Elaboración de filtros con sensores para chimeneas industriales

Pensamiento

"Nunca consideres al estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber."

Albert Einstein

Resumen Ejecutivo

La contaminación industrial tiene un efecto negativo en el estado natural del medio ambiente, y que a su vez puede amenazar la actividad humana en el área. Se estudió que en Panamá existen regulaciones no rígidas que enfrentan las industrias para asegurar que no crean problemas para la salud pública y el medio ambiente, esto significa que, en la actualidad dichas industrias no realizan monitoreos de la calidad del aire. La empresa Technology Industry, S.A. se establecerá en Panamá, con el propósito de elaborar filtros con sensores para chimeneas industriales, con el fin de reducir la cantidad de contaminantes expulsados al ambiente. Una idea que ha surgido como proyecto, por la necesidad que tiene el país en la regulación de la cantidad de gases tóxicos expulsados a la atmosfera, por medio de chimeneas, producto de los procesos productivos de las industrias manufactureras y cementeras que operan en la región. Para efectos del estudio se escogió una muestra de todas las industrias manufactureras y cementeras en la provincia de Panamá en donde se realizó una encuesta a la muestra seleccionada y una entrevista a un experto en la materia. En conclusión, muchos estudios han demostrado enlaces entre la contaminación y los efectos para la salud y de acuerdo al análisis de los resultados se obtiene que gran parte de las industrias no tienen un plan de acción para la reducción de contaminantes tóxicos al ambiente.

Palabras claves: contaminación, filtro, chimenea, contaminantes, gases tóxicos, industrias, la salud.

Abstract

Industrial pollution has a negative effect on the natural state of the environment, which in turn can threaten human activity in the area. It was studied that in Panama there are non-rigid regulations faced by industries to ensure that they do not create problems for public health and the environment, this means that, at present, these industries do not perform air quality monitoring. The company Technology Industry, S.A. Will be established in Panama, with the purpose of developing filters with sensors for industrial chimneys, in order to reduce the amount of contaminants expelled to the environment. An idea that has emerged as a project, due to the country's need to regulate the amount of toxic gases expelled into the atmosphere by means of chimneys, a product of the production processes of the manufacturing and cement industries operating in the region . For the purposes of the study, a sample of all the manufacturing and cement industries in the province of Panama was chosen, where a survey was conducted on the selected sample and an interview with an expert on the subject. In conclusion, many studies have shown links between pollution and health effects and according to the analysis of the results it is obtained that a large part of the industries do not have a plan of action for the reduction of toxic pollutants to the environment.

Keywords: pollution, filter, chimney, pollutants, toxic gases, industries, health.

Introducción

Todo producto exitoso surge de una idea que fue madurando a lo largo del tiempo, aunque no todas las ideas son rentables, no por esa razón son menos importantes.

Para realizar cualquier idea que se tenga presente se requiere primero de una visión general del proyecto y hacia donde se quiere llegar; en segundo lugar, para poder obtener el éxito al realizar una inversión, se debe realizar un estudio detallado sobre esta idea que se pudiera convertir en una realidad.

El presente proyecto de investigación tiene como principal objetivo formular una propuesta para la elaboración de filtros con sensor para chimeneas industriales, determinando el beneficio en el sector ambiental panameño. La importancia de estudiar este tema en particular radica en las consecuencias que son producidas por estas fuentes de contaminación fijas que contribuyen a la expulsión de gases tóxicos al ambiente y que repercuten la salud del sector público y del medio ambiente.

En Panamá ha surgido la necesidad de establecer regulaciones más rígidas en donde involucren a todas las industrias manufactureras y cementeras del país a buscar alternativas para brindar solución a este problema, que a corto plazo se ha convertido en un tema crítico, no solo en Panamá, también a nivel mundial.

El presente proyecto presenta los siguientes capítulos:

En el capítulo 1 se presenta el planteamiento de la investigación, la situación actual del país, el problema, los objetivos, la justificación, los alcances, las limitaciones, los aportes y los beneficios que se pueden obtener.

En el capítulo 2 se encuentra el marco teórico, siendo este, el pilar fundamental de cualquier investigación. Donde se sitúa el problema de investigación dentro de un conjunto de definiciones y conocimientos que ayudan a darle sentido al proyecto investigado, no menos importante, las variables y el marco conceptual ofreciendo conceptos de ttérminos que serán empleados durante el análisis de nuestro tema de investigación: su forma más común es el glosario.

