Residuos industriales

Residuos industriales
Los productos contaminantes generados por la industria se producen en tres estados:
sólido, líquido y gaseoso, lo cual puede contaminar los tres medios: atmósfera, agua y
suelo.
La mejor definición de residuos sería aquellos productos de desecho generados en las
actividades de producción y consumo que no alcanzan, en el contexto que son
producidos, ningún valor económico, lo que puede ser debido tanto a la falta de
tecnología adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado
para los productos recuperados. Un producto considerado como residuo en un momento
podría no serlo, entonces, en otro determinado.
El tratamiento de los mismo, lo que hace en ocasiones, es trasladar la contaminación de
un medio a otro.
La clase de residuos producido depende del tipo de industria de origen; una vez
estudiada su naturaleza, se debe elegir un tratamiento adecuado.
En nuestro país, como en todo el mundo, las industrias producen demasiados desechos
que muchas veces no son adecuadamente tratados.
Se hace referencia a los movimientos entre los cuatro ecosistemas –atmósfera,
hidrósfera, litósfera, y biosfera- que constituyen el medio ambiente como transferencias
de interfase. Las transferencias de interfase de agua y oxígeno son deseables, mientras
que las de dióxido de sulfuro y DDT son generalmente indeseables. Los montos de
transferencia son importantes y su magnitud puede también afectar su permanencia en el
ambiente. Los procesos naturales que promueven estos intercambios están siempre
presentes y son responsables por la magnitud y dirección de los intercambios, tanto de
los deseables como de los indeseables.
Una vez que un químico entra a una de las fases móviles (aire o agua), se dispersa
rápidamente debido a los movimientos del fluido (transferencia de masa interfásica,
difusión o dispersión). Las transferencia de masa interfásica es importante para el
movimiento de los químicos sintéticos entre las distintas fases del ecosistema. Las
personas y otros organismos que constituyen la biosfera residen, en diversos grados, de
las otras tres esferas.
Los seres humanos se encuentras con sustancias potencialmente dañinas por contacto
directo con los químicos contenidos en los alimentos, aditivos de los alimentos,
medicinas, cosméticos, el lugar de trabajo, el hogar, etcétera. La entrada de químicos en
estos elementos necesarios del ecosistema, léase agua y aire
o
o
o
Derivados del azufre
Derivados del nitrógeno
Derivados de los halógenos
o
o
o
o
Otros compuestos inorgánicos
Compuestos orgánicos derivados de cloro, azufre, plomo, etc.
Olores
Partículas sólidas metálicas
Efectos específicos de algunos disolventes industriales
Benceno
Principal representante de los hidrocarburos aromáticos, se emplea como disolvente;
pero su uso se ha tratado de restringir debido a su carcinogenicidad.
Las principales fuentes de benceno son por destilación del petróleo, hulla o gas natural y
por la platformación de hidrocarburos alifáticos.
Entre los usos del benceno se encuentra la fabricación de medicamentos, tintes,
detergentes, plásticos, explosivos, aplicaciones como disolventes, y en la síntesis de
otros compuestos aromáticos. También como parasticida en las heridas (veterinaria),
como disolvente de lacas, ceras y aceites.
Se absorbe por todas las vías gracias a su gran liposolubilidad, es ligeramente irritante
para la piel y mucosas.
Se integra al tejido adiposo, pasa a la médula ósea donde produce su acción toxica
crónica.
El 20% se elimina sin modificar por vías respiratorias, la fracción biotransformada
(80%) se elimina por vía renal, y aparece en forma de fenol libre, sulfo y
glucuroconjugado.
Tetracloruro de carbono
Pertenece al grupo de los hidrocarburos halogenados, es poco soluble en agua, su
descomposición térmica produce fosgeno (Cl2CO), el cual es txico respiratorio.
El uso se ha restringido al máximo por su elevada toxicidad, se usa como disolvente en
la manufactura de algunos plásticos y como intermediario químico, como en otros
fumigantes como el disulfuro de carbono.
Se absorbe por todas las vías.
Se difunde a todos los tejidos en forma rápida.
Se excreta además sin biotransformación.
Metanol
Es el componente principal del destilado en seco de la madera y es uno de los solventes
más universales que encuentra aplicación tanto en el campo industrial como en los
productos de uso doméstico. Por su gran volatilidad pasa rápidamente a la atmósfera
dando lugar a intoxicaciones por vía respiratoria.
Entre sus usos está el de disolvente, antiséptico y reactivo de síntesis química y para
degradar soluciones de alcohol etílico.
Se absorbe bien por todas las vías, aunque su absorción dérmica o en mucosas
difícilmente pueda dar intoxicaciones agudas.
Se difunde por todos los compartimentos corporales al igual que el etanol.
Acetona
Es el principal representante del grupo de las cetonas, y su uso es principalmente como
disolvente de grasas, resinas, barnices, aceites, acetileno y derivados de la celulosa.
La forma más común de intoxicación es la inhalación de sus vapores.
Se absorbe bien por todas las vías.
CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO
El ciclo de vida de un producto comprende todos los pasos seguidos para su
elaboración.
Cuando se analiza este ciclo, sin duda se descubrirán los problemas ambientales que trae
la elaboración de un producto, y se debe tener en cuenta que los mismos aparecen en
todo el proceso y no sólo en su finalización.
Los problemas ambientales en el ciclo pueden darse:
1.
2.
3.
4.
con la recolección del recurso natural a utilizar
en el proceso estoas materiales para convertirlos en productos
en la fase de empacado y distribución del producto
en el uso y mantenimiento del mismo.
MINIMIZACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
De los procesos productivos, como consecuencia se obtienen los residuos, la basura.
Analizando los procesos, se encuentran dos modelos: uno "tradicional" y otro "limpio".
Modelo tradicional.
La empresa no se preocupa de los residuos generados, los cuales van a parar
directamente al agua, al suelo o a la atmósfera. Es, en otras palabras, el modelo
tradicional.
Modelo limpio.
Aparece como necesidad el respeto de la sociedad por el medio ambiente y los recursos
naturales; es la llamada " ecoeficiencia" :´producir más limpio es más rentable que
limpiar´. Es asignar el máximo valor a los productos con el mínimo impacto ambiental.
CONTAMINACIÓN DEL AIRE
Los contaminantes atmosféricos más comunes que provienen de fuentes industriales
son:
o
o
NOx: producidos por combustiones a alta temperatura. Entre las fuentes
están las plantas de fabricación de fertilizantes y explosivos.
SOx: emitidos principalmente como SO2, provienen de combustión de
combustóleo y carbón de fuentes estacionarias. Una pequeña cantidad
proviene de la combustión de naftas y combustibles diesel.
La refinación de minerales sulfurados genera grandes cantidades de SO2; también la
refinación del petróleo.
Estos óxidos de azufre reaccionan con el agua atmosférica para formar ácido sulfúrico
en horas.
El SO3 también se combina con óxidos de la atmósfera para formar aerosoles sulfúricos,
otros constituyentes de la lluvia ácida.
o
H2S: emitido en grandes cantidades por fábricas de papel, plantas de
limpieza y procesamiento de gas natural, refinerías de petróleo y ciertas
plantas que fabrican fibras sintéticas.
El H2S se oxida en la atmósfera para formar dióxido de azufre y agua.
o
o
CO: se emite en grandes concentraciones en la producción de hierro
colado y otros procesos metalúrgicos. Se libera en bajas concentraciones
pero igualmente importantes en las instalaciones de quema de
combustibles.
Compuestos orgánicos volátiles: se emiten en gran cantidad de procesos,
en general, en los relacionados con la industria del petróleo y gas natural;
o con industrias que utilizan sus productos, por ejemplo: industrias de
pinturas, de plásticos, etc.
Porcentajes de aportes de la industria a la contaminación atmosférica global:
CO
3,6%
SO2
82,1%
Hidrocarburos
25,4%
Partículas
70%
NOx
50%
Control de la contaminación del aire
Hay tres tipos de mecanismos de control:
1. Limpieza natural de la atmósfera por dilución.
2. Control de la emisión de partículas:
o
o
o
o
o
Cámaras de sedimentación por gravedad
Colectores inerciales (separan las partículas por fuerza centrífuga)
Colectores húmedos (aumentan el tamaño de la partícula por medio del
agua porque es más fácil recolectar partículas más grandes)
Colectores de tela y esterilla fibrosa (como una aspiradora; extraen
partículas secas de corrientes gaseosas secas y a bajas temperatura).
