La ingeniería verde aborda el diseño de productos y procesos aplicando principios financiera y tecnológicamente viables para lograr uno o más de los siguientes objetivos: (1) disminución de la cantidad de contaminación generada por la construcción u operación de una instalación, (2) minimización de la exposición de la población humana a peligros potenciales (incluida la reducción de la toxicidad ), (3) mejores usos de la materia y la energía durante todo el ciclo de vida del producto y los procesos, y (4) mantenimiento de la eficiencia económica y la viabilidad. [1] La ingeniería verde puede ser un marco general para todas las disciplinas de diseño.
El concepto de ingeniería verde comenzó entre 1966 y 1970 durante la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico bajo el nombre: "Los Diez Mandamientos Ecológicos para los Ciudadanos de la Tierra". [2] La idea se expresó visualmente como el siguiente ciclo comenzando con el primer mandamiento y terminando con el décimo:
La idea fue presentada luego por Peter Menke-Glückert en la Conferencia de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura en París en 1968. Estos principios son similares a los Principios de la Ingeniería Verde en el sentido de que cada individuo tiene la responsabilidad intrínseca de defender estos valores. La Dra. Płotka-Wasylka cree que los Diez Mandamientos Ecológicos para Ciudadanos de la Tierra han influido en Los Principios de la Ingeniería Verde, que se dice que implican que todos los ingenieros tienen el deber de defender valores y prácticas sostenibles al crear nuevos procesos.
La ingeniería verde es parte de un impulso mayor a favor de prácticas sostenibles en la creación de productos como los compuestos químicos. Este movimiento es más conocido como química verde y está encabezado desde 1991 por Paul Anastas y John C. Warner . La química verde, al ser más antigua que la ingeniería verde, es un campo de estudio más investigado y comenzó en 1991 con la creación de los 12 Principios de la Química Verde.
El 19 de mayo de 2003, Paul Anastas junto con su futura esposa, Julie Zimmerman, crearon los 12 principios de la ingeniería ecológica. Esto amplió los 12 Principios de la Química Verde para incluir no solo las pautas sobre lo que debería ser en teoría una sustancia química ambientalmente consciente, sino también los pasos que se deben seguir para crear una alternativa ambientalmente consciente a la sustancia química. [3] El pensamiento ambientalmente consciente se puede aplicar a disciplinas de ingeniería como los ingenieros civiles y mecánicos al considerar prácticas con impactos ambientales negativos, como la hidratación del concreto . Estos principios todavía se centraban en procesos químicos y aproximadamente la mitad pertenecían a ingenieros. [4] Hay muchas maneras en que interactúan los 12 principios de la química verde y los 12 principios de la ingeniería verde, a los que hace referencia Tse-Lun Chen et al. como "conexiones cruzadas". Cada Principio de Ingeniería Verde tiene una o más "conexiones cruzadas" correspondientes con los Principios de Química Verde. Por ejemplo, el principio 1 de la ingeniería verde es "inherente más que circunstancial", que tiene conexiones cruzadas con los principios 1, 3 y 8 de la química verde. [5]
El 19 de mayo de 2003, durante una conferencia en el Sandestin Resort en Florida, un grupo formado por unos 65 químicos, ingenieros y funcionarios gubernamentales se reunieron para crear un conjunto reducido de principios ecológicos relacionados con los ingenieros y la ingeniería. Luego de 4 días de debates y propuestas se creó la Declaración de Sandestin. [6] Esta declaración estableció los 9 Principios de Ingeniería Verde, que limitaron el enfoque a los procesos que los ingenieros pueden cumplir, con un enfoque en el diseño de procesos y productos con el futuro en mente. Los 9 Principios resultantes fueron posteriormente respaldados y reconocidos por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. , la Fundación Nacional de Ciencias , el Departamento de Energía (Laboratorio Nacional de Los Alamos) y el Instituto de Química Verde ACS® . [6]
" Ingeniería sostenible " e "ingeniería verde" son términos que a menudo se utilizan indistintamente. La principal diferencia entre las dos es que la ingeniería verde está "optimizada para minimizar los impactos negativos sin agotar los recursos disponibles en el entorno natural" y la ingeniería sostenible está "más dirigida a construir un futuro mejor para las próximas generaciones". [7] La idea de desarrollo sostenible se entrelazó con la ingeniería y la química a principios del siglo XXI. Un libro citado a menudo que acercó la idea del desarrollo sostenible a los ingenieros fue la publicación de: "Infraestructura sostenible: principios en la práctica", escrito por Charles Ainger y Richard Fenner.
