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“Versión web provisional. Memoria en proceso de elaboración. Se tramitará ISBN” 1
TECNOLOGÍA EN PROYECTOS
INSTITUCIONALES
Gabriel Saavedra Ramírez
Serafín Rodríguez González
Anabel Romero de la Cruz
Eje Temático: EAS en las instituciones educativas
Noviembre 2016
“Versión web provisional. Memoria en proceso de elaboración. Se tramitará ISBN” 2
TECNOLOGÍA EN PROYECTOS INSTITUCIONALES Gabriel Saavedra Ramírez, Serafín Rodríguez González y Anabel Romero de la
Cruz1
RESUMEN
El Tecnológico de Estudios Superiores de Cuautitlán Izcalli (TESCI) está
impulsando proyectos institucionales que miran al cuidado del medioambiente. En
este contexto surgió el proyecto “T”, como una idea de mostrar que la tecnología
en el TESCI puede aprovechar los bienes naturales con los que cuenta la región.
El problema identificado es el desaprovechamiento de dichos bienes. Han surgido
otros proyectos institucionales con el mismo propósito: reusar y reciclar objetos de
desecho, así como aprovechar la energía solar y eólica enfocadas a transformar la
energía renovable en energía luminosa y la instalación de un laboratorio-taller para
desarrollar energías renovables. Se construyó la “T” institucional y esto abrió una
puerta a la tecnología sustentable que puede producirse en el TESCI, con gran
impacto en la sociedad.
Palabras clave: tecnología, proyectos institucionales, energías renovables.
Área temática: EAS en las instituciones educativas
ANTECEDENTES
Planteamiento del problema
El reclamo mundial de detener el deterioro del medio ambiente, como lo señalan la
Carta Mundial de la Naturaleza (1982) y el Manifiesto por la Vida (2002) y
conservar la vida como la conocemos es una consecuencia de la actual crisis
ambiental, la cual exige un cambio de mentalidad (metanoia) y de modo de vida
(ethos), porque entre las muchas causas de dicho deterioro se encuentra la
situación antrópica, no sólo en su aspecto individual, sino, sobre todo, colectiva o
social. La responsabilidad individual no impactaría la sociedad, sino tan sólo en
una mínima parte. Por eso es necesario implicar la responsabilidad social,
corporativa, de tal modo que la sociedad haga conciencia sobre el deber de
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conservación, ya no sólo de la especie humana misma, sino del entorno común,
de la naturaleza (Saavedra-Salvador, 2013).
La Universidad, como un actor de la vida social y política de un país, impacta a
nivel individual y social a una comunidad. En lo individual, porque en ella se
forman los futuros investigadores, docentes, empresarios, políticos del país; en
ella conviven y se relacionan alumnos, cuerpo académico, personal administrativo,
autoridades universitarias, proveedores. En lo social, porque, por un lado, es una
institución humana creada por una comunidad con el fin de contribuir en la
producción y acumulación de conocimientos, tecnologías y ciencia; y, por otro, en
la preparación de personal capaz de satisfacer la demanda social de la industria y
los servicios.
En este contexto, el Tecnológico de Estudios Superiores de Cuautitlán Izcalli
(TESCI) propuso, de manera institucional, diversos proyectos cuyo propósito es
desarrollar una propuesta viable al deterioro medioambiental y, asimismo, preparar
personas capaces de hacer frente a la necesidad empresarial, industrial y de
servicios con un alto sentido de responsabilidad social.
Es preciso mencionar que el TESCI se ubica sobre una meseta libre de cuerpos
boscosos y edificios alrededor de sus instalaciones, lo que le provee de una
situación ventajosa para aprovechar bienes naturales como el viento y el sol con el
fin de generar energía eléctrica que beneficie sus instalaciones e impacte
socialmente a la comunidad.
Un problema que se pretende resolver es el desperdicio de material que se puede
reciclar y/o reusar, como el aluminio, papel, cartón, vidrio y aceite quemado. Así
que, en una primera etapa, se recolectó aluminio, tanto en el TESCI (a partir de
una campaña escolar), como en distintos lugares de impacto social (domicilios de
los alumnos, tiendas, entre otros) para reciclar y construir un elemento decorativo,
institucional y funcional que fuera el prototipo de la tecnología que se pretende
desarrollar. Fue así que surgió el llamado “Proyecto T”, cuyo diseño incluyó el
trabajo de diez profesores de este Tecnológico y algunos estudiantes. Al mismo
tiempo, se desarrolló un aerogenerador con desechos de computadora y diversas
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piezas de la industria de la construcción. También se está trabajando en el
ensamble de un panel solar. En todos los proyectos institucionales que se
mencionan en este trabajo participaron activamente alumnos de las distintas
carreras que ofrece el TESCI. En etapas posteriores se pretende desarrollar
proyectos que aprovechen otros elementos de desperdicio.
