de tiempo que, ante la crisis por la escasez de agua, el ser humano posara sus ojos en una fuente aparentemente inagotable pero que, hasta el momento, le había sido inaccesible: el mar.

Decir que el mar ha jugado un papel importante en la vida humana es prácticamente no decir nada. Aunque saladas, sus aguas le han proporcionado un sustento de muy alta calidad a través de sus habitantes, en apariencia infinitos y que no le requieren al ser humano más esfuerzo para su consecución que el involucrado en capturarlos. Y ya desde tiempos muy antiguos, el mar le ha proporcionado al ser humano un elemento valiosísimo para su supervivencia: la sal, elemento que contribuye a mantener el delicado balance de minerales que el cuerpo humano requiere para funcionar correctamente.

Además, la sal ayuda a catalizar el sabor de los alimentos y a preservarlos de la descomposición, cuestión que el ser humano aprendió al hacer la transición de una dieta basada en su mayor parte en proteínas animales, alta en sales, a una con una alta cantidad de cereales.

Los asentamientos humanos que datan del Neolítico, es decir, del período en el que el ser humano realizó la transición de ser cazador y recolector a ser agricultor y ganadero, se encuentran principalmente en lugares en donde había agua y sal en abundancia. Sin la conjunción de ambos elementos, las primeras actividades del ser humano sedentario no hubieran podido darse, ya que para la agricultura era indispensable el agua, así

como la sal lo era para complementar la dieta, para el ganado y la conservación de los alimentos. Conforme los asentamientos humanos fueron creciendo y los núcleos humanos se fueron sofisticando, la sal fue aumentando su importancia, al grado que se hacían guerras por controlar los territorios productores de sal o las rutas del comercio de la misma, ya que los yacimientos eran escasos y tampoco se producía en grandes cantidades.

De hecho, las técnicas de obtención de sal variaron muy poco desde que se le empezó a extraer para su consumo hasta el siglo pasado: o se extraía de vetas en minas a poca profundidad, o se buscaba en pequeños lagos subterráneos, de los que se extraía salmuera, o se buscaba en depósitos de agua poco profundos y con altas concentraciones salinas. En ambos casos, se hervía la salmuera para evaporar el agua y precipitar la sal al fondo. A pesar de que los egipcios fueron los primeros en obtener sal por evaporación de agua de mar, esta práctica, al parecer, no se extendió demasiado sino hasta hace relativamente poco, a pesar de que el mar ofrece una fuente inagotable del preciado compuesto mineral.

El mar, pródigo en sus tesoros, no es simplemente generoso con sus sales, importantísimas para el equilibrio químico del cuerpo humano, o con sus criaturas, que sustentan la vida con nutrientes de altísima calidad: también lo es con sus aguas. El ser humano es simplemente incapaz de sobrevivir consumiendo agua salada, ya que deshidrata al cuerpo al obligar a los riñones a buscar agua en los demás tejidos para deshacerse del exceso de sal. Es por esto que, en el mundo actual en crisis de recursos, el mar se considera como un territorio digno de pelearse pero por razones de tipo económico, como los puertos y las rutas de comercio, no tanto por sus aguas.

Resulta muy de notar que del mar se extraigan sus peces, sus plantas, su petróleo y, curiosamente, su sal, lo que la ha vuelto un bien de lo más común, pero no sus aguas. ¿Por qué no se extraen sus aguas? Porque, desde un punto de vista económico, resulta más sencillo extraer la sal del mar que separar esta del agua y que quede en condiciones de ser empleada para consumo humano.

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La obtención de agua potable a partir de las aguas del mar no es una idea nueva. Bien puede suponerse que al ser humano no le pasó desapercibida la riqueza de las aguas del mar, aunque también, quizás, se sintiera como el anciano marinero del poema de Coleridge ante una vastedad líquida de la que no podía consumir una sola gota. Fue justamente durante las largas travesías marítimas que más agudamente se sentía la amarga ironía de estar rodeado de agua que no se podía beber, y fue en los barcos en donde empezó a implementarse la que hoy en día se vislumbra como la solución a la crisis del agua en el mundo.

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El primer experimento para aprovisionarse de agua dulce a partir del agua del mar que se tiene registrado data del siglo XVII. Samuel Pepys, secretario del Almirantazgo durante el reinado de Carlos II de Inglaterra, escribió una carta al capitán de la embarcación Mermaid. En dicha carta, Pepys solicitaba al capitán poner a prueba una máquina para producir agua dulce a partir de agua salada. Probablemente se tratara de una máquina para destilar el agua salada y así obtener agua potable, método que se había empleado ya con cierta frecuencia desde la antigüedad. A finales del siglo XVIII, el capitán Israel Williams, a bordo de la embarcación Friendship, propiedad de la East India Marine Society, con sede en Massachusetts, se vio obligado a improvisar una técnica para destilar agua de mar para consumo de la tripulación, ya que, más o menos a la mitad de su viaje, la provisión de agua dulce se terminó. No fue sino hasta el siglo XX, sin embargo, que se comenzaron a implementar las grandes plantas para el tratamiento de agua salada, siendo la primera una planta con capacidad de desalación de setenta y cinco metros cúbicos por día en Egipto, puesta en operación en 1912. No es de sorprender que, dadas las duras condiciones de la vida en un clima desértico o semidesértico, la actividad de las plantas desalinizadoras haya crecido enormemente durante la primera mitad del siglo XX en los países árabes. En Estados Unidos, en cambio, la primera planta desalinizadora a gran escala abrió sus puertas hasta 1961 en Freeport, Texas, como parte de un programa que comprendía la construcción y puesta en marcha de cinco plantas desalinizadoras cuyo objetivo era demostrar la viabilidad, el potencial económico, y, ¿por qué no decirlo?, las posibilidades que ofrecía la ingeniería en los procesos de conversión de aguas salobres y saladas.

Pareciera hasta una obviedad decir que en donde más se desarrolló la desalinización a gran escala fue en los países árabes. En Kuwait fue donde se puso en operación la primera planta de desalinización por destilación relámpago en tres etapas, en 1957, lo que supuso un gran avance sobre las unidades existentes en operación en otros países árabes hasta ese momento, seis en total. Estas unidades antiguas, que eran evaporadores inmersos, no podían operar más allá de seiscientas horas seguidas y no eran tan eficientes como pudiera desearse, ya que tendían, justamente por estar sumergidas, a acumular residuos que se descomponían, lo que, en primera instancia, afectaba a la calidad del agua obtenida y, a su vez, obligaba a someter a las máquinas a un largo proceso de limpieza. Fue durante la década de 1960 que se masificó el uso de la desalinización para el abasto de agua: en Estados Unidos y Australia, país que depende mucho de precipitaciones sumamente inestables para llenar sus presas, se pusieron en funcionamiento plantas que operaban por ósmosis inversa, en tanto que en los países árabes se siguió utilizando la evaporación relámpago por etapas. En Europa, la primera planta desalinizadora se instaló en Lanzarote, España, en 1965, y utilizaba evaporación por energía solar, muy innovadora para su momento, pero que ha caído en desuso hoy en día.