PES, precipitadores electroestáticos.
1. Control de la emisión de gases:
o
o
o
o
o
Reducir la producción de gases indeseables
Absorción
Adsorción
Combustión a CO2 y H2O
Reducción: cuando el compuesto puede transformarse en compuestos no
tóxicos por reacción con un agente reductor; por ejemplo, pasar de NOx a
N2 por reacción con H2, CO2, hidroc. y NH3.
CONTAMINACIÓN DE SUELOS
Los residuos industriales se clasifican en:
o
o
o
Materiales inertes
Asimilables a urbanos: los generados por pequeñas industrias y talleres,
que por ser de cantidad mínima, producirse en ámbito urbano y ser de
baja toxicidad se gestionan junto con los residuos urbanos.
Tóxicos y peligrosos
Por lo general, la contaminación puntual en un determinado suelo está en relación con la
actividad industrial que lo rodea, exceptuando los casos de exportación de residuos.
Control de la contaminación de suelos
Dado que los residuos inertes no tienen características peligrosas para el medio
ambiente se depositan en vertederos controlados. Se debe tener en cuenta que el impacto
ambiental en el entorno sea mínimo; la distancia desde el lugar de producción hasta el
vertedero; la capacidad del vertedero; el costo y el costo de recuperación una vez
sellado.
Los residuos asimilables a urbanos se tratan junto con los residuos de poblaciones
urbanas. El propósito es que grandes cantidades de desperdicios absorban cantidades
relativamente pequeñas de residuos industriales para que se produzca una atenuación de
los contaminantes por los desperdicios domésticos y el suelo circundante.
Alternativas de tratamiento
1. No recuperación: se debe registrar la localización del espacio a fin de
evitar su uso para actividades para las cuales el suelo ya no es adecuado.
2. Contención: intermedio entre la recuperación y la no recuperación.
Consiste en establecer medidas de seguridad que controlen la situación
presente; eviten el progreso de la contaminación y mitiguen los riesgos
de dispersión de los contaminantes.
a. Aislamiento: mediante barreras (paredes de cemento o bentonita,
materiales impermeabilizantes, etc.) superficiales y/o
subterráneas.
b. Reducción de las volatilizaciones.
c. Recogida y control de lixiviados: para impedir la dispersión de
los contaminantes a través de las aguas.
3. Recuperación: hay dos tipos, in situ y ex situ.
In situ:
a. Biodegradación
b. Vitrificación
c.
d.
e.
f.
Degradación química
Estabilización / Solidificación
Lavado del suelo
Aireación del suelo
Ex situ:
a. Degradación biológica: se diluyen con aguas negras y luego se
tratan con microorganismos.
b. Tratamientos químicos: oxidación-reducción, precipitación,
intercambio iónico.
c. Destrucción térmica: incineración; toda la materia orgánica pasa a
CO2, H2O y cenizas inertes. También pueden producirse
sustancias orgánicas parcialmente quemadas, materia inorgánica
particulada, gases ácidos y óxidos de azufre; según el material y
las condiciones de combustión, por lo que debe controlarse
estrictamente.
d. Lavado del suelo
e. Depósitos de seguridad: vertedero de todos los residuos
peligrosos finales, debe considerarse como último recurso. Es
importante el control de las aguas subterráneas.
AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
Los procesos industriales generan una gran variedad de aguas residuales, que pueden
tener orígenes muy distintos , según los usos a los que se destinen, por ejemplo:
o
o
o
o
o
o
o
o
Producción de energía por vaporización
Transporte de calorías para condensación de vapor, refrigeración de
fluidos o de aparatos
Transporte de materias primas o de desechos
Fabricación de productos en papeleras, textiles y alimenticias
Transporte de iones en galvanoplastía
Aclarado de piezas, etc.
Lavado de gases (industria metalúrgica e industrias químicas)
Preparación de baños en electroforesis, aceites solubles, etc.
Además, estas aguas abarcan los residuos sanitarios de empleados.
Puede ser obligatorio un tratamiento previo (para quitar ciertos contaminantes) o una
compresión para reducir la carga hidráulica a fin de que las aguas residuales sean
aceptadas en el sistema municipal.
Dado las características tan variadas de estas aguas, se requieren estudios extensos para
valorar los requisitos de pretratamiento y el efecto de las mismas en los procesos
biológicos.
El volumen o la concentración de las aguas residuales industriales suele compararse en
términos de un equivalente de población, EP, con base en contribuciones per cápita
representativas.
Además del posible contenido de sustancias similares a los vertidos domésticos pueden
aparecer elementos propios de cada actividad industrial como: tóxicos, iones metálicos,
productos químicos, detergentes, pesticidas, hidrocarburos, etc. Estos contaminantes
pueden estar disueltos o en suspensión.
Tratamiento de aguas industriales
El objetivo primordial consiste en eliminar o modificar los contaminantes perjudiciales
para la salud humana o el entorno acuático, terrestre o aéreo.
Procesos de tratamiento
Los contaminantes en suspensión, coloidales y disueltos (orgánicos e inorgánicos) se
pueden separar físicamente, transformarse por medios biológicos o someterse a
modificaciones químicas en una planta de tratamiento.
Los contaminantes en general se eliminan de las aguas residuales en orden de dificultad
creciente: primero, trapos, palos y otros objetos grandes; luego, arenilla y por último, el
resto.
Procesos físicos




Sedimentación
Tamizado y separación por membranas
Flotación
Evaporación

Adsorción
Procesos biológicos
Asimilación de la materia orgánica degradable biológicamente (DBO) por los
microorganismos, en presencia de oxígeno y nutrientes según la reacción:
MATERIA ORGÁNICA + MICROORGANISMOS + O2 = PRODUCTOS FINALES +
NUEVOS MICROORGANISMOS + ENERGÍA
Si la reacción es aerobia, los productos finales serán CO2 y H2O; si es anaerobia, el
producto será CH4.
Procesos químicos





Oxidación – Reducción
Precipitación
Neutralización
Floculación y coagulación
Intercambio iónico
Tratamiento con base en terrenos




Pantanos: sedimentación, filtración, adsorción y descomposición bacteriana.
Estanques o lagunas de oxidación (tratamiento biológico).
Lagunas aireadas (similar a lo anterior pero con aire introducido por medios
mecánicos).
Otros
CONTRIBUCIONES DE LAS PRINCIPALES INDUSTRIAS A LA
CONTAMINACIÓN Y POSIBLES SOLUCIONES
Industria Textil
Principales flujos de desechos
El flujo de desecho que provoca mayor preocupación es el agua que contiene impurezas
naturales y sustancias químicas de proceso. La composición del agua residual es muy
variable debido a la gran variedad de tratamientos que se emplean en el procesamiento.
Por lo general el agua contiene colorante, es muy alcalina, tiene mucha demanda
biológica de oxígeno (DBO) y demanda química de oxígeno (DQO) y se encuentra a
temperaturas elevadas. Asimismo, provocan especial preocupación los compuestos más
específicos que son tóxicos para la vida acuática, como es el caso de los metales
pesados que provienen sobre todo del teñido y el acabado, los surfactantes (agentes
humedecedores), los compuestos que se emplean en todos los pasos del procesamiento
húmedo y otras sustancias químicas del proceso. Por lo general, el enjuague y/o lavado
de la tela (con detergente) se realiza entre los procesos primarios del proceso, lo cual
produce cantidades excesivas de agua residual diluida de los baños químicos agotados.
En la siguiente tabla se describen las características del desecho proveniente de las
operaciones de preparación de telas.
Proceso
Propósito
Especies en el baño/agua de lavado
Desaprestado Eliminar el aprestador que
de los tejidos se aplica para el tejido
Enzimas, almidón degradado (alto en DBO),
o, por el contrario, PVA
Limpieza
(sólo para el
algodón)
Eliminar las impurezas
naturales y los
contaminantes debido al
manejo.
