Fundamentacion tecnologica 2

DR. RAFAEL G. MARTÍNEZ ZÁRATE
FUNDAMENTACIÓN CRÍTICA DE TESIS

El siglo XXI nació gritándole a la humanidad la consecuencia de
nuestros actos. Hablándonos acerca de la necesidad de cambiar
nuestras costumbres y hábitos de consumo, debido a que empezamos
a sentir los efectos del calentamiento global y al ver que los recursos
naturales del planeta se están agotando. El Programa de las Naciones
Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), ha hecho llamados a la
humanidad acerca de la necesidad de cambiar nuestros hábitos de
consumo por aquellos que sean sustentables y que logren una relación
más amigable con la naturaleza.

El crecimiento económico depende de la sociedad que provee los recursos
humanos y de capital necesarios para la producción; es la sociedad también la
que determina los patrones de consumo que inciden sobre las decisiones que
adoptan las empresas; así mismo dicho crecimiento modifica los intereses y
características de la población; el ambiente recibirá los residuos sólidos, líquidos
y gaseosos que la sociedad genere; la producción dependerá de las
disponibilidad de recursos naturales; etc.

El concepto de sustentabilidad se inició en la década de los años
70´s.
En junio de 1972, durante la conferencia de las Naciones Unidas
sobre el Medio Ambiente, en Estocolmo, Suecia
En 1987, la Comisión de Medio Ambiente de la ONU, emitió un
documento Nuestro futuro común (Informe Brundtland)
donde se definió el desarrollo sustentable se definió como:
“aquel que satisface las necesidades actuales sin poner en
peligro la capacidad de las generaciones futuras para
satisfacer sus propias necesidades” Sustentabilidad se funda
en el reconocimiento de los límites y de las potencialidades
de la naturaleza, así como en la complejidad ambiental,
inspirando una nueva comprensión del mundo.
El concepto de sustentabilidad promueve una nueva alianza
naturaleza-cultura fundando una nueva economía,
reorientando los potenciales de la ciencia y de la tecnología,

El desarrollo sustentable significa: la implementación de tecnologías
apropiadas y amigables con el medio ambiente que sean adaptable al
medio local y que mediante la aplicación tecnológica sean eficientes y
no dañinas. La calidad de nuestros conocimientos sobre ecología y
sobre tecnologías aplicadas dependerá de nuestro empeño hacia las
ciencias y las tecnologías, de las ciencias de la información, economía,
ciencias sociales y leyes.
Desarrollo sustentable es aquel
desarrollo que satisface las
necesidades del presente sin
comprometer la posibilidad de las
futuras generaciones para satisfacer
sus propias necesidades
“Lester Brown, fundador del
Worldwatch Institute”

Arquitectura Sustentable, también denominada
arquitectura sostenible, arquitectura verde, eco-
arquitectura y arquitectura ambientalmente
consciente, es un modo de concebir el diseño
arquitectónico de manera sostenible, buscando
aprovechar los recursos naturales de tal modo que
minimicen el impacto ambiental de los edificios
sobre el medio ambiente y sus habitantes. Se basa
en tres principios:
El análisis del ciclo de vida de los materiales;
El desarrollo del uso de materias primas y energías
renovables;
La reducción de las cantidades de materiales y
energía utilizados en la extracción de recursos
naturales, su explotación y la destrucción o el
reciclaje de los residuos.
S U S T E N T A B I L I D A
D

 Se preocupa que la producción de los materiales de construcción se realice
mediante procesos de producción limpia, es decir que el origen,
fabricación, transporte y aplicación sean amigables con el medio ambiente,
renovables y libres de contaminantes.
 Consideración de las condiciones climáticas, la hidrografía y los
ecosistemas del entorno en que se construyen los edificios, para obtener el
máximo rendimiento con el menor impacto.
 Fin de lograr confort térmico-acústico-lumínico y saludable para los
usuarios, e integrar el edificio a los ciclos de la naturaleza.
 Eficacia y moderación en el uso de materiales de construcción, primando
los de bajo contenido energético frente a los de alto contenido energético
 Reducción del consumo de energía para calefacción, refrigeración,
iluminación y otros equipamientos, cubriendo el resto de la demanda con
fuentes de energía renovables
 Minimización del balance energético global de la edificación, abarcando las
fases de diseño, construcción, utilización y final de su vida útil.
 Cumplimiento de los requisitos de confort higrotérmico, salubridad,
iluminación y habitabilidad de las edificaciones.
P R I N C I P I O S D E L A A R Q U I T E C T U R A S O S T E N I B L E

Características necesarias para decidir la
aplicación de la ecotecnia.
• Bajo costo, larga duración.
• Incorpora poca energía.
• Mantenimiento mínimo.
• Legal.
• Segura.
• Producida localmente.
• Las soluciones se encuentran en el nivel más
bajo posible de uso de energía
Para la integración de las tecnologías apropiadas se toma en cuanta el
contexto; esto es, que estas técnicas y soluciones deben ajustarse a las
condiciones locales y comprendidas y mantenidas por la gente del lugar.

