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Facultad de Química
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías
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Datos curatoriales
Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)
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Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
DGAPA:PAPIIT:IT102112
Datos del proyecto
El ciclo de vida exergético como criterio para el uso eficiente de energía y el desarrollo sustentable en la evaluación multicriterio de largo plazo para plásticos de la demanda final, considerando procesos de la industria petroquímica
Carlos Enrique Escobar Toledo
2012
IT102112
Facultad de Química
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Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías
Ingenierías
Métodos multicriterio, dinámica de sistemas
b) Proyectos de investigación aplicada o de innovación tecnológica
Al intentar cuantificar la sustentabilidad de un proceso tecnológico, el_x000D_ análisis debe basarse en la termodinámica y, en particular, en los análisis_x000D_ de exergía._x000D_ Los resultados podrán enmarcarse en tres consideraciones. La primera_x000D_ de ellas, se refiere a la eficiencia tecnológica que tendrá que medirse por_x000D_ sus efectos sobre el concepto de sustentabilidad; la segunda consideración,_x000D_ debe tomar en cuenta la cantidad de residuos sólidos y de la exergía_x000D_ requerida para convertirlos, reciclándolos cuando ésto sea posible, en productos que_x000D_ puedan ser asimilables por el medio ambiente. Por último, la utilización de_x000D_ recursos renovables que puedan cumplir con la misma función como_x000D_ substitutos de los actuales._x000D_ Las medidas de sustentabilidad propuestas pueden aplicarse indistintamente a varios productos de uso final o intermedio, que puede obtenerse de recursos fósiles o de productos agrícolas, aunque también de la síntesis de bióxido de carbono e hidrógeno, en el cual este último, se puede generar de la electrólisis del agua utilizando como fuente la energía solar fotovoltaica._x000D_ He aquí una buena razón de la utilización de técnicas de inteligencia_x000D_ tecnológica y de dinámica de sistemas para tener criterios válidos sobre la_x000D_ transición tecnológica futura en los materiales provenientes de la Industria Química y Petroquímica y de los que provendrán de recursos renovanles o de una combinación entre éstos y aquellos._x000D_ Creemos que la investigación en estos campos pueda ayudar a tomar en_x000D_ cuenta la sustentabilidad en el desarrollo de nuevas tecnologías._x000D_ La intersección entre diferentes disciplinas que van desde la Ingeniería Química,que nos ayudará a interpretar y evaluar fielmente las tecnologías; la dinámica de sistemas complejos para caracterizar el futuro de largo plazo y las transiciones tecnológicas que se pueden esperar en los escenarios a considerar para el futuro de largo plazo; la primera y segunda ley de la termodinámica para contabilizar adecuadamente la cantidad de energía consumida en los procesos de manufactura hasta el consumidor final y analizar la eficiencia energética que, consecuentemente, llevará a la sustentabilidad; la ecología para explicar claramente la cantidad de Gases de efecto invernadero, producidos por los procesos de manufactura; la inteligencia científica y tecnológica para apreciar los trabajos de diversos investigadores, que se encuentren en su etapa embriónica y localizar así, primeros indicios de nuevas transiciones tecnológicas, hacen de este proyecto, no sólo la continuidad del que nos fue aprobado anteriormente sino, principalmente, una metodología de análisis mucho más completa que considere nuevos productos y nuevas tecnologías que resulten sustentables para el largo plazo, de acuerdo a los criterios de eficiencia energética, de conservación de recursos no renovables, de efectividad económica y, por supuesto ambiental.