Poco a poco, la desalinización se fue adoptando a lo largo y ancho del mundo como una solución ante la escasez del vital líquido, con plantas con mayor capacidad de producción y mayor número de unidades en funciones. Pero es en los países en donde, o no se tiene acceso al agua dulce, o este está muy restringido, donde más de esta tecnología puede encontrarse. Estas zonas son, paradójicamente, ricas en petróleo pero muy pobres en agua. Son, por supuesto, los países árabes.

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Como ya se mencionó, es justamente en estos lugares donde comenzó el gran boom de la desalinización. Primero fue Egipto y después, conforme las explotaciones petroleras cobraron fuerza, allá por la década de 1950, los países del área del Golfo Pérsico fueron los que impulsaron la instalación y puesta en marcha de plantas desalinizadoras con cada vez mayor capacidad para servir a las necesidades de pueblos numerosos y sedientos. Algunos países de la zona fueron diversificando su economía, ante la amenaza muy real de quedarse literalmente sin petróleo en pocos años. Con el éxito de las nuevas actividades económicas pudieron empezar a invertir en mejor tecnología para aumentar la eficiencia de las plantas desalinizadoras, al grado que hoy en día no se piensa ya solo en la capacidad de las plantas para proporcionar el agua necesaria para un número dado de personas sino, también, en qué tan eficientemente lo hace en relación con el combustible que gasta—problema que parecía insoluble en un principio—y en qué otros beneficios pueden derivarse de la operación de las mismas. Los resultados: plantas que se encargan de desalar el agua y, a su vez, producir energía. Un ejemplo: la planta de Jebel Ali, en Dubái.

El 9 de abril del año en curso se puso en operación la planta de Jebel Ali, en Dubái. Esta es la planta de doble función más grande de los Emiratos Árabes Unidos, con una capacidad de generación de dos mil sesenta megawatts y de producción de agua potable de seiscientos treinta y seis millones de litros al día, suficientes para satisfacer muy sobradamente la demanda de agua y energía del emirato. La planta opera con gas natural y, en caso de presentarse un problema con el suministro, tiene una reserva suficiente de diésel para continuar en funcionamiento por diez días. DEWA, la oficina que encargó la obra —Oficina de Dubái para la Electricidad y el Agua, por sus siglas en inglés y que es, a su vez, la encargada de gestionar la electricidad y el agua en Dubái—, asegura que las tecnologías empleadas en la planta son tan avanzadas que se ha conseguido reducir la emisión de gases de efecto invernadero, lo que permite la generación de electricidad y la desalinización de grandes volúmenes de agua con una huella mínima de carbono, todo ello dentro de un esquema de costo razonable para el usuario. ¿Cómo se logró esto, si lo que había frenado siempre a la masificación de las plantas desalinizadoras había sido, justamente, el elevado costo del agua obtenida debido a la poca eficiencia en el uso de energéticos?

La planta cuenta con seis turbinas que generan electricidad. Los gases que se generan, que salen de las tuberías a altas temperaturas, son llevados a las calderas que contienen agua de mar: el agua, al calentarse, se convertirá en vapor que, a su vez, será empleado para mover turbinas y generar más energía, o será dirigido a alguna de las ocho unidades de desalinización para convertirlo en agua potable. La eficiencia se eleva, entonces, al emplear el calor generado por la producción de electricidad —que de otra manera se perdería—, para producir más electricidad o para obtener agua potable. La energía, entonces, no se desperdicia en absoluto, ni siquiera la que se obtiene como subproducto.

La planta, cuya construcción supuso un desembolso de dos mil setecientos millones de dólares, opera en tres bloques de energía compuestos de la siguiente manera: dos turbinas de clase F, que funcionan con gas natural, lo que hace que la quema de combustible sea más limpia, capaces de generar doscientos treinta y cuatro megawatts a temperaturas ambientales de hasta cincuenta grados Celsius. Dos calderas de recuperación de calor, cada una de las cuales genera cuatrocientas veintisiete toneladas de vapor por hora a ciento tres bares de presión. Por último, una turbina condensadora de vapor que genera doscientos dieciocho megawatts de electricidad. La temperatura ambiental, cuando se está sometido al inclemente calor de los veranos del desierto, es un factor a tomar en cuenta en instalaciones de generación de electricidad y, en este caso, de instalaciones mixtas.

Es por esto que las turbinas de gas generan mayor energía durante el invierno, cuando también baja la demanda de la misma hasta en cincuenta por ciento, así como la demanda de agua, que cae en entre diez y quince por ciento. Esto puede parecer carente de sentido, en cierta forma. No obstante, uno de los propósitos de DEWA es aumentar las reservas, tanto de energía

como de agua del emirato, las cuales, en el momento de la puesta en operación de la planta, ya alcanzaban, a decir de la propia autoridad, hasta el año 2020. Las unidades desalinizadoras fueron obra de la empresa italiana FISIA y, de acuerdo con la propia empresa, son las unidades desalinizadoras en operación más grandes del mundo, en tanto que las seis turbinas de clase F operadas con gas natural fueron construidas por Siemens. Doosan construyó las seis calderas de recuperación de calor y Alstom tres turbinas de vapor con capacidad de doscientos veinte megawatts. Los alemanes Fichtner fueron los consultores del proyecto.

Podría bien decirse que, cuando se desarrolla un proyecto de esta magnitud en aquellas latitudes, van de la mano la tecnología más avanzada y la ingeniería más sofisticada para lograr los mejores resultados con, justamente, una siempre presente preocupación por la óptima utilización de los recursos que no solo redunda en un mayor rendimiento sino, también, en un mejor cuidado al medio ambiente.

