Ingeniería Verde

¿Qué es la “ingeniería verde”?

La Ingeniería Verde es el diseño, descubrimiento e implementación de soluciones de ingeniería con una conciencia de los beneficios potenciales y los problemas en términos del medio ambiente, la economía y la sociedad a través del tiempo de vida del diseño.

La meta de la Ingeniería Verde es la de minimizar los impactos adversos y simultáneamente maximizar los beneficios a la economía, la sociedad y el medio ambiente.

Los impactos adversos del diseño de ingeniería convencional, con frecuencia implementados sin una perspectiva de sustentabilidad, pueden encontrarse a nuestro alrededor en la forma de ineficiencias de uso del agua, agotamiento de materiales finitos y recursos de energía, congestión urbana y degradación de sistemas naturales como resultado de la actividad humana.

Los beneficios mutuos resultantes del diseño de la ingeniería verde incluyen una economía competitiva y en crecimiento en el mercado mundial, calidad de vida mejorada para todas las especies, y protección y restauración mejorada de los sistemas naturales.

Los principios de la Ingeniería Verde (Anastas y Zimmerman, 2003), listados en el recuadro siguiente, proporcionan una estructura para el entendimiento de la ingeniería verde. También representan técnicas que se pueden utilizar para hacer más sustentables las soluciones de ingeniería.

Al final, la estructura de los 12 principios es una herramienta para ayudar concientemente y transparentemente en el direccionamiento de las opciones de diseño relevantes para los retos de sustentabilidad.

El diseño es la etapa de la ingeniería en donde la mayor influencia puede ser lograda en términos de egresos sustentables.

En la etapa de diseño, los ingenieros son capaces de seleccionar y evaluar las propiedades del egreso final. Esto puede incluir ingresos materiales, químicos y de energía; la efectividad y la eficiencia; la estética y la forma y, las especificaciones pretendidas como la calidad, la seguridad y el desempeño.

La etapa de diseño también representa el tiempo para la innovación, lluvia de ideas y creatividad, ofreciendo una oportunidad para integrar las metas de sustentabilidad en las especificaciones del producto, proceso o sistema. La sustentabilidad no debe ser vista como una restricción de diseño. Debe ser utilizada como una oportunidad para que las ideas o diseños existentes salten y conduzcan soluciones innovadoras que consideran los beneficios e impactos sistemáticos durante la vida del diseño.

También es importante advertir que en la fase de diseño es cuando el ingeniero tiene la oportunidad de incorporar eficiencia incrementada; reducir el desperdicio de agua, materiales y energía; reducir costos y, lo más importante, impartir nuevos desempeños y capacidades.

Prevención de la contaminación, diseño para el  ambiente, ecología industrial, sustentabilidad

Sin importar su naturaleza, el desperdicio consume recursos, tiempo, esfuerzo y dinero, primero en su creación y luego en su manejo y gestión.

Los desperdicios peligrosos requieren aún mayores inversiones para su monitoreo y control. Como se ha dicho previamente, la creación, manejo, almacenaje y disposición de desperdicios no añade valor al producto o servicio.

En adición, los mecanismos tradicionales de manejo de desperdicios con frecuencia mueven desperdicios de un medio a otro, como el agua o como el relleno sanitario.

Se podría argumentar que durante el siglo xx, la ingeniería se enfocó mucho más en estrategias de diseño para lidiar con desperdicios como el tratamiento o disposición, en lugar de tecnologías innovadoras disruptivas basadas en eficiencias.

En respuesta a los reglamentos, subsidios, leyes y capital invertido, se hizo mucho más importante hacer que los procesos ineficientes e insustentables existentes continuaran a través del uso de intervenciones tecnológicas elegantes y caras en lugar de entablarse en el diseño fundamentalmente eficiente y sustentable.

El resultado de propuesta sesgada es un extenso portafolio de ingeniería  sobre las maneras de monitorear, controlar y remediar el desperdicio.

La ingeniería verde pretende reenfocar estos esfuerzos en diseños eficientes y sustentables. Esto significa evitar el desperdicio en primer lugar en donde quiera que sea practicable y eliminar el concepto de desperdicio en donde quiera que sea posible.

La prevención de la contaminación está enfocada en el incremento de la eficiencia de un proceso para reducir la cantidad de contaminación generada.

Esta es la idea del incrementalismo o la ecoeficiencia, en donde el sistema actual es ajustado para ser mejor que antes.

Esto no toma en cuenta que el diseño actual puede no ser el mejor o el más apropiado para la aplicación actual. Esto es porque, el producto, proceso o sistema actual no fue diseñado con la intención de reducir el desperdicio y el impacto ambiental.

La Ley de prevención de contaminación enfocó la atención de la industria, gubernamental y pública en reducir la cantidad de contaminación a través de cambios efectivos en costo en la producción, operación y uso de materias primas.

Establece una jerarquía de prevención de contaminación como sigue:

• Reducción de fuente—El desperdicio (sustancia peligrosa, agente tóxico o contaminante) debe ser evitado desde la fuente (antes del reciclaje, tratamiento o disposición).

• Reciclaje. El desperdicio generado debe ser reutilizado ya sea en el proceso en el que fue creado o en otro proceso.

• Tratamiento. El desperdicio que no puede ser reciclado debe ser tratado para reducir su riesgo.

• Disposición. El desperdicio que no es tratado debe ser dispuesto en una manera ambientalmente sana.

El permitir más grados de libertad de diseño y al moverse corriente arriba hacia oportunidades para rediseñar el producto, proceso o sistema, ofrece una mayor oportunidad de minimización de desperdicio o aún la eliminación de desperdicio.

Mientras existen muchas barreras actuales, incluyendo la científica, técnica o económica, para el diseño de cero desperdicio es importante advertir que el concepto de desperdicio es humano.

En otras palabras, no hay nada inherente en los materiales, energía, espacio o tiempo que los haga desperdiciarse.

Se desperdician sólo porque aún nadie ha imaginado o implementado un uso definido para éstos.

Si la creación de desperdicio no puede ser evitada bajo ciertas condiciones o circunstancias, los diseñadores e ingenieros pueden considerar mecanismos alternativos para explotar efectivamente estos recursos para propósitos de valor agregado. Por ejemplo, el desperdicio podría utilizarse benéficamente como materia prima al capturarlo y reciclarlo/reutilizarlo dentro del proceso, la organización o más allá.

La ecología industrial es el desplazamiento de los procesos industriales de sistemas (sistemas tipo 1) lineares (vuelta abierta), en los que las inversiones e recursos y capital se mueve a través del sistema para volverse desperdicios, a sistemas de vuelta cerrada en donde los desperdicios se vuelven entradas para nuevos procesos (sistemas tipo 3) (Graedel y Allenby, 1995). La figura 7.4 muestra la diferencia entre los sistemas tipo 1, 2 y 3.

Esquema de los ecosistemas tipo 1, 2 y 3 

En este ecosistema, los desperdicios son reciclados de vuelta hacia el sistema.

 a) El ecosistema tipo 1 es un sistema industrial tradicional en  donde las inversiones de recursos y capital se mueven a través de un sistema para convertirse en desperdicios.

 b) El ecosistema tipo 2 tiene algo de ciclo y genera algo de desperdicio.

c) El ecosistema tipo 3 es un sistema de vuelta cerrada en donde los desperdicios se vuelven entradas para nuevos procesos.