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La ingeniería verde aborda el diseño de productos y procesos mediante la aplicación de principios viables desde el punto de vista financiero y tecnológico para lograr uno o más de los siguientes objetivos: (1) disminución de la cantidad de contaminación generada por la construcción u operación de una instalación, (2) minimización de la exposición de la población humana a peligros potenciales (incluida la reducción de la toxicidad ), (3) mejores usos de la materia y la energía a lo largo del ciclo de vida del producto y los procesos, y (4) mantenimiento de la eficiencia económica y la viabilidad. [1] La ingeniería verde puede ser un marco general para todas las disciplinas del diseño.

Principios [ editar ]

La ingeniería verde sigue nueve principios rectores:

  1. Diseñe procesos y productos de manera integral, utilice análisis de sistemas e integre herramientas de evaluación de impacto ambiental.
  2. Conservar y mejorar los ecosistemas naturales al tiempo que protege la salud y el bienestar humanos.
  3. Utilice el pensamiento del ciclo de vida en todas las actividades de ingeniería.
  4. Asegúrese de que todas las entradas y salidas de materiales y energía sean tan inherentemente seguras y benignas como sea posible.
  5. Minimizar el agotamiento de los recursos naturales.
  6. Prevenga el desperdicio.
  7. Desarrolle y aplique soluciones de ingeniería teniendo en cuenta la geografía, las aspiraciones y las culturas locales.
  8. Crear soluciones de ingeniería más allá de las tecnologías actuales o dominantes; mejorar, innovar e inventar (tecnologías) para lograr la sostenibilidad .
  9. Involucrar activamente a las comunidades y partes interesadas en el desarrollo de soluciones de ingeniería. [2] [3]

En 2003, la American Chemical Society presentó una nueva lista de doce principios:

  1. Inherente en lugar de circunstancial: los diseñadores deben esforzarse por garantizar que todos los materiales y las entradas y salidas de energía sean tan inherentemente no peligrosos como sea posible.
  2. Prevención en lugar de tratamiento: es mejor prevenir los desechos que tratar o limpiar los desechos después de su formación.
  3. Diseño para la separación: las operaciones de separación y purificación deben diseñarse para minimizar el consumo de energía y el uso de materiales.
  4. Maximizar la eficiencia: los productos, procesos y sistemas deben diseñarse para maximizar la eficiencia de masa, energía, espacio y tiempo.
  5. Salida impulsada versus entrada impulsada: los productos, procesos y sistemas deben ser "impulsada por la salida" en lugar de "impulsada por la entrada" mediante el uso de energía y materiales.
  6. Conserve la complejidad: la entropía y la complejidad integradas deben considerarse una inversión al tomar decisiones de diseño sobre el reciclaje, la reutilización o la disposición beneficiosa.
  7. Durabilidad en lugar de inmortalidad: la durabilidad específica, no la inmortalidad, debe ser un objetivo de diseño.
  8. Satisfacer la necesidad, minimizar el exceso: el diseño de soluciones de capacidad o capacidad innecesarias (por ejemplo, "talla única") debe considerarse un defecto de diseño.
  9. Minimizar la diversidad de materiales: la diversidad de materiales en productos multicomponente debe minimizarse para promover el desmontaje y la retención de valor.
  10. Integrar los flujos de materiales y energía: el diseño de productos, procesos y sistemas debe incluir la integración y la interconectividad con los flujos de energía y materiales disponibles.
  11. Diseño para el "más allá" comercial: los productos, procesos y sistemas deben diseñarse para funcionar en un "más allá" comercial.
  12. Renovable en lugar de agotarse: los insumos materiales y energéticos deben ser renovables en lugar de agotarse. [4]

Enfoque de sistemas [ editar ]

Muchas disciplinas de la ingeniería se dedican a la ingeniería verde. Esto incluye diseño sostenible , análisis del ciclo de vida (LCA), prevención de la contaminación , diseño para el medio ambiente (DfE), diseño para desmontaje (DfD) y diseño para reciclaje (DfR). Como tal, la ingeniería verde es un subconjunto de la ingeniería sostenible . [5] La ingeniería verde implica cuatro enfoques básicos para mejorar los procesos y productos para hacerlos más eficientes desde un punto de vista medioambiental. [6]

  1. Reducción de desperdicios;
  2. Administración de materiales;
  3. Prevención de la contaminación; y,
  4. Mejora del producto.