Esto podría parecer una contradicción en sí misma, ya que desde siempre se ha considerado a la desalinización como un método muy agresivo y muy perturbador para la obtención de agua: quizás, de

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La oficina encargada del suministro de agua potable y electricidad en Dubái, DEWA, opera un complejo de diez plantas desalinizadoras y trescientas subestaciones que se extienden a lo largo de la costa de Jebel Ali. Las tuberías que alimentan a las unidades de desalinización pueden adentrarse en el Golfo Pérsico hasta un kilómetro. Las que alimentan a las unidades de la planta M, como se le conoce, y que es la mayor de todo el complejo, se encuentran apenas frente a la costa. Esto se hizo con el fin de que, en caso de haber un derrame de petróleo en el Golfo, la planta no tenga que suspender sus operaciones: un sistema de boyas se activa para rodear las bocas de las tomas, con lo que se evita que el petróleo que flota en la superficie del agua ingrese hasta las unidades desalinizadoras o a las calderas. Desde luego, las unidades que reciben el agua de las tuberías que se encuentran mar adentro tendrían que suspender sus operaciones, pero la planta M tiene capacidad suficiente, no solo para proveer al emirato de la energía y el agua que necesita, sino incluso para hacer reserva, ya que de todo lo que produce hace falta tan solo veinte por ciento para satisfacer las necesidades de toda la población.

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entrada, el volumen de agua que se remueve del mar no cause impacto en sí mismo. Lo que sí va a afectar al entorno es todos los productos de desecho que se generan y la contaminación que se produce. Porque, para empezar, las plantas desalinizadoras se instalan generalmente en puntos de gran actividad humana, tanto industrial como marítima, y en donde es considerable el asentamiento humano. Todo esto genera desechos y contaminantes que van a dar al mar. Cuando se instalan las plantas y comienzan a funcionar, se generan todavía más contaminantes, no solo en la forma de la pesada salmuera que resulta de la desalinización, sino también de los químicos que se emplean para potabilizar el agua, como el cloro, y los propios contaminantes presentes previamente en el agua. Una de las grandes objeciones a la desalinización, que es la generación de energía extra para la puesta en marcha de las plantas —que puede llegar a encarecer el agua potable obtenida, amén de generar costos ecológicos adicionales—, ha sido superada en la planta M ya que, al ser una planta de doble función, no necesita recargar la red eléctrica local para su funcionamiento.

Sin embargo, la cuestión de la forma en que se dispone de los desechos sigue siendo un tema ambiental espinoso. Cierto es que en Dubái no suelen hacer las cosas a medias, y aun cuando no se ha encontrado una manera que agreda lo menos posible al ambiente a la hora de disponer de los desechos generados por la desalinización.

el edificio gubernamental con certificación

Platinum LEED más grande del mundo

Patricia Ruiz Islas

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El edificio de DEWA

D

e una escala de ciento diez puntos, LEED —Liderazgo en Diseño Energético y Ambiental, por sus siglas en inglés— otorgó al edificio de DEWA noventa y ocho, lo que indica que es uno de los edificios con mayor eficiencia en el uso de energía y recursos de la región. LEED es un organismo desarrollado por el Consejo de la Construcción Verde de los Estados Unidos y su misión es marcar pautas y directrices a las construcciones de todo tipo que aspiren a ser consideradas como eficientes en el uso de energía y con menor impacto ambiental. Los criterios que emplea el organismo para certificar las construcciones cubren todo el espectro de la construcción: desde el impacto ambiental que causará la edificación que se inscriba para una certificación, que deberá de ser mínimo, pasando por la eficiencia en el uso del agua y la energía, hasta las fuentes de los materiales y la reducción al mínimo de desperdicios, terminando con la calidad del ambiente en interiores, esto es, acceso a la luz natural y a una buena calidad del aire. Con tantos detalles, no debe ser empresa fácil obtener una certificación y un puntaje tan alto. Sin embargo, a pesar de que se comenzó la construcción en 2010, no fue sino hasta 2011 que DEWA se decidió a impulsar la construcción ecológica y a ir por la certificación, tarea que no resultó sencilla al ser evidente la necesidad de integrar las estrategias de uso eficiente de agua y electricidad en el diseño. Las estrategias de LEED y de sustentabilidad fueron desarrolladas, integradas y manejadas por los ingenieros y consultores expertos en las normativas de LEED de la empresa Green Technologies FZCO, que ha laborado en la zona desde 1977 y que se especializa en mecánica y electricidad. Hacer la

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transición a una construcción verde no resultó barato, ya que los costos se elevaron casi un cincuenta por ciento por arriba de lo presupuestado; sin embargo, la actitud en DEWA es optimista, ya que se han percatado de que, una vez que se ha introducido la sustentabilidad, se hace no con las operaciones diarias en mente sino, por el contrario, con la mira puesta en el futuro, lo que solo puede significar que se siga dando impulso a construcciones de este tipo.

El notable edificio, de tres plantas de altura, se encuentra en Al Quoz, la zona industrial del emirato. Se construyó con los estándares de Edificación Verde de DEWA, con treinta y seis por ciento del total del material empleado en su construcción proveniente del reciclaje. El techo cuenta con doscientos veintidós paneles fotovoltaicos, con una capacidad de generación de energía de seiscientos sesenta kilowatts. Estos paneles se encuentran ubicados a dos metros por encima del techo con el fin de captar mejor la energía solar. El noventa por ciento del mismo es verde, es decir, está cubierto con plantas que ayudan a aislar térmicamente al edificio, lo que contribuye a disminuir el uso de electricidad para los sistemas de aire acondicionado y las plantas son regadas con las aguas negras que se generan en el edificio. Por cierto, la totalidad de estas aguas se tratan in situ hasta que alcanzan niveles óptimos de seguridad para ser utilizadas. Las aguas grises se tratan igualmente y se emplean en

los sistemas de refrigeración y también en los sanitarios. Ambos sistemas, el que trata las aguas negras y el que trata las grises, son capaces de tratar, en conjunto, hasta cien metros cúbicos de agua al día.

Con este gesto, simbolizado por su edificio grandilocuente, DEWA busca inspirar a otros desarrolladores de proyectos a seguir su ejemplo y a buscar la sustentabilidad en las construcciones, no como una moda sino como la forma más eficiente de operar un edificio impactando lo menos posible al ambiente.

Pero, ¿en realidad podrán las construcciones sustentables, la ingeniería verde, compensar el impacto que causan actividades como la desalinización del agua del mar? Porque no hay que olvidar que, a pesar de que día con día mejora la tecnología para disminuir los contaminantes que emiten estas instalaciones, el problema de los desechos y del impacto que le causan al ambiente aún no ha quedado resuelto, y es indudable que actividades como esta provocan desequilibrios que se van a dejar sentir antes o después, de modo que el reto hoy en día no es tanto encontrar una manera de que la desalinización sea económicamente viable sino, más bien, que sea ecológicamente viable. Aunque, tal vez, la única respuesta, por el momento, sea hacer como se hace en Dubái: tratando de compensar lo más posible el impacto ambiental con la utilización de los recursos de manera más eficiente y más sabia.