En el capítulo 3 se abordan los aspectos metodológicos relacionados al proyecto, con el fin de dar confiabilidad a la escogencia de una determinada metodología, los instrumentos de medición, el proceso de recolección de datos y la evaluación de los resultados.

En el capítulo 4 se muestra la propuesta del proyecto de investigación, la misma se divide en tres partes fundamentales. El estudio de mercado en donde se debe de tener una visión clara de las características del producto que se quiere introducir en el mercado junto con todo el conocimiento necesario para una política de precios y de comercialización. El estudio Técnico permite proponer y analizar las diferentes opciones tecnológicas para producir los filtros con sensores, lo que además admite verificar la factibilidad técnica de cada una de ellas. Este análisis identifica los equipos, la maquinaria, los materiales y las instalaciones necesarias para el proyecto y, por tanto, los costos de inversión y de operación requeridos, así como el capital de trabajo que se necesita. El estudio Financiero tiene como objetivo determinar cuál es el valor de los recursos económicos necesarios para la ejecución del proyecto y los costos totales de la operación del proceso productivo para la elaboración de los filtros y los ingresos que se aspiran recibir.

Capítulo 1

Fundamentación

Antecedentes del Problema

En los antecedentes se trata de hacer una síntesis conceptual de las investigaciones o trabajos realizados sobre el problema formulado con el fin de determinar el enfoque metodológico de la misma investigación. El antecedente puede indicar conclusiones existentes en torno al problema planteado (Tamayo, 2004).

Todas las obras y actividades son susceptibles de provocar cambios en el entorno, pero no por ello debemos paralizar el desarrollo ni eliminar la producción, sino por el contrario, existen cada vez más medios desarrollados a su vez para permitir las actividades siendo respetuosos con el medio ambiente.

Existen políticas ambientales sobre residuos tóxicos y peligrosos que tienen como principios básicos la prevención de posibles riesgos para la salud humana, los recursos naturales y el medio ambiente, mediante la transferencia de la contaminación a otro medio receptor y promoviendo tanto la recuperación de las materias primas y energía en ellas contenidas, como el desarrollo de tecnologías que permitan su reutilización a la vez que disminuyan sus efectos nocivos en el medio, y contribuyan por tanto, a preservar los recursos naturales.

En el año 2015, las emisiones de CO2 en Panamá han crecido 207 kilotoneladas, un 2,06% respecto al año 2014. Las emisiones de CO2 en 2015 han sido de 10.263 kilotoneladas, con lo que Panamá es el país número 89 del ranking de países por emisiones de CO2, formado por 186 países, en el que se ordenan los países de menos a más contaminantes.

Gráfica 1 Emisiones de CO2 en Panamá

Fuente: Datos Macro

Es conveniente analizar el comportamiento de las emisiones totales de CO2 a la atmósfera. Como se ve en la tabla, las emisiones per cápita de CO2, que han aumentado en los últimos años, han sido de 2,61 toneladas por habitante en 2015.

En cuanto a la evolución de las emisiones de CO2 por cada 1000 dólares de PIB, que mide, para un mismo país, la "eficiencia medioambiental" con la que se produce a lo largo del tiempo. En el último periodo Panamá ha emitido 125 kilos por cada 1000$ de PIB, una cifra menor que en 2014.

En la tabla podemos ver la evolución de las emisiones de CO2, que han crecido desde 2005, al igual que lo han hecho las emisiones per cápita y al contrario que las emisiones de CO2 por cada 1000$ de PIB.

Tabla 1 Emisiones de CO2 en Panamá

Fuente: Datos Macro

Las emisiones totales de dióxido de carbono también han aumentado en los últimos cinco años, al igual que las emisiones per cápita, luego la situación continúa empeorando.

En base a esta información recopilada, surge la necesidad de crear un producto que ayude o contribuya con el medio ambiente, siento partícipe de la disminución de estos contaminantes que son los principales influyentes en la contaminación del aire en Panamá.

En base al último estudio del Laboratorio de Calidad del Aire de la Universidad de Panamá (UP), ha revelado que, aunque la ciudad no está expuesta aún a niveles críticos de contaminación, pero cada vez se acerca a los límites tolerables establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS).

El creciente deterioro de la calidad ambiental, en primera instancia son al medio millón de vehículos que circulan a diario en las vías de la ciudad de Panamá, lo que esto hace que sean los responsables principales de dicho deterioro.

Actualmente Panamá cuenta con un parque vehicular creciente, en donde a diario se ven calles congestionadas a toda hora; es decir, cientos de vehículos emitiendo gases que elevan la contaminación", manifestó Hipólito Guerra, químico del Laboratorio de Calidad del Aire de la UP.

