El problema que se plantea es el precario funcionamiento del reciclaje en nuestro país, debido a que su aplicación es prácticamente inexistente y ha sido subordinada a otros métodos de tratamiento de la basura. Se propone una mirada ambientalmente inofensiva e innovadora al problema, vinculándola además a la educación ambiental, gestando así un proyecto sustentable y a la vez revitalizador de áreas verdes

Memoria para optar al título de Arquitecto / Memoria revalidante de título

Memoria para optar al título de Arquitecto

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Arquitecto / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo

Memoria para optar al título de Diseñador Industrial / Actualmente en nuestro país se generan 16,9 millones de toneladas de residuos sólidos cada año, de los cuales 6,5 millones sólo son desechos municipales y 2,7 millones de aquellos, sólo son producidos en la Región Metropolitana. La problemática presente no sólo radica en la excesiva producción de éstos, sino también, en las carentes instancias legislativas y políticas públicas que regulan el tratamiento de estos residuos y su disposición final. En Chile, la marcada brecha social genera desigualdades abismantes con respecto a este tema: desde el comportamiento de consumo, las iniciativas de valorización de los residuos a nivel comunal, las cantidades de basura generadas a diario y, los espacios establecidos para la disposición final de los desechos, genera una realidad completamente diferente según el estrato social al cual pertenecemos y por lo tanto, la comuna que habitamos. Lamentablemente, las comunas mas dañadas por las consecuencias nocivas de estos malos hábitos y la poca consciencia, son las más vulnerables, afectando directamente en su calidad de vida. A pesar de las iniciativas municipales por proponer y proporcionar a la comunidad estrategias y recursos para poder llevar a cabo distintas iniciativas de valorización de los residuos sólidos, falta mucho aún por concienciar a nuestra comunidad de la importante labor que tiene con respecto a la valorización de sus recursos, a los hábitos que puede adquirir y, cuál es la importancia de su aporte en esta cadena de cuidados medioambientales. Cabe destacar además, como se mencionó en el párrafo anterior, que las realidades comunales son completamente diferentes, por lo que hay algunas comunas que no tienen acceso a estas prácticas lo cual hace el panorama actual bastante injusto para ellas. Es por esto que se propone masificar la entrega de conocimientos acerca de los cuidados medioambientales a través de la educación. Mediante la educación se puede entregar a estudiantes, educadores, padres y apoderados, los conocimientos esenciales de los cuidados medioambientales que existen, cómo podemos ser partícipe de ello y de qué forma, como ciudadanos conscientes, podemos exigir que se mejoren las políticas públicas asociadas a estos temas. Para ello, se propone desarrollar un producto que entregue informa ción relevante de un proceso industrial de reciclaje de un material orgánico, especificamente corcho. Este proceso debe poder ser realizado por el mismo estudiante quién, a través de la experiencia, generará un conocimiento con mayor profundidad, el cual podría potenciar hábitos de valorización residual y cuidado del mundo que lo rodea. Para esto se diseñó un producto de apoyo educativo destinado a niños de 6 a 8 años, para ser aplicado en un contexto escolar, con el objetivo de entregar conocimientos acerca de las prácticas de valorización de los residuos sólidos, específicamente el reciclaje. Se consideraron currículos educativos y la realidad socioeconómica comunal, en la Región Metropolitana, para determinar el contexto más óptimo para llevar a cabo el desarrollo del proyecto. El relación a lo anterior, el currículum de educación que posee cada establecimiento inside directamente en la aplicación o no, de este proyecto. De esta forma los tres tipos de currículos investigados: Waldorf, Montessori y Tradicional, arrojaron información con la cual se determinó que este último modelo es el que posee la mayor cantidad de falencias relacionadas al cuidado del medio ambiente y a las prácticas asociadas al reciclaje. Es así como se busca generar conciencia acerca de los procesos que conlleva esta práctica, permitiendo que el niño viviencie la transformación de un producto orgánico como el tapón de corcho, comenzando por la recolección del material, la transformación de éste y la finalización del proceso con la obtención de un producto nuevo. La etapa de recolección del tapón de corcho debe ser encargada a padres y apoderados con el objetivo de integrarlos y mantener un vínculo entre todos los actores del proceso (padres, docentes y estudiantes). Para llevar a cabo el proceso de transformación del tapón de corcho y transmitir al estudiante el concepto del reciclaje y su importancia para el cuidado medioambiental, el producto está diseñado como un sistema modular en el cuál cada módulo proporciona las herramientas necesarias para que cada etapa de la transformación del producto se realice de forma satisfactoria. En el primer módulo el estudiante podrá transformar el tapón de corcho en materia prima mediante un mecanismo de granulado, producto denominado “Módulo de Granulado”. El segundo módulo, le permitirá aglomerar la materia prima obtenida en el proceso anterior, con un aglomerante orgánico, especificamente agar-agar para luego vertir el