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https://doi.org/10.22463/2011642X.1994
Recibido: 30 de septiembre de 2011 - Aprobado: 15 de diciembre de 2013
El presente documento hace una síntesis de un sistema de refrigeración llamado de adsorción que puede ser operado por una fuente de energía a baja temperatura (60°C-70°C) tales como calor residual o energía solar y puede ser una alternativa de refrigeración o climatización, tradicionalmente realizado por equipos de compresión mecánica; los cuales presentan aun el inconveniente de utilizar refrigerantes que contribuyen a la destrucción de la capa de ozono e incrementan el consumo de energía, energía que en su gran porcentaje proviene de fuentes no renovables.
Palabras clave:Adsorción, chiller, energía solar, refrigeración por adsorción, sistema de adsorción.
This document makes a synthesis of a refrigeration system called adsorption that can be operated by an energy source at low temperature (60 °C - 70 °C), such as waste heat or solar energy, and may be an alternative cooling or air conditioning, traditionally done by mechanical compression devices. Which have the drawback of using refrigerants that contribute to the destruction of the ozone layer and increase energy consumption, energy that in most comes from nonrenewable sources.
Keywords:Adsorption system, chiller, adsorption refrigeration, solar energy, sorption.
En comparación con los sistemas de refrigeración mecánica, los sistemas de refrigeración por sorción tienen el potencial de ayudar con el ahorro de energía si fuesen alimentados por calor residual de instalaciones industriales o con energía solar. Sistemas de refrigeración por sorción tienen un principio simple de operación, tienen pocas piezas móviles y por ende bajos costos de mantenimiento. A pesar de las anteriores ventajas, estos sistemas presentan un bajo coeficiente de desempeño (COP) y una baja potencia de refrigeración (SCP) por unidad de volumen o por unidad de masa de adsorbente (Meunier, 1998; Oliveira, 2006). Para superar estos problemas las alternativas incluyen la mejora en las propiedades de transferencia de calor y de masa del adsorbente sólido así como sus propiedades adsortivas y una mejor utilización del calor suministrado al sistema.
El ciclo de adsorción de refrigerante inicia con el reactor cerrado rechazando calor QCS a un fluido frio para enfriar el adsorbente que esta a alta temperatura y alta presión (puntos A-B en la figura 1.b). El evaporador extrae calor Qe de un circuito de agua (o aire) utilizado para climatizar/refrigerar. Cuando la presión en el sólido alcanza la presión del evaporador Pe producto del descenso de su temperatura, el reactor es abierto y vapor de refrigerante que proviene del evaporador comienza a ser adsorbido, (puntos B-C). Después de un periodo pre-establecido, el adsorbente solido está impregnado de refrigerante. En ese instante el reactor es cerrado e inicia el intercambio de calor QHS con una fuente térmica (puntos C-D), aumentado la temperatura y presión en el sólido hasta alcanzar la presión del condensador Pc. Cuando es alcanzada la presión en el condensador el reactor es abierto y el refrigerante desorbido (puntos D-A) continua en dirección al condensador donde libera calor QC al ambiente y se condensa. El refrigerante condensado continúa hacia el evaporador para dar continuidad al ciclo. Para garantizar un proceso cuasi-estático de adsorción, son utilizadas más de dos cámaras (reactores) de adsorción.
Aprovechando esos niveles de radiación en energía solar térmica, se podría disponer de un fluido térmico con temperaturas entre 60°C-80°C. Con una fuente térmica en esos niveles de temperatura se puede operar un sistema de adsorción Sílica Gel-Agua o NaBr-Grafito expandido con NH3 como refrigerante, utilizados principalmente para acondicionamiento de aire.
El propósito del artículo es determinar si el Estado a través de sus contralorías y entes de control, están aplicando y verificando, la implementación de los instrumentos de control sobre el impacto hacia medio ambiente de las empresas estatales.
A nivel mundial se ha notado el interés por este tema, en Octubre de 1984 se reunió la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo (World Commission on Environment and Development) dando a conocer las preocupaciones derivadas por la Asamblea General de las Naciones Unidas, al crear la Agenda Global para el Cambio, (A global agenda for change), en donde su objetivo de era construir un futuro más próspero, más justo y más seguro, para lo cual publican en 1987 “Nuestro Futuro Común” (Our Common Future), documento que plantea la posibilidad de obtener un crecimiento económico basado en políticas de sostenibilidad y expansión de la base de recursos ambientales, que depende de la implementación de acciones políticas decididas que permitan desde ya el adecuado manejo de los recursos ambientales para garantizar el progreso humano sostenible y la supervivencia del hombre en el planeta.
