Author(s): Ian Vázquez Rowe y otros
(Español) Purpose: The main purpose of this article is to assess the environmental impacts associated with the fishing operations related to European anchovy fishing in Cantabria (northern Spain) under a life cycle approach. Methods: The life cycle assessment (LCA) methodology was applied for this case study including construction, maintenance, use, and end of life of the vessels. The functional unit used was 1 kg of landed round anchovy at port. Inventory data were collected for the main inputs and outputs of 32 vessels, representing a majority of vessels in the fleet. Results and discussion: Results indicated, in a similar line to what is reported in the literature, that the production, transportation, and use of diesel were the main environmental hot spots in conventional impact categories. Moreover, in this case, the production and transportation of seine nets was also relevant. Impacts linked to greenhouse gas (GHG) emissions suggest that emissions were in the upper range for fishing species captured with seine nets and the value of global warming potential (GWP) was 1.44 kg CO2 eq per functional unit. The ecotoxicity impacts were mainly due to the emissions of antifouling substances to the ocean. Regarding fishery-specific categories, many were discarded given the lack of detailed stock assessments for this fishery. Hence, only the biotic resource use category was computed, demonstrating that the ecosystems’ effort to sustain the fishery is relatively low. Conclusions: The use of the LCA methodology allowed identifying the main environmental hot spots of the purse seining fleet targeting European anchovy in Cantabria. Individualized results per port or per vessel suggested that there are significant differences in GHG emissions between groups. In addition, fuel use is high when compared to similar fisheries. Therefore, research needs to be undertaken to identify why fuel use is so high, particularly if it is related to biomass and fisheries management or if skipper decisions could play a role.
Open linkAuthor(s): Gustavo Larrea Gallegos, Ian Vázquez Rowe y otros
(Español) Waste management in cities has proved to be a complex task for policy-makers who seek cost reductions when taking decisions. However, on many occasions substantial environmental gain can be attained through waste management optimization. In this particular study, the main objective was to combine operational research techniques with Life Cycle Assessment to locate collection sites for general and recyclable residues and create an effective collection-route system for compactor trucks to attain a reduction in environmental impacts. The case study selected was the district of Comas, one of the most populated districts in the city of Lima, a city that has experienced several episodes of poor waste collection management in recent years. For the location of the collection sites a mathematical optimization model was proposed to decide where to locate them, as well as the number of containers required at each site, considering that general and recyclable residues would not be collected at the same site due to the restricted space available. For the creation of collection routes, a heuristic approach based on the Vehicle Routing Problem was constructed, taking into account the available working time of each collection truck to assign them collection routes and minimize the number of compactor trucks. These results, when combined with LCA, focused mainly on greenhouse gas (GHG) emissions, air pollution impact categories and the depletion of abiotic resources. In addition, a sensitivity analysis was developed by varying three different parameters with respect to the proposed baseline scenario, comparing the several impact categories. Computed results show that implementing a container collection system reduces the number of compactor trucks required by up to 50% as compared to the current door-to-door collection system. Moreover, GHG emissions where reduced by almost 14% with the proposal, mostly due to a 41% reduction in distance traveled. Reductions in terms of particulate matter formation and photochemical oxidant formation were even more significant, especially considering that air pollution is an important health hazard in the district analyzed, whereas most scenarios showed a slight increase in resource depletion due to the inclusion of container infrastructure in the system.
Open linkAuthor(s): Ian Vázquez Rowe y otros
(Español) Purpose: Life cycle assessment (LCA) and data envelopment analysis (DEA) have been combined in numerous occasions in order to identify the environmental efficiency of multiple units. In many cases, important differences in environmental performance have been identified among the units, referred to as decision-making units (DMUs). However, most studies have been limited to 1 year of assessment, preventing the study from identifying if efficiency values were linked to a specific trend of each DMU through time or to random annual changes. Therefore, the current study delves into the temporal variations in efficiency using DEA. Materials and methods: A DEA window analysis is applied to a set of wastewater treatment plants for a 4-year interval between 2009 and 2012 with the aim of understanding the annual behaviour of WWTPs in terms of environmental sustainability. A set of 47 WWTPs located in different regions of Spain were analysed using a window of 4 years of operation, to account not only for the differences in eco-efficiency between plants but also for changes due to the numerous temporal factors that may affect individual plants. Results: Results extracted from the assessment suggested that for the vast majority of the facilities, the efficiency standards tended to remain constant through time. Statistical tests (i.e. ANOVA and Friedman’s test) confirmed there were no significant differences between years in the different group sizes. This finding, confirmed that the use of the slacks-based measure of efficiency (SBM) model for one single year of operation is a good proxy for the evaluation of the environmental efficiency of these systems. In addition, the scale factor was confirmed as a significant driving force regarding environmental efficiency and significant differences in efficiency values were identified between large and medium WWTPS, on the one hand, and smaller plants, on the other. Conclusions: Significant differences were detected among plants with different legislation thresholds for their effluent withdrawal. WWTP discharging to nonsensitive water bodies appeared to be able to repeatedly attain efficiency values near the benchmark, whereas facilities with stricter thresholds (i.e. sensitive water bodies) struggled to achieve those values, especially in the case of the smaller plants.