Tabla 2 Índice de intensidad del flujo vehicular y automóviles en circulación por mil habitantes en la República de Panamá. Años 2011-2015.

Gráfica 2 Índice de intensidad de flujo vehicular en la República de Panamá. Años 2011-2015

Fuente: Contraloría General de la República de Panamá

Gráfica 3 Automóviles en circulación por mil habitantes en la República de Panamá. Años 2011-2015.

Fuente: Contraloría General de la República de Panamá

Los gases contaminantes, producto de la combustión vehicular, pasan a la atmósfera para ser absorbidos por el cuerpo humano a través de la respiración. Por lo que las gráficas muestran que la cantidad de vehículos transitando a medida que pasan los años es más elevada.

Las PM10, diminutas partículas sólidas o líquidas de cenizas, hollín o polvo cuyo diámetro es menor que 10 &µm (10 micrómetros), registraron una presencia promedio en el aire panameño de 38.2 &µg/m3 (microgramo por metro cúbico) en la estación de medición de calidad ubicada en el Casco Antiguo. En la estación de Curundú, el promedio llegó a 24.0 &µg/m3.

Tabla 3 Concentraciones promedio de partículas menores a 10 micras (PM-10) y óxidos de nitrógeno (NOx) registradas en la ciudad de Panamá. Años 2011-2015.

Gráfica 4 Concentraciones promedio de PM-10 y NOx registradas en la estación de la Universidad de Panamá. Años: 2011-2015.

Fuente: Contraloría General de la República de Panamá

En segunda instancia, las industrias manufactureras y cementeras en Panamá que operan a diario en el país son un tamaño chico en comparación con la cantidad de vehículos que transitan en la ciudad, se debe considerar que estas industrias también contaminan el aire y contribuyen a la contaminación ambiental.

Tabla 4 Inventario de emisiones de contaminantes atmosféricos en la República de Panamá. Años 2011-2015

Los niveles saludables de macropartículas anuales en el aire, según los estándares de la OMS, no deben sobrepasar los 10.00 &µg/m3.

Los registros del año 2016 demostraron que, durante los meses de enero, febrero, marzo y abril, el aire que se respiró en Panamá contenía niveles de contaminación muy cercanos a los 50 &µg/m3.

En la actualidad, Panamá no cuenta con una legislación lo suficientemente clara que garantice un aire limpio, óptimo para la salud humana. Es importante que las normas existentes se tomen en cuenta y que de cierta forma ayuden a regular la emisión de gases en fuentes fijas y móviles, como en el caso del sector industrial o la concentración de azufre en los combustibles.

Gráfica 5 Inventario de emisiones de contaminantes atmosféricos en la República de Panamá. Años 2011-2015

Fuente: Contraloría General de la República de Panamá

Para el año 2006, durante el mandato presidencial de Martín Torrijos, fue presentado a la Asamblea Nacional un anteproyecto de ley que intentaba establecer normas de calidad del aire ambiente, pero lastimosamente el tema pasó al olvido y no pudo convertirse en ley.

El Director de Calidad del aire de la Universidad de Panamá (UP), Vasco Duke propuso emitir una legislación que permitiera garantizar valores estandarizados que fueran tolerables y sirvieran de referencia con respecto a estándares internacionales para ayudar a mitigar estas emisiones y no afecten con el medio ambiente y contribuyan a disminuir la contaminación del aire. Lo que se pudo lograr, fue la promulgación del Decreto Ejecutivo N° 5 del 4 de febrero, que redujo de 1000 a 500 &µg/m3 la concentración de azufre en la combustión de la gasolina, siendo este el límite máximo.

En base a esta regulación para las emisiones de gases, lo que se pretendía era tener un control indirecto con respecto a la calidad del aire ambiente, pero lo único que se produjo, fueron emisiones reguladas sin control de calidad externo.

La Directora Ejecutiva del Parque Metropolitano, Dionora Víquez expresó que la normativa de calidad no solo debe ser regulada para los aires interiores, sino también para regular a los aires del exterior, estas normativas fueron elaboradas por el Ministerio de Salud para medir la calidad del aire en áreas de trabajo. Expone que este tema debe ser retomado por la Asamblea Nacional y convertirlo formalmente en una ley.

Algunos expertos creen que el control de calidad del aire ambiente va mucho más allá de legislaciones que lo regulen. Rosabel Miró, de la Sociedad Audubon de Panamá asegura que la tala indiscriminada de árboles es un factor que contribuye con esta severa contaminación.