NaOH, agente quelante para el Fe,
detergentes, grasas, aceites, pectinas, cera,
semilla de algodón, vástagos y hojas,
lubricantes para el tejido, acabado de la
hilatura.
Decolorado
Decolorar los pigmentos
naturales y lograr una
mayor uniformidad en la
adsorción del color
H2O2, silicato de sodio o estabilizador
orgánico, hidróxido de sodio, surfactantes,
quelados, carbonato de sodio, peróxido de
sodio.
Mercerizado
(sólo para el
algodón)
Mejorar las propiedades
NaOH
físicas y químicas de la tela
Características del agua residual de las operaciones de coloración e impresión.
Proceso
Propósito
Compuestos en el baño/agua de lavado.
Directo y
reactivo
Coloración Color (para el verde y azul incluye Cu), surfactante,
del
antiespumante, sales de sodio, secuestrante, agentes niveladores y
algodón
retardadores, diluyentes, ácido acético y cloruro de sodio
Disperso
Coloración Color, ácido acético, MSP, EDTA, NTA, fosfatos, agentes
del
poliéster
Impresión Rayón
niveladores, transportador (benzoato de metilo), antiespumantes,
lubricantes, dispersantes, deslustrantes y diluyentes, NaOH,
hidrosulfito de sodio.
Urea (solución de hasta el 20%)
Características del agua residual de las operaciones de acabado
Tipo de acabado
Compuestos en el baño/agua de lavado
Planchado permanente o durable
Urea de dimetil dihidroxi etileno, con
catalizador (MgCl), reblandecedor
(compuesto grasoso, polietileno, silicón) y
saurfactante.
Emisión de suciedad
Acrílico, fluoroquímicos
Resistencia a las manchas y a la suciedad
Sustancias fluoroquímicas, compuestos de
piridinio
Resistencia o retardo de la llama
Solubles en agua (se aplican de nuevo
después del contacto con el agua), como
bórax, ácido bórico o fosfato de amonio.
Bacteriostático
Acetato de Zn con H2O2 y ácido acético para
el algodón, melamina de metilol con nitrato
de Zn, ClZn, NH4Cl
Oportunidades para prevenir la contaminación.
Como sucede en la mayoría de las operaciones de manufactura, es posible lograr
reducciones importantes en los desechos de las instalaciones textiles por medio de
buenos métodos de operación, sin necesidad de realizar grandes inversiones en nuevas
tecnologías. Las estrategias incluyen actividades tales como mejorar el mantenimiento
del equipo, el manejo de materiales, y la programación de la producción
Más allá de los buenos métodos de operación, el aspecto más importante a corto plazo
para prevenir la contaminación en la fabricación de textiles, consiste en reducir el uso
de agua, sustancias químicas y energía, así como en utilizar compuestos menos
peligrosos, más eficientes y con mayores posibilidades de recuperación, a través de la
sustitución de materiales, de modificaciones al proceso y de estrategias de reutilización.
Opciones disponibles
Existe una gran y creciente cantidad de tecnologías que se prestan para prevenir la
generación de desechos peligrosos y reducir el impacto ambiental de la fabricación de
textiles.
En la siguiente tabla se presentan las estrategias de modificación del proceso que
ayudan a minimizar los flujos de desechos. Los métodos de cambio en el proceso se han
concentrado en técnicas avanzadas para el baño de teñido para el procesamiento acuoso,
en los medios alternos de aplicación y rendimiento, y en una mayor eficiencia en el
lavado. Además, las estrategias generales, como el hecho de combinar algunos pasos del
proceso en uno solo, tal vez constituyan un método más sistemático para minimizar el
desecho.
Opción
Ejemplo
Beneficio
Coloración por almohadilla
por lote
Transferencias del colorante
al algodón, rayón y
productos mezclados, por
medio de rodillos
Disminución en el uso del
agua, energía y sustancias
químicas, mayor
productividad
Coloración con baja
proporción de licor
Reducción en el peso del
agua usada para teñir un
determinado peso de
productos
Mayor fijación del colorante,
gran reducción en el
consumo de agua y energía
para coloración
Tecnología de espuma
Aplicación del colorante por
medio de espuma u otros
solventes para colorar e
imprimir
Menor consumo de agua y
energía, menos desechos
químicos y menor tiempo
para el secado
Tecnología de rocío
Lavado a contracorriente,
lavadoras de chorro con
lámina vibratoria, medios
mecánicos para crear mayor
turbulencia
Mayor eficiencia del lavado,
por tanto, menor consumo de
agua y energía
Consolidación del proceso
Una sola secuencia de
almohadilla-vapor-lavado
mediante combinaciones
Menor uso de agua y
energía, menos sal en el
efluente y menores tiempos
particulares de sustancias
químicas
de proceso
En la siguiente tabla se presentan estrategias específicas que pueden utilizarse para
recuperar el agua y las sustancias químicas del proceso. La conservación del agua
conlleva al beneficio adicional de reducir el consumo de recursos secundarios como la
electricidad para secado y bombeo, los combustibles fósiles que se usan para producir
vapor, y el agua de enfriamiento. Más aun, el agua que ha sido tratada y recuperada es,
por lo regular, más valiosa que el agua limpia (menos impurezas), lo cual constituye un
incentivo económico extra para buscar opciones de reciclado.
Opción
Descripción
Beneficio
Recuperación del aprestador Separación/ concentración
(después del desaprestado)
del aprestador de PVA por
medio de la ultrafiltración
para reutilización
Menor carga de DBO en el
efluente y menor consumo
de agua limpia y sustancias
químicas
Reutilización del baño de
coloración
Con la baja hidrólisis de las
moléculas de colorante, los
baños de coloración pueden
recargarse con sustancias
químicas para el baño y
reutilizarse varias veces.
Menor carga de
contaminantes en el
efluente, menor consumo de
agua limpia y sustancias
químicas
Recuperación de los
cáusticos
Reciclado de hasta el 98%
de la solución de
mercerizado, NaOH
Menor alcalinidad en el agua
residual proveniente del
pretratamiento y menor
consumo de sustancias
químicas
Reutilización del metal
Tratamiento del baño de
Menor consumo de agua
coloración agotado mediante limpia y metales, menor
la técnica de separación con toxicidad del efluente.
membrana con coagulación
biológica química a fin de
retirar y recuperar los
metales y el agua
Industria papelera
Principales flujos de desechos
En las fábricas se producen diversos flujos de desechos gaseosos, particulados, líquidos
y sólidos. Las emisiones gaseosas al aire incluyen: sulfuro de hidrógeno, metil
mercaptano, sulfuro de dimetilo, bisulfuro de dimetilo, óxidos nitrosos, bióxido de
azufre, acetona, metanol, acetaldehído, amoníaco, cloro, dióxido de cloro,
formaldehído, ácido hidroclórico, ácido sulfúrico, compuestos orgánicos volátiles y
cloroformo.
Las principales fuentes de contaminación del agua son las operaciones de manejo y
descortezado de los troncos, el lavado de virutas y agua blanca de la máquina de papel.
Los contaminantes del agua que se producen durante el proceso incluyen sólidos en
suspensión, numerosos compuestos clorados como dioxinas y furanos, haluros
orgánicos adsorbibles, color, compuestos de azufre reducido, metanol y otros
compuestos orgánicos volátiles.
Los desechos sólidos incluyen las cenizas finas de calderas, los sedimentos de las aguas
residuales y arenilla de cal. Es común que al sedimento resultante del tratamiento de las
aguas residuales se le extraiga el agua y se lo queme para recuperar energía.
Opciones para prevenir la contaminación
Reciclado del agua de la canaleta de los troncos. El agua que se utiliza para transportar
los troncos desde el lugar donde se encuentran apilados hasta los descortezadores y los
trituradores puede reciclarse con un purgado mínimo hasta las instalaciones para el
tratamiento de aguas residuales. La corteza y la fibra recogidas pueden quemarse en las
calderas de combustible triturado para recuperar energía. El agua residual tratada sirve
como agua de repuesto para las canaletas. Esta alternativa puede aplicarse a cualquier
fábrica que emplee canaletas para transportar los troncos.