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Infraestructura

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Energía:

Tipos, fuentes y transformación.

Mag.Leda Roldán S. Escuela de Física, Universidad de Costa Rica

E

l término energía es pronunciado diariamente por políticos, economistas, físicos, químicos, biólogos y por cualquier otra persona que, de una u otra forma, se plantee como tarea enfrentar la crisis energética y luchar por la conservación de los recursos naturales no renovables.

Casi toda la energía utilizada por el ser humano se ha originado a partir de la radiación solar llegada a la Tierra.

El 96 % de las necesidades energéticas quedan satisfechas por la combustión de carburantes fósiles —carbón, petróleo y gas natural—, que representan la energía química almacenada biológicamente durante el largo pasado de la Tierra. Cuando estas fuentes se hayan agotado, se deberá echar mano en mayor medida de los carburantes nucleares —fusión y fisión nuclear—, la energía de gravitación en las mareas y la energía solar.

La utilidad de la energía se manifiesta en que, gracias a ella, el ser humano puede realizar procesos y trabajos que le garanticen, tanto su supervivencia a la cabeza de las otras especies animales, como la comodidad y el dominio que ha ejercido, por largo tiempo, sobre el medio natural.

Cualquier forma de energía se transforma en otra porque la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. A este principio se le denomina ley de la conservación de la energía.

Fuentes y tipos de energía Las fuentes de energía son aquellas que la producen directamente. Como fuentes de energía se pueden mencionar al sol, el viento, el carbón, el petróleo, las caídas de agua, los desechos orgánicos, los átomos, las olas del mar, las reacciones químicas o el sonido, entre otras. Por su parte, los tipos de energía son aquellos que identifican la forma en que se manifiesta la energía. Entre los distintos tipos de energía se destacan la solar, la atómica o nuclear, la hidráulica, la química, la eléctrica, la eólica, la mecánica —cinética y potencial—, la geotérmica y la térmica.

Con respecto a la energía procedente del Sol, cabe señalar que cada punto de su superficie emite radiaciones electromagnéticas al espacio y que estas radiaciones son tanto luminosas como invisibles. Cuando estas radiaciones llegan a la Tierra, su intensidad ya ha disminuido unas 500,000 veces. A pesar de ello, casi toda la energía que se puede aprovechar en la Tierra proviene del Sol. La energía solar, además de ser utilizada por las plantas, es aprovechada por el ser humano mediante dos sistemas: uno, de tipo térmico, que aprovecha esta energía por medio de colectores, que son superficies que, expuestas a la radiación solar, permiten absorber su calor y transmitirlo a un fluido. El otro es un sistema fotovoltaico, donde la

energía electromagnética de los fotones se acumula en las plantas fotovoltaicas por medio del efecto fotoeléctrico, produciendo energía eléctrica.

el uso de la energía eólica reside en el carácter fluctuante de las corrientes de viento, por lo que no se puede asegurar un suministro regular.

Gran parte de la energía eléctrica con que cuenta el ser humano se origina por la evaporación del agua producida por el Sol y su posterior precipitación. Este ciclo natural permite mantener llenos los embalses que producen energía hidroeléctrica. Sin embargo, la energía proveniente del agua, o energía hidráulica, no se emplea solamente en la producción de electricidad sino que, a veces se utiliza también para imprimir movimiento a la maquinaria de una fábrica por medio de una caída o salto de agua, o para mover un molino de agua.

La energía nuclear es aquella que mantiene unidas las partículas de los núcleos atómicos. Por medio de los procesos de fusión y fisión se liberan grandes cantidades de energía.

La energía que es absorbida o liberada como resultado de una reacción química se denomina energía química.

Los alimentos, las pilas eléctricas y los explosivos contienen este tipo de energía. Esta energía también se genera a partir de los procesos de los biodigestores y es llamada energía biomásica. Esta energía es la que resulta de las actividades humanas, principalmente de los procesos agrícolas o ganaderos, así como de las basuras y los desechos orgánicos. La biomasa se puede aprovechar de dos maneras: quemándola para producir calor o transformándola en combustible para su mejor transporte y almacenamiento. El gas metano se puede capturar a través de la construcción de un biodigestor, que es un sistema de tratamiento primario anaerobio que retiene por un tiempo determinado los desechos orgánicos en un tanque cerrado para que se dé la fermentación del material y así se produzca el gas.

La energía del aire se conoce como energía eólica. Es un tipo de energía cinética que hace funcionar los molinos de viento, las veletas y los aerogeneradores. Un problema en

El calor que produce la combustión en las máquinas térmicas de hulla, gas natural, petróleo y otros combustibles se manifiesta como energía térmica. El calor como tal no se considera un tipo de energía en sí, sino una energía en tránsito. O sea, una energía que pasa de un cuerpo a otro.

La energía geotérmica utiliza como fuente el vapor de agua almacenado bajo la superficie de la Tierra para luego ser transformado en energía eléctrica. La geotermia es el calor interno que proviene de las profundidades del planeta. El agua se acumula formando depósitos, los cuales se calientan por el calor magmático y se convierten en vapor. Las rocas fracturadas permiten el paso de calor a la superficie y, en la corteza, las rocas impermeables impiden la fuga del calor. Las fuentes de este tipo de energía se encuentran cerca de los volcanes activos.

Hoy en día, las fuentes de energía renovables son las protagonistas dentro del campo energético debido a las consecuencias indeseadas que trae el uso de los combustibles fósiles.

Hace poco se creó la Agencia Internacional de las Energías Renovables —IRENA, por sus siglas en inglés—, que trata de medir la seriedad con la que los gobiernos toman a las energías renovables. La variación en los precios del petróleo y de otros combustibles fósiles y los cambios climáticos que afectan a todo el planeta invitan a las autoridades mundiales a recapacitar sobre las fuentes y usos de la energía.

Fuentes y tipos de energía Nombre

Manifestación

Usos

Sol.

Solar

Luminosa y calor.

Calor y luz.

Viento.

Eólica

Mecánica, eléctrica.

Movimiento y electricidad.

Carbón, petróleo, gas natural.

De combustión de fósiles

Luminosa, química, eléctrica y calor.