1.- Aproximación al diseño y
métodos
• Descubrir los recursos disponibles
y potenciales. (Estudio de campo)
2.- Observación, investigación y
registro de datos.
• Plano base
• Microclima
• Hidrología
• Suelo
• Vegetación
• Fauna y flora silvestre
• Pendiente
3.- Determinar los criterios para la
toma de decisiones
• Visión de diseño
• Limites de diseño
• Valore y ética
• Necesidades e intereses
4.- Aspectos técnicos del plan de
sitio
• Infraestructuctura del sitio
• Comunicación
• Energía
• Agua
• Etc.
5.- Aspectos sociales del proceso
de diseño
6.- Aspectos económicos
7.- Aspectos ecológicos
FUNDAMENTACION TECNOLOGICA

Los arquitectos utilizan diversas
técnicas para reducir las
necesidades energéticas de
edificios mediante el ahorro de
energía y para aumentar su
capacidad de capturar la energía
del sol o de generar su propia
energía.
Entre estas estrategias de diseño
sustentable se encuentran la
calefacción solar activa y pasiva,
el calentamiento solar de agua
activo o pasivo, la generación
eléctrica solar, la acumulación
freática o la calefacción
geotérmica, y más recientemente
la incorporación en los edificios
de generadores eólicos.
S U S T E N T A B I L I D A D
E N A R Q U I T E C T U R A

El desarrollo sustentable significa: la
implementación de tecnologías apropiadas y
amigables con el medio ambiente que sean
adaptable al medio local y que mediante la
aplicación tecnológica sean eficientes y no
dañinas. La calidad de nuestros
conocimientos sobre ecología y sobre
tecnologías aplicadas dependerá de nuestro
empeño hacia las ciencias y las tecnologías,
de las ciencias de la información, economía,
ciencias sociales y leyes.
Se define como ecotecnias como todas
aquellas herramientas e innovaciones
tecnológicas que ayudan al Ser Humano a
satisfacer sus necesidades y que ayuden a
conservar y restablecer el equilibrio natural
causando la menor interrupción posible de
la naturaleza, mediante el uso sensato de los
recursos naturales.

¿Qué es Energía Alternativa?
Genéricamente, se denomina energía alternativa, o más propiamente fuentes
de energía alternativas, a aquellas fuentes de energía planteadas como
alternativa a las tradicionales o clásicas. No obstante, no existe consenso
respecto a qué tecnologías están englobadas en este concepto, en las
definiciones más restrictivas, energía alternativa sería equivalente al
concepto de energía renovable o energía verde, mientras que las definiciones
más amplias consideran energías alternativas a todas las fuentes de energía
que no implican la quema de combustibles fósiles (carbón, gas y petróleo) ;
en estas definiciones, además de las renovables, están incluidas la energía
nuclear o incluso la hidroeléctrica.

¿Qué es una ecotecnologia?
Es una rama aplicada de la ecología, ciencia que
estudia la interacción de la vida en su medio o
nicho ecológico y sus distribuciones. Su
etimología “oikos” que quiere decir hogar
y “logos” que quiere decir conocimiento, estudio
o tratado, se traduce como el “conocimiento de
nuestra casa”
Las ecotecnias son un sistema de interacción
amigable del hombre con el medio ambiente. Al
mismo tiempo que concientizan, permiten hacer
un mejor uso de los recursos naturales. Son
sistemas de instalaciones que se pueden adaptar
a cualquier espacio habitable, sobre todo en
zonas urbanas donde más se tiende al mal
manejo de los recursos.

CARACTERÍSTICAS DE LAS PRINCIPALES
ECOTECNIAS CONOCIDAS EN LA
ACTUALIDAD
Pintura natural: consiste en utilizar la baba
extraída de raquetas de nopal, diluida en
agua y mezclada con cal, cemento blanco,
sal y, si se requiere, algún color vegetal. La
mezcla resultante se aplica en muros como
pintura, con excelentes resultados.
Impermeabilizante natural con baba de
nopal: es un compuesto semejante a la
pintura natural anterior. Adicionado con
elementos como el pegazulejo, la arena
gris, el jabón de pasta y el alumbre y
aplicado en capas sucesivas, permite la
impermeabilización económica de techos y
azoteas.

Biodigestor: Consiste en un depósito
aislado en su totalidad donde, con la acción
de microorganismos anaerobios, se
transforman los residuos orgánicos. Se
utiliza para el tratamiento de excremento
de animales, la producción de biogas, la
purificación de aguas residuales y la
elaboración de biofertilizantes. Se
disminuye el uso de la leña.
Captación de agua de lluvia: es un
procedimiento necesario para ahorrar y
aprovechar el recurso agua proveniente
de la lluvia. Consiste en su recolección y
almacenamiento para uso posterior: lavar
trastos y vidrios, trapear y regar, entre
otros. Lo único para lo que está prohibida
esa agua es para beber o preparar
comida.

FILTRO DE AGUAS JABONOSAS
Una forma sencilla para limpiar las aguas
jabonosas de la regadera, el fregadero y
el lavadero es hacerlas pasar por un
filtro sembrado con plantas que pueden
vivir con las raíces en el agua. Los
papiros, totoras, tules o espadañas son
algunas de las más usuales, que
intercaladas con alcatraces, pueden,
además, embellecer los patios o jardines.
El lecho poroso que forma la trama de
raíces en las distintas capas de arena,
granzón, grava y piedras es lo que
constituye el filtro.
Una parte del agua que entra es tomada
por las plantas y evaporada, el resto
pasa por un suelo muy activo donde se
limpia. La salida del filtro es un brote de
agua buena para riego de árboles y
jardines.

Letrina seca: existe un alto porcentaje de
habitantes de zonas marginadas que carecen de un
sistema de drenaje. Por lo tanto, esta alternativa es
sumamente económica y evita la contaminación
que produce la defecación al aire libre. No utiliza
agua y los residuos sirven como materia orgánica
para el suelo.
Cisterna de ferrocemento: alternativa para el
almacenamiento de agua potable y pluvial. Su
costo de construcción se reduce hasta en 50 por
ciento con relación a las cisternas normales. La
construcción es de forma cilíndrica, con malla
electro soldada hexagonal.
Sistema de tratamiento ecológico de agua residual:
Sistema de tratamiento de agua residual diseñado
para hogares donde se desea contar con un
entorno ecológico donde se trate y rehusé el agua
residual para el riego de jardines, ó simplemente
contribuir con el medio ambiente enviándola
menos contaminada.