Eliminación extendida de la lignina. El objetivo de éste proceso de pulpación es
eliminar una mayor cantidad de lignina de la pulpa, y, con ello, reducir la demanda
ejercida sobre el sistema de blanqueado y la consiguiente generación de contaminantes.
La eliminación extendida se logra al cocer la fibra en ciclos de tiempo, temperatura y
alcalinidad modificados, por lo regular, con la misma carga total de álcali. Este proceso
se conoce como cocción continua modificada (CCM).
Las ventajas de la eliminación extendida de lignina consisten en una disminución en el
consumo de las sustancias químicas para el blanqueado, reducción de los compuestos
clorados del efluente, mayor eficiencia energética y mayor rendimiento de la pulpa.
Sistemas mejorados de lavado de la pasta de madera y nuevos sistemas de lavado. Las
mejoras en el lavado de la pasta de madera pueden provocar un importante incremento
en la eficiencia de la recuperación química. Esto puede lograrse al agregar uno o más
pasos de lavado en las líneas de lavado existentes, o bien, al instalar equipo más nuevo
y refinado en lugar del anterior. Los nuevos sistemas pueden contar con prensas para
pulpa, lavadores de banda, lavadores con deflector de compactación o lavadores por
difusión.
Controles de Azufre total reducido (TRS) para las ventilas de alto volumen-baja
concentración y bajo volumen-baja concentración. Del total de las emisiones de
compuestos de azufre reducido, entre el 10 y el 20% provienen de los flujos de
ventilación de las lavadoras para pasta de madera, de los tanques de espumado, de los
filtros de licor negro, de los tanques de oxidación y de los tanques de almacenamiento,
los cuales no suelen recogerse en el sistema de gas no condensable. Las emisiones
provenientes de estas fuentes pueden recolectarse y quemarse para recuperar energía, lo
cual reduce las emisiones de compuestos de azufre reducido y compuestos orgánicos
volátiles que se descargan a la atmósfera.
Eliminación de la lignina con oxígeno. La eliminación de la lignina con oxígeno es el
proceso mediante el cual la pulpa se trata con oxígeno en un ambiente alcalino antes de
blanquearse, o bien después de un proceso de pulpación convencional o extendido.
Puede lograrse una eliminación de la lignina de hasta el 50%.
Las ventajas de la lignina con oxígeno son, ante todo, los ahorros en sustancias
químicas en la planta de blanqueado y una menor contaminación en el agua residual.
También es posible lograr reducciones importantes en las cargas de contaminantes del
efluente, por ejemplo en la demanda biológica de oxígeno, en los compuestos clorados,
en los haluros orgánicos adsorbibles, y en el color. El consumo de cloro puede reducirse
en un 50%.
Blanqueado con ozono. En este proceso, después de la eliminación de la lignina, el
ozono se utiliza como agente de blanqueado primario en lugar del cloro. Además de
eliminar la formación de compuestos clorados nocivos, el blanqueado con ozono facilita
también la recuperación del ozono y de los filtrados de la fase de extracción dentro del
sistema de recuperación química. Este método reduce de manera significativa las cargas
de haluros orgánicos adsorbibles, la demanda biológica de oxígeno y el color que se
descargan en las aguas residuales desde la planta de blanqueado.
Industria Química
Requisitos de energía
El consumo de energía de la industria química, tanto en materias primas como en
insumos esenciales de energía se distribuyen de la siguiente manera:
Petróleo crudo y sus derivados 45%
Gas natural 30%
Electricidad 17%
Carbón 6%
Otros 2%
Cadena química: los ladrillos con los que se construye la industria
Las sustancias químicas derivadas de materias esenciales del petróleo, son los ladrillos
de construcción básicos de la industria química. Por ejemplo, uno de éstos ladrillos es el
etileno, que se convierte en productos tales como pintura de látex, envolturas para
alimentos, bolsas para basura, botellas de plástico, discos, cintas de audio y video,
adhesivos, vidrios de seguridad, productos farmacéuticos, cosméticos, fragancias,
aspirina, fibras sintéticas, detergentes, champús, líquidos para frenos, fluidos
hidráulicos y para transferencia de calor, e incluso el líquido en el que se almacenan los
corazones humanos a la espera de trasplante.
Cómo buscar las oportunidades para prevenir la contaminación
La industria química tal vez sea la más difícil de analizar desde afuera. Muchas plantas
químicas son grandes, son complejas, y están muy integradas; por ejemplo, los gases
ligeros que provienen de la vanguardia de una instalación de olefinas se usan como
combustibles para los hornos de desintegración térmica donde se elaboran el etileno y el
propileno que se emplean más tarde en la instalación. A su vez, el etileno puede
utilizarse para fabricar decenas de sustancias químicas más, dependiendo de los
procesos que se usen, con flujos de reciclado integrados a las diversas fases de la
producción de sustancias químicas.
Posibles fuentes de contaminantes y desechos
Posibles fuentes de emisiones al aire



Emisiones de un solo punto: chimeneas, ventilas, maniobras de carga y descarga
del material, etc
Emisiones fugitivas: bombas, válvulas, bridas, sellos mecánicos, dispositivos de
alivio
Emisiones secundarias: unidad de tratamiento para el agua residual, torre de
enfriamiento, drenaje del proceso, resumidero, áreas de derrames y fugas, y
otras.
Posibles fuentes de desechos líquidos
Solvente y agua para el lavado de equipo, muestras de laboratorio, químicos excedentes,
lavados y purificación de productos, lavado de los sellos para descarga de agua, purga
del depurador, agua de enfriamiento, eyectores de vapor y bombas para vacío, fugas,
derrames, solventes gastados o usados, mantenimiento interno, aceites y lubricantes de
desecho provenientes del mantenimiento, y otras.
Posibles fuentes de desechos sólidos
Catalizadores y filtros usados, sedimentos, sedimento del tratamiento biológico del agua
residual, suelo contaminado, equipo y aislamiento viejos, material de empaque,
subproductos de reacciones, carbón y resinas usados, auxiliares para secado y otros.
Posibles fuentes de contaminación para el agua del subsuelo debido a fugas o derrames
Fosos sin revestimiento, trincheras del proceso, resumideros, bombas, válvulas y
accesorios, estanques para el tratamiento del agua residual, áreas para almacenamiento
de productos, tanques y patios de tanques, tubería subterráneas o elevada, áreas y racks
para carga y descarga, instalaciones para el mantenimiento de la manufactura.
Dónde buscar soluciones para prevenir la contaminación
Administración de inventarios y operarios
Métodos mejorados para comprar, recibir, almacenar y manejar el material, que
permitan minimizar la cantidad de material caduco, sobrante o que no se necesita, o que
puede provocar descargas accidentales.
Instalación de equipos adecuados y adopción de programas de mantenimiento
preventivo rigurosos que prevengan fugas, derrames o descargas accidentales.
Programación de la producción: reducción del número de cambios en la producción a
fin de minimizar el desecho que se genera debido a las transiciones y a la rotación.
Equipos
Instalación de equipos que produzcan menos desechos.
Rediseño del equipo o de las líneas de producción de modo que generen menos
desechos y mejoren o permitan las opciones de recuperación o reciclado.
Una mejor eficiencia operativa del equipo
Eliminación de las fuentes de fugas y derrames.
Proceso
Cambios en el proceso que optimicen las reacciones y el uso de las materias primas a fin
de reducir la generación de desecho o las descargas.
Cambios en los insumos: purificación y sustitución de los materiales que permitan que
el proceso cambie para reducir el desecho o eliminar algún constituyente peligroso que
se utilice en el producto o durante la manufactura
Sustitución del producto: crear un nuevo producto cuyo uso o disposición sean menos
peligrosos que los del producto original.
Automatización adicional para aumentar la confiabilidad de las operaciones y reducir la
incidencia de perturbaciones en el proceso y la producción de material fuera de
especificación.
Reciclado
Participación en intercambios de desechos
Instalación de sistemas de ciclo cerrado para que el reciclado se realice en el transcurso
del proceso.
Reciclado in situ en otras unidades de proceso o bien, reciclado externo para
reutilización
Encontrar nuevos usos para los subproductos que antes nadie quería.