"Si talamos los árboles, sin tomar en cuenta que estos purifican nuestro aire, estaremos agravando el problema", valoró Miró. Otro punto en el que coinciden expertos es en el aumento progresivo de las edificaciones junto a las costas.

"El viento que viene del mar tiene la capacidad para purificar el aire, pero los edificios que se han construido a lo largo de la bahía han creado una barrera que impide que el viento purifique la ciudad", explicó Hipólito Guerra de UP. Las mediciones de la calidad del aire son publicadas una vez al año, tras recopilar la información proporcionada las cinco estaciones ubicadas en ciudad capital, excluyendo las provincias.

Ilustración 1 Las 5 estaciones de medición de calidad de aire

Fuente: La Estrella de Panamá

Estaciones de monitoreo atmosférico en la República de Panamá:

• 31 estaciones a nivel nacional

• 13 estaciones fijas en el Distrito de Panamá

• estaciones fijas en la Provincia de Colón

• 9 estaciones fijas administradas por la Autoridad del Canal de Panamá

Ilustración 2 Estaciones de monitoreos del aire

Fuente: La Estrella de Panamá

Análisis de entorno del país

• Aspectos Económicos

Durante la última década, Panamá ha sido una de las economías de más rápido crecimiento en todo el mundo. El crecimiento medio anual fue del 7.2 por ciento entre 2001 y 2013. La economía panameña creció un 6.1 por ciento en 2014, bajando levemente a un 5.8 y 5.4 por ciento en 2015 y 2016, respectivamente. Para 2017 el pronóstico se mantiene en 5.4 por ciento, y se espera que aumente a 5.5 por ciento para 2018.

A mediano plazo, hay buenas razones para esperar que el crecimiento de Panamá se mantenga entre los más altos de América Latina, del 6 al 6.5 por ciento. Con el proyecto de construcción de la segunda línea del Metro y el tráfico adicional generado por la ampliación del Canal, las inversiones públicas también se mantendrán altas.

Tabla 5 Principales Indicadores Panamá Fuente: INEC Panamá

Fuente: Contraloría General de la República de Panamá

Además, la inversión privada deberá seguir siendo fuerte. Las perspectivas de alto crecimiento en los próximos años también se sustentan en las nuevas oportunidades para el crecimiento impulsado por el sector privado en áreas clave como transporte y logística, minería, servicios financieros y turismo.

Producto Interno Bruto (PIB)

Desde el año 2000 hasta el presente, Panamá ha logrado un crecimiento económico sin precedentes, una significativa reducción de la tasa de desempleo, y el mantenimiento de una tasa de inflación relativamente baja.

Gráfica 6 Crecimiento reciente del PIB y previsiones a corto plazo

El promedio anual de crecimiento fue de 7.1%, la tasa de desempleo pasó de 13.5% a 4.8%, y la tasa de inflación promedió 3.1%. Si se consideran las evaluaciones del Banco Mundial, el porcentaje de la población pobre se habría reducido durante la última década del 37% al 27.4%, aproximadamente. Este hecho es sin duda un logro significativo.

Nivel de Desempleo

Para el año 2015, la proyección de desempleo en Panamá fue de 4.62%; mientras que para 2019 la cifra se ubicará en 5.45%, según proyecta la Organización Internacional del Trabajo (OIT). El documento señala que la persistencia de las desigualdades en ingresos ocasionará un aumento del desempleo en los próximos cinco años, e incluso se habla de que para el año 2019 se espera que 212 millones de personas en el mundo no tendrán trabajo, comparados con los 201 millones de personas que actualmente se encuentran sin ocupación.

Los datos más recientes de la Contraloría General de la República demuestran que la tasa de desempleo en Panamá hasta agosto de 2014 se ubicaba en 4.8%.

Gráfica 7 Desempleo en Panamá

Fuente: Organización Internacional de Trabajo (OIT)

En tanto, la OIT proyectó una tasa de desempleo abierto de alrededor de 5% para el año 2015, lo que no es un indicador preocupante, dice el vocero regional de la OIT. Este argumento lo respalda Rolando Gordón, decano de la Facultad de Economía de la Universidad de Panamá.