Esta investigación se centrará principalmente, en el contexto del Análisis de Ciclo de Vida Exergético (ELCA), involucrado las imperfecciones de la información y su_x000D_ relación con la evolución, sustentabilidad y uso de la energía en las tecnologías de bienes derivados de las Industrias Química y Petroquímica. El tratamiento de la información en el marco de un análisis multicriterio implica la modelación y la consideración de la incertidumbre asociadas, y puede aplicarse junto con las transiciones tecnológicas, tomando como herramientas las técnicas de prospectiva y la dinámica de sistemas, a fin de establecer las intersecciones de las diversas disciplinas y campos del conocimiento involucrados en la evaluación de los procesos seleccionados logrando así, que el panorama presente y futuro pueda ser observado con mayor nitidez._x000D_ También tomará en cuenta las posibilidades de reciclaje de los materiales de desecho que provengan de tecnologías cuyos recursos pueden ser no renovables o renovables._x000D_ Se han encontrado aplicaciones particulares e independientes de cada campo del conocimiento involucrado, como los trabajos de, sin que sea una lista exhaustiva ni limitativa:_x000D_ · Montero (2006), donde incorpora al análisis de exergía el factor de toxicidad y contaminación de efluentes a fin de determinar un potencial de mejoramiento exergoecológico;_x000D_ · Hiraki T. y Akiyama T. (2008), concluyen que el análisis exérgico debe ser aplicado al LCA como medida de uso práctico, en complemento con el LCA referente a las emisiones de CO2 en procesos de tratamiento de desperdicio de aluminio;_x000D_ · Ulgiati, S., Raugei, M. y Bargigli, S. (2006), aportan, mediante diversos casos de estudio, la necesidad de implementar técnicas multicriterio al LCA para obtener análisis de sensibilidad robustos en los diferentes indicadores de impacto de los procesos; entre otros._x000D_ En lo correspondiente a los materiales plásticos y las disciplinas aquí mencionadas, se encuentran trabajos enfocados principalmente a la optimización de los procesos de obtención y la toma de decisión para la implementación de rutas de procesamiento del producto fase experimental o planta piloto, pe. Benyahia, B. (2010); Al-Salem, S. M. (2009) vuelve a considerar el análisis de las rutas de aprovechamiento de los desechos plásticos de acuerdo al LCA aplicado a diversas clases de rutas de procesamiento de los desechos mencionados._x000D_ Como se aprecia en los documentos citados, solamente se han estudiado relaciones entre dos metodología o campos del conocimiento aplicados, quedando, en el caso de estudios que involucran las técnicas multicriterio, por ejemplo, los resultados obtenidos se ven restringidos al umbral del corto plazo, o a la selección de una ruta tecnológica entre varias ya conocidas._x000D_ Como se ha manifestado las restricciones de los estudios se encuentran en su alcance en el tiempo, las restricciones propias del caso y el enfoque de la metodología principal aplicada. Si añadimos a estos factores que las referencias relacionadas directamente con los productos plásticos, en alguna de las disciplinas involucradas, son escasas y principalmente enfocadas a la optimización de los procesos existentes o al procesamiento después de su desecho (Dewulf et al. 2004; Al-Salem et al. 2009) a fin de obtener lo que se podría llamar “precio o bono de recuperación energético”, sin considerar las aportaciones de las transiciones tecnológicas, la prospectiva y las otras disciplinas consideradas, encontramos un nicho de oportunidad para el desarrollo de conocimientos en campos multidisciplinarios._x000D_ En la liga entre métodos multicriterio y dinámica de sistemas, existe un artículo espléndido de J.P. Brans, C. Macharis, P.I.Kunsch, A.Chevalier y M. Scawaninger, titulado "Combining multcirteria decision aid and system dynamics for the control of socioeconomic processes. An iteratice real time procedure. International Journal of Operational Research, 109 (1998), 428-441. _x000D_ Aún con esta escasez de referencias bibliográficas que integren al conjunto de todas_x000D_ las disciplinas involucradas en el desarrollo sustentable, la contribución del_x000D_ enfoque de sistemas, con sus bases conceptuales han sido útiles para identificar los elementos del problema y las relaciones que existen entre las diferentes disciplinas: Desarrollo sustentable y análisis de los ciclos de vida: de uso final y de la cadena de