Separación de desechos según el tipo de los mismos para permitir la recuperación
Recuperación: procesamiento de los desechos para recuperar los recursos.
Industria de la refinación del petróleo
La industria de la refinación del petróleo se dedica, ante todo, a la manufactura de
combustibles, lubricantes y productos petroquímicos intermedios, utilizando el petróleo
crudo como su principal material de insumo. El petróleo crudo es una mezcla compleja
de hidrocarburos parafínicos, oleofínicos, nafténicos y aromáticos; el contenido de
carbono suele ser de entre 82 y 87% por peso, mientras que el contenido de hidrógeno
varía entre el 12 y 15 % por peso. Además de los hidrocarburos, el petróleo crudo
contiene pequeñas concentraciones de compuestos orgánicos e inorgánicos de azufre,
oxígeno, nitrógeno y elementos metálicos. Las sales metálicas alcalinas que se
encuentran en el agua de mar, como el cloruro de sodio, se encuentran también en las
soluciones salinas que se extraen junto con el petróleo crudo de los depósitos
subterráneos.
La refinación del petróleo es el proceso que separa los hidrocarburos en fracciones a
través de la destilación, que mejora los hidrocarburos por medio de la conversión
química para adaptarlos al uso a que se destine el producto, y que separa los
hidrocarburos de las impurezas indeseables, por lo general, compuestos de azufre,
nitrógeno, oxígeno y elementos metálicos. Por lo regular, las fuentes de desechos del
proceso de refinación pueden clasificarse de la siguiente manera:



Pérdidas de petróleo. Dichas pérdidas se deben, más que nada al arraste, a la
emulsificación y, en menor medida, a la disolución de los hidrocarburos en la
fase acuosa de todas aquellas operaciones que implican que éstos entren en
contacto con el agua, así como por las fugas inadvertidas provenientes del
equipo y de la tubería.
Consumo de materiales auxiliares de insumo, como catalizadores, adsorbentes
sólidos, soluciones que absorben líquidos para la limpieza de gases, cáusticos,
ácidos minerales, fluidos para transferencia de calor, lubricantes, sustancias
químicas para tratamiento de agua y la propia agua.
Desechos irreductibles generados como resultado de la separación de las
impurezas indeseables en el proceso de refinado; por ejemplo, sales en la
solución salina del desalador. Cabe señalar que las impurezas que originalmente
acompañan al petróleo crudo o que suelen crearse durante el refinado, se
convierten en productos útiles y viables desde un punto de vista comercial, como
amoníaco, azufre, materiales fenólicos y metales.
En consecuencia, la prevención de la contaminación, tal como se aplica a la refinación
del petróleo, tiene como objetivo buscar oportunidades para reducir los desechos y
prevenir las pérdidas de petróleo e hidrocarburos mediante la disminución en el
consumo de los materiales auxiliares de insumo, así como mediante una mejora en la
conversión de las impurezas de entrada en productos útiles.
Industria de generación de energía
Flujos de desechos más comunes.
El tipo y la cantidad de desechos generados en una planta de energía dependen de la
configuración, el tamaño y la antigüedad de la planta, así como el tipo de combustible.
Los desechos que pueden atribuirse directamente al proceso de generación de energía
incluyen las emisiones a la atmósfera de óxidos nitrosos, óxidos sulfúricos y cenizas
muy finas; los desechos acuosos, como el agua purgada de las calderas, las descargas
del agua de enfriamiento o las soluciones salinas provenientes de la regeneración del
agua de alimentación; así como los desechos sólidos como cenizas y sedimentos del
fondo de la caldera. Estos desechos tienden a generarse de manera rutinaria de acuerdo
con el nivel de producción de energía. Otros desechos relacionados con la producción
de energía son las cenizas húmedas provenientes de los lavados del hogar de la caldera
y los ácidos usados en la limpieza química de las calderas.
Los desechos que no dependen del nivel de energía que se produzca, incluyen los
derrumbes de la pila de carbón y el drenaje del patio, los desechos de mantenimiento
como las soluciones y solventes de limpieza usados, los restos de pinturas y
recubrimientos, los aceites de lubricación sucios, los fluidos hidráulicos del equipo
rotatorio y los desechos sanitarios. Los desechos no rutinarios incluyen los suelos
contaminados por las fugas de aceite combustible y los desechos provenientes del
reemplazo de la madera tratada con cromo para la torre de enfriamiento y la sustitución
del aislamiento del asbesto.
En las operaciones de campo fuera de los límites de la planta se generan muchos tipos
de desechos, por ejemplo: aceites usados de motores, filtros, baterías, fluidos para
transmisión y refrigerantes para el motor, todos ellos provenientes de las operaciones de
mantenimiento en el campo. Algunos de los desechos que se recolectan y manejan en
las operaciones de mantenimiento en el campo incluyen postes de madera tratada,
cables eléctricos forrados de plomo, transformadores y capacitores de PCB y no PCB,
solventes usados en la limpieza del equipo eléctrico y trapos sucios. Algunos de estos
desechos son más peligrosos que los desechos que normalmente se producen en una
planta de energía, pero también suelen producirse en menor volumen.
Opciones para prevenir la contaminación en la industria de generación de energía
eléctrica.
Desechos del hogar de la caldera
1. Usar combustibles más limpios. El gas natural es el combustible fósil que se
quema con mayor limpieza, pero su poca disponibilidad evita que se extienda su
uso. Existen aceites y carbones que se queman con mayor limpieza pero su costo
puede resultar prohibitivo.
2. Usar otros métodos de limpieza. Los sopladores de hollín y las bocinas sonoras
pueden reducir la necesidad del lavado. La ceniza seca tiene un mayor potencial
de reutilización. Pueden emplearse abrasivos pero éstos aumentan la cantidad de
desechos creados
3. Reciclar o reutilizar los desechos del hogar de la caldera. El sedimento de cal
resultante del tratamiento puede venderse a los fundidores de cobre. Tal vez sea
posible recuperar el vanadio de las cenizas del aceite combustible. Las cenizas
del carbón pueden usarse como sustituto del cemento en el concreto o en un
relleno estructural.
Limpieza química de las calderas
1. Mejorar el suministro de agua para la caldera. Regenerar con rapidez las resinas
de intercambio de iones. Instalar equipo para ósmosis inversa antes del sistema
de intercambio de iones a fin de reducir la carga del mineral y la frecuencia de
regeneración
2. Controlar la química del agua de la caldera. Utilizar hidracina para controlar el
oxígeno disuelto y recurra a la morfolina para controlar el dióxido de carbono
3. Reducir el ingreso de contaminantes. Mejorar los sellos del equipo para evitar
que las fugas de aire y agua de enfriamiento penetren en la caldera
4. Basar la limpieza en la acumulación de depósitos. Utilizar cupones para medir la
acumulación de costras y programe la limpieza de acuerdo con ello.
5. Utilizar la limpieza en línea. Los depósitos pueden eliminarse mediante una
inyección de poliacrilato de sodio sin necesidad de apagar la caldera. Se necesita
más investigación al respecto.
6. Reutilizar el agua residual. El agua residual puede utilizarse como relleno para la
torre de enfriamiento o como agua de alimentación para los depuradores de
ceniza y para las unidades de desazufrado del gas de combustión. Tal vez sea
necesario algún tratamiento previo o separación.
7. Reutilizar el sedimento de cal. Los sedimentos provenientes del tratamiento con
cal para los desechos de limpieza química pueden venderse a los fundidores de
cobre para que los reutilicen.
Mantenimiento del equipo rotatorio
1. Usar fluidos de alta calidad. Aunque los costos iniciales son mayores, los fluidos
de alta calidad pueden durar hasta el doble en servicio.
2. Vigilar de manera rutinaria el estado del fluido. La generación de fluidos de
desechos puede reducirse si el calendario de reemplazos se basa en el estado del
fluido. Algunos servicios de prueba económicos pueden proporcionar
información detallada.
3. Usar equipo que no tenga fugas. Usar conexiones de manguera con desconexión
seca, contratuercas autosellantes y empaques de brida elastomérica para reducir
las fugas de aceite. También resultan efectivas las bombas de impulso
magnético, las válvulas de fuelle y las bridas de fuelle.