La ingeniería verde aborda el diseño desde una perspectiva sistemática que integra numerosas disciplinas profesionales. Además de todas las disciplinas de la ingeniería, la ingeniería verde incluye la planificación del uso del suelo, la arquitectura, la arquitectura del paisaje y otros campos del diseño, así como las ciencias sociales (por ejemplo, para determinar cómo varios grupos de personas utilizan los productos y servicios. Los ingenieros ecológicos se preocupan por el espacio , el sentido del lugar, viendo el mapa del sitio como un conjunto de flujos a través del límite y considerando las combinaciones de estos sistemas en regiones más grandes, por ejemplo, áreas urbanas. El análisis del ciclo de vida es una herramienta importante de ingeniería verde, que proporciona una visión holística de la totalidad de un producto, proceso o actividad, que abarca materias primas, fabricación, transporte, distribución, uso, mantenimiento, reciclaje y disposición final.La evaluación de su ciclo de vida debería proporcionar una imagen completa del producto. El primer paso en una evaluación del ciclo de vida es recopilar datos sobre el flujo de un material a través de una sociedad identificable. Una vez que se conocen las cantidades de varios componentes de dicho flujo, se estiman las funciones e impactos importantes de cada paso en la producción, fabricación, uso y recuperación / eliminación. En el diseño sostenible, los ingenieros deben optimizar las variables que brindan el mejor rendimiento en los marcos temporales.y se estiman la recuperación / eliminación. En el diseño sostenible, los ingenieros deben optimizar las variables que brindan el mejor rendimiento en los marcos temporales.y se estiman la recuperación / eliminación. En el diseño sostenible, los ingenieros deben optimizar las variables que brindan el mejor rendimiento en los marcos temporales.[7]

El enfoque del sistema empleado en la ingeniería verde es similar a la ingeniería de valor (VE). Daniel A. Vallero ha comparado la ingeniería verde con una forma de VE porque ambos sistemas requieren que todos los elementos y vínculos dentro del proyecto general se consideren para mejorar el valor del proyecto. Cada componente y paso del sistema debe desafiarse. La determinación del valor general se determina no solo por la rentabilidad de un proyecto, sino también por otros valores, incluidos los factores ambientales y de salud pública. Así, el sentido más amplio de VE es compatible y puede ser idéntico a la ingeniería verde, ya que VE apunta a la efectividad, no solo a la eficiencia, es decir, un proyecto está diseñado para lograr múltiples objetivos, sin sacrificar ningún valor importante. Eficienciaes un término de ingeniería y termodinámica para la relación entre una entrada y una salida de energía y masa dentro de un sistema. A medida que la proporción se acerca al 100%, el sistema se vuelve más eficiente. La eficacia requiere que se alcancen las eficiencias para cada componente, pero también que la integración de los componentes conduzca a un diseño eficaz basado en valores múltiples. [8] La ingeniería ecológica también es un tipo de ingeniería concurrente , ya que las tareas deben estar en paralelo para lograr múltiples objetivos de diseño.

Ver también [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. ^ Agencia de protección del medio ambiente de Estados Unidos (2014), Ingeniería verde. http://www.epa.gov/oppt/greenengineering/
  2. ^ Ingeniería verde: Definiendo la conferencia de principios, Sandestin, Florida, mayo de 2003.
  3. ^ PT Anastas y JB Zimmerman (2003). Diseño a través de los Doce Principios de la Ingeniería Verde. Env. Sci. y Tech., 37, 5, 94A-101A.
  4. ^ Sociedad química estadounidense (2014). 12 principios de la ingeniería verde. http://www.acs.org/content/acs/en/greenchemistry/what-is-green-chemistry/principles/12-principles-of-green-engineering.html .
  5. ^ Cabezas, Heriberto; Mauter, Meagan S .; Shonnard, David; Tú, Fengqi (2018). "Edición especial virtual de Ingeniería y Química Sostenible de ACS sobre Análisis, Diseño y Optimización de Sistemas para la Sostenibilidad" . Química e Ingeniería Sostenible ACS . 6 (6): 7199. doi : 10.1021 / acssuschemeng.8b02227 .
  6. ^ D. Vallero y C. Brasier (2008), Diseño sostenible: la ciencia de la sostenibilidad y la ingeniería verde. John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, Nueva Jersey, ISBN 0470130628 . 
  7. ^ D. Vallero y C. Brasier (2008).
  8. ^ D. Vallero (2003). Ingeniería de los riesgos de los desechos peligrosos. Butterworth-Heinemann, Amsterdam, Países Bajos y Boston MA, ISBN 0750677422 . 

Enlaces externos [ editar ]

  • EPA de EE. UU. (2014). "Ingeniería verde". http://www.epa.gov/oppt/greenengineering/pubs/basic_info.html
  • Vanegas, Jorge (2004). "Práctica de ingeniería sostenible: una introducción". Publicación de ASCE.
  • Antalya, Turquía , (1997). "XI Congreso Forestal Mundial", (Volumen 3, tema 2), extraído de http://www.fao.org/forestry/docrep/wfcxi/publi/v3/T12E/2-3.HTM
  • http://www.sustainableengineeringdesign.com
  • https://engineering.purdue.edu/EEE/Research/Areas/sustainable.html
  • https://archive.li/20030526060813/http://www7.caret.cam.ac.uk/sustainability.htm
  • https://web.archive.org/web/20130926012810/http://www.aaas.org/programs/international/caip/events/fall97/sanio.html