Open linkAuthor(s): (Español) Alessandro Gilardino
(Español) Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Industrial
Resumen:
La gestión de residuos es uno de los problemas críticos para las municipalidades debido a que genera elevados costos logísticos y requiere de mucho tiempo para poder ser gestionado de manera adecuada, por ello es común que se contrate a empresas para realizar este servicio, aun cuando ello signifique tener costos más elevados En el presente estudio se desarrolló un modelo matemático que permite mejorar la gestión de residuos de un distrito cambiando el sistema de recolección, de puerta a puerta a contenedores, con el objetivo de que se disminuya los costos y las emisiones de gases generadas por los residuos. El modelo matemático se aplicó a uno de los distritos que mayores problemas presenta para poder desarrollar una gestión de residuos óptima, esto porque es uno de los más poblados del país y no cuenta con ingresos suficientes para asegurar un servicio de gestión de residuos de calidad. Primero se desarrolló una proyección de población para el horizonte de planeamiento para la propuesta, luego se agrupó las casas en clústers y se procedió a asignarles una generación diaria de residuos reciclables y generales, después se determinó puntos potenciales donde localizar contenedores y finalmente se obtuvo las distancias de cada clúster a todos los puntos potenciales. Una vez obtenidas dichas distancias se procedió a obtener los lugares óptimos donde localizar los contenedores para la recolección de residuos generales y reciclables resolviendo el problema de programación lineal usando el software CPLEX con el lenguaje de programación AMPL. Luego de obtener los puntos donde localizar los contenedores se procedió a obtener las distancias entre todos y cada uno de los contenedores generales y entre todos y cada uno de los contenedores reciclables y las cargas de cada uno de los contenedores tanto reciclables como generales. Después se ingresaron estos datos al programa MATLAB y por medio de una heurística se obtuvieron las rutas de recojo tanto para los contenedores reciclables como para los contenedores generales. Finalmente se evaluó la viabilidad de la propuesta por medio de un análisis ambiental, desarrollado con el software SimaPro, y un análisis económico, los cuales fueron comparados con la situación actual de gestión de residuos del distrito.
Author(s): Ramzy Kahhat Abedrabbo y otros
(Español) International trade of discarded electronics (e-waste) has become a matter of concern over the last decade because of the actual and potential harms associated with their hazardous materials. An initiative under the aegis of the UN called the Best-of-Two-Worlds (Bo2W) philosophy is one solution to the e-waste problem that has gained some traction. Our dual purpose is to examine the ethical grounds of Bo2W and to propose an alternative program for action. We call this alternative ethical electronics repair, reuse, repurposing, and recycling (EER4). To explore the ethical grounds of Bo2W and to articulate EER4 as an alternative, we draw on notions of ethics, technology, and organization developed in science and technology studies (STS) and diverse economies literatures while empirically we explore a mixed methods case study of a small recycling firm in northern Mexico. Conceptually and empirically, our analysis points to a need for a richer imagination of the possibilities for economic action oriented toward managing discarded electronics. More broadly, our findings may act as a reminder that the space between use and discard proliferates the literal and figurative resources for enriching the imagination and enactment of diverse economic possibilities via the action of repair, reuse, repurposing, and recycling.
Open linkAuthor(s): Eduardo Parodi Gonzales Prada
(Español) Asesor: Ramzy Kahhat
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
En la actualidad en la ciudad de Lima, tiene un déficit hídrico de 3.3 m3/s, cerca de 800,000 limeños no cuentan con el servicio de red de agua potable. En esta situación actual de escasez hídrica, la ciudad de Lima vierte al océano Pacífico más de 20 m3/s de efluentes de tratamiento primario de la red aguas residuales de la ciudad para su dispersión en el mar, volumen de agua, que tratado y reusado contribuiría de forma significativa a resolver los problemas de la ciudad. La presente Tesis tiene por objetivo evaluar la viabilidad técnica y sostenibilidad de la recarga del acuífero de Lima mediante el uso de aguas residuales tratadas para su posterior extracción y uso potable, para ampliar las fuentes de agua dulce. La metodología para el logro del objetivo señalado, corresponde al de una investigación mixta. El proceso de investigación comprendió el análisis de la situación hídrica de la ciudad de Lima y en la determinación de las variables técnicas que se deben evaluar para determinar la factibilidad técnica de la recarga del acuífero. La idoneidad de la solución propuesta para ampliar las fuentes de agua de la ciudad, fue evaluada en función de criterios de sostenibilidad, evaluación que concluye con la postulación de la Teoría de los Estados Límites y la medición de los años de vida sostenibles como mecanismo de análisis. El presente estudio comprendió la identificación de a las instituciones involucradas en la gestión hídrica de la ciudad de Lima, la revisión de fuentes bibliográficas, visita a diferentes instalaciones vinculadas al sistema de saneamiento de la ciudad de Lima y entrevistas a profesionales del sector privado y público vinculado al quehacer nacional del agua. La conclusión, tratar a nivel potable el agua residual que hoy se vierte al mar para su reúso en la recarga del acuífero de la ciudad de Lima es lo más cerca de la sostenibilidad que podremos estar. La solución propuesta es la mejor alternativa, es una práctica en muchas ciudades del mundo que sufren de escasez de agua y es la solución adecuada para una mayor sostenibilidad hídrica de la ciudad. EL plan de SEDAPAL de aumentar la oferta de agua mediante trasvases, derivaciones, mejora de redes y embalses es necesario, viable y costoso pero la oferta adicional de agua potable sería copada a lo sumo en 25 años. La recarga del acuífero es urgente y le brindará a la ciudad 22 años más de horizonte de abastecimiento hídrico, pero aun así, la posibilidad de alcanzar el valor límite de 100 l/d día per cápita entregado a cada usuario se alcanzará en aproximadamente 100 años. La ciudad de Lima tiene fecha límite y está es de 100 años, por lo que el futuro sostenible se deberá buscar más allá de las fronteras de la ciudad y exigirá finalmente refundar la ciudad.