Objetivos
El objetivo general es describir cómo la implementación de proyectos
institucionales en energías renovables está impulsando la tecnología TESCI.
Los específicos son:
1. Describir el proyecto “T” como prototipo de proyecto institucional en
reciclado de aluminio y aprovechamiento de la energía eólica a través de un
aerogenerador.
2. Dar a conocer otros proyectos institucionales que impulsan la tecnología
TESCI.
Justificación
Para llevar a cabo esta implementación es preciso recurrir a un cambio de
mentalidad, a una nueva ética que mantenga la unidad y a proyectos tecnológicos
que aprovechen energías limpias y que generen desperdicios mínimos. Boff (2004:
30-32) se pregunta cómo mantener unida a la humanidad y preservar el capital
ecológico indispensable para la vida. La respuesta que propone no está en la
razón o logos, que la tradición racionalista nos ha hecho creer, sino en la
inteligencia emocional, como lo señala Daniel Goleman, en la que la pasión se
sirve de la razón para un autodesarrollo ordenado, donde no se excluyan los
saberes no científicos, ni los saberes populares e indígenas en el diseño de
estrategias de conservación ecológica para solucionar problemas ambientales.
Porque la razón que ha dominado el horizonte científico en los últimos años,
según Boff (2004: 43-48), es una razón desacralizadora, instrumental y analítica,
que desconoce los sentimientos, lo intangible del sujeto que investiga y de lo
investigado, y que objetiviza la naturaleza para su análisis, la experimenta y luego
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la desecha; madre de la tecnociencia y de alcance no imaginado. Esta razón ha
dado enorme poder al hombre y ahora es una seria amenaza para su propia
existencia, pues, privilegiando la parte, ha olvidado el todo, produciendo con ello
una realidad fragmentada, un saber fragmentado, poniendo el conocimiento al
servicio del poder: Los juicios de verdad implican la intervención de visiones,
intereses y valores que son irreductibles al juicio “objetivo” de las ciencias (MV 17).
En este contexto, la pretensión del TESCI es formar profesionales integralmente,
eficaces, eficientes y competitivos “con capacidad crítica y analítica, visión
humanista, promotores de la sociedad del conocimiento y del desarrollo
sustentable”, como se lee en su misión. Así que, por un lado, el compromiso de la
formación humana de manera holística, más que cientificista y, por otro, la
promoción del conocimiento y el desarrollo sustentable pueden atenderse
mediante el desarrollo de proyectos tecnológicos innovadores que mitiguen el
deterioro ambiental.
Datos sobre la investigación
La mayor parte de la investigación, los diseños y las pruebas del proyecto “T”, el
aerogenerador y el panel solar se realizaron en las instalaciones del TESCI, con
recursos propios en su fase inicial, pues aún no se cuenta con laboratorio o taller
en energías renovables; sólo el fundido de la “T” se realizó fuera del tecnológico.
La variable independiente es la formación integral de profesionales y las
dependientes a considerar son las siguientes: concienciación de la comunidad
universitaria sobre el reúso y reciclaje, así como la instauración y puesta en
práctica de proyectos institucionales, con la finalidad de cuidar el medioambiente.
Las limitaciones de esta investigación fueron: el escaso presupuesto, la
burocrática administración, la inexperiencia de los investigadores, la falta de un
laboratorio-taller y de un instrumental adecuado para realizar las pruebas
necesarias. No hay que olvidar, además, que el ensamble de piezas usadas,
construidas para un fin diferente, provee dificultades no previstas. Sin embargo,
también de esto se obtuvo un aprendizaje significativo.
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METODOLOGÍA
Hipótesis: La puesta en práctica de proyectos institucionales destinados a la
generación de tecnología para la conservación del medioambiente contribuirá al
cambio de mentalidad y prácticas sustentables dentro del TESCI y fuera de él.
Diseño: En primer lugar, se describirá el proyecto “T” como prototipo de proyecto
institucional en reciclado de aluminio y el aprovechamiento de energía eólica a
través de un aerogenerador. En segundo lugar, se hará mención de otros
proyectos institucionales que impulsan la tecnología TESCI.
Se enlista cada uno de los proyectos y, enseguida, se describen:
1. Proyecto T.
2. Aerogenerador.
3. Panel solar usando celdas fotovoltaicas.
4. Sistema de captación y aprovechamiento del agua de lluvia.
5. Invernadero acuapónico automatizado.
Proyecto “T”.
Se comenzó con una campaña de recolección de aluminio en el TESCI; los
alumnos trajeron de sus domicilios, de la calle y de otros depósitos: aluminio en
chatarra, ollas, cacerolas y cucharas que ya no tenían uso ordinario, latas de
refresco, entre otros, hasta reunir el mínimo requerido de 80 kg, por lo que el
material conseguido para la fundición presentó diferentes aleaciones e impurezas.