Secador solar: Espacio que, por medio del efecto
invernadero, por la reflexión de los rayos solares
y por el flujo de aire, permite un secado más
rápido de prendas de vestir, evitando además
que se destiñan y arruguen. Construcción en
Sitio.
Piso radiante: El Piso Radiante es una tecnología
que le proporciona calefacción confortable al
interior, sin riesgos de combustión tradicionales
por medio de energía solar. Por las condiciones
constructivas, este tipo de calefacción no es
recomendable implementarlo en viviendas
existentes, sino considerarlo desde el inicio de la
construcción.
Muros de adobe: Elementos nobles y puros como el
agua y la tierra (convertidas en barro),.
ARQUITECTURA ECOLÓGICA

COLECTORES SOLARES
Los colectores solares son dispositivos diseñados
para captar la radiación solar, transformarla en
energía térmica y así elevar la temperatura de un
fluido. Facilitando, calentar agua para su posterior
aprovechamiento a nivel doméstico o comercial.
En función de la temperatura que puede alcanzar el
fluido, los podemos dividir en dos grandes grupos,:
 Los de concentración: son aquellos que necesitan
enfocar la energía dispersa para llegar a
temperaturas superiores a los 100- 150º C.
 Los colectores planos: son dispositivos más simples
que nos permiten obtener energía calórica de baja
temperatura (inferior a 100º C).

Funcionamiento
Un sistema fotovoltaico típico está constituido por los elementos que se
muestran en el siguiente

C A P T A D O R D E R A D I A C I Ó N S O L A R
Un captador solar, también llamado colector solar, es cualquier dispositivo diseñado
para recoger la energía irradiada por el sol y convertirla en energía térmica. Los
colectores se dividen en dos grandes grupos: los captadores de baja temperatura,
utilizados fundamentalmente en sistemas domésticos de calefacción, ACS (agua
caliente sanitaria) y climatización de piscinas, y los colectores de alta temperatura,
conformados mediante espejos, y utilizados generalmente para producir energía
eléctrica.

Captadores de baja temperatura
•Captador solar plano, también llamado colector solar plano o panel solar térmico,
consistente en una caja plana metálica por la que circula un fluido, que se calienta a su
paso por el panel. Puede ser a su vez:
Captador plano protegido: con un vidrio que limita las pérdidas de calor.
Captador plano no protegido: sistema más económico y de bajo
rendimiento, utilizado esencialmente para climatización de piscinas.
•Panel de tubos de vacio, donde la superficie captadora está aislada del exterior por un
doble tubo de vidrio que crea una cámara al vacío. Existen dos sistemas:
Flujo directo: el fluido circula por los tubos, como en los captadores planos.
Flujo indirecto o Heat pipe:el calor evapora un fluido en el tubo, y éste transmite
su energía al condensarse en el extremo.

Captador Solar Plano
También llamado colector
solar o panel solar térmico, es un
dispositivo que sirve para
aprovechar la energía de la radiación
solar transformándola en energía
térmica de baja temperatura.
Aplicaciones:
•Preparación de agua caliente para
usos sanitarios
•Calefacción
•Climatización de piscinas.

Funcionamiento
El sol incide sobre el vidrio del colector, que siendo muy transparente a la longitud de
onda de la radiación visible, deja pasar la mayor parte de la energía. Ésta calienta
entonces la placa colectora que, a su vez, se convierte en emisora de radiación en onda
larga o (infrarrojos), menos energética. Pero como el vidrio es muy opaco esas
longitudes de onda, a pesar de las pérdidas por transmisión, (el vidrio es un mal aislante
térmico), el recinto de la caja se calienta por encima de la temperatura exterior.
1.Colector Solar
2.Controlador de
bombeo, mide la
diferencia de
temperatura entre 1 y 5
3.Bomba de circulacion
4.Tanque de expansión
5.Tanque de agua con
dos
intercambiadores de
calor
6.Otra fuente de calor
(boiler

P A N E L S O L A R D E
T U B O S D E V A C I O
Es un tipo de colector solar formado por
colectores lineales alojados en tubos de
vidrio al vacío. El panel tiene estructura
de peine, con un mástil que conduce el
fluido caloportador, y una serie de tubos
a modo de púas donde se produce la
captación de la radiación solar.
Aplicaciones:
Los tubos de vacío favorecen la
captación de calor en condiciones
desfavorables, sin embargo, el elevado
precio de esta tecnología sólo la hace
recomendable en lugares con climas
muy extremos, o cuando el sistema no
disponga de un apoyo de energía
convencional.

Funcionamiento 1) La radiación solar incide en el absorbedor que se
calienta y transmite ese calor al tubo.
2) el calor recibido provoca que el fluido en el interior
del tubo se evapore y ascienda por tanto energía (calor
latente)
3) El fluido evaporado cede su calor latente al fluido
más frio que circula por el exterior de la cabeza del
tubo y al hacerlo se licua
4) El fluido de nuevo en estado liquido cae por
gravedad al fondo del tubo para reiniciar el proceso.