Calor, luz y reacción química.

Caídas de agua.

Hidráulica.

Mecánica—potencial y cinética.

Movimiento.

Desechos orgánicos.

Biomásica.

Lumínica y calor.

Calor y luz.

Calor de la Tierra.

Geotérmica.

Eléctrica.

Electricidad.

Átomos.

Nuclear y atómica.

Eléctrica.

Electricidad.

Olas del mar.

Marítima.

Mecánica.

Movimiento.

Reacciones químicas.

Química.

Química, eléctrica y calor.

Reacción química y electricidad.

Sonido.

Sonora.

Mecánica y sonora.

Movimiento y sonido.

33 Infraestructura

Fuente

Infraestructura

34

Cuando se piensa en grandes cantidades de energía, se recuerda la bomba de hidrógeno. Sin embargo, incluso la inmensa energía de la bomba es pequeña comparada con la energía del sol, de un huracán tropical o de las mareas. En un día, los Estados Unidos reciben tanta energía del Sol como la que generarían al estallar más de un millar de bombas H. La energía de los huracanes o de las mareas implica movimiento. Y, ¿qué hay en relación con la energía del Sol? Ciertamente, no se percibe movimiento cuando los rayos solares entibian nuestra piel o iluminan el paisaje, pero es el calor del Sol el que mueve los vientos de un huracán. Es evidente que la energía puede aparecer en más de una forma.

Transformaciones de la energía A finales del siglo XVII, Isaac Newton sentó las bases de un nuevo modo de entender la física e ideó la noción de fuerza como una magnitud que provocaba los movimientos de los cuerpos. Sin embargo, los científicos que surgieron después de él sustituyeron las fuerzas por la energía a ellas asociadas como causas primigenias de los hechos físicos. Según estos principios, los intercambios de energía entre los distintos sistemas son responsables de los fenómenos y se manifiestan en diversas formas convertibles entre sí.

Un sistema ideal que no sufriera pérdidas constituiría un móvil perpetuo, ya que su energía generaría un trabajo permanente. En la realidad, tales sistemas no existen, y las pérdidas energéticas se traducen en emisión de calor. Es por esto que se dice que el calor es la forma más degradada de la energía, no es recuperable para el sistema y, en consecuencia, no resulta transformable.

El siglo XX presenció el nacimiento de una nueva teoría que obligó a modificar sustancialmente el concepto de energía y de sus relaciones de intercambio entre los cuerpos. La relatividad física, defendida por Einstein, observa la energía y la masa como manifestaciones distintas de una propiedad única, con lo que altera el tradicional principio de conservación. Así, la energía puede pasar a otros estados e incluso convertirse en masa, y a la inversa. Einstein afirmó que toda clase de energía tiene masa determinada y demostró que masa y energía son equivalentes. La propiedad llamada masa es, simplemente, energía concentrada. En otras palabras, materia es energía y energía es materia.

altura—; posteriormente, se deja caer por medio de ductos, por lo que toda su energía potencial se forma en energía cinética —la que posee un cuerpo gracias a su estado de movimiento—, que a su vez se aprovecha, por ejemplo, para mover turbinas generadoras de electricidad, lo que constituye el principio de las centrales hidroeléctricas.

Energía solar: es la energía que llega a la Tierra proveniente de la estrella más cercana al planeta, el Sol. Esta energía abarca un amplio espectro de radiación electromagnética, en la que la luz solar es la parte visible de tal espectro. La energía solar es generada por la llamada fusión nuclear, que es la fuente de vida de todas las estrellas del Universo. El hombre puede transformar la energía solar en energía térmica o eléctrica. En el primer caso, la energía solar es aprovechada para elevar la temperatura de un fluido, como por ejemplo el agua, y en el segundo caso la energía luminosa del Sol, transportada por sus fotones de luz, incide sobre la superficie de un material semiconductor —por ejemplo, el silicio—, produciendo el movimiento de ciertos electrones que componen la estructura atómica del material. Un movimiento de electrones produce una corriente eléctrica que se puede utilizar como fuente de energía de componentes eléctricos o bien electrónicos. Es el caso del principio de funcionamiento de las calculadoras solares.

En el ámbito de la física es posible ubicar una ingente variedad de procesos capaces de generar energía en alguna de sus manifestaciones. Sin embargo, las fuentes clásicas de energía utilizadas por la industria han sido de origen térmico, químico o eléctrico, recíprocamente intercambiables entre sí y transformables en energía mecánica.

Las fuentes de energía se pueden clasificar en: Renovables.

No renovables.

Fuentes de energía renovables Las energías renovables son aquellas que llegan en forma continua a la Tierra y que a escalas de tiempo real parecen ser inagotables.

Energía hidráulica: es aquella energía obtenida principalmente de las corrientes de agua de los ríos. El agua de un río se almacena en grandes embalses artificiales que se ubican a gran altura respecto de un nivel de referencia. El agua adquiere una importante cantidad de energía potencial — aquella que poseen los cuerpos que se encuentran a cierta

Biomasa: esta energía se obtiene de ciertos compuestos orgánicos que se han producido en el tiempo por procesos naturales, es decir, como producto de transformaciones químicas y biológicas de algunas especies vegetales, o bien, de ciertos materiales. Un ejemplo de tal proceso lo constituyen los residuos forestales, los residuos de la agricultura y los residuos domésticos. En el caso de los residuos domésticos, es necesario, como paso previo a la obtención de energía, un plan amplio para la adecuada clasificación de las basuras y su posterior reciclaje.

Energía mareomotriz: es la energía obtenida del movimiento de las mareas y las olas del mar. El movimiento de mareas es generado por la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna. Tal movimiento se utiliza para trasladar energía cinética a generadores de electricidad. La gran dificultad para la obtención de este tipo de energía es su alto costo y el establecimiento de un lugar apto geográficamente para confinar grandes masas de agua en recintos naturales.

35 Infraestructura

Fuentes de energía

Energía eólica: es la energía producida por los vientos generados en la atmósfera terrestre. Se puede transformar en energía eléctrica mediante el uso de turbinas eólicas que basan su funcionamiento en el giro de aspas movidas por los vientos.

Bajo el mismo principio se puede utilizar como mecanismo de extracción de aguas subterráneas o de ciertos tipos de molinos para la agricultura. Al igual que la energía solar, se trata de un tipo de energía limpia, que sin embargo presenta dificultades, pues no existen en la naturaleza flujos de aire constantes en el tiempo; más bien, son dispersos e intermitentes. Este tipo de energía puede ser de gran utilidad en regiones aisladas, de difícil acceso, con necesidades de energía eléctrica y cuyos vientos son apreciables en el transcurso del año.