4. Limpiar y reciclar los fluidos sucios. Los fluidos pueden limpiarse con
dispositivos de filtrado para que duren más. Algunos sistemas más complejos
pueden recurrir al centrifugado o a la destilación al vacío.
5. Usar los aceites de desecho como combustible para la caldera. Depende del
tamaño de la caldera, del contenido de PCB y de halógeno en el aceite de
desecho. No puede aplicarse a los fluidos hidráulicos sintéticos.
Mantenimiento de la instalación
1. Eliminar el uso de materiales peligrosos. En esta área se han logrado avances
importantes como la eliminación del uso del PCB, del aislamiento de asbesto, de
las sustancias químicas a base de cromo para el tratamiento del agua de
enfriamiento y de las pinturas con plomo.
2. Reemplazar los TCA y CFC con limpiadores que no contengan sustancias
destructoras de ozono. El destilado de petróleo y las mezclas de D- limoneno
son buenos para limpiar el equipo eléctrico. Los detergentes son buenos para la
3.
4.
5.
6.
limpieza general, pero deben mantenerse fuera de los drenajes del patio y de los
separadores de aceite y agua.
Usar un equipo de pintura de alta eficiencia en la transferencia. Escobillas,
rodillos y espátulas de manos son muy eficaces pero exigen mucha mano de
obra. El rocío sin aire es común en el campo debido a que no se necesita una
fuente de aire limpio y seco.
Usar una estación de limpieza cerrada. Varios distritos aéreos ordenan el uso de
limpiadores cerrados para las pistolas y prohíben el rociado de solventes de
limpieza al aire.
Evitar la remoción de pintura con plomo. La remoción de pintura a base de
plomo sólo debe realizarse cuando ésta no brinde la protección adecuada. Use
dispositivos de chorro húmedo o de recolección al vacío a fin de evitar la
generación de polvo de pintura con plomo
Adquirir materiales a granel. La adquisición de productos en tambores y
recipientes a granel puede reducir los desechos de tambores vacíos. Los
megatambores y recipientes a granel se devuelven al proveedor para que los
limpie y los llene de nuevo.
VALORACIÓN ECONÓMICA DEL MEDIO AMBIENTE
Las relaciones entre ECONOMÍA ("administración de la casa") y ECOLOGÍA
("conocimiento de la casa") no han sido equilibradas cono hubiera sido deseable.
El problema : mercado, valor y precio
Uno de los problemas económicos básicos de los que ha de ocuparse una sociedad es el
de la ASIGNACIÓN DE RECURSOS. Planteado en términos muy simplistas esto
querría decir, sencillamente, que la sociedad tiene que tomar una decisión sobre como
distribuir unos recursos escasos (capital, trabajo, recursos naturales, etcétera) en la
producción de unos bienes cuya demanda parece superar siempre las posibilidades de la
oferta. De hecho, la organización de la sociedad actual es: EL SISTEMA DE
MERCADO. Asimismo en un mercado idealmente competitivo confluyen toda una
serie de agentes económicos (productores, trabajadores, consumidores) quienes,
actuando de manera "racional" (es decir, tratando de maximizar unas funcionesobjetivo, previamente definidas por el modelo), generan, a través de su interacción, unos
precios. Estos precios son los que determinan finalmente la solución al problema de la
asignación de unos recursos escasos. En efecto: los consumidores muestran así sus
preferencias (y la intensidad de las mismas) por una serie de bienes y servicios;
muestran, idealmente, su DISPOSICIÓN a PAGAR por ellos. Las empresas recogen
esta información y organizan el proceso productivo en consecuencia. La competencia
entre ellas, así como entre los propios consumidores, y entre los oferentes de los
servicios de los factores productivos, garantiza en principio la optimalidad del resultado.
Ahora bien, eso si la sociedad funcionara como el modelo descrito. Las cosas no son
así, y el mercado de la vida real se parece poco al ideal del modelo: tiene
IMPERFECCIONES. En primer lugar, porque lo que caracteriza el funcionamiento del
sistema es un amplio abanico de formas de COMPETENCIA IMPERFECTA. En
segundo lugar, por la INCOMPLETITUD de muchos mercados, los problemas de la
falta de información, etcétera. Finalmente, existe todo un conjunto de bienes (y males)
que, por carecer de un mercado en el que intercambiarse, carece asimismo de precio: es
el caso de los llamados BIENES PÚBLICOS, los RECURSOS COMUNES, o las
EXTERNALIDADES en términos generales.
a. Externalidades, economías y deseconomías externas
Se dice que estamos en presencia de una externalidad (economía externa),
cuando la actividad de una persona (o empresa) repercute sobre el bienestar de
otra (o sobre su función de producción), sin que se pueda cobrar un precio por
ello, en uno u otro sentido. Existen externalidades negativas (deseconomías
externas) y positivas (economías externas). Quien genera una externalidad
negativa no tiene que pagar por ello en un sistema de mercado, a pesar del
perjuicio que causa; y quien produce una externalidad positiva no se ve
recompensado monetariamente. El resultado es, en definitiva, que el mercado
(sistema) produce demasiadas externalidades negativas, y menos externalidades
positivas de las deseadas.
b. Bienes Públicos
Dos propiedades fundamentales
o
o
NO EXCLUSIÓN: cuando el bien en cuestión se ofrece a una persona, se
ofrece a todas. En otras palabras, no puede excluirse a nadie de su
disfrue, aunque no pague por ello: lo que indica que el coste marginal de
ofrecérselo a una persona adicional es cero. Los bienes públicos no
pueden ser racionados, por tanto, a través del sistema de precios.
NO RIVALIDAD EN EL CONSUMO: cuando alguien consume el bien,
lo disfruta o lo sufre, no reduce el consumo potencial de los demás. Así
el hecho de consumir el bien no reduce su disponibilidad.
a. Recursos Comunes
Caracterizados por la LIBERTAD de ACCESO. Ello implica que su uso y disfrute no
tiene ningún coste pero, a diferencia de lo que ocurre con los bienes públicos, en
muchos casos existe la rivalidad en el consumo. Es costumbre distinguir entre aquellos
recursos comunes GLOBALES (como la capa de ozono, por ejemplo) cuya región
requeriría un acuerdo internacional, de los recursos comunes LOCALES (un lago, o un
bosque comunal) que son más fáciles de gestionar. El problema con los recursos
comunes es que en ausencia de una regulación con respecto a su utilización, hace su
aparición la LEY DE CAPTURA, con el riesgo de agotamiento o desaparición.
El medio ambiente y muchos recursos naturales comparten esta triple característica. De
ahí que producción y degradación del medio ambiente hayan ido muchas veces de la
mano, y que no observemos empresarios dedicados a ofrecer estos bienes ambientales
que la gente desea.
Por todo ello, el análisis económico tiende a identificar el problema de la degradación
medio ambiental como un ejemplo más de los llamados fallos del mercado. Una
caracterización un tanto equívoca, en cualquier caso: el fallo no es tanto del mercado,
que no puede hacer otra cosa, sino de una forma de organización social que delega en
quien no debe la resolución de demasiados problemas.
El hecho es que nos encontramos con un mecanismo de asignación en el que el medio
ambiente, y muchos recursos naturales en particular, no tienen precio. Un sistema, por
tanto, que opera con una información incorrecta sobre su valor: que funciona como si
careciesen de valor (como si su precio fuese cero), en la alguna vez llamada tragedia de
los recursos comunes.
Se trata entonces de encontrar precisamente ese valor, desde una perspectiva
económica, para actuar en consecuencia: para integrar esa información en un proceso de
toma de decisiones que le afectan, de forma que cuando se utiliza el medio ambiente
(sus funciones), por ejemplo, se conozca (y se pague) el coste que ello representa.
Asimismo el medio ambiente cumple al menos cuatro funciones que son consideradas
positivamente por la sociedad:
1. Forma parte de la función de producción de gran cantidad de bienes económicos
(procesos productivos que consumen agua de una determinada calidad, aire,
etc.). El medio ambiente, y los recursos naturales en general forman al base
sobre la que se apoyan muchos procesos productivos, que serían impensables en
su ausencia. Ahora bien, el medio ambiente también recibe como retorno
muchas cosas que en estos procesos se generan. Esta es su segunda función.