La legislación Colombiana muestra una preocupación por este efecto sobre el medio ambiente, por lo que se analizan documentos que tienen relación con las normas, leyes e instrumentos relacionados con el medio ambiente, de acuerdo a la ley 99 de 1993, art. 3, se define el desarrollo sostenible como: “el que conduzca al crecimiento económico, a la elevación de la calidad de la vida y al bienestar social, sin agotar la base de recursos naturales renovables en que se sustenta, ni deteriorar el medio ambiente o el derecho de las generaciones futuras a utilizarlo para la satisfacción de sus propias necesidades”. (PÉREZ, 2002)
Existen muchas políticas, manuales y aplicativos para controlar la mitigación en el medio ambiente por parte de la empresas del estado colombiano, un ejemplo es el documento CONPES 3344: Lineamientos para la formulación de la política de prevención y control de la contaminación del aire, que establece un plan de acción y regulación ambiental, recomienda a muchos ministerios relacionados con el medio ambiente, a desarrollar políticas y estrategias de prevención y control de la contaminación del aire, pretendiendo con esto, se garantice una efectiva implementación, con herramientas para concientizar a la población de la responsabilidad para sus futuras generaciones, en cuanto al manejo que se le dé a la naturaleza para proteger el ecosistema.(DNP, 2005)
Colombia, tiene una fuente de riqueza ecológica, por su localización geográfica estratégica en la zona tórrida, tiene diversidad de climas, que hace que tenga un patrimonio ecológico envidiable; contemplado por la variedad de seres de especies vivas, rodeadas por un ambiente natural para su distribución y abundancia, (UNAL), sin embargo, su aprovechamiento no ha sido el más adecuado ya que se están agotando estos recursos y llegará el momento en que no haya la suficiente disponibilidad, porque las propiedades del ecosistema se han afectado por la interacción entre los organismos de explotación del hombre y su ambiente, y sobre todo afectado por el desarrollo económico desmesurado e irresponsable con el hábitat.
La comisión Mundial del Medio Ambiente de la ONU, (TOKIO, 1987) define el Desarrollo Sostenible, como “un desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras para atender sus propias necesidades”. Este tema del medio ambiente tiene antecedentes, las Naciones Unidas han sido pioneras al tratar el tema, enfocándose inicialmente en el estudio y la utilización de los recursos naturales y en la lucha porque los países - en especial en desarrollo- ejerzan control de sus propios recursos naturales.Se encuentra muy poca información acerca del tema de la evaluación o valoración de costos ambientales con aplicativos actualizados con casos específicos de empresas estatales, entre pocos ,existe información sobre VALORACIÓN ECONÓMICA DE COSTOS AMBIENTALES: MARCO CONCEPTUAL Y MÉTODOS DE ESTIMACIÓN, publicado en la revista Semestre Económico, de la Universidad de Medellín, Colombia , el autor cita que la riqueza ambiental es la base principal del desarrollo social y económico de un país, y para que haya evaluación ambiental se debe tener en cuenta una evaluación ecológica y social del daño ambiental y aplicando las distintas metodologías y métodos para la valoración económica de costos ambientales, Concluye que debe existir un instrumento económico con indicadores para medir la importancia que tienen los recursos naturales en su entorno (Osorio Múnera & Correa Restrepo, 2004) , al igual que este escrito se encuentran varios, pero no hay casos aplicados a empresas que midan un costo del daño ambiental y se vea reflejado en los precios del producto o servicio.
Hoy en día el concepto de medio ambiente está ligado al del desarrollo; esta relación permite entender los problemas ambientales y su vínculo con el desarrollo sostenido, el cual debe garantizar una adecuada calidad de vida para toda la población.
Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos y biológicos, la relación ecosistema y cultura, se establece con los elementos del medio ambiente y los componentes sociales que se refieren a los derivados de las relaciones que se manifiestan a través de la cultura, la ideología y la economía desde una visión integral, conceptualiza el medio ambiente como un sistema. (Arango, biblioteca virtual Luis Angel)
En el desarrollo económico, el entorno en el cual opera una organización, incluye el aire, el agua, el suelo, los recursos naturales, la flora, la fauna, los seres humanos, y su interrelación, en este contexto, el medio ambiente se extiende desde el interior de una organización hasta el sistema global, ya que el hombre utiliza el conjunto de elementos tanto naturales como transformados por él, para producir bienes y/o servicios, el sector productivo estatal debe conocer y aplicar en forma general normas y políticas que evalúen los costos del uso del medio ambiente y su respectiva retribución no solo económica sino a ambiental para renovar y reforestar su utilización.