36

Historia

Acuífero de las Altas Planicies:

un tesoro que ya es historia Daniel A. Leyva

J

usto en la frontera entre los estados del Oeste y del Medio Oeste norteamericanos se encuentran las Altas Planicies, una interminable serie de praderas llanas, ocasionalmente interrumpidas por alguna mesa o pintoresco cuello volcánico, que se extiende desde Canadá hasta México.

Este ecosistema semiárido, antaño atravesado por manadas de incontables búfalos, fue el primer atisbo que tuvieron del Lejano Oeste los pioneros “americanos” que, sobre todo a partir de la segunda década del siglo XIX, se sumaron a la fiebre expansionista

de la joven república, una poderosa, inexorable ola migratoria que expulsó, tanto a sus últimos ocupantes originales, como a los dispersos remanentes de la colonización novohispana.

De la fascinación que provocaron en los recién llegados la majestuosa belleza del paisaje, así como la promesa de una nueva Tierra Prometida, se conservan ecos en los “mitos de frontera” del folcklor estadounidense, retomados y refinados por escritores como Mark Twain y Jack London, o, mucho más recientemente, en películas como Danza con lobos, filmada, precisa-

mente, en zonas protegidas donde se ha intentado conservar el carácter original de las planicies.

No obstante su belleza, las praderas norteamericanas pueden llegar a ser tan inhóspitas como un desierto, entre otras cosas porque, debido a la baja humedad y a la altura —que, en algunos puntos, alcanza el nivel de la Ciudad de México—, las temperaturas pueden variar hasta veintidós grados centígrados en un mismo día. Por otra parte, la ausencia recurrente de agua de lluvia complica mucho la actividad agrícola y ganadera.

A pesar de lo anterior, una buena parte de las Planicies llegó a ser considerada de primera calidad para la producción de granos, incluyendo el maíz, una de las cosechas que más agua consumen, pero cuya demanda ha crecido mucho gracias a la industria de los biocombustibles. La razón de esta aparente paradoja es una maravilla natural escondida bajo la superficie de las praderas, cuya apariencia árida la vuelve insospechada: se trata del Acuífero de las Altas Planicies, un depósito subterráneo lleno de una mezcla de arena, barro y grava saturada de agua que se extiende desde Wyoming y Dakota del Sur hasta el norte de Texas.

La explotación del acuífero empezó, aproximadamente, hace cien años, pero se convirtió en una actividad intensiva con la llegada, hace seis décadas, del sistema de riego de pivote central, el cual consiste en la utilización de bastidores rotatorios de hasta 800 metros de largo que crean una superficie circular de irrigación alrededor de su eje. A resultas de la aplicación de esta tecnología, la superficie cultivable del estado de Kansas creció de manera exponencial y su producción agrícola empezó a incluir semillas más “sedientas” y mejor pagadas.

Durante décadas, el optimismo de los agricultores de la región no conoció límites, hasta que, uno tras otro, los pozos de las granjas empezaron a secarse, sobre todo en la parte sur de las planicies. Y, en aquellos casos en los que todavía era posible extraer algo de líquido, la elevada proporción de arena fue reduciendo cada vez más la vida útil del equipo de bombeo e irrigación. Finalmente, entre 2011 y 2012, los informes de diversas agencias gubernamentales corroboraron lo evidente: la sobrexplotación del manto, eficazmente asistida por la tecnología del riego de pivote, está acabando con el recurso. Un recurso que, para todos los efectos prácticos, no es renovable, ya que se trata del producto de la acumulación de cientos de años de agua de lluvia.

Algunos economistas piensan que el agotamiento del sistema traerá de regreso la agricultura de lluvia de temporal enfocada a semillas menos demandantes, propia de la región, y a un probable desarrollo de granjas eólicas que aprovechen los fuertes y constantes vientos de la región. Desde una perspectiva más amplia, sin embargo, quizás la aportación más importante de la historia del Acuífero de las Altas Planicies será la advertencia de lo poco que puede durar la abundancia, lo mismo en el Tercer Mundo que en los países desarrollados, cuando no se sabe explotar con cuidado un recurso natural.

37

Historia

En este momento, los agricultores de las Altas Planicies han empezado a aplicar toda clase de estrategias para sobrevivir, como limitarse a sembrar sólo medio círculo de riego o trocar su actividad por otra que consuma menos agua, como la cría de vacas lecheras.

38 Tecnologías

Huella de carbono de placas aislantes

de poliestireno expandible —EPS— Juan Pablo Chargoy, Amador Amalia Sojo Benítez y Nydia Suppen Reynaga1

L

a construcción de viviendas, así como las actividades que se derivan de su uso y operación diaria, provocan impactos ambientales. Estos impactos están generalmente asociados al consumo energético. De acuerdo con el Programa Nacional para el Aprovechamiento Sustentable de Energía 2009–2012, el sector doméstico constituyó el 16 % del consumo final de energía en México. Las estufas, los calentadores de agua, los refrigeradores y los equipos de aire acondicionado representan el 70 % del consumo en el sector residencial. El 23 % del consumo eléctrico total de una vivienda mexicana es ocasionado por equipos para mantener una temperatura confortable al interior.

Se calcula que entre 2011 y 2020 se tendrá una emisión de 33 millones de toneladas de CO2, generadas por el sector de vivienda en México. Es así que el gobierno mexicano ha iniciado diversos programas para lograr la eficiencia energética y la reducción de emisiones de dicho sector. El programa de Acciones Nacionalmente Apropiadas para la Mitigación estima que, mediante el aislamiento térmico de las viviendas, el uso de electrodomésticos con consumo eficiente de energía, la incorporación de bioclimática en el diseño, entre otras estrategias de ahorro, se puede evitar la emisión de entre una y tres toneladas de CO2 al año por vivienda. En este sentido, una opción para aislar térmicamente las viviendas es la colocación de placas de poliestireno expandible —EPS— en techos y muros. Estas placas ayudan a conservar el confort térmico dentro de los inmuebles. *Centro de Análisis de Ciclo de Vida y Diseño Sustentable —CADIS—.