Niveles de Importación y Exportación

EL producto a elaborar es primordialmente orientado a todas las industrias para la República de Panamá, más sin embargo no se descarta la posibilidad de exportar el mismo a países, que también necesiten eliminar las partículas contaminantes de los gases de combustión y demás partículas tan nocivas para el ser humano; es por ello que se evalúan los niveles de exportación del país para tener una referencia de los principales países que consumen nuestros productos, es también necesario revisar los niveles de importación ya que esto ayudaría a tener una idea de elaborar el producto 100% en Panamá o comprar piezas a otros países y simplemente armar los diversos elementos del mismo, dándole un valor agregado. La actividad continuó creciendo en el primer cuatrimestre del año 2017, por el desempeño registrado en la Zona Libre de Colón (ZLC) y el comercio mayorista local.

Las ventas o reexportaciones de la ZLC crecieron B/.456.2 millones o 15.7%. Las reexportaciones durante este año han alcanzado crecimientos interanuales por cuatro meses consecutivos (enero: 9.3%, febrero: 36.9%, marzo: 6.0% y abril: 13.3%), lo que no ocurría desde 2012; de forma acumulada el primer cuatrimestre de 2017 es el primero que marca crecimiento en ventas desde 2012. Ha sido clave en la mejora el alza de las reexportaciones a Puerto Rico (B/.512.4 millones) por los medicamentos que se distribuyen desde la ZLC.

Gráfica 8 Variación porcentual del valor de las reexportaciones de la Zona Libre de Colón: Enero a abril de 2012-2017

En el comercio al por mayor, el valor de las importaciones creció B/.291.7 millones u 8.3% en el acumulado a abril de 2017 respecto de igual periodo de 2016, impulsadas por las importaciones de bienes de consumo 17.8%, de las cuales todas las agrupaciones tuvieron crecimientos: combustibles (37.8%), utensilios domésticos (16.8%), semi duradero (8.2%) y no duradero (7.1%).

Aspectos Tecnológicos y Ambientales

En cuanto a los aspectos tecnológicos, Panamá es el primero entre los países centroamericanos que asimila las nuevas tecnologías.

Panamá con la creación de la Ley 13 del 15 de abril de 1997 y su modificación en la Ley 50 de diciembre de 2005, constituyó la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt).

Para ello, Panamá se ha convertido en un Hub tecnológico y científico, teniendo ventajas y oportunidades por la posición geográfica y sobre todo por las obras que se han estado llevando a cabo para mejorar la conectividad del país.

Aunado a esto, Panamá ha mejorado la calificación en el ranking de competitividad mundial y se cuenta con una economía dolarizada. Gracias a todas estas ventajas, Panamá se ha posicionado como un centro logístico y esto ha ayudado a tener conexiones a nivel global lo que ha permitido que se establezcan universidades y empresas en el territorio nacional.

Panamá tiene una posición geográfica perfecta y hay que aprovechar al máximo esta oportunidad y realizar labores agresivas con el fin de elevar la competitividad a nivel mundial en todos los aspectos.

En cuanto a lo aspectos ambientales, Panamá, en el año 2016 sufrió una crisis debido al crimen ambiental y sus graves impactos negativos, esto se da gracias a la poca importancia que existe con respecto a la situación actual del país por lo que se debe concientizar a que las autoridades cumplan con su deber de respetar los principios y normas ambientales y perseguir el delito ambiental.

Aspectos Políticos, Sociales, Culturales y Legales

La contaminación es uno de los problemas más grandes en Panamá y este involucra la parte social, cultural, política y sin dejar a un lado la parte legal; existen multas para las personas y empresas que botan desechos al ambiente que son perjudiciales para la salud de todas las personas. Desde el punto de vista social, y al vivir en sociedad el interés por disminuir la contaminación es de todos los habitantes. Con responsabilidad social de las empresas, se ayuda a eliminar estos desechos y en nuestro caso a incorporar la instalación de filtros para disminuir la contaminación del aire y brindar el apoyo necesario a la sociedad.

Desde el punto de vista cultural cada persona como individuo partícipe de las actividades diarias de una comunidad, país o región es responsable de inculcar a los demás las buenas costumbres para evitar el aumento de la contaminación en el país. Desde el punto de vista legal, se implementan ciertas sanciones que aún no son tan rigurosas en Panamá para el control de emisiones de todo tipo, desde las controladas por los catalizadores de los vehículos automotrices hasta las chimeneas de calderas y demás equipos de combustión industriales. Se debe recordar que la salud es un factor de interés de todas las áreas, por ende, es el principal motivo por el cual debemos implementar un control minucioso de todas las actividades que segreguen desechos pulverizados nocivos para las personas.

Situación actual del problema

Los filtros con sensores para chimeneas industriales, serán productos nuevos en el mercado que se diseñarán para disminuir la cantidad de partículas que son expulsadas a la atmósfera.