C O C I N A S O L A R.
Las cocinas solares son artefactos que
permiten cocinar alimentos usando el
sol como fuente de energía.
Aplicaciones:
Se puede utilizar para otros muchos
fines distintos de los culinarios . Así,
dentro del campo alimentario se aplica
a:
1) Elaboración de confituras y
compotas.
2) Desecado de frutas y verduras
3) ídem en el caso de productos de
origen animal como los pescados.
4) Descongelado y recalentado de
alimentos.
5) Elaboración de conservas, etc.
En el campo sanitario son múltiples sus
aplicaciones que van de la pasterización del
agua, zumos de frutas y productos lácteos al
tratamiento de material sanitario por la
esterilización y/o tyndalización .
Tales aplicaciones son especialmente útiles en
condiciones de desastres naturales,
calamidades varias como en circunstancias
bélicas, pues permite aportes energéticos libres
de suministros externos.

Funcionamiento Existen dos sistemas de cocinas solares:
los basados en el principio de
acumulación y en él de concentración.
En el primero, un recinto aislado
térmicamente por todas partes, menos
por la cara orientada hacia el Sol cubierta
con un material transparente a la
radiación solar, por lo general vidrio o
plástico, nos permite recibir la energía
radiante solar y almacenarla en su interior
gracias al efecto invernadero.
En el caso de utilizar este sistema como
cocina solar se sitúa en su interior un
recipiente con los alimentos a cocinar.
De este modo se pueden alcanzar de 90 a
120 grados centígrados, según el modo
como se haya construido esta cocina.

Funcionamiento En el segundo caso, un sistema de
concentración por lo general de
naturaleza parabólica intercepta
también la energía radiante solar
llevándola a su zona focal.
Sistemas como los de la cocina
parabólica K14, para una intersección
de 2 metros cuadrados ofrece una
potencia de 1Kw con un rendimiento
del 50 por ciento.
De este modo se logra un elevado
aprovechamiento térmico en la olla
donde se concentra la energía solar.
En este segundo caso se alcanzan
temperaturas mayores respecto a las
cocinas de acumulación, como
mínimo 200 grados, con ello se
pueden realizar no sólo operaciones
de hervir, estofar, cocer al vapor, sino
además freír y asar

SUSTENTABILIDAD POR
TECNOLOGÍAS QUE
APROVECHAN LA
ENERGÍA EÓLICA

La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire
que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes
de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.
Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la
superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2% de la energía
proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los
océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas
vecinas situadas sobre las masas continentales.
Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire
que se encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y
se eleva. El aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y
grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire
caliente.
Parque eólico
E L V I E N T O

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de
fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa
cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de
regenerarse por medios naturales.
Las fuentes renovables de energía pueden dividirse en dos
categorías: no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las
primeras:
energía eólica: El término eólico viene del latín Aeolicus
(griego antiguo Αἴολος / Aiolos), perteneciente
o relativo a Éolo o Eolo, dios de los vientos en
la mitología griega y, por tanto, perteneciente
o relativo al viento. La energía eólica ha sido
aprovechada desde la antigüedad para mover
los barcos impulsados por velas o hacer
funcionar la maquinaria de molinos al mover
sus aspas.

Es la energía obtenida de la fuerza
del viento, es decir, mediante la
utilización de la energía cinética
generada por las corrientes de aire, y
que es transformada en otras formas
útiles para las actividades humanas.
Ha sido aprovechada desde la
antigüedad para mover los barcos
impulsados por velas o hacer
funcionar la maquinaria de molinos al
mover sus aspas.
La energía eólica es un recurso
abundante, renovable, limpio y ayuda
a disminuir las emisiones de gases de
efecto invernadero al reemplazar
termoeléctricas a base de
combustibles fósiles, lo que la
convierte en un tipo de energía verde.
E N E R G Í A E Ó L I C A

E N E R G Í A E Ó L I C A En la actualidad, la energía eólica
es utilizada principalmente para
producir energía eléctrica
mediante aerogeneradores.
. Se obtiene a través de unas
turbinas eólicas que son las que
convierten la energía cinética del
viento en electricidad por medio
de aspas o hélices que hacen
girar un eje central conectado, a
través de una serie engranajes (la
transmisión) a un generador
eléctrico.
Parque eólico en Tehachapi Pass, California
Central eoloeléctrica "La venta" ubicada en Oaxaca, México.

La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de
transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar
directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía eléctrica.
En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generador eléctrico con sus sistemas
de control y de conexión a la red) es conocido como aerogenerador.
En estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un
generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte
rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.
A E R O G E N E R A D O R E S
Parque Eólico "El Páramo" , Alfoz de Quintanadueñas

La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores)
capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea
para accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía
eléctrica.
En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generador eléctrico con sus
sistemas de control y de conexión a la red) es conocido como aerogenerador.
En estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el
rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su
instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques
eólicos.
A E R O G E N E R A D O R E S
Parque Eólico "El Páramo" ,
Alfoz de Quintanadueñas

Funcionamiento
Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por
una turbina accionada por el viento (turbina eólica). Sus
precedentes directos son los molinos de viento que se
empleaban para la molienda y obtención de harina. En este
caso, la energía eólica, en realidad la energía cinética del
aire en movimiento, proporciona energía mecánica a un
rotor hélice que, a través de un sistema de transmisión
mecánico , hace girar el rotor de un generador,
normalmente un alternador trifásico, que convierte la
energía mecánica rotacional en energía eléctrica.
Existen diferentes tipos de aerogeneadores, dependiendo
de su potencia, la disposición de su eje de rotación, el tipo
de generador etc.
Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o
agrupados en parques eólicos o plantas de generación
eólica, distanciados unos de otros, en función del impacto
ambiental y de las turbulencias generadas por el
movimiento de las palas.
Para aportar energía a la red eléctrica, los aerogeneradores
deben estar dotados de un sistema de sincronización para
que la frecuencia de la corriente generada se mantenga
perfectamente sincronizada con la frecuencia de la red.
Aerogeneradores 28 kilómetros mar adentro en
la parte belga del Mar del Norte

