Entrada del Blog "La epistemología en la práctica" en la que se presentan algunos conceptos que se manejan en el ámbito del desarrollo sustentable como la evaluación del ciclo de vida de productos y servicios, la huella de carbono, los bonos de CO2 y los servicios ambientales, entre otros. En formato .pdf por si los quieres bajar.

1. 30/09/13 La epistemología en la práctica: Ecología urbana. La huella de carbono.
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Las entradas de este Blog son preparadas con base en información obtenida de bibliografía
especializada, artículos publicados en internet, información proporcionada en los museos y otras
fuentes. La epistemología estudia las formas en las que se genera el conocimiento y cómo éste se
traslada a la mente humana. Así, es interesante encontrar el camino que siguieron los descubrimientos
científicos y tecnológicos para alcanzar su estado último de desarrollo.
s á b a d o , 2 8 d e s e p t i e m b r e d e 2 0 1 3
Ecología urbana. La huella de carbono.
Ecología urbana. La huella de carbono.
Categoría: 1. Programación y electrónica.
En la ecología urbana existe el concepto de servicio ambiental, que se refiere a los beneficios
que aportan las áreas verdes al medio ambiente en términos de fijación de carbono,
generación de oxígeno, e incluso la producción de biomasa que eventualmente puede
utilizarse para fabricar biocombustibles.
Kevin y col., 2013, mencionan que las áreas verdes urbanas dedicadas a mantener
poblaciones arbóreas pueden almacenar o inmovilizar considerablemente mayores
cantidades de carbono que las áreas cubiertas con césped, las cuales a pesar de tener una
gran productividad en términos de biomasa, tienen la desventaja de que el carbono fijado es
rápidamente liberado en forma de CO2 tras su degradación biológica. Las zonas urbanas son
grandes consumidores de oxígeno por la combustión que mueve transportes y maquinaria
industrial, por lo cual, las áreas verdes urbanas son importantes puntos de reposición,
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ma_ordbus
Mido 1.7m, peso 70Kg, hago poco ejercicio,
me mantengo razonablemente ocupado, no
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2. 30/09/13 La epistemología en la práctica: Ecología urbana. La huella de carbono.
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aunque parcial, del oxígeno consumido. Una tercera forma de servicio ambiental es la
posibilidad de destinar la biomasa generada en áreas verdes urbanas para la fabricación de
biocombustibles, de manera que el ciclo del carbono se cierra en el tiempo presente, lo que
no sucede con el uso de combustible obtenido en depósitos fósiles.
Otra forma en que se puede obtener servicios ambientales en las zonas urbanas es mediante
el aumento de la eficiencia de uso de la energía. Hay muchas formas en que se puede mejorar
esta eficiencia, mediante el uso de energía solar para precalentar el agua y reducir el
consumo de combustible para obtener la temperatura final, otra es la instalación de celdas
fotovoltaicas para sustituir al menos una fracción del consumo eléctrico total, el uso de
energía geotérmica para la calefacción de interiores se está popularizando en ciudades de
latitudes norte o sur más allá de los trópicos. El uso de vehículos eléctricos (conectables) o
híbridos (conectables o no conectables) también es una forma de aumentar la eficiencia en el
consumo de energía en los medios de transporte.
La evaluación del ciclo de vida (life cycle assessment) que se realiza como parte del diseño de
nuevos productos y procesos industriales permite conocer el grado en que la fabricación,
uso y disposición final impacta en los diferentes componentes del medio ambiente, es decir,
la generación de contaminantes atmosféricos, generación de residuos sólidos no reciclables,
generación de residuos peligrosos no reutilizables y agua residual. De esta manera, los
productos que contengan mayor porcentaje de componentes reciclables y reutilizables y cuya
producción genere la menor cantidad neta de contaminantes atmosféricos y agua residual,
serán los más eficientes en términos ambientales. El consumidor final se va a familiarizar
paulatinamente con esta información y podrá utilizarla como criterio antes de realizar la
adquisición. Uno de los primeros parámetros que el consumidor podrá utilizar para la
adquisición de un producto o servicio será el llamado huella de carbono. Aunque en lo
sucesivo se integrarán otros.
Los bonos de CO2 son un instrumento financiero internacional que sirven para financiar
proyectos sustentables con recursos provenientes de empresas que por su naturaleza no
pueden evitar emisiones de contaminantes a la atmósfera. Así aportan recursos para
proyectos que secuestran carbono, proyectos que desplazan actividades que emiten gases
perjudiciales (gases de efecto invernadero, gases que dañan la capa de ozono, gases que
promueven la formación de ozono en las capas inferiores de la atmósfera, como los
compuestos orgánicos volátiles y los óxidos de nitrógeno). Con esta medida se trata que las
actividades contaminantes obligadas, puedan reducir su huella de carbono de manera
indirecta.
Un concepto que sintetiza todos los anteriores es el de huella de carbono, que incluso puede
medirse. Dentro de poco tiempo se tendrá la posibilidad de instalar una app en los teléfonos
inteligentes que nos permitirá medir nuestra huella de carbono individual (carbon footprint).