contenido en moldes y obtener un producto final. A este se le denomina Módulo de Aglomerado. Este aglomerante orgánico, proveniente de algas marinas distribuidas a lo largo de todo el territorio nacional, necesita una fuente calórica que permita su preparación. Para esto se incorpora un contenedor a modo de catridge el cual contiene óxido de calcio, componente que al hidratarse genera una reacción química exotérmica, produciendo calor. En esta etapa el corcho granulado se incorpora al aglomerante formando un compuesto orgánico con el que posteriormente se elabora un producto final, el cual es biodegradable. De esta forma se garantiza que el producto tiene la posibilidad de que al terminar su vida útil, sea integrado nuevamente a la tierra formando parte de la sustancia orgánica muerta del suelo permitiendo iniciar un nuevo cilo de vida a otros organismos. El desarrollo formal del producto se basó en el Módulo de Granulado, en el cual se establece, a partir de una serie de estudios comparativos, los requisitos que éste debe tener. Dentro de éstos, se encuentra la incorporación de una superficie granuladora, que al ser desplazada mediante una empuñadura, permite que el tapón de corcho se desvaste, transformando la morfología del producto orgánico orginal. Como es una actividad realizada por niños, debe considerar las superficies protectoras necesarias para reducir factores de riesgo como lesiones en la mano debido al roce con la superficie de granulado. Este producto fue prototipado y testeado en cinco niños de 6 a 8 años con el objetivo de determinar las fortalezas y debilidades del producto en relación al su uso, función y forma. En términos prácticos, éste se evaluó con respecto a conceptos relaciondos con la rápidez, dificultad, peligrosidad y resistencia del producto, el cual tuvo buena aceptación por el grupo de estudio. Sin embargo, con respecto a la estabilidad del producto a la hora de realizar la actividad, no se tuvo una respuesta satisfactoria, ya que debido a la fuerza ejercida por el usuario para desplazar la empuñadura, éste pierde estabilidad. El mismo comportamiento tuvo la empuñadura, la que a pesar de poseer mejoras, estas no fueron suficientes para que el usuario realizara la acción de una forma adecuada. En consecuencia, se propone incluir una fijación que permita resolver la problematica planteada. Además se debe incorporar la misma fijación en la base del producto para evitarla misma dificultad. En relación a la ergonomía adecuada de la empuñadura, se realizó al mismo grupo de estudio, pruebas con cuatro modelos distintos de los cuales sólo uno fue seleccionado para incorporar al prototipo. De esta forma culmina la investigación y desarrollo del producto considerando que todas las mejoras establecidas son necesarias de ser incoporporadas a futuro para que así el producto funcione de una mejor forma y en consecuencia, sea mejor evaluado por el usuario. Para finalizar, la incorporación de un producto que apoye una instancia educativa relacionada con el cuidado del medioambiente como el reciclaje, puede ser un punto de partida para generar el interés de la población por participar de estas prácticas tan relevantes para nuestro entorno.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / La creciente producción mundial de plásticos ha generado globalmente un serio problema de acumulación de desechos de origen polimérico, los cuales son mayoritariamente poliolefinas, como el polietileno. Para enfrentar este problema se han estudiado distintas vías de reciclaje, siendo el reciclaje químico uno de los caminos a seguir más estudiado pues permite transformar el desecho plástico en un nuevo compuesto o materia prima (como combustibles o monómeros). De las diversas formas de reciclaje químico la pirólisis catalítica exhibe las mayores economías de escala al ser un proceso térmico simple y aplicable a una gran variedad de polímeros, en la que los sólidos ácidos, como las zeolitas, han sido identificados como excelentes catalizadores. El siguiente trabajo de título tiene como propósito estudiar el desempeño de una zeolita modificada en la pirólisis catalítica de polietileno bajo distintas condiciones de operación y analizar el efecto de estas variables sobre los distintos productos obtenidos de la reacción. Se modificó una zeolita para generar dos productos sólidos de mayor acidez. Estas modificaciones fueron utilizadas para estudiar el efecto de la temperatura de operación, carga de catalizador y acidez de la modificación, bajo dos parámetros globales que fueron la velocidad de calentamiento del sistema y la escala de la reacción. Los productos fueron separados y categorizados como gases, líquidos, ceras y sólidos para la comparación. Los resultados muestran que el uso del catalizador efectivamente redujo la temperatura de operación respecto a una pirólisis no catalítica. Además se obtuvo que todas las variables estudiadas tienen un efecto positivo sobre la distribución de productos y que algunos de estos efectos pueden verse atenuados al cambiar la velocidad de calentamiento. Además se obtuvo un descenso en la producción de gases al aumentar la escala de reacción para todas las condiciones estudiadas. Se concluye que el catalizador estudiado se puede utilizar de forma efectiva para una reacción de pirólisis de polietileno y que las condiciones de operación pueden sintonizarse de forma de obtener un aumento de selectividad de un producto deseado, líquido o gaseoso.