Asociación Nacional de la Industria Química —ANIQ—. www.xentroacv.mx. www.aniq.org.mx/ 1

Objetivo y alcance La Asociación Nacional de la Industria Química —ANIQ— solicitó al Centro de Análisis de Ciclo de Vida y Diseño Sustentable —CADIS— el cálculo de la huella de carbono de las placas aislantes de EPS, con la finalidad de evaluar si contribuyen a la disminución de emisiones de CO2 a lo largo de su ciclo vida. El estudio se realizó de junio de 2011 a mayo de 2012 bajo los lineamientos de la norma NMX–SAA–14040–1MNC–2008.

Según la norma ISO/DIS–14067, la huella de carbono o potencial de calentamiento global mide el impacto ambiental de los gases de efecto invernadero en kilogramos de CO2 equivalente —eq—, considerando el ciclo de vida de un producto. Los gases de efecto invernadero son aquellos gases que retienen la radiación del Sol en la atmósfera terrestre. La temperatura del planeta se altera cuando la concentración de estos gases aumenta debido a actividades humanas, como la quema de combustibles para la generación de electricidad.

El objetivo del estudio fue comparar la huella de carbono del consumo eléctrico para conservar el confort térmico en una vivienda de interés social —sistema sin placas— contra la huella de la placa de EPS y el consumo eléctrico para mantener el confort en una vivienda con este tipo de aislante —sistema con placas—. El sistema sin placas considera únicamente la energía para conservar el confort térmico dentro de la vivienda. En el caso del sistema con placas, se incluyen las etapas de obtención de materia prima, transporte, producción y uso del material aislante.

Dentro de un análisis de ciclo de vida se evalúan los impactos de un producto mediante el concepto de unidad funcional, la cual es la base de cálculo del estudio y se define a partir de las funciones más relevantes del producto estudiado. Para este análisis se estableció la siguiente unidad funcional:

Análisis de inventario de ciclo de vida Para el inventario de ciclo de vida se obtuvo información de empresas en México que producen perla de EPS y placas aislantes de dicho material. El consumo de energía eléctrica para conservar el confort térmico dentro de la vivienda se obtuvo calculando la ganancia de calor a través de muros y techos de acuerdo a la NOM–020–ENER–2011. Se consideró una vida útil de sesenta años para la placa y un grosor suficiente para cumplir con la NMX–C–460–ONNCCE–2009. En el caso de la vivienda sin aislamiento, se consideraron los mismos componentes a excepción de la placa de EPS.

39

Tecnologías

Aislar térmicamente una vivienda de interés social —60 m2 de construcción— con placas de EPS de acuerdo a las especificaciones de la norma NMX–C–460–ONNCCE–2009 durante un año.

Tecnologías

40

Evaluación del impacto: potencial de calentamiento o huella de carbono Se realizó el cálculo de la huella de carbono con el método de evaluación de impacto del Panel Intergubernamental del Cambio Climático para las cuatro zonas térmicas de México: clima cálido húmedo, clima cálido seco, clima templado y clima semifrío.

Conclusiones —interpretación— Al instalar placas aislantes de EPS en viviendas de interés social en diferentes regiones de México, la huella de carbono provocada por el uso de aire acondicionado o calefacción se reduce en 75 %. La reducción de la huella de carbono es igual al CO2 que se emite por iluminar tres viviendas promedio durante un año con focos de 75 watts, considerando cuatro horas de iluminación al día.

El ahorro en el consumo eléctrico de un conjunto de 433 viviendas con placas de EPS es igual a la electricidad necesaria para abastecer de alumbrado público a toda la zona del Zócalo de la Ciudad de México durante un año, sitio en el que, en 2010, se utilizaron 640 MWh para alumbrado público.

El ahorro en el consumo eléctrico de una vivienda con placas de EPS es del 56 %, comparado con el consumo de una vivienda promedio, considerando 2,611 kWh/año como el consumo nacional promedio.

El ahorro en el consumo eléctrico de una vivienda con placas de EPS es 26 % mayor que el de una vivienda promedio en un clima templado o semifrío al año, considerando 1,170 kWh/año como el consumo promedio en esos climas.

Personalidades

42

El “Jeque U

Verde”:

el ambientalista surgido del

petróleo Patricia Ruiz Islas

no de los más grandes males de la vida moderna es, sin duda, la contaminación. Desde que la industrialización cobró fuerza, con sus enormes chimeneas lanzando humos negros y malolientes al aire, las emisiones de gases producidos por la combustión de diversos energéticos no se ha detenido. Y después de ciento cinco años de existencia de los automóviles —contando desde 1908, año del lanzamiento del Ford T; o sea, el año del comienzo de la masificación de los automotores—, la cosa no hace sino empeorar. Pareciera que, en ciertos ambientes, el parque vehicular no hace sino aumentar, en tanto que la industria no ha dejado de contaminar, a pesar de existir compromisos como los Protocolos de Kioto. A propósito de esto mismo, resulta descorazonador saber que hay naciones para las que nada significa el hecho de haberlos firmado, como es el caso de Estados Unidos y Canadá: los primeros no tienen intención alguna de ratificarlos y menos de ponerlos en práctica y los segundos se han retirado, por lo que no se encuentran obligados a emprender ningún tipo de acción.

A la par, la actividad humana que genera contaminación no se ha detenido porque simplemente es imposible pensar que se detengan industrias como la agrícola o la ganadera, o que se detenga la actividad marítima, tanto de transporte como de pesca.

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Personalidades

44

Detener la contaminación supondría detener el flujo de la vida misma, porque la sola presencia del ser humano en el planeta implica contaminación en sí, ya que se trata de una de las criaturas más voraces y más agresivas con su entorno. It takes a village to raise a man, dice el dicho inglés, que podría traducirse más o menos como que hace falta todo lo que produce una aldea para criar a un hombre, lo que puede dar una idea de la cantidad de recursos que se requieren para, no se diga acceder al bienestar sino solo a la mera supervivencia.

Entonces, al parecer, el ser humano, como producto de su propia agresividad con su entorno, parece condenado a vivir tosiendo, abriéndose paso entre una nube de vapores nocivos. Y no: no se trata de pintar un panorama apocalíptico que se vislumbra allá en lontananza, sino se trata solo de recordar las terribles escenas, dignas de una película de ficción futurista, que se vieron en la capital china en meses pasados. El escenario para el

futuro del ser humano, entonces, no parece muy halagador, ya que los recursos que requiere para su supervivencia los consume a una velocidad cada vez mayor, al tiempo que es cada vez más difícil que la contaminación que producen sus actividades se disipe por su mismo volumen. El ser humano estaría condenado, entonces, a pasar el resto de sus días en la Tierra contaminándola y envenenándose a su vez, esperando a que llegue el día en el que se encontrara con que su entorno se ha convertido en un desierto.