El desarrollo económico, la globalización de la economía y los distintos modelos de política económica como el proteccionismo -Medidas para beneficiar y proteger la industria, la producción y el comercio nacional-, utilizan políticas tributarias y comerciales, establecen altos aranceles de importación para aquellos bienes que se desea se produzcan internamente, o cualquier tipo de prohibiciones o restricciones cuantitativas a las importaciones de dichos bienes, es así, como el desarrollo económico ha afectado al medioambiente y en especial los recursos naturales no renovables.
Según el proteccionismo, se incentivó el empleo de tecnologías obsoletas altamente contaminantes, modos de producción basados en el uso ineficiente de los recursos naturales, rezago tecnológico, baja productividad, precios por encima de los internacionales, etc. (Pérez, 2002, pág. 80), como consecuencia se tuvo un crecimiento acelerado de vertimiento de aguas residuales, emisiones atmosféricas y generación de residuos altamente tóxicos y, en general, a altos niveles de contaminación y uso inadecuado del medio ambiente y los recursos naturales.
De ésta manera, el desarrollo económico o economía del desarrollo, que es la capacidad que tienen un país o región, para crear riqueza a fin de promover y mantener la prosperidad o bienestar económico y social de sus habitantes, entonces, tiene una relación con el medio ambiente, para nuestro caso Colombia, el modelo de desarrollo adoptado determina en cierta medida, la relación de una acelerada destrucción de la base natural, consecuencia del desarrollo manufacturero, explotación ilegal de minas y de la expansión de sistemas agropecuarios inadecuados para la diversidad biofísica colombiana.
Por lo tanto, si el desarrollo sostenible está satisfaciendo las necesidades del hombre por medio de cuidados adecuados al medio ambiente, es de analizar porqué en Colombia se ve afectado el mismo, sin importar las consecuencias que tendrán sobre el medio las nuevas generaciones, se debe analizar la creación de mecanismos que controle el Estado, analizando y sancionando el impacto de la evaluación económica de los costos ambientales, en empresas del Estado Colombiano y así obtener a futuro, una disponibilidad de suficientes y diversos recursos naturales adecuados para su producción y las actividades recreativas del hombre. La sostenibilidad económica se da cuando el manejo y gestión de los recursos naturales, permite que sea atractivo continuar con el sistema económico vigente; hay sostenibilidad social cuando los costos y beneficios son distribuidos de manera adecuada entre la población actual y futura ; y hay sostenibilidad ecológica (especies, poblaciones y ecosistemas) cuando el ecosistema mantiene características que le son esenciales para la sobrevivencia en el largo plazo. (Pérez, 2002, pág. 82)
Colombia ha sido catalogada como pionera en el establecimiento y aplicación de normas ambientales. (PORCICULTURA), en la década de los 90 con la nueva Constitución Política de 1991, posteriormente se expide la ley 99 de 1993 que crea el Ministerio del Medio Ambiente, se desarrollan postulados ambientales de la Constitución Política y se acoge a convenios internacionales sobre medio ambiente que ha firmado Colombia, el concepto de desarrollo sostenible, está contemplado en la Constitución Política de 1991, en el artículo 80, que lo reconoce expresamente (ARANGO, 2012) .
“El Estado planificará el manejo y aprovechamiento de los recursos naturales, para garantizar su desarrollo sostenible, su conservación, restauración o sustitución.Además, deberá prevenir y controlar los factores de deterioro ambiental, imponer sanciones legales y exigir la reparación de los daños causados.”En la tabla 1, se relaciona el marco legal sobre medio ambiente en Colombia, que se ha encontrado hasta la fecha de la investigación.
El COLSCEA es un sistema colombiano, creado en 1995, para la integración en las cuentas nacionales de los costos ambientales, cuyo objetivo central es construir un instrumento que permita hacer un seguimiento detallado a las relaciones existentes entre el comportamiento de los distintos sectores de la economía y la evolución de las condiciones de existencia de los recursos naturales y de la calidad del ambiente natural que se ven afectados por el desarrollo de la actividad económica , al igual que, establece registros de evolución de los recursos naturales y de la calidad del ambiente (CELYS, 1995)
Algunos ejemplos de estudios en Colombia, se detallan en la tabla 2. sobre normatividad, manuales e instrumentos de evaluación de costos y protección ambiental, son:
Aprovechando esos niveles de radiación en energía solar térmica, se podría disponer de un fluido térmico con temperaturas entre 60°C-80°C. Con una fuente térmica en esos niveles de temperatura se puede operar u||n sistema de adsorción Sílica Gel-Agua o NaBr-Grafito expandido con NH3 como refrigerante, utilizados principalmente para acondicionamiento de aire.
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* Magister (c).Correo: carlosj@lepten.ufsc.br
** Estudiante (c).Correo: eeperezr@ufpso.edu.co