Author(s): Gustavo Larrea Gallegos
(Español) Asesor: Ian Vázquez
Tesis para optar el título de Licenciado en Ingeniería Civil
Resumen:
La propuesta de la construcción de una carretera afirmada de 45 kilómetros en una zona ambientalmente sensible ubicada entre el Parque Nacional del Manu y la Reserva Comunal Amarakaeri ha encendido un apasionado debate entre diferentes entidades gubernamentales y no gubernamentales. Esto ha puesto en duda los posibles beneficios que inicialmente el proyecto puede generar. Por ello, se ha realizado una evaluación ambiental utilizando la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida, evaluando aspectos como el cambio climático, formación de material particulado, eutrofización, agotamiento de ozono, entre otros. Se utilizó una unidad funcional de 1 kilómetro de carretera en 1 año de uso y se evaluaron las etapas de construcción, uso y mantenimiento. Se utilizó información primaria en lo referido al consumo de material y se modelaron emisiones como el CO2 biogénico y el material particulado. Se utilizó la metodología de cálculo IPCC 2013 para cambio climático y ReCiPe 2008 para 17 categorías de impacto restantes. Este estudio es pionero en su tipo y los resultados obtenidos reflejan que el costo ambiental de este tipo de proyectos es dramáticamente mayor que el pronosticado. En lo que refiere al cambio climático, se reveló que 11 toneladas de CO2eq por kilómetro de carretera son generados producto de los efectos directos de la construcción de la carretera. La destrucción del bosque primario y secundario representa aproximadamente el 80% de estas emisiones, mientras que el 20% restante corresponde a la construcción, uso y mantenimiento de la carretera. Para las restantes categorías de impacto, la formación de partículas aparece no solo como una importante fuente de impacto ambiental debido a las emisiones del vehículo, sino también debido a la pulverización del material de la superficie. Por el contrario, el agotamiento de los recursos abióticos (por ejemplo, agua, metales o combustibles fósiles) mostró un menor impacto ambiental que lo esperado debido a que se utilizaron materias primas locales y el nivel tecnológico era básico. Finalmente, se recomienda realizar evaluaciones más exhaustivas y con visión de ciclo de vida en todos los proyectos viales ubicados en zonas de alta complejidad ambiental. Por ello, se considera que los resultados e inventarios obtenidos pueden ser de mucha utilidad para ser usados en situaciones similares al caso de estudio presentado en esta investigación.
Author(s): Ian Vázquez Rowe, Ana Lucía Cáceres Cebrecos, Renato Torres García, Isabel Quispe Trinidad, Ramzy Kahhat Abedrabbo
(Español) The production of pisco is concentrated along the southern hyper-arid coast in five producing regions. Despite efforts to regulate its production, the Denomination of Origin still lacks a best practices guideline for producers to follow in terms of choosing technologies and operations that can help towards cleaner production. Hence, the present study aims at analyzing a selected number of pisco wineries using Life Cycle Assessment to compute the environmental impacts of this product in order to identify the systems' hotspots and propose improvement actions. A total of six wineries were assessed, including the viticulture, vinification/distillation and bottling stages. Results, which included 13 impact categories and were reported for a conventional 500 mL pisco bottle, showed that environmental impacts vary substantially depending on the winery assessed. Global warning potential (GWP) results ranged from 1.7 kg CO2eq to 4.0 kg CO2eq. Viticulture operations presented highest environmental burdens in most categories, pushed by the production and on-site emissions of fertilizers in terms of eutrophication, GWP or fossil depletion and by irrigation in the case of water depletion. The bottling stage was also relevant due to the high impacts of glass production, whereas vinification/distillation processes at the winery were dependent on the energy carrier for the distillation. The type of pisco produced, crop maturity or the degree of mechanization triggered the main environmental impact variations that were identified among wineries.
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