Mientras se llevaba a cabo esta recolección, se hizo la modelación en unicel de los
diferentes elementos que la conforman, tal como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Modelado en unicel Una vez reunido el aluminio se llevó a un horno artesanal y se fundió a una
temperatura de 1,000° C, mediante la técnica de arena verde por molde perdido.
Se trata de un proceso de fabricación mediante el que se obtiene una gran
variedad de piezas de buena calidad y características mecánicas razonables
(Sánchez, 2014). Las piezas fundidas fueron llevadas al taller de manufactura para
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quitarles la escoria, alinearlas, pulirlas y pintarlas; después se hicieron
horadaciones para unir el logo a la T y, por último, se colocaron los elementos de
sujeción.
Aerogenerador.
Construido con piezas electrónicas y mecánicas de desecho, el aerogenerador
cuenta con un poste vertical que sostiene un rotor, una veleta y tres palas. La
mayor dificultad de su construcción fue adaptar, acoplar y ensamblar cada parte,
debido a la diversidad de su procedencia y uso: discos duros de computadora,
carcasa de CPU, partes de cajas electrónicas, el motor de una bomba de agua de
una lavadora, tubo de pvc sobrante de una obra civil, tornillos, tuercas, rondanas,
cable calibre 14, tubo galvanizado de 3” de 3 m. de largo y un pedazo de aluminio
torneado y adaptado.
Figura 2. Midiendo velocidad del viento
Primero se midió la velocidad del viento con anemómetro digital portátil (figura 2)
sobre las azoteas de algunos edificios del TESCI. Las lecturas de un día común
oscilaron entre 0 y 20 km/hr, a una temperatura de 25°C. Se ubicó el lugar donde
quedaría el aerogenerador y se comenzó a construir.
Las palas tuvieron un largo inicial de 20 cm. en el prototipo de los tres intentos. En
el segundo, se cortaron palas con la misma longitud, pero con un diseño y herrajes
diferentes. El tercer diseño tuvo palas de 5.7 cm. de ancho por 82 de largo, que se
recortaron a 42 y, finalmente, a 28 cm. de largo por 4 de ancho; fueron lijadas,
medidas y pesadas y más tarde, sujetadas al disco duro con tornillos, rondanas y
tuercas.
Para el ensamble de todos los componentes se fijaron al tubo galvanizado los
soportes que sostienen el dispositivo de rotación, se montó el motor, la veleta y el
disco duro con las palas. Se pintó el tubo galvanizado y se instaló en el punto
elegido, sobre la azotea del Edificio de Cómputo y Telemática “M. en C. Genaro
Hernández Zapata”. Se conectó el cable calibre 14, desde el aerogenerador a la
“T” institucional.
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Otros proyectos institucionales.
1. Panel solar usando celdas fotovoltaicas
Problema: El uso de combustibles fósiles produce gran cantidad de
contaminantes, entre ellos está la emisión de gases de efecto invernadero. Otro
problema es el costo de la energía y su desperdicio (NMX-J-618/1-ANCE-2010).
Justificación: La energía solar es una de las principales fuentes de energía
renovables con que cuenta el ser humano. Con el uso de celdas fotovoltaicas se
capta esa energía y se transforma en energía eléctrica: limpia, directa y rápida (fig.
3).
Figura 3. Armado de panel solar
Objetivos: Implementar un sistema de energía solar usando celdas fotovoltaicas
para suministrar electricidad al TESCI.
Metodología: 1ª fase: Prueba piloto: implementación de celdas fotovoltaicas sobre
la techumbre del edificio de Posgrado. 2ª fase: Diseño e implementación de
paneles solares en el TESCI. 3ª fase: Enseñanza y capacitación para alumnos y
público en general.
Resultados: El proyecto está en su fase inicial. Los primeros resultados se
obtendrán el próximo año.
Conclusión: El TESCI busca una solución al problema de la contaminación
generada por uso de energía fósil, a través de la implementación de un sistema de
energía renovable, como lo es la utilización de las celdas fotovoltaicas.
2. Sistema de captación y aprovechamiento del agua de lluvia
Problema: Los recursos hídricos disminuyen a causa del crecimiento de la
población, la contaminación y el cambio climático. La demanda del vital líquido
crece y el abastecimiento se reduce. Esta crisis natural afecta gravemente a la
población.
Justificación: La captación y aprovechamiento del agua de lluvia surgió como un
proyecto para hacer eficiente el uso del agua, mediante un sistema que recuperara
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el caudal del agua de lluvia que naturalmente cae sobre las techumbres de los
edificios del TESCI. Actualmente, el sistema cubre las necesidades de agua
potable del Tecnológico (fig. 4).