2. El medio ambiente actúa, en efecto, como un receptor de residuos y desechos de
todas clases. Hasta un cierto límite, y gracias a su capacidad de asimilación,
puede absorber esos residuos (que de esta manera son liberados sin coste), y
transformarlos en sustancias inocuas o, incluso, beneficiosas.
3. Proporciona, en tercer lugar, bienes naturales, cuyos servicios son demandados por la
sociedad. Entra a formar parte, pues, de la función de producción de utilidad de las
economías domésticas.
4. Constituye "un sistema integrado que proporciona los medios para sostener toda
clase de vida" Esta función es tan esencial que muchos autores la consideran parte
integrante de la propia definición de medio ambiente.
ECO-RESTRUCTURACIÓN
El término "ecología industrial" refleja el concepto de una red de procesos industriales
interactivos que utilizan los materiales, desechos energéticos, y productos secundarios
de unos y otros. Las reglas para la selección de tecnologías, productos y procesos
proveen incentivos económicos que apuntan a una eficiencia y productividad superiores
en lo referente al suministro de bienes y servicios demandados por nuestras sociedades.
Los mejoramientos en la eficiencia energética e innovadoras tecnologías energéticas,
ahora complementan el proceso de eco-restructuración. El resultado de esta red sería
una declinación significativa en la intensidad energética de la producción y consumición
económicas, la descarbonización del sistema energético, y una reducción drástica de
todas las energías relacionadas con las emisiones de gases invernadero. La ecorestructuración del sistema energético implica adoptar las características de la ecología
industrial no solo dentro se sistema energético, sino también entre el sistema energético
y los sectores comerciales e industriales.
Un sistema energético basado primariamente en combustibles no fósiles diferirá
enormemente del sistema presente. La conversión energética de las mejoras en la
eficiencia son necesarias mas no suficientes como prerrequisitos para un sistema
energético sustentable. Igualmente importante es la reestructuración de aquellas
infraestructuras íntimamente relacionadas con los servicios de energía. Aunque la
restructuración de las infraestructuras de establecimiento y transporte o los procesos de
producción industrial caen fuera del dominio del sistema energético, estos serán quienes
determinen la evolución del sistema energético. La eco-restructuración de la producción
y consumo antropogénicos en general y el desarrollo de sistemas energéticos
sustentables son, pues, difíciles de conseguir independientes los unos de los otros.
Debido a esta interdependencia, la eco-reconstrucción de sistema energético debe
comenzar por el nivel de los servicios de tecnología energético y las infraestructuras
relacionadas.
En el cuadro anterior se simplifica a la economía en dos sectores; Producción y
Consumo. El intercambio de bienes, servicios y factores de producción tiene lugar entre
estos dos sectores. El medio ambiente es representado de dos maneras: como los tres
círculos interconectados E1, E2 y E3, y el recuadro frontera de todo este circuito E4. El
sector productivo extrae recursos energéticos (como el petróleo) y recursos materiales
(como ser mineral se hierro) del ambiente. Estos son transformados en productos,
algunos útiles (bienes y servicios para proveer a los consumidores) y otros que son
productos de desecho, como el SO2. Existe el reciclado de recursos dentro del sector
productivo, representado por la flecha R1, y dentro del sector de consumo, representado
por la flecha R2.
La primer función del medio ambiente es, entonces, la de proveedor del recursos. Su
segunda función es la de receptor de productos de desecho. Estos desechos pueden ser
el resultado directo de la producción o del consumo (los individuos desechan su basura
o manejan al trabajo, etc.).
La noción de capacidad de asimilación ha sido criticada debido a que la misma implica
que hasta cierto nivel las emisiones no tendrían un impacto de deterioro. Esto no es
exactamente cierto en la mayoría de los casos, ya que lo que se presenta un gradual
incremento del impacto. Sin embargo es útil pues sugiere que hasta cierto punto los
efectos no son significantes.
Utilizar el medio ambiente para un propósito (como proveedor de recursos materiales)
puede reducir su habilidad para proveer otros servicios, como ser el proporcionar aire
limpio y respirable. Esta el la razón por en la cual la figura 1.1




Utilizar una región montañosa como fuente de minerales reduce su valor
intrínseco;
Utilizar un río como unidad de depósito de residuos disminuye su valor
intrínseco e imposibilita extraer del mismo otros recursos materiales;
Talar un bosque reduce la capacidad generadora de energía, dando lugar a la
erosión de los suelos, y reduce su valor intrínseco debido a que los habitantes del
bosque (animales y humanos) son desplazados o destruidos;
Preservar una tierra húmeda por sus cualidades sobrepasa la utilización de tierra
secas para la agricultura.
Las primeras dos leyes de la termodinámica
La primera ley de la termodinámica establece que la materia, así como la energía, no
pueden ser creadas ni destruidas. Esta ley, también conocida como el principio de
balance de materiales, implica que podemos convertir materia en energía y, en
principio, convertir energía en materia (aunque en la naturaleza esto ocurre únicamente
en el interior de estrellas en formación). Sin embargo, un sistema cerrado no puede
adicionar a su "stock" de materia y energía. Claramente la Tierra no es un sistema
completamente cerrado, ya que recibimos energía desde el sol, y ocasionalmente
materia, como meteoritos. La mayoría de la demanda energética mundial es suplida
como resultado de la energía solar recibida, capturada por las plantas para la fotosíntesis
y gradualmente transformada en combustibles fósiles: petróleo, gas natural y carbón. En
conjunto, estas tres fuentes representan el 94% de la producción mundial de energía.
Sin embargo, la primera ley de la termodinámica tiene dos implicaciones importantes en
adición al límite en la provisión de materia y energía. La primera es que, cuanta más
materia es extraída por los procesos de producción, más desechos son generados que
eventualmente deben retornar al ambiente, debido a que el contenido de materia y
energía el material extraído no puede ser destruido. Así si el crecimiento económico que
resulta en un incremento de la extracción de materiales y recursos energéticos debe
producir un incremento equivalente de desechos residuales.
La segunda, es que la primera ley establece límites para el grado en que los recursos
pueden ser sustituidos mutuamente en el producción. Así se consideran todos los
materiales y recursos energéticos no producidos por el sistema económico como
factores primarios. Estos factores primarios combinados con el capital y trabajo
humanos da lugar a productos. Debido a que el capital debe ser combinado con factores
primarios, el grado de sustitubilidad entre los dos es limitado, es decir la elasticidad de
substitución es cercana a cero.
La segunda ley de la termodinámica es también conocida como la ley de la entropía. Así
en un sistema cerrado, la utilización de materia y energía causa un flujo unidireccional
desde recursos de baja entropía a recursos de alta entropía, del orden al desorden.
Cuando un recurso energético es utilizado el monto de trabajo que esa energía puede
realizar se ve disminuído. La mayor implicancia de la segunda ley es que la energía no
puede ser reciclada de manera tal que recupere toda la capacidad del recurso energético
original para realizar trabajo útil, debido la utilización del recurso de baja entropía
original da lugar a una pérdida de parte de su energía como calor. Si la Tierra es un
sistema cerrado, con un "stock" limitado de recursos de baja entropía (combustibles
fósiles), entonces dicho sistema es no sustentable, debido a que la actividad económica
degrada inevitablemente el recurso energético de modo que, eventualmente, ninguna
capacidad de trabajo útil queda remanente.
La ley de la entropía tiene una implicación importante en el reciclado de materia, ya que
la producción y consumo de materia puede llevar a su disipación, y la escasez de
materia y energía debe ser compensada por el reciclado. Los sistemas ecológicos y
biológicos están limitados por la ley de la entropía, especialmente en términos de los
niveles de energía que pasan entre las capas tróficas. La Tierra, sin embargo, no es un
sistema cerrado: obtenemos energía del sol, para la que tenemos una capacidad limitada
de utilización.