1. Cimientos
2. Conexión a la red eléctrica
3. Torre
4. Escalera de acceso
5. Sistema de orientación
6. Góndola
7. Generador
8. Anemómetro
9. Freno
10. Caja de cambios
11. Pala
I2. Inclinación de la pala
13. Rueda del rotor
Esquema de una turbina eólica

VENTAJAS Y FUNDAMENTACIÓN DE LA ENERGIA EÓLICA
Es un tipo de energía renovable ya que tiene su origen en procesos atmosféricos debidos
a la energía que llega a la Tierra procedente del Sol.
Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos
contaminantes.
No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (CO2), por lo que no
contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.
Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas,
próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.
Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos
bajos como trigo, maíz, patatas, remolacha, etc.
Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas
de instalación.
Su instalación es rápida, entre 6 meses y un año.
Su inclusión en un sistema ínter ligado permite, cuando las condiciones del viento son
adecuadas, ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua en los embalses de las
centrales hidroeléctricas.

Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la solar,
permite la autoalimentación de viviendas, terminando así con la necesidad de
conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse autonomías superiores a las
82 horas, sin alimentación desde ninguno de los 2 sistemas.
La situación actual permite cubrir la demanda de energía en España un 30%
debido a la múltiple situación de los parques eólicos sobre el territorio,
compensando la baja producción de unos por falta de viento con la alta
producción en las zonas de viento. Los sistemas del sistema eléctrico permiten
estabilizar la forma de onda producida en la generación eléctrica solventando los
problemas que presentaban los aerogeneradores como productores de energía al
principio de su instalación.
Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte,
más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de
instalación y mantenimiento. Los parques offshore son una realidad en los países
del norte de Europa, donde la generación eólica empieza a ser un factor bastante
importante.
VENTAJAS Y FUNDAMENTACIÓN DE LA ENERGIA EÓLICA

El calor de la Tierra: energía geotérmica:
es aquella energía que puede ser
obtenida por el hombre mediante el
aprovechamiento del calor del interior de
la Tierra.
Parte del calor interno de la Tierra
(5.000 °C) llega a la corteza terrestre. En
algunas zonas del planeta, cerca de la
superficie, las aguas subterráneas pueden
alcanzar temperaturas de ebullición, y, por
tanto, servir para accionar turbinas
eléctricas o para calentar.
El calor del interior de la Tierra se debe a
varios factores, entre los que destacan el
gradiente geotérmico y el calor
radiogénico. Geotérmico viene del
griego geo, "Tierra"; y de thermos, "calor";
literalmente "calor de la Tierra".

Los ríos y corrientes de agua dulce: energía hidráulica o hidroeléctrica:
La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser
transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas
aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas
turbinas que mueven un generador eléctrico. En España se utiliza un
15 % de esta energía para producir electricidad.
Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura
de las energías renovables es la procedente de las instalaciones
hidroeléctricas; una fuente energética limpia y autóctona pero para la
que se necesita construir infraestructuras necesarias que permitan
aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. El
problema de este tipo de energía es que depende de las condiciones
climatológicas.
El Sol: energía solar: La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las
demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta
a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de
energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la
radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía
como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.
Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse
en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía
luminosa puede transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos
nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología. Así mismo, en
las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los
colectores solares para generar electricidad.

la energía renovable producida por las olas del mar, las mareas, la
salinidad y las diferencias de temperatura del océano. El movimiento
del agua en los océanos del mundo crea un vasto almacén
de energía cinética o energía en movimiento. Esta energía se puede
aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el
transporte y la industria. Los principales tipos son:
•Energía de las olas, olamotriz o undimotriz.
•Energía de las mareas o energía mareomotriz.
•Energía de las corrientes: consiste en el aprovechamiento de
la energía cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de
captación se basa en convertidores de energía cinética similares a
los aerogeneradores empleando en este caso instalaciones
submarinas para corrientes de agua.
•Maremotérmica: se fundamenta en el aprovechamiento de la energía
térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la
superficie del mar y las aguas profundas. El aprovechamiento de este
tipo de energía requiere que el gradiente térmico sea de al menos
20º. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en
energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo
de Rankine” para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el
agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las
profundidades.
•Energía osmótica: es la energía de los gradientes de salinidad.
Los mares y océanos: energía mareomotriz:

Las contaminantes se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y
se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia
vegetal sólida), bien convertida en bioetanol o biogás mediante procesos
de fermentación orgánica o en biodiésel, mediante reacciones
de transesterificación y de los residuos urbanos.
Las energías de fuentes renovables
contaminantes tienen el mismo problema que
la energía producida por combustibles fósiles:
en la combustión emiten dióxido de carbono,
gas de efecto invernadero, y a menudo son
aún más contaminantes puesto que la
combustión no es tan limpia. Se encuadran
dentro de las energías renovables porque
mientras puedan cultivarse los vegetales que
las producen, no se agotarán. También se
consideran más limpias que sus equivalentes
fósiles, porque teóricamente el dióxido de
carbono emitido en la combustión ha sido
previamente absorbido al transformarse
en materia orgánica mediante fotosíntesis.