Con todo lo desoladora que pueda sonar la descripción anterior, siempre hay esperanzas que se ven encarnadas en quienes buscan encontrar un equilibrio entre la naturaleza y lo que la vida moderna parece ubicar como indispensable. Una de estas personas ha surgido del ambiente menos pensado: el de la extracción, refinación y venta de uno de los mayores contaminantes del mundo, o sea, el

petróleo. Y se trata, ni más ni menos, que de un miembro de la familia reinante en el emirato de Ajman, uno de los siete que conforman los Emiratos Árabes Unidos. Ingeniero químico de profesión, responde al sonoro nombre de Abdul Aziz bin Ali al Nuaimi y es sobrino del emir reinante. Conocido como el Jeque Verde entre sus pares por su trabajo para extender la idea del desarrollo sustentable a lo largo y ancho del mundo, el que comenzara trabajando en la industria petroquímica de su tierra pasó a convertirse en un ferviente defensor de las causas ambientales tras movilizarse por las duras realidades de la industria petrolera, periodo en el cual no solo supo de, sino que también sintió en carne propia los efectos de la contaminación que causan los hidrocarburos. Lo mencionado, más el ser testigo de la muerte de trabajadores a causa de las sustancias tóxicas a las que estaban expuestos día a día, lo decidió a abandonar la industria que tanto aportaba para el desarrollo de su país.

Personalidades

46 Las acciones del jeque empezaron en pequeño, en el ámbito de su comunidad.

A pesar de ser miembro de la familia reinante de su emirato, el jeque salía a limpiar las calles, tratando de enseñarle con esto a la gente que los pequeños cambios inspiran y de ahí pueden derivarse en acciones mucho mayores, pero que no debe despreciarse el impacto de las acciones individuales. Tras completar un doctorado en métodos limpios de producción y sistemas industriales ecológicos, comenzó a servir como asesor ambiental de su emirato y a partir de ahí ha impulsado y coordinado la formación de organizaciones no gubernamentales social y ambientalmente responsables. Igualmente, ha participado en comités para la sustentabilidad estratégica y ha impulsado la agenda verde por todo el Medio Oriente.

GREEN, esto es, “verde”, en inglés, no es simplemente un color o una designación simbólica de las causas ambientales. Para al Nuaimi es también un acrónimo que significa, en sus propias palabras, “G de global; R de repensar, porque tenemos que repensar cómo interactuamos entre nosotros y con la naturaleza; E de iluminación —enlightenment, en inglés— porque necesitamos una guía y un camino a seguir; la otra E es de ética, de moral, de valores; y la N, porque no podemos vivir solos, aislados, sino que debemos vivir como una red —network, en inglés—, una comunidad”.

Pero no todo en los planes del “Jeque Verde” gira alrededor del petróleo o de la reducción de la contaminación. Otra de sus misiones consiste en acercarse a los niños y a los jóvenes, quienes “pasan demasiado tiempo dentro de los edificios y no están en contacto con la naturaleza y sus beneficios”, dice, lo que contribuye a perturbar todavía más el equilibrio entre los seres humanos y la naturaleza. Para ello, promueve, asiste a y colabora con proyectos escolares encaminados a crear una mayor consciencia de que no se puede simplemente desarrollar un país a costa de prácticamente lo que sea sino que, por el contrario, hay que cuidar que los recursos se empleen sabiamente para evitar el dispendio y, con ello, el daño al entorno.

Devoto de la causa ambiental desde su propia casa, como buen convencido de que no hay acción pequeña cuando se trata de salvaguardar el ambiente, en su hogar las duchas son de dos minutos: “¿Sabe cuántos litros de agua salen de una regadera en dos minutos? Quince litros. Si le pregunta a cualquier persona, le va a decir que pasa diez o quince minutos en la ducha, cantando o bailando, y eso es más de cincuenta o sesenta litros.” Sería comprensible su preocupación por el agua, dado que procede de una de las regiones más áridas del mundo. Sin embargo, otro pilar de su filosofía es que el cuidado del ambiente también tiene que estar ligado a evitar los malos hábitos personales como el consumismo o la glotonería, porque si el individuo no tiene equilibrio, tampoco lo encontrará en su entorno. ¿Su consejo a los jóvenes? “Tenemos que entender al planeta en el que vivimos”.

Libros

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La contaminación ambiental en

México

Causas, efectos y tecnología apropiada Blanca Elena Jiménez Cisneros

E

n los últimos años, los problemas de contaminación han adquirido tal magnitud y diversidad que la sociedad ha ido tomando cada vez mayor conciencia de los riesgos actuales, y más aún de los potenciales. Como resultado de la presión social generada, los tomadores de decisiones muestran una creciente voluntad política para resolver los problemas. Ahora es necesario que profesionales sólidamente formados y provenientes de diversos campos —por lo interdisciplinario de los problemas de contaminación— les ofrezcan soluciones realistas y susceptibles de ser implantadas. Se requiere para esto un buen conocimiento técnico, tanto del problema como de las opciones de solución. Varias instituciones de educación superior mexicanas han respondido a este reto incluyendo cátedras sobre el control de la contaminación; algunas inclusive han creado nuevas licenciaturas y maestrías sobre ingeniería ambiental y diplomados o cursos cortos para no especialistas. Para apoyar estos cursos es preciso contar con literatura técnica en español, con textos que reconozcan las peculiaridades de los países en desarrollo, como el nuestro, y en consecuencia la necesidad de proponer soluciones adecuadas a sus particulares condiciones ambientales, económicas y sociales. Esta literatura hace falta para contribuir a conciliar el desarrollo acelerado con la conservación de recursos naturales.

Los diversos capítulos de este libro son ilustrados con datos y ejemplos de México, explican los fundamentos teóricos de la contaminación y la tecnología para proponer soluciones. Los temas que se abordan, en la primera parte, son la contaminación del agua y del aire, los residuos sólidos y desechos peligrosos, la contaminación térmica y la originada por el ruido. En la segunda, por estrecha interrelación entre la generación de la energía y la contaminación, se analizan los aspectos ambientales de los combustibles fósiles, la generación hidroeléctrica, geotérmica, nuclear y eólica y además se comparan las diversas fuentes de energía y se sugieren políticas posibles de ahorro y uso eficiente. Finalmente, se presenta el capítulo de impacto ambiental como una herramienta de análisis de los efectos que los proyectos tienen sobre el medio y las formas de prevenir y mitigar los efectos negativos.