Ingeniera Civil Química / Producto de procesos principalmente ligados a la investigación nuclear, se tienen residuos líquidos con contenido de uranio natural que debe ser gestionado como desecho radiactivo de baja actividad. En particular, se tienen soluciones acuosas en diversos medios, entre los que se cuenta con medios del tipo fosfórico, los cuales deben ser tratados con el objetivo final de ser confinados como residuos sólidos en depósitos habilitados. El objetivo de este trabajo es la elaboración de un método de reducción de volumen para soluciones del tipo fosfóricas pertenecientes a la Sección de Residuos Radiactivos de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN), con el fin de lograr una nueva solución concentrada de uranio que pueda ser tratada en procesos posteriores para conseguir dicho radioisótopo en estado sólido. Esta metodología deberá ser aplicable y replicable en las instalaciones de la CCHEN y deberá permitir que la concentración de la solución madre a tratar sea lo suficientemente baja como para ser tratada como desecho industrial. Para esto, se realiza una investigación de los distintos métodos de disminución de volumen de una solución con contenido de elementos radiactivos, concluyendo que la extracción por solventes con una mezcla sinérgica de ácido dietilhexil fosfórico (DEHPA) y óxido de trioctilfosfina (TOPO) en keroseno alifático y posterior descarga del reactivo en una mezcla con ácido fosfórico concentrado con contenido de ion ferroso es el método que más se adapta a las condiciones existentes dentro del laboratorio. Posterior al estudio y aplicación del método de extracción por solventes con la mezcla sinérgica a las muestras pertenecientes a la CCHEN, se realizaron optimizaciones del proceso con el fin de disminuir el uso de reactivos orgánicos y proporcionar una efectiva disminución del volumen de la solución, determinando que un sistema compuesto de 7 etapas sucesivas de extracción por solventes con DEHPA 0,25 [M] y TOPO 0,031 [M] en una razón de fases orgánica e inorgánica de 0,09 y posterior re-extracción del uranio con ácido fosfórico 7 [M] con 30 [g/L] de sulfato ferroso y amonio logra el objetivo planteado de reducción de volumen de soluciones a un 31,8% del inicial. Para tratar 240 litros de solución dentro de los laboratorios de la CCHEN, se necesitarían 160 ciclos, cada uno de 1,5 litros de solución original a tratar, consiguiendo que el volumen final de la muestra sea de 75,6 litros. Considerando la reutilización del reactivo orgánico, se estima que el costo de reactivos a utilizar es de 454.152 [CLP]. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por la Comisión Chilena de Energía Nuclear.

Ingeniera Civil Química / En la actualidad, la sociedad está enfrentando el cambio climático y a la vez un continuo aumento de la demanda de energía. Es por ello que surge la necesidad de buscar fuentes de energía con un menor impacto ambiental, respecto a las convencionales (hidríca y térmica). Una de las alternativas en desarrollo, es el uso de la biomasa, la cual aprovecha materia orgánica renovable para la producción de energía. Una de las biomasas de importancia en Chile son los residuos forestales, debido a que la industria maderera es un sector económico relevante en el país. Para aprovechar energéticamente estos residuos existen cinco alternativas: combustión directa, pelletización, digestión anaeróbica, pirolisis y gasificación. El objetivo de este trabajo es identificar cual es la mejor alternativa tecnológica de aprovechamiento de los residuos forestales. Para evaluar esto se utilizó la herramienta Análisis de Ciclo de Vida, que permite identificar el impacto ambiental de cada una de las alternativas; además, se realizó una estimación económica para poder comparar las tecnologías entre sí. Para el análisis se consideró el estudio de las virutas de madera disponibles en la ciudad de Osorno. En primer lugar se determinó cual es el proceso productivo de cada alternativa y luego se realizó Análisis de Ciclo de Vida y estimación económica de cada una. Del trabajo se puede concluir que la alternativa de aprovechamiento energético más atractiva es la pirólisis, puesto que es la que posee el menor impacto ambiental con 477 [kg CO2 eq/kW], y además cuenta con costos de operación intermedios, 30.058 [CLP $/kW]. Otra tecnología interesante es la pelletización, dado que presenta los menores costos de operación, 13.657 [CLP$/kW], y posee un bajo impacto ambiental con 1.104 [kg CO2 eq/kW]. Adicionalmente, se determinó que es más conveniente instalar una única planta de aprovechamiento que una para cada empresa generadora de residuos, debido a que ambas poseen similar impacto ambiental y la primera opción es menos costosa. Las principales discusiones del trabajo hacen referencia a la calidad de los supuestos tomados, ya que para poder crear la base de datos de cada proceso se realizaron balances de masa y energía, utilizando información de procesos similares. Los supuestos más determinantes del estudio son aquellos considerados para confeccionar los procesos de generación de energía con los distintos combustibles producidos, dado que para todas las tecnologías, esta es la etapa del proceso que mayor impacto ambiental posee.

Arquitecto / La cantidad de basura en Chile es una preocupación a nivel de Gobierno. En comunas como Cerro Navia, San Bernardo, Lampa; Maipú y La Florida existe una gran acumulación de ésta, sin existir aún solución. Este problema ha sido resuelto en países como Suecia, en que la basura se ve como un recurso para la generación de energía además de la reutilización de material. Es por esto que en la presente memoria se plantea una resignificación del concepto de basura en Chile a través de un Parque de Reciclaje.