Las earthship, es una técnica utilizando
materiales naturales o reciclados. Diseñadas
inicialmente por la empresa Earthship
Biotecture of Taos en Nuevo México, son
construidos generalmente de neumáticos
rellenos de tierra, usando la masa termal para
regular de manera natural la temperatura
interior. Son generalmente hogares auto-
suficientes minimizando energía y
combustibles fósiles. Estos edificios utilizar
especialmente el sol. Por ejemplo, las ventanas
de cara al sol de los muros admiten luz y calor,
y los edificios suelen tener la forma de una
herradura para maximizar la luz natural y para
ganar mas sol durante los meses de invierno.
Los densos muros interiores proporcionan
masa termal que regula y aisla la temperatura
interior de temperaturas cálidas o frías
exteriores. Los muros internos que no son
maestros suelen ser hechos en estructuras de
panel de latas recicladas. Se suelen unir con
estuco.

SUSTENTABILIDAD POR
TECNOLOGIAS QUE APROVECHAN
LAS AGUAS RESIDUALES

TRATAMIENTO Y RECUPERACION DE AGUAS RESIDUALES EN AREAS URBANAS
FUNDAMENTACION
La presión sobre los recursos naturales de agua es cada vez más intensa y evidencia impactos preocupantes en el
ecosistema. Los planteamientos de grandes infraestructuras hidráulicas, dominantes durante el siglo XX, se muestran
ineficaces para resolver el problema latente de la escasez de agua.
Es imprescindible buscar nuevas fórmulas para satisfacer la demanda de los consumidores de forma racional. La
"Gestión de la Demanda" es un paso imprescindible pero no único. Otros principios, como una eficiente gestión de las
aguas residuales urbanas, contribuirían a paliar el problema de la sequía.
La reutilización de las aguas, directa o planificada, ha demostrado sus ventajas:
· Posibilita un incremento sustancial de los recursos hídricos existentes en las zonas donde el efluente depurado se
vierte al mar.
· Posibilita una mejor gestión de los recursos, al sustituir con aguas regeneradas volúmenes de agua de mayor calidad
que pueden, de esta forma, utilizarse para fines como el abastecimiento humano.
· Reduce el aporte de contaminantes a los cursos naturales de agua.
· Posibilita el ahorro energético, al evitar la necesidad de aportar caudales adicionales de agua desde zonas más
alejadas a la que se encuentra la planta de regeneración del efluente depurado.
· Aprovechamiento de los elementos nutritivos contenidos en el agua depurada.
· Mayor fiabilidad y regularidad del agua disponible.

Recuperación de aguas residuales urbanas: Tipos
Reutilización en agricultura
Los efluentes utilizados para riego proceden de colectividades urbanas con mezcla de aguas
domésticas y aguas depuradas procedentes de industrias. Las aguas residuales brutas no suelen
utilizarse para riego de especies de consumo, aunque sí para riego de especies arbóreas con
finalidad de producción forestal.
Las aguas residuales presentan unas ventajas e inconvenientes en su uso agrario frente a un agua
no contaminada:
· Agua residual: aporta abundantes elementos nutritivos (es un agua fertilizada), pero conlleva
riesgos sanitarios con posible contaminación de los acuíferos.
· Agua no contaminada: no presenta problemas sanitarios, el riesgo de contaminación es nulo y su
poder fertilizante escaso.
Reutilización con fines municipales y recreativos
Este tipo de reutilización va dirigida principalmente a los siguientes usos:
· Riego de masas forestales de propiedad pública.
· Riego de parques y jardines públicos.
· Riego de calles.
· Embalsamiento para prevención de incendios municipales y forestales.
· Creación de lagos artificiales.
Esta reutilización conlleva una infraestructura consistente en una red de distribución doble, una para
el agua potable y otra para el agua que va a ser reutilizada. Esta doble red presenta el problema de
poder contaminar el agua potable, con lo cual se han de tener en cuenta criterios técnicos y
sanitarios.
El consumo de agua residual para estos fines puede equilibrar la producción, siendo nulo el exceso
de agua residual depurada y evitando problemas derivados del impacto medioambiental. A su vez,
en determinadas épocas del año en que la producción de agua residual es mayor, el exceso
generado puede ser acumulado en lagos o embalses reguladores para su uso en la extinción de
incendios forestales.

Reutilización para transporte y lavado
Entre los usos que se puede dar al agua residual en este tipo de actividades, tenemos:
· Lavado de materias primas (carbón, azucareras, etc.) y su transporte.
· Lavado de productos acabados o semiacabados (pastas en papeleras, productos de laminado, pieles en curtidurías, tejidos en
tintorería, etc.)
· Lavados de mantenimiento (vagones, suelos, calles de polígonos industriales, fachadas, etc.).
· Lavado del gas antes de su vertido en la atmósfera.
Para este tipo de actividades, el agua residual procede del agua residual municipal de tipo doméstico y puede ser mezclada con aguas
industriales. No es necesaria una calidad muy apreciable para estos fines, no obstante el agua municipal debe ser previamente depurada
con, al menos, un tratamiento secundario.
Potabilización del agua residual
La potabilización de las aguas residuales urbanas es la utilización más costosa que se puede llevar a cabo, ya que se exigen unos
rigurosos criterios de calidad. La O.M.S. recomienda las siguientes indicaciones sanitarias:
Ningún microorganismo coliforme fecal en 100 ml.
Ninguna partícula vírica en 100 ml.
Ningún efecto tóxico en el hombre.
Observación de los demás criterios aplicables al agua potable.
Reutilización para el calentamiento de sistemas
El agua residual urbana, en épocas frías, tiene una temperatura media de 15º C, superior, por tanto, a las aguas continentales o
marítimas. Este ligero incremento térmico puede aprovecharse mediante el empleo de bombas de calor cuyo funcionamiento está basado
en el cambio de estado de un gas.
En el paso de estado del gas a líquido, se cede al entorno una cierta cantidad de calor, y luego este líquido, al evaporarse, absorbe calor
del exterior, completándose así el ciclo.
Realmente utilizar el agua residual depurada para el calentamiento de edificios o calles exige tener en cuenta unas condiciones
climáticas extremas con inviernos largos y rigurosos y que aconsejen los costos de una infraestructura para esta reutilización. La
recuperación de calor es más típica de establecimientos industriales que de edificios.
Reutilización para producción de biomasa
El agua residual urbana puede ser empleada como fuente de nutrientes para el desarrollo y crecimiento de seres vivos. El caso más
frecuente es el riego de especies agrícolas o forestales; sin embargo, y dentro de este reino vegetal, existen otras vías de aplicación que
se encuentran en fase de investigación y desarrollo (tales como la producción de microalgas como aprovechamiento conjunto de la
energía solar y la energía potencial del agua residual).
La producción de biomasa animal tiene hoy en día una aplicación más directa desde el punto de vista comercial, aunque su aplicación es
aún muy escasa, siendo la piscicultura la técnica más empleada.