La ingeniería verde sigue nueve principios rectores:
En 2003, la Sociedad Química Estadounidense introdujo una nueva lista de doce principios:
Muchas disciplinas de la ingeniería participan en la ingeniería verde. Esto incluye diseño sustentable , análisis del ciclo de vida (LCA), prevención de la contaminación, diseño para el medio ambiente (DfE), diseño para desmontaje (DfD) y diseño para reciclaje (DfR). Como tal, la ingeniería verde es un subconjunto de la ingeniería sostenible . [11] La ingeniería verde implica cuatro enfoques básicos para mejorar los procesos y productos para hacerlos más eficientes desde un punto de vista medioambiental. [12]
La ingeniería verde aborda el diseño desde una perspectiva sistemática que integra numerosas disciplinas profesionales. Además de todas las disciplinas de ingeniería, la ingeniería verde incluye la planificación del uso del suelo, la arquitectura, la arquitectura paisajística y otros campos del diseño, así como las ciencias sociales (por ejemplo, para determinar cómo los distintos grupos de personas utilizan los productos y servicios). Los ingenieros verdes se preocupan por el espacio. , el sentido de lugar, ver el mapa del sitio como un conjunto de flujos a través de la frontera y considerar las combinaciones de estos sistemas en regiones más grandes, por ejemplo, áreas urbanas. El análisis del ciclo de vida es una importante herramienta de ingeniería verde, que proporciona una visión holística. de la totalidad de un producto, proceso o actividad, abarcando materias primas, fabricación, transporte, distribución, uso, mantenimiento, reciclaje y eliminación final. La evaluación de su ciclo de vida debe arrojar una imagen completa del producto. La evaluación del ciclo consiste en recopilar datos sobre el flujo de un material a través de una sociedad identificable, una vez que se conocen las cantidades de los diversos componentes de dicho flujo, las funciones importantes y los impactos de cada paso en la producción, fabricación, uso y recuperación/eliminación. son estimados. En el diseño sustentable, los ingenieros deben optimizar las variables que brinden el mejor rendimiento en marcos temporales. [13]
El enfoque sistémico empleado en la ingeniería verde es similar a la ingeniería de valor (VE). Daniel A. Vallero ha comparado la ingeniería verde con una forma de VE porque ambos sistemas requieren que todos los elementos y vínculos dentro del proyecto general se consideren para mejorar el valor del proyecto. Cada componente y paso del sistema debe ser desafiado. La determinación del valor general se determina no sólo por la rentabilidad de un proyecto, sino también por otros valores, incluidos factores ambientales y de salud pública. Por lo tanto, el sentido más amplio de VE es compatible y puede ser idéntico a la ingeniería verde, ya que VE apunta a la efectividad, no sólo a la eficiencia, es decir, un proyecto está diseñado para lograr múltiples objetivos, sin sacrificar ningún valor importante. La eficiencia es un término termodinámico y de ingeniería para la relación entre una entrada y una salida de energía y masa dentro de un sistema. A medida que la proporción se acerca al 100%, el sistema se vuelve más eficiente. La eficacia requiere que se alcancen eficiencias para cada componente, pero también que la integración de los componentes conduzca a un diseño eficaz basado en múltiples valores. [14] La ingeniería verde también es un tipo de ingeniería concurrente , ya que las tareas deben ser paralelizadas para lograr múltiples objetivos de diseño.
Un líquido iónico puede describirse simplemente como una sal en estado líquido, que exhibe propiedades triboeléctricas que permiten su uso como lubricante. Los disolventes tradicionales están compuestos de aceites o compuestos sintéticos, como los fluorocarbonos , que, cuando se encuentran en el aire, pueden actuar como gases de efecto invernadero . Los líquidos iónicos no son volátiles y tienen una alta estabilidad térmica y, como afirma Lei, "presentan una alternativa "más ecológica" a los disolventes estándar". [15] Los líquidos iónicos también se pueden utilizar para la captura de dióxido de carbono o como componente en la producción de bioetanol en el proceso de gasificación. [3]
La producción de baldosas cerámicas suele ser un proceso que consume mucha energía y agua. El fresado de baldosas cerámicas es similar al fresado de cemento para hormigón, donde existe un proceso de fresado tanto en seco como en húmedo. El fresado en húmedo normalmente produce baldosas de mayor calidad con un mayor coste de energía y agua, mientras que el fresado en seco produciría un material de menor calidad a un coste menor. [3]
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