Objetivos: Eliminar el consumo de agua potable municipal para riego de árboles,
prados y descargas sanitarias. Entender el proyecto como parte de la enseñanza
educativa sustentable. Proyectar el proceso como productivo, autofinanciable y
sostenible (planta purificadora y agua embotellada comercializable).
Figura 4. Sistema de captación
Metodología: 1° Proceso: recuperación de aguas pluviales, almacenamiento en
cisterna y distribución del líquido para riego de árboles y jardines, sanitarios y para
la purificación. 2° Comercialización: Estudio de factibilidad, con la finalidad de
conocer las especificaciones generales del producto, la cantidad de unidades a
producir (agua embotellada), el costo que el cliente está dispuesto a pagar,
nombre comercial y nicho de mercado.
Resultados: El sistema de captación y aprovechamiento opera con eficiencia. En
cuanto a la comercialización, se realiza actualmente el estudio de factibilidad.
Conclusión: El sistema permite la disposición efectiva del recurso hídrico, de tal
suerte que el TESCI ya no consume agua potable municipal, sino sólo la captada.
3. Invernadero acuapónico automatizado
Problema: La poca y mala calidad de productos del campo en zonas urbanas
marginadas, así como la escasez y contaminación del agua afectan la calidad de
los cultivos. La búsqueda de soluciones viables y sustentables lleva a la
implementación de invernaderos.
Justificación: Un invernadero es una oportunidad de aprendizaje sobre la
naturaleza, sobre el cuidado del medioambiente y una posibilidad de desarrollo
económico con impacto social (Secretaría del Trabajo y Previsión Social, 2009). El
TESCI tiene un compromiso con la ciencia, la tecnología y la sociedad; por ello,
desarrolla este tipo de proyectos, para proveer de estrategias económicas a la
población.
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Objetivos: Diseñar y construir un invernadero acuapónico automatizado (fig. 5) de
bajo costo con aplicaciones urbanas principalmente. Comercializar los productos
del invernadero. Aprovechar el invernadero en diversas asignaturas como
Desarrollo sustentable.
Figura 5. Invernadero acuapónico
Metodología: 1ª fase: Construcción del inmueble. 2ª fase: Siembra de peces y
plantas. 3ª fase: automatización de variables: humedad, temperatura y
alimentación. 4ª fase: medición de resultados, ajustes y propuesta de negocios.
Resultados: El proyecto está en la segunda fase. Los primeros resultados,
ajustes y el plan de negocios se tendrán hacia principios del año 2017.
Conclusión: Un invernadero es un pequeño ecosistema que debe despertar en el
ser humano la admiración de la gran cantidad de vida que se produce en él. La
admiración lleva al cuidado y éste al cariño y respeto por los demás seres vivos. El
proyecto ecológico supera con mucho al proyecto económico.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Algunos resultados sobre el reciclaje del aluminio en el Proyecto “T” son
negativos, como la utilización de gas y petróleo para llevar a cabo la combustión
en la fundición del aluminio, sin olvidar los vapores residuales del unicel durante el
vaciado; el producto terminado resultó poroso y las horas-hombre empleadas
hacen incosteable el reciclado del aluminio. En cuanto al aerogenerador se puede
decir que se recupera material de desecho, pero no se puede desarrollar una línea
de ensamble de los mismos, debido a que los materiales con los que se construye
no son los idóneos, además que no se puede garantizar su eficiencia. Pero no
todo es negativo. Con estos dos proyectos, así como con los otros tres,
despertamos el interés, el entusiasmo y la participación de los alumnos, el deseo
de otros docentes por generar proyectos propios en la misma línea y trabajar para
mejorar los resultados obtenidos.
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CONCLUSIONES
Los proyectos realizados hasta el día de hoy arrojan resultados favorables, porque
en ellos intervienen administrativos, docentes y alumnos y paulatinamente va
permeando el objetivo de fomentar, en la conciencia de la comunidad universitaria,
el cuidado del medioambiente, la necesidad de una formación integral y la cultura
del reciclaje y reúso. Los proyectos aquí presentados han sido realizados y se les
ha dado seguimiento. Se tienen contemplados otros proyectos en la misma área
temática y muy pronto se podrá contar con el edificio de posgrado que tendrá un
laboratorio-taller para energías renovables. Sin embargo, el impacto no ha sido
contundente debido, principalmente, a una escasa difusión entre el alumnado y los
docentes.
BIBLIOGRAFÍA
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Figura 1. Modelado en unicel Figura 2. Midiendo velocidad del viento
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Figura 4. Sistema de captación
Figura 5. Invernadero acuapónico
Figura 3. Armado de panel solar