LA FOSA SÉPTICA
Es común encontrar una gama muy amplia de formas de disponer el agua con el nombre genérico de fosa séptica, sin
embargo no todas cumplen con el objetivo de liberar los acuíferos de contaminación, debido que suelen confundirse con
pozos negros o de absorción, en los que las aguas son infiltradas al suelo sin un verdadero tratamiento. También suelen
llamarse de este modo a tanques de sedimentación y almacenamiento que son vaciados periódicamente, para trasladarlos a
un sitio donde se puedan arrojar con impunidad.
El modelo de fosa mas funcional es el tanque de tres cámaras con una secuencia de tratamiento que consiste en primer lugar
en una cámara de sedimentación que en algunos casos también cumple la función de trampa de grasas, de allí el agua pasa
a una cámara con condiciones anaerobias donde se reduce la carga orgánica disuelta. La tercera cámara cumple las
funciones de sedimentador secundario para clarificar el agua antes de ser dispuesta en un campo de oxidación. El problema
básico de las fosas sépticas es que suelen acumular lodos hasta el punto de saturación, lo cual se incrementa si la fase
anaerobia no funciona correctamente. El efluente debe necesariamente ser tratado en un campo de oxidación antes de infiltrar
al suelo y los lodos extraídos necesitan tratamiento adicional.
PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS

SISTEMA MIXTO
Los sistemas mixtos de tratamiento domiciliario son aquello en los que se arman con diferentes sistemas de tratamiento con el
fin de lograr la máxima remoción en el menor espacio posible estos pueden combinar digestores para aguas negras, lechos
vegetales, sistemas de enramado, aireadotes, etc. Básicamente consisten en la adaptación practica de los diferentes
sistemas en un todo integrado que se adapte a las necesidades especificas de cada lugar.
Biodigestores anaerobios:
El uso de digestores anaerobios es más común cada día, ya sea para el tratamiento de excretas animales, la producción de
biogás, la purificación de aguas residuales, y la elaboración de biofertilizantes.
Existen varios tipos de biodigestores y se clasifican según el régimen de carga y la dirección del flujo en su interior.
Régimen:
-flujo continuo: son los que reciben su carga por medio de una bomba que mantiene una corriente continua.
-flujo semi-continuo son los que reciben una carga fija cada día y aportan la misma cantidad
-estacionarios son los que se cargan de una sola ves y pasado el tiempo de retención se vacían completamente.
Dirección:
Flujo horizontal (tubulares) generalmente con forma de salchicha se cargan por un extremo y la carga diaria va desplazando
por su interior la precedente.
Flujo ascendente la carga se inyecta en el fondo del recipiente y fluye hacia la parte superior.

SISTEMAS DE LODOS ACTIVADOS
Descripción del Sistema
Es un sistema compacto, que utiliza muy poco espacio y dependiendo del soplador utilizado, tiene altas posibilidades de
generar contaminación acústica.
Su funcionamiento se basa en la generación de un ambiente artificial, propicio para la proliferación de bacterias específicas,
tanto anaeróbicas como aeróbicas, encargadas de realizar la digestión de la materia orgánica. Esto lo logra mediante la
utilización de una serie artefactos mecánicos distribuidos a lo largo del proceso.
Lo antes dicho implica que si uno de los artefactos mecánicos deja de funcionar o pierde su eficiencia, el delicado equilibrio
biológico establecido para el tratamiento de las aguas se verá alterado y la eficacia del sistema decaerá de manera
inmediata. Presentando síntomas como emanación de olores ( luego de 24 hrs. de no funcionamiento), generación efluentes
contaminados o inutilización de alcantarillados. Lo cual significa que la eficacia del sistema de Lodos Activados por Aireación
Extendida tiene una alta vulnerabilidad ante la falla o descalibración de las unidades mecánicas que la componen (tales
unidades mecánicas se refieren a: bomba de alimentación, soplador de aire, bomba de retorno de lodos, difusores de aire).

PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS
REACTOR BIOLOGICO DE AIRE
El reactor biológico de aire basa su funcionamiento en la tecnología
aeróbica de lodos activos, transformando las aguas servidas en un
liquido claro, sin partículas visibles y sin olor, pudiendo ser usados en el
riego de jardines o cultivos si es complementado con un sistema de
desinfección.
El reactor biológico de aire se puede adquirir de dos maneras , como
una unidad prefabricada de plástico reforzado de fibra de vidrio o acero
estructural o bien construido en terreno a base de hormigón armado.
REACTOR BIOLOGICO DE AIRE
Su diseño tiene la capacidad de tratamiento de 1000 a 2000lts al /día (5
a 10 persona) pudiendo ser instalado en por unidad o en grupos para
aumentar su volumen de tratamiento.
Su proceso de depuración del bioreactor logra una salida de agua clara,
sin partículas visibles, ideales para descargar a drenes de absorción o
pozos absorbentes . Este tipo de proceso tiene lugar a través de una
serie de reacciones bioquímicas que se realizan por cuatro tipos de
microorganismos e identificándose en cuatro etapas en el proceso; una
fase Hidrolitica, una fase acidogenica, una fase acetogenica y una fase
metanogenica.

SISTEMA BIOFILTRO
Esta tecnología consta de un lecho filtrante compuesto por lombrices, las cuales tienen excelentes características
degradadoras en el tratamiento de residuos orgánicos sólidos.
El agua servida es regada sobre un lecho compuesto por distintos estratos, conteniendo en los medios, un alto
número de lombrices.
El agua servida escurre por el medio filtrante quedando retenida la materia orgánica.
La materia orgánica del agua servida es consumida por las lombrices, pasando una parte menor de ella a
constituir masa corporal de las lombrices y otra mayor deyecciones de las mismas; estas últimas constituyen el
llamado humus de lombriz.
Los microorganismos presentes en el agua servida son reducidos debido a sustancias generadas por las
lombrices y los demás microorganismos consumidores de materia orgánica que viven junto a ellas.
Es un sistema que requiere más espacio que los sistemas ya mencionados pero a deferencia del sistema de Lodos
Activados, este no produce contaminación acústica, ni lodos contaminantes.
El Biofiltro involucra solo un elemento mecánico, que es la bomba impulsora.
Su funcionamiento se basa en la las propiedades naturales de vida de los elementos vivos implicados el Biofiltro,
por lo tanto no es necesario generar condiciones artificiales de las cuales dependa su eficacia en el tratamiento de las aguas
servidas. Lo cual da lugar a una mínima tasa de vulnerabilidad del sistema.
El lecho filtrante no se impermeabiliza: El Biofiltro tiene una diferencia muy importante respecto de otros sistemas de
filtros, nunca se colmata o impermeabiliza. Esta característica se debe principalmente a la acción de las lombrices que, con
su incansable movimiento, crean túneles y canales que aseguran en todo momento la alta permeabilidad del filtro. Los
materiales sólidos orgánicos presentes en el agua servida, que colmatan o tapan otros filtros, en este caso son digeridos por
las lombrices.
Como tratamiento posterior, requiere un proceso de desinfección para reducir la cantidad de microorganismos del agua
tratada por la planta
Calidad de Agua Efluente
El efluente cumple con la norma de riego, por lo tanto
puede ser vertido en causes de tipo superficial.
Capacidad de Infiltrar las Aguas en el Suelo
No requiere infiltrar el agua tratada en el suelo
Generación de Humus

Humedales artificiales
Los humedales naturales son grandes extensiones de terrenos encharcados de agua, como ciénagas o marismas. Estos
sistemas actúan como biofiltros natural, eliminando sedimentos y contaminantes (por ejemplo metales pesados) de las
aguas. Frente a estos, los humedales artificiales se pueden definir como sistemas específicamente construidos para el
control de contaminantes y la gestión de residuos acuosos en lugares donde no existen humedales de forma natural. Los
humedales artificiales se han usado con éxito para el tratamiento de aguas residuales con diferentes tipos, como
procedentes de hospitales, aguas residuales municipales, procedentes de la actividad agrícola o del drenaje de minas. La
vegetación presente en un humedal proporciona un sustrato orgánico (raíces, tallo y hojas) en el que los microorganismos
capaces de asimilar batería orgánica residual (acción depuradora) pueden fijarse y crecer. Esto, junto con procesos químicos
naturales, permite la eliminación de contaminantes y la depuración efectiva del agua residual. En la figura 1 se representa de
manera esquemática la estructura de un humedal artificial.
Estos sistemas de depuración permiten tratar aguas residuales con diferentes tipos de contaminantes y en diferente
concentración, permiten el reciclado y reutilización del agua de una manera relativamente sencilla, los gastos de operación y
mantenimiento son bajos y no requieren personal cualificado ni maquinaria específica para su operación.
Estructura interna de un humedal
artificial (Fuente: Javier Montero,
coordinador del proyecto de
humedales artificiales de RDT-
FVF-Anantapur).

EL ARQUITECTO EN LA ESCACES DE AGUA
Como diseñadores debemos tomar en cuenta este tema en el momento en que estamos diseñando cualquier tipo de obra,
la reutilización de agua no es un tema nuevo, sin embargo, no es algo que se lleve a cabo con frecuencia este tipo de
proyectos no se da en las grandes urbes como la Ciudad de México, son pocos los casos de casas ecológicas las cuales
en algunas casos no están habitadas sino que funcionan como una especie de museo, mostrando que es lo que se debería
hacer, la realidad es que se construye con los mismos criterios de hace 40 años.
Sin embargo, actualmente se están llevando acabo acciones para tratar de resolver un poco este problema como son:
*Captación de aguas pluviales, que puede ser usada de la siguientes formas .
Almacenada para riego de áreas verdes, para suministro de agua en excusados.
Reinyectada al manto freático por medio de pozos de absorción .
Para uso domestico pasando primero por una serie de filtros (carbón activo, arena grava), que la purifican.

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