Sin embargo, es más probable que la primera ley de la termodinámica y lo que implica
en lo referente al incremento de desechos residuales, sea la que establezca un límite al
crecimiento (dada la capacidad limitada de la Tierra para asimilar estos residuos) antes
que las limitaciones de la ley de la entropía constituyan una restricción y el mundo se
quede sin energía útil.
Control del nivel de polución
Teóricamente un incentivo económico es utilizado para alterar la estrategia de control
de la polución de un productor. La figura 3.1 muestra el costo marginal (MC) y el
beneficio marginal (MB) del control de la polución. El costo marginal tiene pendiente
negativa reflejando que en la realidad el incremento del control de costos se da un ritmo
creciente –cada unidad de incremento en el control de la polución cuesta más para
alcanzar el siguiente nivel de calidad ambiental. El beneficio marginal tiene pendiente
negativa reflejando que los beneficios del control aumentan a un ritmo decreciente –
cada unidad de incremento en el control provee cada vez menos beneficios
incrementales a la sociedad. El nivel de control óptimo de la sociedad se encuentra
donde el beneficio marginal se iguala con el costo marginal (punto A).
Si el mercado de precios no refleja estos beneficios marginales de la sociedad, el
productor no tiene incentivo alguno para invertir en este nivel óptimo de control ya que
tendría mayores ganancias estableciendo el nivel de control de la polución en cero. En
principio el ente regulador promover el cambio de conducta del productor imponiendo
un monto (cargo) de emisiones t = MB = MC.
NORMATIVAS Y LEGISLACIÓN
Normas ISO 14000
Listado de normas ISO 14000
14001: Sistemas de gestión ambiental. Especificaciones y directivas para su uso.
14004: Sistemas de gestión ambiental. Directivas generales sobre principios, sistemas y
técnicas de apoyo.
14010: Directivas para auditorías ambientales. Principios ambientales.
14011: Directivas para auditorías ambientales. Procedimientos de auditoría. Auditorías
de sistemas de gestión ambiental.
14012: Directivas para auditorías ambientales. Criterios para calificación para auditores
ambientales.
14040: Evaluación del ciclo de vida. Principios y directivas.
14050: Términos y definiciones ambientales.
14020: Objetivos y principios de todos los etiquetados ambientales.
14021: Etiquetado ambiental. Demandas ambientales autodeclaradas. Términos y
definiciones.
14024: Etiquetado ambiental. Programas de entidades profesionales. Principios,
prácticas y procedimientos de certificación de programas (tipo 1) de criterios múltiples.
14031: Evaluación del desempeño ambiental. Directivas para su aplicación.
14060: Aspectos ambientales en las normas de productos.
Panorama general de las iso 14000
1. Es un sistema voluntario que se puede tornar obligatorio cuando los gobiernos
por vía legal o los particulares por vía contractual lo conviertan en tal. No se
registra caso alguno de lo primero y sí algunos atisbos de los segundos.
2. Las normas se pueden clasificar en:
a. De guía: Descriptivas y no prescriptivas. Todas menos la ISO 14001.
b. De especificación: Modelo para el sistema de gestión ambiental.
Enumera sus requisitos certificados por terceros. Es la ISO 14001. Esta
norma exige esencialmente que la empresa manifieste cómo realiza el
control ambiental y que haga lo que manifiesta como requisito para que
se pueda extender un certificado de cumplimiento de la norma. Esto es,
de instalación y operación de un Sistema de Gestión Ambiental
conforme ISO.
3. Desde otro ángulo se pueden dividir en:
a. Normas de organización o de proceso: Sistema de gestión ambiental,
auditoría ambiental y evaluación de desempeño ambiental.
b. Normas orientadas a los productos: análisis del ciclo de vida, etiquetado
ambiental y aspectos ambientales en normas de productos.
En esta materia es de uso cierta terminología:
Certificación: Procedimiento mediante el cual un tercero asegura por escrito que un
producto, proceso o servicio cumple con los requisitos especificados. La certificación
por ISO 14001 estipula que una empresa está adherida a un Sistema de Gestión
Ambiental que cumple con todos los requisitos de la ISO 14001.
Acreditación: Es el procedimiento mediante el cual un organismo autorizado reconoce
formalmente que una persona o institución es competente para realizar tareas
espacíficas, por ejemplo de certificación.
CONCLUSIÓN
"Finalmente podría concluirse que la contaminación tiene un costo. En primer lugar,
desde el punto de vista económico es obvio que descontaminar cuesta dinero, y revertir
problemas ambientales es más caro cuanto mayor sea el grado de contaminación.
Además del costo económico, existe un costo ecológico cuando se descontamina, ya que
las comunidades biológicas y sus relaciones con los factores abióticos de un ecosistema
tendrán similitudes y diferencias con las de ese ambiente otrora prístino.
Solo el monitoreo constante de los parámetros físicos, químicos y biológicos del lugar
puede asegurar una continuidad ecológica razonable. Dando lugar a una tercera faceta ,
el costo social.
Existen dos aspectos relacionados con el costo económico, el que involucra cambios
profundos en la infraestructura industrial (el costo tecnológico) y el que tiene en cuenta
la manera de financiar esos cambios ( el costo financiero). Estas modificaciones fabriles
llevan tiempo, por lo que también se debería evaluar un costo temporal, relacionado con
el lucro cesante de una industria o de un sector de la misma.
Dentro del campo de la economía del medio ambiente, es en la actualidad ampliamente
reconocido que el objetivo del desarrollo sustentable es principalmente la equitatividad
más que la eficiencia. Esto no quiere decir que la eficiencia económica sea irrelevante al
desarrollo sustentable, como si la reducción de la cantidad de recursos naturales
utilizados por individuo fuera a contribuir a reducir las demandas al ambiente. Sin
embargo, la eficiencia económica no es condición suficiente para el desarrollo
sustentable. Así mismo se puede decir que el desarrollo sustentable es un requerimiento
a nuestra generación de manejar la base de recursos de manera tal que la calidad de vida
que nos proveemos a nosotros mismos pueda ser potencialmente compartida por todas
las generaciones futuras".
Por lo investigado en este trabajo, concluimos que nuestra tarea futura como ingenieros
ambientales será aunar criterios económicos con políticas ambientales; es decir, que el
cuidado del medio ambiente sea rentable para la industria, asegurando el bienestar de la
humanidad.
Al plantearnos el desafío del desarrollo sustentable, los puntos fundamentales que
creemos necesario implementar son:



Favorecer la reutilización de materiales, formando una cadena entre industrias.
Así, lo que para una industria es desecho se convierte en materia prima para otra.
Incorporar al sistema industrial el reciclaje como un proceso más en el ciclo de
vida de un producto. Como desarrollamos previamente en este trabajo, el
reciclaje es positivo desde el punto de vista entrópico ya que se hace un mejor
aprovechamiento de la energía.
Establecer normas que :
a. obliguen a las industrias ya instaladas a incorporar nuevas tecnologías
"limpias".
b. obliguen a las nuevas industrias a comenzar su actividad con un sistema
de gestión ambiental preestablecido y en funcionamiento desde un
principio.
En este último punto creemos que tienen importancia dos sectores principalmente: por
un lado el de los ingenieros y científicos en cuanto a los desarrollos tecnológicos; y por
otro, el Estado cuyo rol deberías abarcar tanto la supervisión del cumplimiento de las
normas como el apoyo económico a industrias que apunten al desarrollo sustentable.
BIBLIOGRAFÍA
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R.U. Ayres, Editor; P.M. Wearer, Asistant Editor. United Nation University Press.
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White. Macmillan Texts.
Estudios Ambientales, E.R. Grassetti, Editorial Heliasta
Environmental Chemodynamics: Movements of chemicals in Air, Water and
Soil, Louis J. Thibodeaux. Wiley-Intercience series.
Valoración Económica de la calidad ambiental, Diego Azqueta Oyarzum, Ed.
McGrawhill.
Ingeniería Ambiental, J. Glynn Herry, Gary W. Heinke, Ed. Prentice may.
Manual de prevención de la contaminación Industrial, Harry M. Freeman, Mc
Grawhill.
Informe Ambiental SPA (Bs. As.)
Manual de Contaminación Ambiental, Fundación Mapfre, Itsemop ambiental.