Esta idea surgió porque hoy día las industrias emanan muchas partículas a la atmosfera que de una u otra forma contaminan nuestro ambiente y disminuyendo esta contaminación entraríamos en un tema muy importante, que es la contaminación global y así tendríamos una responsabilidad social con el ambiente y con los ciudadanos.

Se han hecho muchos estudios y según los expertos, la exposición al monóxido de carbono afecta el sistema nervioso central y comparte los efectos de los óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre y partículas suspendidas.

Además, pueden agravar los problemas a personas con enfermedades pulmonares e incrementar los padecimientos cardiacos, pulmonares y enfermedades respiratorias agudas.

¿Qué están realizando las industrias manufactureras y cementeras de Panamá para contribuir con el medio ambiente?

Frente a esta realidad, ¿Cómo deben prepararse las industrias manufactureras y cementeras de Panamá si quieren contribuir en la disminución de partículas tóxicas para todos los habitantes del país y el medio ambiente?

Objetivos

Objetivo General

Formular una propuesta técnica para la elaboración de filtros con sensores para chimeneas industriales.

Objetivos Específicos

• Diseñar filtros con sensores para minimizar los efectos de gases nocivos para el ambiente que afectan el entorno global.

• Analizar la importancia de diseñar filtros con sensores para chimeneas industriales.

• Analizar el comportamiento de las industrias manufactureras y cementeras respecto a las medidas ambientales del gobierno actual.

• Analizar la información obtenida en el proyecto de investigación, orientada a evaluar el impacto de la elaboración de filtros con sensores para chimeneas industriales.

Alcance, proyección y límite del proyecto

El Alcance de la investigación es todo aquello que se logra a partir de la realización de un proceso investigativo.

Esto está muy alineado con los objetivos establecidos en el proyecto y las metas a lograr, es decir, indica hasta dónde se puede llegar con el desarrollo de la investigación, y qué beneficios ofrece a la humanidad, en distintos ámbitos, en este proyecto se centra en un ámbito social y ambiental.

Las limitaciones de la investigación son todas aquellas restricciones que repercuten en la recolección, procesamiento y análisis de los datos, así como los obstáculos encontrados en la ejecución de la investigación. Existen diferentes tipos de limitaciones que impiden la realización de una investigación y las mismas pueden estar o no referidas directamente en las actividades ejecutadas por el investigador. La última puede estar directamente relacionada con factores externos. Dicho esto, antes de iniciar con la investigación se debe preguntar si realmente: ¿Puede llevarse a cabo esta investigación? Considerando si existen o no limitantes en tiempo, espacio, condiciones económicas y fuentes de información.

Alcance

El proyecto se centra en elaborar filtros con sensores para chimeneas industriales, se explorará el mercado industrial en la República de Panamá, abracando todas las industrias manufactureras y cementeras que actualmente estén operando a nivel nacional y que contribuyen en la contaminación del aire por la actividad industrial que poco a poco se ha convertido en un problema que se contempló hace años, pero nunca se tomaron medidas al respecto; al permitir el agrupamiento irresponsable de plantas industriales y cementeras contaminantes del aire.

Límite del Proyecto

Dentro de las limitaciones de este proyecto se encuentra que Panamá en la actualidad no tiene estudios de contaminación del aire en el Ministerio de Ambiente, lo que de cierta forma limita a obtener información actualizada para desarrollar dicho proyecto.

Hoy día la Universidad de Panamá (UP), cuenta con dos pequeñas estaciones a nivel nacional que ayudan a realizar estudios sobre la calidad del aire.

Otra de las limitantes es la cantidad de días para desarrollar dicho proyecto, aproximadamente se cuenta con 22 días para la recopilación de la información, elaboración y análisis de los resultados.

Justificación del Proyecto

Importancia

La acción de respirar obliga a todo individuo a tener un contacto permanente entre el aparato respiratorio y el medio ambiente. Cabe destacar, que esta relación es esencial para la vida, aunque nos hace vulnerables a la acción de los contaminantes suspendidos en el aire que se respira.

Uno de los órganos más importantes para el ser humano son los pulmones, dichos órganos se convierten en la puerta de entrada, con frecuencia de una manera invisible, para un gran número de sustancias con capacidad de causar enfermedad respiratoria y otras enfermedades.

Hoy día, a nivel mundial existen campañas que están dirigidas a difundir a la población en general, la importancia de la calidad del aire en el mantenimiento de la salud respiratoria y dar a conocer las consecuencias de la contaminación ambiental en los ciudadanos.

Existen nuevas formas de producir bienes y servicios que, junto con el nacimiento de las grandes empresas, fábricas e industrias, surgieron nuevos inventos que mejoraron la calidad de vida. Sin embargo, hasta hace unas décadas, no se tenía en cuenta su impacto en el ambiente.

La contaminación ambiental producida por las industrias, también llamada contaminación industrial, es una de las principales fuentes de contaminación que surge de la actividad humana, y puede entenderse como la emisión de sustancias nocivas, tóxicas o peligrosas, que son liberadas al medio ambiente por las industrias.

Por esta razón, es muy importante dar a conocer a las industrias, que existen alternativas para mejorar sus regulaciones y buscar formas para depender menos de ellas. Es por ello, que la importancia de mitigar la cantidad de emisiones producidas al medio ambiente, surge la idea de elaborar filtros con sensores para chimeneas industriales. Este producto contribuirá a hacerle frente a la problemática que cada vez es más notoria y preocupante, como lo es el alto índice de contaminantes causados por las industrias.

Aportes

Un aporte representará la innovación en el mercado nacional, de introducir filtros con sensores para chimeneas industriales.

Los filtros ayudarán a las industrias manufactureras y cementeras a reducir la cantidad de partículas toxicas al medio ambiente, contribuyendo a la disminución de la contaminación del aire.

A dicho proyecto se le realizará un estudio de Mercado, Técnico y Financiero como propuesta de dicho proyecto.

Impacto o beneficios esperados

Panamá es el segundo país de productor per cápita de emisiones de CO2 entre los países centroamericanos. El origen de estas emisiones proviene principalmente de las actividades de producción. Gracias a los filtros con sensores, estas partículas emitidas por el área de las industrias

manufactureras serían reducidas a un 20%, lo que garantiza una menor emisión de partículas expulsadas a la atmósfera.

Es un material incombustible ya que su naturaleza y componentes no combustibles evitan el riesgo de propagación del fuego, lo que reduce el costo de las primas de los seguros contra incendio, a su vez es fácil de instalar y manejar.

Aparte de las normativas nacionales referentes al medio ambiente y los niveles de contaminación admitidos como aceptables, los filtros con sensores también se rigen por normativas internacionales como las normas OSHA con respecto de la salud que debe proveer dentro de las industrias, también se sostiene en las Normas ISO (Organización Internacional de Estandarización) y ASTM (American Society for Testing and Materials) con referencia a la descripción de nuestra materia prima (el medio filtrante usado), y los materiales externos usados para la instalación en la chimenea.

Capítulo 2

Marco Teórico

Bases Teóricas

Contaminación Ambiental

La contaminación ambiental no inicia en el siglo XX, esta es una situación que ha existido toda la vida, ya que es parte fundamental de la naturaleza. Sin embargo, en los últimos años se ha convertido en un serio problema. Hasta hace pocas décadas no se consideraba un problema ya que apenas se ha logrado demostrar lo serio del asunto, considerando los efectos negativos que esta tiene sobre el ambiente y la salud. La contaminación ambiental inició con el advenimiento de la Revolución Industrial, cuando el ser humano aprendió a generar la producción en masa, esto fue una situación que se fue agravando después de la Segunda Guerra Mundial, gracias a toda la tecnología innovadora y la necesidad de los habitantes ya que son los principales consumistas del mundo.

Gráfica 9 Producción Industrial Mundial

La contaminación se puede definir como la "Alteración desfavorable de nuestros medios, enteramente o en gran parte debida a acciones humanas, mediante efectos directos o indirectos de cambios en las vías de circulación, niveles de radiación, constitución física y química y abundancia de organismos". (Terradas, 1971, pág. 32).

Cuando precisamente el hombre comienza a actuar realizando acciones que alteren más la contaminación, sin embargo, representa el riesgo más grave para la estabilidad de la biosfera general. El aumento en la necesidad de energía impulsó la contaminación antropogénica al máximo, lo que provocó que los procesos naturales resultaran eficientes para llevar a cabo la asimilación de los niveles de contaminación generados. Esto hizo que los efectos se agravaran y empezaran a ser un problema de consecuencias graves.

Ilustración 3 Humanos contribuyendo a la contaminación

Fuente: http://pictoline.com/tag/contaminacion-ambiental/

De acuerdo a Albert en el año 1995, plantea una definición adecuada para la contaminación ambiental, la cual la define de la siguiente manera, "la introducción o presencia de sustancias, organismos o formas de energía en ambientes o sustratos a los que no pertenecen o en cantidades superiores a las propias de dichos sustratos, por un tiempo suficiente, y bajo condiciones tales, que esas sustancias interfieren con la salud y la comodidad de las personas, dañan los recursos naturales o alteran el equilibrio ecológico de la zona".

En donde también plantea que el dióxido de carbono en el aire es un ejemplo apropiado de contaminación ambiental, ya que la presencia de éste ocurre de manera natural, pero si la concentración excede ciertos límites, se dice que se genera una contaminación.

Según Albert en el año 1995, también plantea que el ruido y el calor son otro tipo de contaminación ambiental. Para la definición de la contaminación también debe considerarse la situación, ya que en ciertas ocasiones el sonido estridente es deseable y en otras no.

Para entender cómo se origina la contaminación, se tiene como referencia el Principio de Conservación de la Materia manifestada por Antonie – Laurent de Lavoisier (1743- 1794), "La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma". De esta manera, se mantiene un equilibrio en cualquier sistema. Por ejemplo, cuando se coloca agua en una olla y se hierve el agua, dicho fluido liquido se convierte en gas.

La contaminación se produce por causas naturales como se mencionó anteriormente, estas pueden ser las erupciones volcánicas, la erosión de la tierra o los fenómenos

meteorológicos que causan desastres (Albert, 1995). Sin embargo, dicha contaminación no es un riesgo significativo para el ambiente, en cambio sí es un riesgo la contaminación generada por el hombre. A diferencia de la contaminación antropogénica, que en muy pocos años ha causado un enorme, y tal vez irreparable trastorno (Albert, 1995).

Ilustración 4 Contaminación, Materia y Energía

La contaminación se puede dar también por otros factores, como lo son: los procesos sociales que pueden ser por movimientos demográficos, crecimiento de poblaciones existentes y esto lo que ocasiona son acumulaciones de residuos donde antes no existían.

Otra de las causas asociadas con la contaminación es la cultura, la educación acerca de la adecuada disposición de residuos, o el consumismo generalizado, son procesos contaminantes potenciales, al igual que los aditivos sintéticos que son utilizados para diferentes fines.

Los principales efectos de la contaminación atmosférica sobre la salud van desde alteraciones de la función pulmonar, problemas cardíacos y otros síntomas y molestias hasta un aumento del número de defunciones, de ingresos hospitalarios y de visitas a urgencias, especialmente por causas respiratorias y cardiovasculares.

El efecto de la contaminación atmosférica mantiene una gradación tanto en la gravedad de sus consecuencias como en la población a riesgo afectada. Así, a medida que los efectos son menos graves, el porcentaje de población afectada es mayor.

Ilustración 5 Representación de los diferentes efectos de la contaminación atmosférica sobre la salud.

Fuente: Tenías y Ballester, 2009.

En los últimos años ha habido un importante avance en el conocimiento y comprensión de los efectos de la contaminación atmosférica sobre la salud proporcionado por un gran número de trabajos científicos en todo el mundo. Estos estudios han puesto de manifiesto la importancia de la calidad del aire en la salud de la población y han permitido identificar los principales mecanismos de acción por los cuales la exposición a contaminación atmosférica causa daños en la salud.

Calentamiento Global

Últimamente se habla mucho de calentamiento global, es importante mencionar lo que significa. Este concepto significa el aumento de temperatura media en la Tierra. Es un fenómeno que está asociado al Efecto Invernadero y consiste en que ciertos gases que componen la atmosfera retienen parte de la radiación solar que llega hasta la Tierra, impidiendo que la radiación escape al espacio manteniendo la temperatura de la Tierra o en este caso aumentándola. Los gases más contaminantes asociados a este fenómeno son el vapor de agua metano y el dióxido de carbono (Estrada Porrúa, 2001).

Ilustración 6 Predicción del Calentamiento Global

Fuente: Mapa mostrando calentamiento global proyectado con el modelo climático HadCM3

El aumento en la emisión de gases de efecto invernadero es lo que tiene preocupada a gran parte de la comunidad científica en los últimos años. Lastimosamente estos gases son inherentes a las actividades del ser humano, pero en los últimos dos siglos su concentración en la atmosfera ha aumentado considerablemente, lo que es una de las causas del aumento de la temperatura en el planeta.

Estos gases son necesarios de forma natural para poder mantener una temperatura media de la Tierra y sea adecuada para la vida, pero entre mayor sea la concentración de estos, la temperatura de la Tierra se irá incrementando y los efectos pueden ser mayores e irreversibles.