producción. Ingeniería Química (procesos). Dinámica de Sistemas. Métodos Multicriterio. Uso eficiente de energía. Análisis de exergía Teoría de la información. Planeación Estratégica y Tecnológica. Inteligencia Tecnológica._x000D_ Asimismo, pueden establecerse las bases para una posible generalización en la metodología de evaluación y análisis respecto a la línea base y los horizontes establecidos para los casos correspondientes._x000D_ El marco de referencia de los flujos de información para determinar las intersecciones de los campos del conocimiento de mayor influencia en la evaluación de procesos, productos y servicios, la cual representa la propuesta de integración de las diferentes técnicas de evaluación y su influencia en el análisis de ciclo de vida exergético: Conservación de los recursos naturales. Desarrollo Sustentable. Análisis de Ciclo de Vida. Uso eficiente de la energía. Balance de Materia. Balance de Energía. Balance de Exergía. Emisiones atmosféricas. Análisis económico de alternativas de PROCESOS Y PRODUCTOS._x000D_ En resumen, la presente propuesta busca contribuir al desarrollo sustentable, mediante la clara definición de las intersecciones entre los diferentes campos del conocimiento mencionados anteriormente, con sus respectivas metodologías, para generar una herramienta que permita evaluar cualquier proceso, incluyendo los de reciclaje, minimizando las limitaciones que se establecen en los análisis por campos del conocimiento independientes o en el mejor de los casos por medio de la incorporación de algún parámetro o técnica de evaluación complementaria._x000D_ Por supuesto se busca como principal finalidad de desarrollar una metodología_x000D_ integradora y de carácter robusto (multidisciplinario) con resultados de validos en el largo plazo, es lo que propone el presente proyecto de investigación._x000D_ Se espera que los resultados cuantitativos de las eficiencias exergéticas totales de diferentes substitutos se presentan también para compararse con los materiales plásticos antes descritos*._x000D_ Por lo tanto considerando que los materiales plásticos terminan su vida útil en basureros es importante tomar en cuenta que la producción de estos plásticos vírgenes pueda ser utilizada para generar electricidad, producir calor o ser reciclados._x000D_ Cada una de estas alternativas tecnológicas, deben analizarse a la luz de los procesos petroquímicos que tienen como punto de partida el petróleo crudo y el gas natural y terminan en productos de uso diario._x000D_ La posible implantación de los resultados de este proyecto en las políticas energéticas, debe llevar, a través del estudio de las transiciones tecnológicas, a un reordenamiento del consumo y producción de bienes y servicios haciendo uso eficiente de la energía._x000D_ Todo ello llevará a crear una conciencia para adoptar medidas dentro de la política energética y ambiental en estrecho vínculo con la sociedad civil y las empresas oferentes de productos y servicios, para mejorar la calidad de vida y así, asegurar el desarrollo sustentable._x000D_ Los efectos directos e indirectos, necesarios de medir con las técnicas de análisis propuestas, pueden llevar a bucles con retroalimentaciones positivas y negativas con respecto a las transiciones tecnológicas que habrá que analizar y considerar para su posible implementación._x000D_ El problema a resolver es complejo, pues será necesario llevar a cabo un análisis de largo plazo para conocer las transiciones tecnológicas y el ciclo de vida de nuevas tecnologías de proceso y de producto, considerando que la implantación de éstas, tendrán efectos dinámicos en todas las actividades industriales y en el reordenamiento territorial. Así, la utilización de técnicas de prospectiva, llevará a los primeros resultados de lo que se está investigando en otros países para aliviar el problema ambiental.
Información general
Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%El ciclo de vida exergético como criterio para el uso eficiente de energía y el desarrollo sustentable en la evaluación multicriterio de largo plazo para plásticos de la demanda final, considerando procesos de la industria petroquímica%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
Disponible en: http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IT102112
Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
Fecha de consulta:
@publication_policy@
Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx