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IDENTIFICACIÓN DE LAS PRINCIPALES TENDENCIAS DE INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA ENTORNO A LA GENERACIÓN DE ENERGÍA MEDIANTE EL

APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS

LAURA ISABEL VÁSQUEZ MUÑOZ

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA INGENIERÍA INDUSTRIAL

MODALIDAD DE GRADO EN INVESTIGACIÓN

BOGOTÁ D.C.

2017

IDENTIFICACIÓN DE LAS PRINCIPALES TENDENCIAS DE INVESTIGACIÓN

EN INGENIERÍA ENTORNO A LA GENERACIÓN DE ENERGÍA MEDIANTE EL

APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS

LAURA ISABEL VÁSQUEZ MUÑOZ

Director

IVANHOE ROZO ROJAS

MAGISTER EN CALIDAD Y GESTIÓN INTEGRAL

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA INGENIERÍA INDUSTRIAL

MODALIDAD DE GRADO EN INVESTIGACIÓN

BOGOTÁ D.C.

2017

4

Nota de aceptación:

Firma del presidente del jurado

Firma del jurado

Bogotá, mayo, 24, 2017

5

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION . 13

1. IDENTIFICACIÓN DE LAS PRINCIPALES TENDENCIAS DE INVESTIGACIÓN

EN INGENIERÍA ENTORNO A LA GENERACIÓN DE ENERGÍA MEDIANTE EL

APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS ................................................ 14

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................. 14

1.1.1 Causas .......................................................................................................... 14

1.1.2 Consecuencias ............................................................................................. 15

1.1.3 Descripción del problema .............................................................................. 15

1.1.4 Formulación del problema ............................................................................. 15

1.2 JUSTIFICACIÓN .............................................................................................. 16

1.3 OBJETIVOS ..................................................................................................... 17

1.3.1 Objetivo general ............................................................................................ 17

1.3.2 Objetivos específicos .................................................................................... 17

1.4 DELIMITACIÓN ............................................................................................... 18

1.4.1 Espacio… ....... ……………………………………………………………………..18

1.4.2 Tiempo .......................................................................................................... 18

1.4.3 Contenido ...................................................................................................... 18

1.4.4 Alcance ......................................................................................................... 18

2 MARCO DE REFERENCIA................................................................................. 19

2.1 MARCO CONCEPTUAL .................................................................................. 19

2.2 MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 20

2.2.1 Clasificación y características de los residuos .............................................. 21

2.2.2 Manejo integral de residuos sólidos .............................................................. 22

2.2.3 Energía ......................................................................................................... 22

2.2.4 Biogeneración ............................................................................................... 23

2.3 MARCO LEGAL ............................................................................................... 23

2.4 ESTADO DEL ARTE ........................................................................................ 25

3 METODOLOGÍA ................................................................................................. 27

3.1 TIPO DE ESTUDIO .......................................................................................... 27

3.2 FUENTES DE INFORMACIÓN ........................................................................ 28

3.3 DISEÑO METODOLÓGICO ............................................................................. 28

4 DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA ............................................................ 28

4.1 ANÁLISIS BIBLIOMETRICO ............................................................................ 28

4.1.1 Generalidades ............................................................................................... 29

4.1.2 Fuentes ......................................................................................................... 29

6

4.1.3 Palabras claves ............................................................................................. 30

4.1.4 SCOPUS ....................................................................................................... 31

4.1.1 Ecuación de búsqueda estructurada ............................................................. 38

4.1.2 Vantage Point ............................................................................................... 38

4.2 REVISIÓN DE LITERATURA ........................................................................... 40

4.2.1 Aduna............................................................................................................ 40

4.2.2 Análisis de tendencias .................................................................................. 40

4.3 DIVERGENCIAS Y CONVERGENCIAS .......................................................... 44

4.3.1 Categorías de la información ........................................................................ 44

4.3.2 Convergencias .............................................................................................. 44

4.3.1 Divergencias ................................................................................................. 47

5 CONCLUSIONES ............................................................................................... 50

6 RECOMENDACIONES ....................................................................................... 51

7 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 52

7

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de fuentes de energía ......................................................... 23

Tabla 2. Marco Legal ............................................................................................. 24

Tabla 3. Metodología de investigación ................................................................... 28

Tabla 4. Parámetros revisión de literatura. ............................................................ 30

Tabla 5. Tipos de documentos. .............................................................................. 32

Tabla 6. Documentos por país ............................................................................... 33

Tabla 7. Documentos por país ............................................................................... 36

8

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Características de los residuos ............................................................... 21

Figura 2. Alternativas de minimización .................................................................. 22

Figura 3. Aduna ..................................................................................................... 40

Figura 4. Relevancia aduna de mayores tendencias ............................................. 41

Figura 5. Relación de tendencias 1 ........................................................................ 42

Figura 6. Relación de tendencias 2 ........................................................................ 43

9

LISTA DE GRÁFICAS

Gráfica 1. Distribución por tipo de sistema de disposición final ............................. 26

Gráfica 2. Documentos por año ............................................................................. 31

Gráfica 3. Tipos de documentos ............................................................................ 33

Gráfica 4. Documentos por país ............................................................................ 34

Gráfica 5. Documentos por año ............................................................................. 35

Gráfica 6. Documentos por país ............................................................................ 36

Gráfica 7. Tipos de documentos ............................................................................ 37

10

LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Limpieza Vantage Point .................................................................... 38

Ilustración 2. Limpieza autores y palabras claves .................................................. 38

Ilustración 3. Check list keywords cleaned ............................................................ 39

11

GLOSARIO

ALMACENAMIENTO: Es el depósito temporal de los residuos en cajas de

almacenamiento o contenedores retornables o desechables mientras se procesan

para su aprovechamiento, transformación, comercialización o para disposición final.

APROVECHAMIENTO: Proceso mediante el cual, a través de un manejo integral

de los residuos sólidos, los materiales recuperados se reincorporan al ciclo

económico y productivo en forma eficiente, por medio de la reutilización, el reciclaje

o la incineración con el fin de generar beneficios sanitarios, ambientales o

económicos.

BASURA: Es todo material o sustancia sólida o semisólida que proveniente de

actividades domésticas, industriales, comerciales e institucionales y de servicios de

naturaleza ordinaria, de origen orgánico o inorgánico, que no ofrece ninguna

posibilidad de aprovechamiento.

BIBLIOMETRÍA: Es la ciencia que permite analizar la producción científica de forma

cuantitativa a través de la literatura estudiando su naturaleza y el curso de la

disciplina científica.

CONTAMINACIÓN: Es la alteración del medio ambiente por sustancias o energías

en grandes cantidades, concentraciones o niveles capaces de degradar la calidad

del medio ambiente, afectar los recursos naturales, de la nación o particulares por

causa de la actividad humana o de la naturaleza.

DESARROLLO SOSTENIBLE: Desarrollo que sin agotar los recursos naturales, ni

deteriorar el medio ambiente o el derecho de las generaciones futuras a utilizarlo

para la satisfacción de sus propias necesidades, lleva al crecimiento económico, a

la elevación de la calidad de vida y al bienestar social.

ENERGÍA: Es la capacidad de de realizar trabajo, producir movimiento o generar

cambio, es inherente a todos los sistemas físicos y la vida en todas sus formas, se

basa en la conversión, uso, almacenamiento y transferencia de energía.

RECICLAJE: Proceso mediante el cual los materiales segregados de los residuos

son reincorporados como materia prima al ciclo productivo.

RESIDUO: Es todo bien que se obtiene al mismo tiempo que el producto principal,

en adición incluye aquellos que son inaprovechables como los que subsisten

después de cualquier proceso, a los primeros se les conoce como desechos y a los

segundos como restos.

TRATAMIENTO: Proceso de transformación física, química o biológica de los

residuos sólidos para modificar sus características o aprovechar su potencial y del

cual se puede generar un nuevo residuo sólido con características diferentes.

12

RESUMEN

Dados los cambios climáticos que se presentan en el planeta producto del estilo de vida que se lleva en los últimos años, se busca que a partir de la ingeniería se logren crear diferentes procesos de transformación de los residuos sólidos en fuentes generadoras de energía siendo estas una alternativa para crear soluciones frente a los impactos que se presentan por los altos niveles de desechos producidos diariamente y los cuales no tienen un adecuado control y manejo.

Se identificaron palabras claves para la creación de una ecuación de búsqueda que permitiera una descarga de documentos de manera específica en Science Direct de la cual se obtuvo un total de 705 publicaciones, a partir de esto se realizó un análisis bibliométrico en Scopus utilizando una ventana de tiempo entre los años 2013 a 2017 con tipos de documento Journal.

Se identifica que a nivel internacional, China, Estados Unidos e India son algunos de los principales países que han demostrado su interés en la investigación e implementación de nuevas alternativas de generación de energía examinando las tendencias con mayor relevancia a partir de un análisis con el software Vantage Point, deduciendo que la investigación en generación de energías renovables aportan a la disminución de energías a partir de combustibles fósiles ya que se ha logrado que la demanda de electricidad disminuya a medida que se implementan estándares de eficiencia y nuevas alternativas de energía renovable incrementando el beneficio para el cuidado del medio ambiente.

PALABRAS CLAVE: biomasa, Residuo sólido, generación de energía, energía

renovable, impacto ambiental, sostenibilidad, combustible fósil, medio ambiente,

gestión de residuos.

13

INTRODUCCIÓN

Dada la coyuntura actual del país y la situación derivada del cambio climático se espera desarrollar este proyecto con el fin de generar una síntesis de los principales avances científicos entorno a la generación de energía a través de basuras, por lo que debería ser un punto de partida a futuros trabajos que aborden las principales problemáticas estudiadas en este campo del conocimiento.

Se debe plantear desde la ingeniería un diagnóstico que permita evaluar las potencialidades de dicha oportunidad en un contexto nacional.

El documento contiene una revisión sistemática de artículos científicos respecto a la generación de energía mediante el aprovechamiento de basura, por considerarlo una oportunidad de innovación no explorada con suficiencia en Colombia.

14

1 IDENTIFICACIÓN DE LAS PRINCIPALES TENDENCIAS DE

INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA ENTORNO A LA GENERACIÓN DE

ENERGÍA MEDIANTE EL APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.1 Causas

“Nuestro estilo de vida actual ha llevado la producción de desechos a un nivel extremo por varias razones”1

El desarrollo industrial lleva a cabo producciones que en nuestra era se convierten en consumos necesarios pero así mismo consumos innecesarios donde muchos de estos solamente se usan y se desechan. Se ve una gran problemática y es el crecimiento demográfico que obliga al aumento de producción.

A nivel general del año 1900 a 1999 hubo un crecimiento poblacional pasando de 2000 millones de habitantes a 6000 millones lo cual permite estimar que para el año 2025 haya un crecimiento hasta 8000 millones.2

Según el censo realizado en el 2005, se determina que las ciudades con mayor población son Bogotá, Antioquia y Valle de Cauca. Comparando con el censo realizado en 1993, Cundinamarca es el departamento con mayor crecimiento poblacional aumentando un 18,83%3. Este crecimiento poblacional crea incremento en el consumo y la producción, así mismo aumentan los residuos provocando que se generen aproximadamente 25.000 toneladas de basura diarias.

En Colombia el 92,80% de los residuos generados tiene disposición final en relleno sanitario, el restante 7,16% se dispone en botaderos a cielo abierto, en cuerpos de agua, en quemas o enterrados en condiciones no adecuadas4.

1 ESPAÑA. Fundación Crana Fundazioa. CRANA. Disponible en:< http://www.crana.org/>. Fecha de consulta 07 de febrero de 2017. 2 Ibit. Fundación Crana Fundazioa. 3 VALENCIA A., SUÁREZ R., SÁNCHEZ A., CARDOZO E., BONILLA M., and BUITRAGO C., “Gestión de la contaminación ambiental: cuestión de corresponsabilidad,” Rev. Ing. el Doss., vol. 30, no. 1, Año 2010. P 2. 4 Ibit. VALENCIA A., SUÁREZ R., SÁNCHEZ A., CARDOZO E., BONILLA M., and BUITRAGO C. P 95.

15

1.1.2 Consecuencias

El impacto ambiental que se genera actualmente por el mal manejo de residuos sólidos no solo incrementa el daño en la capa de ozono, si no que involucra y general impacto a nivel sociocultural, aspectos de la salud y a nivel ambiental general.

A nivel sociocultural se pueden generar conflictos entre la población y la autoridad política y ambiental ya que puede presentarse por una mala organización e irresponsabilidad con el estado, malas inversiones, corrupción, bajo nivel de educación ambiental y conflictos entre los mismos habitantes. Por otro lado y uno de los aspectos más importantes es el de la salud puesto que por el mal manejo de residuos se desencadenan enfermedades, virosis, epidemias, entre otros, que podrían generar mayor producción de medicamentos y así mismo generar sobre cupos en los hospitales. Finalmente a nivel ambiental se pueden presentar daños en suelos, en cuerpos hídricos superficiales y subterráneos, impacto sobre el recurso del aire mayormente presentado por los botaderos a cielo abierto que emiten gases y malos olores, entre estos y otros factores más, es necesario hacer un análisis para incrementar el aprovechamiento de basuras y residuos sólidos que puedan ayudar a la sociedad.

1.1.3 Descripción del problema

Los retos actuales de los estados en cuanto al manejo de basuras se orientan a garantizar la disminución de emisiones (particularmente metano), las basuras cuentan con potencialidades de negocio que no han sido exploradas a profundidad en la actualidad, en efecto los procesos de transformación de estas en fuentes de producción de energía puede ser una alternativa para generar soluciones frente a los altos niveles desechos producidos a diario por parte de los habitantes del país.

En efecto, los principales avances relacionados a los procesos productivos de energía que parten de basura como materia prima y los logros científicos más relevantes desde el campo de la ingeniería no han sido abordados ni sintetizados desde una perspectiva de nivel nacional y local (Bogotá).

1.1.4 Formulación del problema

¿Cuáles son las principales tendencias de investigación en ingeniería entorno a la generación de energía mediante el aprovechamiento de basuras?

16

1.2 JUSTIFICACIÓN

El Departamento Administrativo Nacional de Estadística afirma que durante el 2014, las organizaciones de tipo industrial invirtieron $213.618 millones de pesos en protección y conservación del medio ambiente; las categorías que presentaron mayor grado de inversión fueron protección del aire y el clima cuya participación fue de 59,2%, gestión de aguas residuales con 29,9% de participación y gestión de residuos que tuvo una proporción de 4,2%5.

La investigación relacionada con la generación de energía a partir de basura carece de una síntesis que aborde las problemáticas propias de esta a nivel nacional y local, por lo que es necesario identificar las principales tendencias de investigación y avances frente a esta.

En efecto, una revisión sistemática de la literatura permitirá sintetizar la información relevante disponible, por lo que este trabajo se desarrolla con el objeto de identificar los principales avances a científicos entorno a la generación de energía mediante basura en la literatura, con el fin de generar propuestas en futuras investigaciones.

5 COLOMBIA. DANE, “Departamento Administrativo Nacional de Estadística; Cuentas ambientales; Encuesta Ambiental Industrial,” 2016.

17

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 Objetivo general

Identificar las principales tendencias de investigación en ingeniería entorno a la generación de energía mediante el aprovechamiento de residuos sólidos .

1.3.2 Objetivos específicos

Realizar un análisis bibliométrico de las publicaciones científicas en generación de

energía mediante el aprovechamiento de basuras.

Realizar una revisión de literatura respecto a la generación de energía mediante el

aprovechamiento de basuras.

Identificar las divergencias y convergencias entre las diferentes investigaciones

hechas mediante el aprovechamiento de basuras.

18

1.4 DELIMITACIÓN

1.4.1 Espacio

Para realizar la actividad propuesta, se trabajará en la ciudad de Bogotá D.C.

1.4.2 Tiempo

La actividad está propuesta a realizarse en cuatro meses, dando inicio el 23 de enero de 2017 y finalizando el 23 de mayo de 2017

1.4.3 Contenido

Este documento se desarrolla con una revisión documental y una revisión sistemática del estado del arte entorno a la generación de energía mediante el aprovechamiento de basuras, constituido por: 1) Generalidades; 2) Metodología 3) Revisión de la literatura; 4) Principales resultados de la síntesis de información científica; 5) Conclusiones.

1.4.4 Alcance

Esta propuesta se encuentra orientada a investigadores que trabajen en temáticas que giren entorno a fuentes de energía alternativas a las tradicionales.

19

2 MARCO DE REFERENCIA

2.1 MARCO CONCEPTUAL

Biogas

Es una mezcla de gases producidos por la descomposición anaerobia de los residuos orgánicos, principalmente está compuesta por dióxido de carbono y metano6.

Gestión integral de residuos sólidos (GIRS)

“Conjunto de operaciones y disposiciones encaminadas a dar a los residuos producidos, el destino más adecuado desde el punto de vista ambiental, de acuerdo con sus características, volumen, procedencia, costos de tratamiento, posibilidades de recuperación, aprovechamiento, comercialización y disposición final”7.

Logística inversa

Es la logística que abarca recogida, desmontaje y desmembramiento de bienes, para aprovecharlo al máximo considerando su sostenibilidad ambiental o su destrucción8.

Metanálisis

Es la identificación sistemática, valoración, síntesis y agregación estadística de todas las investigaciones respecto a un tópico en particular; se utiliza para resolver una pregunta en particular a través de la combinación matemática de los resultados de varios estudios9.

Plan de Manejo Ambiental

“Es el plan que, de manera detallada, establece las acciones que se requieren para prevenir, mitigar, controlar, compensar y corregir los posibles efectos o impactos ambientales negativos causados en desarrollo de un proyecto, obra o actividad; incluye también los planes de seguimiento, evaluación y monitoreo y los de contingencia”10.

6 ACURIO G., ROSSIN A., TEIXEIRA P., ZEPEDA F. Publicación conjunta, “Diagnóstico de la situación del manejo de residuos sólidos municipales en América latina y el Caribe”, Banco Interamericano de Desarrollo, Organización Panamericana. Washington, D.C. Año 1997. P 128-130. 7 COLOMBIA. MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Proyectos de Gestión Integral de Residuos Sólidos (GIRS). Guía práctica de formulación. Editorial Fotolito América ltda, 2002. . ISBN 958-9487-40-8. P. 177. 8 CABEZA D., Logística inversa en la gestión de la cadena de suministro, 2nd ed. México, D.F, 2012. P 23 – 24.

9 GIMÉNEZ, Andrea, “¿Qué es un meta-análisis? y ¿cómo leerlo?,” 2012. P 17. 10 COLOMBIA. MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Op. Cit. P 178.

20

Pirólisis

“Descomposición físico- química del material degradable de los residuos sólidos, debido a la acción de la temperatura en una atmósfera deficiente en oxígeno”11.

Relleno sanitario

Técnica para el adecuado confinamiento de los residuos sólidos municipales; maneja el esparcimiento, acomodo y compactación de estos.12

Residuo solido especial

“Residuo sólido que por su calidad, cantidad, magnitud, volumen o peso puede presentar peligros y, por lo tanto, requiere un manejo especial, con autorización o ilícitamente son manejados conjuntamente con los residuos sólidos municipales”13.

Residuo solido municipal

“Residuo sólido o semisólido proveniente de las actividades urbanas en general. Puede tener origen residencial o doméstico, comercial, institucional, de la pequeña industria o del barrido y limpieza de calles, mercados, áreas públicas y otros. Su gestión es responsabilidad de la municipalidad o de otra autoridad del gobierno”14.

Revisión sistemática

Es un proceso de investigación que permite realizar una revisión de literatura considerando criterios evaluados y respetados por otros investigadores, se utiliza para sintetizar los resultados de diversas investigaciones primarias referentes a un tema en específico utilizando mecanismos que reducen el sesgo15.

2.2 MARCO TEÓRICO

11 COLOMBIA. MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Ibit.. P. 178. 12 ACURIO G., ROSSIN A., TEIXEIRA P., ZEPEDA F. Op. Cit. P 128. 13 ACURIO G., ROSSIN A., TEIXEIRA P., ZEPEDA F. Ibit. P 128. 14 ACURIO G., ROSSIN A., TEIXEIRA P., ZEPEDA F. Ibit. P 128. 15 URRA E., BARRÍA R., “La revisión sistematica y su relación con la práctica basada en la evidencia en salud,” Rev. Latino-América Enferm., vol. 18, no. 4. Año 2010. P 8.

21

Según Vargas Tadeo: “Los desechos sólidos se definen como cualquier basura, desperdicio o material descartable, sólido o semisólido que una vez utilizado carece de valor para el actual poseedor y se convierten en indeseables”.16

Las producciones de residuos varían por ciudades, países, empresas, culturas entre otros aspectos. El problema de los residuos sólidos en el mundo general es relevante y día a día buscan soluciones. Para encontrar algún tipo de solución es necesario tener claros las características de estos.

2.2.1 Clasificación y características de los residuos

La clasificación de los residuos sólidos se mostrará a continuación:

2.2.1.1 Clasificación:

Residuos no peligrosos se clasifican en:

Biodegradables Reciclables Ordinarios e inertes17

Residuos peligrosos:

Figura 1. Características de los residuos

Fuente. ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DEL ABURRÁ. Criterios de peligrosidad según Decreto 4741 de 2005. Ibit. P 8.

Residuos especiales:

16 VARGAS TADEO. Basura Cero: Una alternativa sustentable. Año 2008. P 12. 17 COLOMBIA. ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DEL ABURRÁ. Manual para el manejo integral de residuos en el Valle de Aburrá. Año 2008. P. 7.

22

Son residuos que por sus condiciones y características no son posibles de tratar por la persona prestadora de servicio.

2.2.2 Manejo integral de residuos sólidos

El manejo integral de los residuos sólidos implica tomar medidas para la minimización de estos, así mismo busca crear estrategias que ayuden a separación, almacenamiento, transporte, manejo, tratamiento, aprovechamiento y su disposición final que se realice ya sea de manera individual o conjunta de forma adecuada en función al cuidado del ambiente y la salud humana.18

El Centro de iniciativas para la producción neta de Cataluña19 presentan una alternativa de estrategia para la gestión de residuos así:

Figura 2. Alternativas de minimización

Fuente. ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DEL ABURRÁ. Centro de iniciativas para la producción neta de Cataluña. Op. Cit. P. 18

2.2.3 Energía

Uno de los aprovechamientos buscados a partir de la basura es con la generación de energía, se aclara que la energía es la capacidad que se tiene para realizar un trabajo y se clasifica de diferentes maneras, a continuación, se muestra una tabla con la clasificación de la energía según su fuente:

18 ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DEL ABURRÁ. Op. Cit. P 8. 19 ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DEL ABURRÁ. Ibit. P 18.

23

Tabla 1. Clasificación de fuentes de energía

ENERGÍAS RENOVABLES

ENERGÍAS NO RENOVABLES

Energía Hidráulica Combustibles fósiles

Energía Eólica Petróleo

Biomasa Gas natural

Energías del mar Carbón

Mareas Combustibles nucleares

Olas Uranio

Corrientes Torio

Gradientes térmicos Deuterio

Energía solar Hidrocarburos no

tradicionales

Energía geotérmica Arenas asfálticas

Fuente. SILES, Fabián. Generación de Energía Eléctrica a Partir de Producción de Biogas. Trabajo de titulación (Ingeniero en Control y Automatización). México D.F. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Año 2012. P 199.

2.2.4 Biogeneración

La biogeneración es la generación de energía eléctrica a partir de residuos los cuales son de los desechos más contaminantes en el entorno, como ejemplos de desechos se ven los excrementos de animales, basuras y residuos orgánicos los cuales han sido tratados de distintas formas y no se ha logrado efectuar el mayor aprovechamiento de estos ya que se requieren de un buen recurso económico.

“Con la biodigestión disminuye el índice de contaminación ya que transforma estos desechos y los convierte en subproductos aprovechables (recursos) como el bioabono y el biogás”20

2.3 MARCO LEGAL

20 SILES, Fabián. Ibit. P 28.

24

El Ministerio de Medio Ambiente de Colombia21 establece un marco legal para proyectos de gestión integral de residuos sólidos de la siguiente manera:

Tabla 2. Marco Legal

NORMA Descripción

Políticas y planes

Ley 152 de 1994 Ley orgánica de planeación

Política para la Gestión Integral de Residuos, 1997

Lineamientos de Política para el manejo integral de los residuos, aprobada por el Consejo Nacional Ambiental

Plan de Acción para la puesta en marcha de la política para la gestión integral de residuos

Concertada con el SINA.

Ley 388 de 1997 Ordenamiento Territorial.

Documento Conpes 3031/99 Plan para el sector de Agua Potable y Saneamiento Básico

Decreto 302 de 2000 Reglamentación relación ESP - Usuarios.

Ambientales

Decreto Ley 2811 de 1974 Código de Recursos Naturales.

Resolución 2309 de 1986 Residuos Especiales

Ley 99 de 1993 Crea el Sistema Nacional Ambiental y el Ministerio del Medio Ambiente.

Ley 253 de 1996 Convenio de Basilea para Colombia.

Ley 430 de 1998 Responsabilidad solidaria en la gestión de los

Ley 511 de 1999 Establece el día del reciclador.

Decreto 2676 de 2000 Gestión Integral de Residuos Hospitalarios.

Decreto 2695 de 2000 Reglamenta la Condecoración del Reciclador.

Técnicas e institucionales

Ley 142 de 1994 Servicios públicos domiciliarios.

Ley 286 de 1996 Modifica Ley 142 de 1994. Periodo de ajuste.

Decreto 605 de 1996 Reglamenta el servicio público de aseo.

Resolución 15 CRA de 1997 Establece la metodología para el cálculo de tarifas máximas del servicio de aseo.

Resolución 69 CRA de 1998 Establece la metodología para el cálculo de tarifas.

Ley 632 de 2000 Modifica Ley 142 de 1994. Subsidios y Periodo de ajuste.

21 COLOMBIA. MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE. Proyectos de Gestión Integral de Residuos Sólidos (GIRS). Guía práctica de formulación. Editorial Fotolito América ltda. Año 2002. P 258. ISBN 958-9487-40-8.

25

Resolución 133 CRA de 2000 Establece vínculos entre el cobro de tarifas por disposición final y el manejo ambiental adecuado.

Resolución 1096 de 2000 Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico –RAS.

Fuente. Ministerio del Medio Ambiente. Ibit. P 258.

2.4 ESTADO DEL ARTE

En 2015 Colombia adquirió el compromiso con la comunidad internacional de tomar medidas de adaptación frente al cambio climático, el país emite el 0,46% de las emisiones globales y se comprometió a reducir en 20% sus emisiones con base a proyecciones a 203022.

Colombia es un país que posee diversidad climática en su territorio, pues cuenta con regiones frías en la parte alta de sus montañas mientras que el clima es cálido en la parte baja. En adición, la ubicación geográfica del país en una zona tropical genera pocas variaciones de temperatura a lo largo del año. El clima en Colombia se encuentra cambiando, particularmente la Región Andina y la Sierra Nevada de Santa Marta presentaron crecimientos significativos en el período 2001-2010 frente al período 1970-2000 pues la temperatura aumentó entre 0.5 °C y 1.5 °C. Sin embargo, el cambio climático genera diversos retos y oportunidades para la economía del país pues los cambios graduales afectarían la economía de manera negativa, debido a su impacto en la productividad de diversos sectores23.

Se puede suponer que al presentar impactos en la productividad los residuos sólidos disminuyen, pero, no se logra una disminución notoria, haciendo una comparación entre los años 2013 y 2014 hay un aumento en la generación de residuos con una totalidad a nivel nacional de 25.054 Ton/día y 26.528 Ton/día respectivamente lo que indica que se va aumentando la generación de residuos a pesar del impacto ambiental en la productividad lo cual puede afectar a la población por la emisión de contaminantes e incrementar la afectación en el ambiente. En orden descendente los siguientes son los departamentos que presentan mayor generación de residuos sólidos: Bogotá D.C., Antioquia, Valle del Cauca, Atlántico, Cundinamarca, Bolívar, Santander y Norte de Santander, esto debido a que son los departamentos en Colombia con mayor número de habitantes24.

22 GARCÍA ARBELÁEZ, E.M.E. VALLEJO, G. HIGGINGS, M. L. El acuerdo de París, así actuará

Colombia frente al cambio climático, 1st ed. Cali: WWF-Colombia. Año 2016. Disponible en:<

http://www.wwf.org.co/?266971/Colombia-frente-al-cambio-climatico>. Fecha de consulta 11 de

marzo de 2017.

23 DNP-BID, Impactos económicos del cambio climático en Colombia, 1st ed. Bogotá D.C. Año 2014. P 6 – 7. 24 SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS. Disposición Final de Residuos Sólidos. Informe nacional 2015. Edición No. 7. P 13.

http://www.wwf.org.co/?266971/Colombia-frente-al-cambio-climatico

26

Particularmente Bogotá produce 5891,8 millones de toneladas diarias de basura y cuenta con el relleno sanitario Doña Juana para disponer de los mismos, este relleno sanitario lleva más de 20 años operando e históricamente ha presentado fallas en su funcionamiento. En Colombia, el reciclaje no es una práctica que genere grandes ingresos, del mismo modo el manejo de basuras en el país posee altos niveles de complejidad, siendo los rellenos sanitarios la opción más práctica y económica; no obstante, la operación de estos es un factor crítico para su sostenibilidad25.

El país cuenta con 1102 municipios que generan miles de toneladas de residuos en 364 sitios de disposición final desagregados en 7 tipos de sistemas (3 autorizados y 4 no autorizados por las autoridades ambientales).

A continuación se presenta una gráfica que de manera general muestra la distribución de los residuos por tipo de sistema de disposición final:

Gráfica 1. Distribución por tipo de sistema de disposición final

Fuente. SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS. Disposición Final de Residuos Sólidos. Informe nacional 2015. Edición No. 7. P 13.

Esto confirma que los residuos no son manejados de la mejor forma si no que se utiliza la manera más práctica que es enviarlos al relleno sanitario, este porcentaje debe ser un impulso a que se incremente el aprovechamiento de los residuos y se implementen investigaciones y planes de manejo de estos para que los rellenos

25 NOGUERA, K. OLIVERO, J. “Los rellenos sanitarios en Latinoamérica: Caso colombiano,” Rev. Acad. Colomb. Cienc., vol. 34, no. 132. Año 2010. P 347–356.

27

sean manejados con los desechos que no pueden ser utilizados y tengan un control para disminuir el impacto ambiental que generan.

3 METODOLOGÍA

3.1 TIPO DE ESTUDIO

28

La investigación a realizar es de tipo exploratorio, pues se plantea para identificar una problemática.

3.2 FUENTES DE INFORMACIÓN

El proyecto requiere de dos tipos de fuentes de información, a saber:

Fuentes de información primarias: Se requiere información proveniente de artículos científicos y libros que analicen la problemática a nivel local, nacional y global en problemáticas de generación de energía mediante el aprovechamiento de basuras.

Se utilizarán bases de datos como: Science Direct y Scopus.

Fuentes de información secundarias: Es necesario contar con información de entidades estatales y privadas como gremios, asociaciones, entre otros.

3.3 DISEÑO METODOLÓGICO

La tabla 1 muestra las diferentes actividades a realizar para cumplir con los objetivos propuestos permitiendo el desarrollo del proyecto.

Tabla 3. Metodología de investigación

Objetivo general

Objetivos específicos Actividades

Iden

tificar

las p

rin

cip

ale

s t

end

en

cia

s

de in

vestig

ació

n e

n in

ge

nie

ría

ento

rno

a la g

en

era

ció

n d

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nerg

ía m

edia

nte

el a

pro

vech

am

iento

de r

esid

uo

s

só

lidos.

Realizar un análisis bibliométrico de las publicaciones científicas

en generación de energía mediante el aprovechamiento de

basuras.

1. Identificar bases de datos especializadas

2. Determinar palabras clave y criterios de búsqueda

3. Generar tablas y gráficas para el análisis de los datos obtenidos

Realizar una revisión de literatura respecto a la

generación de energía mediante el aprovechamiento de basuras.

1. Realizar un análisis de tendencias a partir de una aduna generada en Vantage Point

Identificar las divergencias y convergencias entre las

investigaciones hechas mediante el aprovechamiento de basuras.

1. Realizar un análisis comparativo entre las investigaciones encontradas

4 DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA

4.1 ANÁLISIS BIBLIOMETRICO

Fuente. El autor

29

4.1.1 Generalidades

Para la ejecución de la revisión de literatura se tendrán tres parámetros que serán:

La identificación de palabras claves, armar las ecuaciones de búsqueda y la identificación de la ventana de tiempo.

Estos parámetros se desarrollarán con el fin de construir la revisión de literatura a través de una matriz que permita separar, clasificar, identificar, relacionar y organizar la información acerca de la generación de energía mediante el aprovechamiento de basuras.

En primer lugar se presentan las palabras claves que son verificadas por Tesauro de la UNESCO y las cuales son la base para la creación de las ecuaciones de búsqueda que es el segundo parámetro. Para la creación de estas se utilizarán operadores booleanos tales como AND, OR y NOT, y operadores de posición SAME, WITH y NEAR junto a las palabras claves.

Los tipos de documentos que se utilizarán para la revisión de literatura son Journal (revistas), con una ventana de tiempo entre los años 2013 a 2017.

4.1.2 Fuentes

Las fuentes de información serán las siguientes bases de datos:

Science Direct: Es una plataforma electrónica que posee un contenido mundial de revistas y libros, incluyendo artículos y documentos con alto grado de confiabilidad que favorece a la investigación26. Con esta base de datos se realizarán búsquedas con ecuaciones que limiten la información a estudiar y se descargarán los artículos que se llevarán a Vantage Point para su análisis a través de gráficas de burbujas, mapa de palabras y adunas.

Scopus: Es la mayor base de datos que permite acceso a textos completos, artículos, publicaciones y documentos revisados por especialistas, cuenta con referencias en ramas de Ingeniería, química, física, matemáticas, ciencias de la vida y de la salud, ciencias sociales, psicología y economía27. SCOPUS permite analizar diferentes aspectos de un tema a estudiar buscado a partir de una ecuación de búsqueda generando gráficas y estadísticas que permiten un amplio conocimiento respecto a los países, autores, tipos de publicaciones, entre otros, con mayor tendencia.

26 Universidad Tecnológica de Pereira. UTP. Disponible en:< http://biblioteca.utp.edu.co/recursos-electronicos/103/science-direct>. Fecha de consulta 26 de Febrero de 2017. 27 Universidad de Granada. UGR. Disponible en: <http://biblioteca.ugr.es/pages/biblioteca_electronica/bases_datos/scopus>. Fecha de consulta 26 de Febrero de 2017.

http://biblioteca.utp.edu.co/recursos-electronicos/103/science-direct


http://biblioteca.ugr.es/pages/biblioteca_electronica/bases_datos/scopus

30

Principalmente se utilizará la base Scopus para analizar la información recopilada y hacer una comparación con esta sobre la generación de energía mediante el aprovechamiento de residuos sólidos, seguido a esto se utilizarán artículos Journal de la base Science Direct con la que se realizará un análisis en Vantage Point.

4.1.3 Palabras claves

A continuación se relacionan los parámetros anteriormente nombrados:

Tabla 4. Parámetros revisión de literatura.

PARÁMETROS DESCRIPCIÓN

Palabras claves

Solid residues

Energy

Waste

Biomass

Waste generation

Biomass energy

Waste Management

Organic Waste

Alternative energy

Geothermal energy

Environmental impact

Dematerialization

Sustainability

Renewable

Biomass sources

Energy resources

Waste Wood

Waste landfills

Methane generation

Ecuaciones de búsqueda

Solid waste OR Generation of energy

Waste AND Energy

Waste Management AND Energy

Renewable energy NEAR Solid waste

Waste AND Energy AND Waste Management OR Renewable Energy

Renewable energy AND Waste OR Biomass energy

http://vocabularies.unesco.org/browser/thesaurus/es/page/concept212?clang=en

31

Methane generation OR Renewable energy AND Solid waste

Waste Management AND Environmental impact AND Alternative energy OR Generation of energy

Biomass sources OR Energy resources AND Biomass energy

Waste AND Biomass energy OR Renewable energy

Solid residues AND Waste Management AND Generation of energy

Solid residues AND Waste SAME Environmental impact AND Generation of energy

Methane generation OR Solid residues AND Renewable energy AND Waste Management

Waste landfills WITH Waste Management AND Generation of energy

Tipo de documento Journal

Ventana de tiempo Se efectuará con documentos del año

2013 al año 2017

Fuente. El autor

4.1.4 SCOPUS

A partir de la ecuación de búsqueda Waste AND Energy, en la base de datos Scopus, con una ventana de tiempo entre los años 2013 al 2017, se puede determinar lo siguiente:

Gráfica 2. Documentos por año



32

Fuente. SCOPUS [en línea]. [Fecha de consulta: 25 Febrero 2017]. Disponible en: <https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co>

Realizando una comparación entre los años 2013 al 2017, se evidencia que el año 2016 es el año que presenta mayor número de documentos relacionados al tema que traducido es Basura y Energía, seguido del año 2015 que presenta una diferencia en 69 publicaciones, como se observa en la anterior gráfica. Es necesario tener en cuenta que para el año 2017 se ve una disminución en el número de documentos publicados ya que han transcurrido 3 meses a comparación de los anteriores años que se tienen los documentos de 12 meses.

Se encuentran diferentes tipos de documentos, a continuación se relaciona el tipo y la cantidad de documentos generados entre los años 2013 a 2017:

Tabla 5. Tipos de documentos.

Tipo de Documento Documentos

Artículo 16255

Revisión 1283

Artículo en prensa 682

Documento de sesión 391

Editorial 87

Nota 55

Encuesta corta 24

Carta 20

Errata 9

Revisión de la conferencia

4

Artículo comercial 3

4744

55

39

15

0

10

20

30

40

50

60

2013 2014 2015 2016 2017

Documentos por año

Documentos

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=ar

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=re

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=ip

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=cp

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https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=sh

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=le

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=er

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=cr

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=bz

33

Informe abstracto 1

Total 18814

Fuente. SCOPUS Op. Cit.

Gráfica 3. Tipos de documentos

Fuente. SCOPUS. Ibit.

Se identifica que la tendencia de documentos son Artículos seguido de Revisiones encontrando la diferencia que hay entre estos dos siendo de 14972 documentos, Artículos superando en un 79,6% a los documentos de Revisión como se observa en la gráfica anterior.

Tomando como referencia los primeros nueve países que realizan más investigaciones y documentos relacionados a la generación de energía mediante el aprovechamiento de residuos sólidos y Colombia se observa lo siguiente:

Tabla 6. Documentos por país

País Documentos

China 3931

Estados Unidos 2568

India 1538

Reino Unido 1005

Italia 940

España 779

Indefinido 751

Corea del Sur 704

Alemania 673

Colombia 60


16255

1283391

Documentos

Artículo

Revisión

Artículo en prensa

Documento desesión

https://www-scopus-com.bdatos.usantotomas.edu.co/results/handle.uri?sort=plf-f&src=s&sot=b&sdt=cl&sid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a320&s=TITLE-ABS-KEY%28Waste+AND+Energy%29&sl=31&origin=resultsAnalyzer&cluster=scopubyr%2c%222017%22%2ct%2c%222016%22%2ct%2c%222015%22%2ct%2c%222014%22%2ct%2c%222013%22%2ct%2bscosrctype%2c%22j%22%2ct&txGid=CC27533882F8BED9815EBDAF12D319AC.wsnAw8kcdt7IPYLO0V48gA%3a37&count=18814&origin=resultsAnalyzer&zone=documentType&clickedLink=limit%20to&selectedDocTypeClusterCategories=ab

34

Gráfica 4. Documentos por país

Haciendo una comparación con Colombia quien no se encuentra entre los primeros 80 países que realicen documentos de este tema, se evidencia el alto grado de investigación y desarrollo de países como China y Estados Unidos que generan un promedio de documentos al año de 3931 y 2568 respectivamente, a comparación de Colombia que genera en cuatro años 60 documentos en total.

China es uno de los países impulsores al cambio de tendencias en el mundo, estos han implementado normativas obligatorias en el sector energético que los llevó a que “casi la mitad de la nueva capacidad de generación eléctrica mundial instalada en el 2014 fuera renovable”28, esto indica que para la generación de este tipo de energía, realizan variadas investigaciones alrededor del tema lo cual se identifica en las estadísticas suministradas de la base Scopus.

Uno de los países que se encuentra entre los 10 primeros en la publicación de mayores contenidos respecto a la ecuación anteriormente nombrada es India quien se encuentra en la tercera posición con 1761 contenidos journal. India “País en el que se centra uno de los estudios en profundidad del WEO-2015 (World Energy Outlook) contribuye con la mayor proporción de crecimiento, en torno a un cuarto, de la demanda energética mundial”29. India es una de las economías más grandes del mundo y aproximadamente constituye en su geografía a una sexta parte de la población del mundo lo cual demanda consumir grandes cantidades de energía pero

28 INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. World Energy Outlook 2015. Editorial IEA Publications, 9

Rue de la Fédération, 75739 PARIS CEDEX 15. P 1-5.

29 INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Ibit. P 2.

0 1000 2000 3000 4000 5000

China

Estados Unidos

India

Reino Unido

Italia

España

Indefinido

Corea del Sur

Alemania

Colombia

Documentos por país

China

Estados Unidos

India

Reino Unido

Italia

España

Indefinido

Corea del Sur

Alemania

Colombia


35

en su entorno real no todos sus habitantes cuentan con el acceso a la electricidad. En este momento India es uno de los países que tiene como objetivo la modernización del país y desarrollarse en variados aspectos ambientales por lo cual realizan variadas investigaciones.

Se encuentra variada información respecto a la generación de energía mediante el aprovechamiento de residuos sólidos a nivel general, pero, si se hace una búsqueda con la siguiente ecuación de búsqueda: Waste Management AND Environmental impact AND Alternative energy OR Generation of energy la cual contiene términos más específicos que limitan la búsqueda, con una ventana de tiempo entre el año 2013 al 2017 se identifica lo siguiente:

Gráfica 5. Documentos por año

Fuente. SCOPUS. Op. Cit.

A comparación del anterior análisis con la ecuación Waste AND Energy, se observa que hay una diferencia de 18614 documentos entre los 4 años, es decir que para esta ecuación compleja hay un total de 200 documentos en donde se hicieron más contenidos en el año 2015 lo cual es coherente a la información encontrada con la anterior ecuación donde se identificó que el año 2015 estuvo en segundo lugar en tener la mayor generación de publicaciones respecto al tema estudiado.

Se resaltan 9 países quienes realizan el mayor número de documentos pero no se genera una cantidad considerable.

4744

55

39

15

0

10

20

30

40

50

60

2013 2014 2015 2016 2017

Documentos por año

Documentos

36

Tabla 7. Documentos por país


Gráfica 6. Documentos por país

Fuente. SCOPUS. Op. Cit.

En la gráfica 5 se observa que el país que genera el mayor número de documentos es Estados Unidos creando 31 documentos entre los años 2013 al 2017, al ser un tema más específico como lo es gestión de residuos, impacto medioambiental, energía alternativa y generación de energía que es lo traducido de la ecuación

0 10 20 30 40

Estados Unidos

Italia

España

China

Dinamarca

Reino Unido

Brasil

Suecia

Francia

Colombia

Documentos por país

Estados Unidos

Italia

España

China

Dinamarca

Reino Unido

Brasil

Suecia

Francia

Colombia

País Documentos

Estados Unidos 31

Italia 25

España 21

China 19

Dinamarca 15

Reino Unido 13

Brasil 12

Suecia 10

Francia 9

Colombia 1

37

estudiada, hay menor información y procesos de investigación relacionada al tema pero aún así se puede confirmar que hay distintos países que hacen el mismo tipo de estudio como lo es Italia, Dinamarca, entre otros, ya que es una problemática global.

Los tipos de documentos que se generan en relación a los temas de la ecuación son artículos, documentos de revisión, artículos de prensa y documentos de sesión, estos contenidos son validados y aprobados por personal experto.

Gráfica 7. Tipos de documentos


El 86% de los documentos son artículos como se identifica en la gráfica 6, es la tendencia en los procesos de investigación seguida de documentos de revisión que tiene un 8,5% del total de los tipos de documentos.

Cada que se realice un proceso de investigación y tenga caracteres cada vez más específicos se va a limitar el contenido por lo cual reduce su cantidad y esto ayuda a identificar países con mayor desarrollo, lugares donde se realizan la mayor cantidad de investigaciones y quizá cuenten con problemáticas y quienes pueden tener más autores de publicaciones referente a la generación de energía mediante el aprovechamiento de residuos sólidos.

En Dinamarca la universidad Danmarks Tekniske cuenta con 9 investigaciones referentes al tema en estudio, este país quien se encuentra entre los primeros 10 con las mayores publicaciones no es muy reconocido por sus aportes científicos pero se puede evidenciar a través de este análisis que es uno de los impulsadores a la investigación del tema de residuos sólidos y generación de energía.

172

1783

200

Tipos de Documentos

Artículos

Revisión

Artículo en prensa

Documento de sesión

Total

38

4.1.1 Ecuación de búsqueda estructurada

A partir de las palabras claves identificadas y validadas por el Tesauro de la UNESCO se crea la siguiente ecuación de búsqueda la cual es estructurada con palabras de mayor tendencia en las investigaciones de generación de energía mediante el aprovechamiento de residuos sólidos:

“energy” AND (“waste” OR “trash”) AND “biomass” AND (“management waste” OR “renewable energy”) AND (“environment” AND “sustainable”)

4.1.2 Vantage Point

A partir de la ecuación de búsqueda la cual es base para la revisión de literatura, con las siguientes limitaciones:

TITLE-ABS-KEY=(“energy” AND (“waste” OR “trash”) AND “biomass” AND (“management waste” OR “renewable energy”) AND (“environment” AND “sustainable”)), LIMIT-TO= (2013,2014,2015,2016,2017), LIMIT-TO=(JS)

Se realizó una búsqueda de artículos en la base de datos Science Direct la cual generó un total de 705 artículos.

Se ingresó la descarga generada de Science Direct a Vantage Point para el análisis de los artículos con característica Open Access; primero se realizó una limpieza de autores y palabras claves:

Ilustración 1. Limpieza Vantage Point

Fuente. Autor con apoyo de software Vantage Point

39

lustración 2. Limpieza autores y palabras claves


Se realiza esta limpieza con el fin de evitar la duplicidad tanto en autores como en palabras claves y así optimizar datos que estaban en el resultado de la búsqueda; para proceder a generar los diferentes diagramas se toma la lista de palabras claves que se generó con la limpieza (List Keywords cleaned) y se seleccionan las palabras claves que tengan un record o se repitan como mínimo cuatro (4) veces:

Ilustración 3. Check list keywords cleaned


40

Como se observa en la ilustración 3, se seleccionan 80 palabras claves con las cuales se crea una nueva lista de keywords y se generan los diagramas a analizar que son el mapa de palabras y la aduna.

4.2 REVISIÓN DE LITERATURA

4.2.1 Aduna

Figura 3. Aduna


4.2.2 Análisis de tendencias

A partir de la ecuación de búsqueda “energy” AND (“waste” OR “trash”) AND “biomass” AND (“management waste” OR “renewable energy”) AND (“environment”

41

AND “sustainable”) se genera la figura 3 en Vantage Point donde muestra las tendencias y la relación entre los diferentes artículos a partir de las 80 palabras claves seleccionadas.

Para el siguiente análisis se tomarán las tendencias que tengan un número mayor o igual a 20 artículos relacionados a la palabra clave, se evidencia en la figura 4 ocho tendencias que cumplen con este criterio y muestra la relevancia que se tiene entre las mismas.

Figura 4. Relevancia aduna de mayores tendencias


La palabra clave central es Renewable Energy con 50 artículos seguida de Biomass con 44 artículos; visiblemente se puede decir que la categoría con mayor tendencia es Biomass la cual tiene más relevancia y conexión con la mayoría de las palabras clave porque abarca uno de los principales componentes para la generación de energía renovable, ya que con la transformación de esta se generan diferentes tipos de energía de forma amigable para el medio ambiente.

Biomass tiene relación con todas las categorías de tendencia excepto por Life Cycle Assessment, esta tendencia tiene relación con el tema pero no va enfocado directamente con la biomasa ya que este busca de forma general, cambiar la evaluación del ciclo de vida que se maneja de una forma más sostenible reemplazando técnicas tradicionales por técnicas que busquen una mejora ambiental, en este caso cambiar energía con combustibles fósiles por energía renovable.

42

La relación que se tiene entre Biomass y Energy es la más alta afectando 5 artículos con las dos palabras claves por la coherencia del tema tratado aunque esta palabra, energía, cuenta con 25 artículos, lo que no se esperaría por la cantidad de veces que se repite en las diferentes publicaciones donde el mayor punto en común que tienen es la generación de energía, esto se podría aclarar diferenciando que se busca la generación de energía renovable lo cual es diferente a la energía tradicional.

Se encuentran diferentes palabras claves que tienden a un solo tema, en la figura 5 se resaltan las tendencias Biomass, Sustainability y Biogas.

Figura 5. Relación de tendencias 1


Estas tres tendencias son coherentes ya que a partir de biocombustibles, biogás y biomasa para la combustión y con apoyo en tecnologías relacionadas se logre que la bioenergía sea una forma sustentable y sostenible de satisfacer la necesidad del consumo de energía y se tengan proyecciones donde se espere lograr el aumento del consumo de energía renovable y se reduzca la emisión de gases por quema de combustibles fósiles en años futuros.

A pesar de que no se tengan más artículos relacionados se observa que cada tendencia cuenta con más de 28 artículos cada uno aportando diferentes estudios y análisis de sus enfoques y donde su finalidad son artículos que analizan el manejo ambiental a partir de la energía, caso similar con las palabras Biomass, Renewable

43

Energy y Biodiesel como se resalta en la figura 6 que se relacionan estas tres palabras claves a un artículo pero que su tema en común es encontrar fuentes de energía limpias, de calidad y económicamente viables para reducir las emisiones de gases por el uso de combustibles fósiles.

Figura 6. Relación de tendencias 2


Biodiesel es la tendencia con menor número de artículos según el criterio determinado para el análisis, muy pocos países e instituciones realizan procesos de investigación con el uso de este por lo escaso que se puede convertir su adquisición, Rumania es uno de los países que busca esta fuente de energía para lograr la reducción del impacto ambiental actual.

Por otro lado Life Cycle Assessment tiene una tendencia alta ya que cuenta con 25 artículos de los cuales aborda dos conexiones con Renewable Energy y Energy, en comparación con las otras tendencias, esta es la más baja en relacionarse ya que como se observa tiene únicamente dos relaciones y las otras mínimo cuatro.

Bioenergy es la tercera tendencia en la búsqueda realizada con un total de 30 artículos que se relacionan con seis de las ocho tendencias señaladas por tener mayor relevancia donde abordan temas de energía renovable y la contribución de la bioenergía.

A partir de esto se puede determinar que de las 80 tendencias seleccionadas en la aduna, se escogieron 8 con mayor relevancia y en este caso Biomass es la

44

tendencia con mayor relación entre las ocho palabras claves y Life Cycle Assessment es la de más pocos vínculos.

4.3 DIVERGENCIAS Y CONVERGENCIAS

4.3.1 Categorías de la información

Figura 5. Categorías de tendencias


4.3.2 Convergencias

Las tendencias hacia energías renovables abordan el potencial de su uso para el futuro con el fin de reducir emisiones de gases de efecto invernadero e impactos sobre la salud humana y el medio ambiente. La literatura relaciona un caso aplicado en Kazajistán donde los recursos de energía renovable se están convirtiendo en una opción cada vez más atrayente para satisfacer la demanda y generar energía

45

de forma sostenible, considerando la contaminación y el nivel de consumo de combustibles fósiles30.

Por otra parte, de acuerdo con el estudio de vigilancia, la tendencia de Energía Renovable es coherente con la tendencia Biomasa en lo concerniente a la transformación de esta donde se generan diferentes tipos de energía de manera sostenible y renovable siendo provechoso para el medio ambiente. Uno de los casos reportados incluye la generación de energía térmica a partir de biomasa en Sri Lanka con el propósito de disminuir los costos de combustible y como proyecto de mitigación del cambio climático31. En este sentido, los autores afirman que la biomasa se puede transformar en energía aplicando diferentes procesos termoquímicos y de combustión como la pirolisis con el que se puede producir artículos de mejor calidad en comparación con otros procesos de conversión termoquímica32.

En Friuli Venezia Giulia, Italia, se realizó una investigación la cual se relaciona a partir de las categorías Biomasa, Sostenibilidad y Biogás, este estudio busca contribuir el problema energético a partir de fuentes de energía renovables y tecnologías relacionadas en especial con la biomasa, biocombustibles, biogás y biomasa para la combustión con el fin satisfacer la necesidad del consumo actual con implementaciones ambientales que ayuden al ahorro de energía y al uso de insumos renovables33, esto llevaría a un futuro Sostenible relacionado con Energía Renovable donde se mencionan los efectos económicos, educativos y ambientales de los países desarrollados y en desarrollo sobre la base de los tipos de recursos energéticos renovables utilizados en estos países generando empleo y así mismo una forma de vida más sostenible como actualmente se busca34.

Así mismo Biogás se relaciona con Biorefinería (Biorefinery) (palabra que no se toma como tendencia ya que cuenta con 9 artículos), abordando algunos estudios sobre las emisiones de gases de efecto invernadero y la viabilidad económica de la producción de electricidad a partir de ciertos componentes biológicos; en Italia se hace un estudio de la viabilidad que se tiene al generar energía a partir de la digestión anaerobia de diferentes sustratos como estiércol de una granja lechera,

30 MARAT, Karatayev. MICHÈLE, Clarke. Current Energy Resources in Kazakhstan and the Future Potential of Renewables: A Review. Reino Unido. Energy Procedia 59. Año 2014. P 97 – 104. 31 SUPUN, Punchihewa. CHANJIEF, Chandrakumar. ASELA, Kulatunga. Adaptation of Biomass Based Thermal Energy Generation of Sri Lankan Manufacturing Sector: Paragon for Policy Development. Sri Lanka. Procedia CIRP 40. Año 2016. P 56 – 61. 32 J. Ward G. Rasul, M. Bhuiya. Energy Recovery from Biomass by Fast Pyrolysis. Australia. Procedia Engineering 90. Año 2014. P 669 – 674. 33 RUSSO, Diegoa. PERGHER, Gianfrancob . CHIARAVALLOTI, Vincenzoa . DELL’ANTONIA,

Danieleb. CIVIDINO, Siriob. VELLO, Michelab. ZUCCHIATTI, Nicolab. GUBIANI, Rinob. An

assessment of the potential and sustainability of Renewable Energy Sources in Friuli Venezia Giulia.

Italia. Procedia - Social and Behavioral Sciences 223. Año 2016. P 857 – 864.

34 ARIF, Saria. MURAT, Akkayab. Contribution of Renewable Energy Potential to Sustainable Employment. Chipre. Procedia - Social and Behavioral Sciences 229. Año 2016. P 316 – 325.

http://www.sciencedirect.com.ezproxyucdc.ucatolica.edu.co:2048/science/article/pii/S1876610214017214



http://www.sciencedirect.com.ezproxyucdc.ucatolica.edu.co:2048/science/article/pii/S221282711600069X




46

sorgo y maíz donde se determina que tanto el desempeño económico como el ambiental son mejorados por el cultivo de sorgo en lugar de maíz35, se puede relacionar este estudio con el análisis anteriormente nombrado de Friuli Venezia Giulia, que corresponde directamente al uso de insumos renovables para satisfacer las necesidades del consumo de energía en países como Italia en este caso y relacionando diferentes recursos creando ciertas políticas que buscan aumentar de un 55% a un 75% del consumo final bruto de energía en el año 2050, como en la Unión Europea se espera alcanzar una cuota del 20% del consumo final de energía y del 10% de energía renovable en el transporte en el 2020 teniendo en cuenta que la demanda de biomasa es un problema crítico para la producción de bioenergía36.

“El biodiesel es una fuente de energía limpia, renovable, de calidad y económicamente viable, que además contribuye a la conservación del medio ambiente, por lo que representa una alterativa a los combustibles fósiles”37 relacionándose con las tendencias Biomasa y Energía Renovable al compartir un objetivo que es mejorar el medio ambiente reemplazando combustibles fósiles a cambio de fuentes de energía renovables ya que estos generan un alto impacto al ambiente por su quema, un caso actual se ve en Rumania donde buscan la mejora de la economía con una proyección para el 2020 logrando que el 24% del consumo bruto de energía sea partir de fuentes renovables38.

Se encuentran diferentes aspectos que se abordan a partir de un enfoque ambiental y que se encuentran a partir de las tendencias estudiadas, un caso particular entre estas es la palabra Energía la cual se vincula directamente en todos artículos generados, esta tiene relación directa con la Evaluación del ciclo de vida donde se conocen diferentes tipos de energía como la eólica, solar, hidroeléctrica, geotérmica, nuclear, entre otras, las cuales se buscan penetrar de la manera más sostenible para que sean reemplazadas por energías renovables con un enfoque de ciclo de vida teniendo en cuenta las tres dimensiones de la sostenibilidad: ambiental, económica y social buscando una mejora en común, esto se debe

35 AGOSTIN, Alessandro, BATTINI, Ferdinando. PADELLA, Monica, GIUNTOLI, Jacopo. BAXTER, David, MARELLI, Luisa, AMADUCCI, Stefano. Economics of GHG emissions mitigation via biogas production from Sorghum, maize and dairy farm manure digestion in the Po valley. Italia. Biomass and Bioenergy 89. Año 2016. P 58 – 66. 36 SCARLAT, Nicolae. DALLEMAND,Jean-François. MONFORTI-FERRARIO, Fabio. MANJOLA, Banja. MOTOLA, Vincenzo. Renewable energy policy framework and bioenergy contribution in the European Union – An overview from National Renewable Energy Action Plans and Progress Reports. Italia. Renewable and Sustainable Energy Reviews 51. Año 2015. P 969–985. 37 INSTITUTO INTERAMERICANO DE COOPERACIÓN PARA LA AGRICULTURA (IICA). ATLAS de la Agroenergía y los Biocombustibles en las Américas. [electrónico]. Tomo ll. Biosiesel. Año 2010. Disponible en <http://repiica.iica.int/docs/B1884e/B1884e.pdf> Fecha de consulta 18 de Abril de 2017. 38 DUSMANESCUA, Dorel. ANDREIA, Jean. SUBIC, Jonel. Scenario for implementation of renewable energy sources in Romania. Serbia. Procedia Economics and Finance 8. Año 2014. P 300 – 305.

http://repiica.iica.int/docs/B1884e/B1884e.pdf

47

principalmente a los altos costos e impactos ambientales asociados con los combustibles fósiles39.

4.3.3 Divergencias

Es claro que la demanda de energía en ciertas ciudades o en algunos países es más alta en unos que en otros y así mismo los recursos que se utilizan para la generación de esta dependen de diferentes factores como ubicación geográfica, cantidad de población, regímenes políticos, entre otros, se encuentra un caso en Narvik, una ciudad al norte de Noruega donde calcularon la demanda del uso de combustibles fósiles para el transporte público y buscan satisfacer esta necesidad a partir de fuentes de biomasa para lograr energía renovable, identifican que estas provienen principalmente de los bosques y de los residuos municipales. La demanda calculada se logra satisfacer con un potencial de producir más de tres veces biocombustible para el transporte público, es decir que lo que sobra se puede usar para otros sectores y crear diferentes medios de energía renovable40 caso contrario como en algunos países de Asia y Europa más grandes que Noruega donde se encuentra que la industria de energía a partir de biomasa se ha desarrollado con algunos problemas por la falta de residuos óptimos lo que lleva a ver el poco beneficio que esto genera debido a factores internos y externos como políticas, restricciones y riesgos asociados a la gestión de la cadena de suministro41, es decir que no se logra satisfacer completamente la necesidad de generar energía renovable porque tiene alto costo de adquisición y alto costo en su transformación.

A partir esto se puede determinar que la relación entre energía renovable y biomasa cumple con los objetivos ambientales en comunidades pequeñas y no en poblaciones con alta demanda.

Por otro lado en África se espera que la biomasa maderera sea una de las principales fuentes de energía buscando satisfacer su demanda. Casi el 81% de África subsahariana y casi la mitad de la población mundial dependen de la energía de la biomasa leñosa usada para actividades domésticas, pero, si el uso de biomasa leñosa aumenta en china, India y gran parte de los países en desarrollo, no pueden alcanzar el consumo de África subsahariana según algunas proyecciones hechas,

39 SANTOYO, Edgar. AZAPAGIC, Adisa. Sustainability assessment of energy systems: integrating environmental, economic and social aspects. Manchester. Journal of Cleaner Production 80. Año 2014. P 119 – 138. 40 MUSTAFAA, Albara. CALAYA, Rajnish. MUSTAFAA, Mohamad. A Techno-Economic Study of a Biomass Gasification Plant for the Production of Transport Biofuel for Small Communities. Noruega. Energy Procedia 112. Año 2017. P 529 – 536. 41 RAYCHAUDHURIA, Aryama. KUMAR, Sadhan. Biomass Supply Chain in Asian and European Countries. India. Procedia Environmental Sciences 35. Año 2016. P 914 – 924.

48

lo que calcula que en las próximas décadas irá aumentando cada vez más42, lo cual no sería sostenible ya que implicaría el uso de diferentes recursos naturales para satisfacer ciertas necesidades y no lograría cumplir un objetivo ambiental ya que se ha observado que hay utilización inconsciente de las fuentes de energía de la biomasa leñosa y no hay una regularización de las políticas energéticas.

Es decir que hay que realizar proyecciones claras y establecer políticas energéticas y ambientales a la hora de calcular las demandas y usos de los residuos de biomasa generados para que la evaluación del ciclo de vida, biomasa y sostenibilidad, tendencias estudiadas en este análisis, cumplan con el objetivo ambiental que tienen en común.

No todos los procesos que buscan alternativas de generación de energías renovables llevan a la sostenibilidad ni al cuidado del medio ambiente completamente, la literatura cita un caso donde se determina que los gases de efecto invernadero se emiten en otras etapas de la producción de cultivos bioenergéticos y se estarían utilizando recursos naturales generando impacto en un periodo de 30 años al convertir la tierra de cultivo en bosques para producción de biodiesel y biogás lo cual no es convergente a lo que cita la biomasa que busca la utilización de recursos “muertos” de la naturaleza o residuos sólidos donde su objetivo específico es evaluar la contribución de los procesos innovadores como opción para mejorar el balance energético y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, en este caso asociadas con el biodiesel a partir de aceite de palma43.

El caso anterior también diverge con el estudio realizado en el Centro de Investigación de Biomasa de la Universidad de Perugia la cual desarrolló una innovadora planta anaeróbica que usa desechos para la producción de biogás la cual consiste en bolsas de polietileno transformadas para ser usadas como digestores anaeróbicos, estas bolsas son equipadas con varios sistemas de tuberías que se convierten en biocélulas llenas de residuos de biomasa y estiércol que permiten la eliminación de los residuales. Este mismo modelo pero con diferentes residuos se implementarán en edificios civiles donde adicionando energía eléctrica en la red, se pueden aprovechar los incentivos de fuentes renovables, es decir que el biogás es una de las fuentes de alternativa ambiental más viable para la eliminación de residuos que no son posibles de aprovechar, mientras que en el

42 BILDIRICIA, Melike. ÖZAKSOYB, Fulya. Woody Biomass Energy Consumption and Economic Growth in Sub-Saharan Africa. Estambul. Procedia Economics and Finance 38. Año 2016. P 287 – 293. 43 SISBUDI, Soni. GRUNDMANNB, Philipp. SIAHAANC, Donald. Role of Biogas and Biochar Palm Oil Residues for Reduction of Greenhouse Gas Emissions in the Biodiesel Production. Indonesia. Energy Procedia 65. Año 2015. P 344 – 351.

49

caso anterior se malgastan recursos naturales para la generación de biogás que impacta el medio ambiente44.

En otros países hay mayor apoyo y amplia cobertura hacia los proyectos descontaminantes, en contraste Irán se encuentra en las listas de los grandes emisores de CO2 en todo el mundo, es por ello que debe brindarse una solución real de mitigación de emisiones. Actualmente la tecnología de captura y almacenamiento de carbono es una estrategia superior a otras enfocadas a la reducción de carbono a largo plazo en muchos países, sin embargo, su potencial como opción de mitigación del clima será probado sólo si se implementa en los países que se están desarrollando a gran ritmo, es decir solo se realizará condicionadamente lo que lleva a que se discutan las barreras contra el despliegue de esta tecnología y también las soluciones y políticas requeridas, mientras sus efectos dañinos aumentan45.

Por otro lado algunos países como lo hacen Malasia y USA, son conscientes de la

urgencia de realizar planes de sostenibilidad ejecutando acciones de desarrollo

sostenible y las bio-refinerías integradas en la ingeniería química y biológica

forjando estabilidad económica y sostenibilidad para los mismos, esto se logra

manejando un enfoque de sistema integrado basado en la teoría de sistemas para

investigar los sistemas y subsistemas y su relación con la educación46.

Cada país cuenta con capital humano, científico y tecnológico para llevar a cabo diferentes proyectos de sostenibilidad y descontaminación; sin embargo como se evidencia en la literatura anteriormente nombrada, las políticas internas y el sentido de urgencia ante los daños ambientales difieren entre los mismos lo que conlleva a la creación de diferentes políticas ambientales, diferentes tipos de inversiones y apoyo a entidades de investigación e implementación de planes amigables al medio ambiente.

44 COTANA, Franco. PETROZZI, Alessandro. PISELLO, Anna. COCCIA, Valentina. CAVALAGLIO, Gianluca. MORETTI, Elisa. An innovative small sized anaerobic digester integrated in historic building. Italia. En: Energy Procedia 45. Año 2014. P 333 – 341. 45 BANAN, Zoya. MALEKI, Abbas. Carbon Capture & Storage Deployment in Iran. Irán. Energy

Procedia 37. Año 2013. P 7492 – 7501.

46 ELNASHAIE. AZLINA, Wan. AMRAN, Mohm. RADIAH, Dayang. SALMIATON, A. Sustainable Development in Chemical and Biological Engineering Education. Malasya. Procedia - Social and Behavioral Sciences 102. Año 2013. P 490 – 498.

50

5 CONCLUSIONES

A nivel internacional, China, Estados Unidos e India son los países que han

demostrado su interés en la investigación de nuevas alternativas de generación de

energía con 3931, 2568 y 1538 publicaciones en el periodo 2013-2017,

respectivamente. Comparando estos indicadores con el International Energy

Outlook, se puede inferir que la investigación en generación de energías renovables

aportan a la disminución de energías a partir de combustibles fósiles ya que se ha

logrado que la demanda de electricidad disminuya a medida que se implementan

estándares de eficiencia y alternativas de energía renovable incrementando el

beneficio para el cuidado del medio ambiente.

Se logra identificar que el principal recurso para la generación de energía renovable

es la biomasa la cual se puede transformar a través de procesos termoquímicos y

de combustión, esta es una de las fuentes de energía limpia, de calidad y es

económicamente viable ya que aporta a la disminución de los costos de consumo

de combustible y al consumo de energía estableciéndose como proyecto de

mitigación al cambio climático.

Biomasa y energía renovable, son las tendencias con mayor relación abordando el

potencial de su uso para conseguir un futuro sostenible reduciendo las emisiones

de gases de efecto invernadero e impactos sobre la salud humana y el medio

ambiente como en el caso de Rumania que se espera que en el año 2020 el 24%

del consumo bruto de energía sea partir de fuentes renovables y así mismo como

en Italia se proyecta para el 2050 un aumento en el consumo de energía renovable

en un 75%. Es necesario tener en cuenta que a pesar de que estas tendencias

tengan una alta vinculación, se deben generar cálculos exactos para que el uso de

biomasa y fuentes de energía renovables sean viables y sostenibles ya que no en

todas las poblaciones se puede cubrir la demanda de consumo como es el caso de

África donde no se lograría satisfacer esta necesidad.

51

6 RECOMENDACIONES

A partir de las estadísticas presentadas respecto al nivel de investigación en algunos

países, se evidencia que Colombia presenta un porcentaje bajo en la generación de

publicaciones respecto a la generación de energía mediante el aprovechamiento de

residuos sólidos, esto demuestra un vacío en la implementación de técnicas que

reemplacen el uso de combustibles fósiles por energía renovable por lo cual sería

pertinente crear semilleros de investigación desde la educación inferior hasta la

educación superior en el tema, logrando crear conciencia sobre los beneficios que

se obtienen, no solo para el medio ambiente sino también para la salud humana.

Sería de alta importancia que los órganos encargados establezcan políticas

ambientales donde busquen que el gobierno apoye este tipo de investigación e

invierta en la implementación de estrategias ambientales como en la transformación

de biomasa ya que Colombia es un país con un potencial alto en la generación de

residuos sólidos y en generación de biomasa donde actualmente no se les da el

manejo adecuado lo que podría ser provechoso para reemplazar la quema de

combustibles fósiles por fuentes de energías renovables que logren no solo

disminuir el impacto ambiental si no ayuden a la disminución de costos por el

consumo de energía.

52

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