Ejemplo de automatización.
Aumenta la eficiencia de tus procesos y reduce tu huella de carbono.
En esta entrada se propone un ejercicio sencillo o relativamente sencillo para hacer más
eficiente el uso de energía eléctrica en el popular pasatiempo de la acuariofilia o bien, con
algunas modificaciones, aplicarlo al cuidado de otras mascotas, como el calentamiento del
hábitat para reptiles. Se propone un control automatizado que acciona la bomba de aire
durante la mitad del tiempo, evitando mantenerla encendida continuamente (la relación
tiempo encendido/apagado puede variarse a voluntad, según las necesidades particulares).
En especies menos demandantes se puede mantener apagada la bomba de aire durante la
noche, lo cual también se muestra en el control automático propuesto. El usuario puede
identificar muchos otros casos cotidianos en los que puede aplicarse este control automático.
El proyecto tiene como base un pic programable (circuito integrado programable, pic). En este
caso se propone utilizar la tarjeta de desarrollo Arduino UNO (ATMEGA328) que cuenta con
13 entradas/salidas digitales y con 6 entradas analógicas. La asignación de pines es como
sigue:
A0 – entrada analógica con una fotorresistencia de 2Mohm.
I/O 3 – salida digital con un relevador de voltaje de 5V, 15A.
I/O 4 – salida digital con un LED rojo indicador de noche.
I/O 5 – salida digital con un LED verde indicador de noche.
I/O 6 – salida digital con un LED rojo indicador de encendido del dispositivo conectado al
relevador de voltaje (bomba de aire de acuario).
Se escribieron tres versiones del programa que se va a cargar en el pic programable. Uno
utiliza la función millis() para asignar el momento de encendido / apagado de los pines, con
pulsos de encendido / apagado de igual duración. El segundo utiliza la función millis() para
asignar el momento de encendido / apagado de los pines, con pulsos de encendido /
apagado de distinta duración. El tercero utiliza la función delay() para asignar el momento de
encendido / apagado de los pines, con pulsos de encendido / apagado de duración igual o
diferente duración, a criterio del programador. La tercera forma del programa es la más
simple y es la más recomendable para quienes no han tenido contacto previo con este tipo
de programas. Los programas primero y segundo son más elaborados y permiten la
me olvido de ir a trabajar a
la escuela, voy al cine, tomé
un curso de programación.
Entiendo algo de español,
inglés, portugués y alemán...
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3. 30/09/13 La epistemología en la práctica: Ecología urbana. La huella de carbono.
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programación de un gran número de eventos sucediendo simultáneamente pero con
temporizaciones independientes unas de otras. En la práctica es la forma más versátil de
programar eventos, pero la complejidad se incrementa rápidamente a medida que
agregamos tareas al pic; aunque tiene la ventaja de que una vez que se ha programado un
bloque de pines, este ya no se modifica cuando se programan los demás bloques.
El código para el primer programa queda de la siguiente manera:
/*
Programa: HuellaDeCarbonoUno
Este programa asigna intervalos de encendido / apagado de igual
duración (10 minutos)
Se utiliza la función millis() para manejar el momento de
encendido / apagado.
*/
const int ledPin = 13;
const int pinRelay = 3;
const int pinLedDia = 4;
const int pinLedNoche = 5;
const int pinLedRelay = 6;
int valorIluminacion;
unsigned long previousMillis = 0;
unsigned long intervaloLed = 1000;
unsigned long relayIntervalo = 600000; // 10 minutos
unsigned long previousRelayMillis;
byte ledState = LOW;
byte estadoRelay = LOW;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(pinRelay, OUTPUT);
pinMode(pinLedDia, OUTPUT);
pinMode(pinLedNoche, OUTPUT);
pinMode(pinLedRelay, OUTPUT);
}
void loop()
{
unsigned long actualMillis = millis();
if(actualMillis - previousMillis > intervaloLed) {
previousMillis = actualMillis;
if (ledState == LOW)
ledState = HIGH;
else
ledState = LOW;
digitalWrite(ledPin, ledState);
}
valorIluminacion = analogRead(A0);
if (valorIluminacion > 764) {
digitalWrite(pinLedDia, HIGH);
digitalWrite(pinLedNoche, LOW);
if (actualMillis - previousRelayMillis > relayIntervalo) {
previousRelayMillis = actualMillis;
if (estadoRelay == LOW) {
estadoRelay = HIGH; }
else {
estadoRelay = LOW; }
digitalWrite(pinRelay, estadoRelay);
digitalWrite(pinLedRelay, estadoRelay); } }
else {
digitalWrite(pinRelay, LOW);
digitalWrite(pinLedDia, LOW);
digitalWrite(pinLedNoche, HIGH); } }
Tamaño binario del sketch: 1286 bytes, de un máximo de 32256 bytes.
El código para la segunda versión del programa queda de la siguiente manera:
/*
Programa: HuellaDeCarbonoDos
Este programa asigna intervalos de encendido / apagado de distinta
duración.
► 2012 (28)
► 2011 (20)
Uranium Stocks
Go Nuclear
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With Uranium At
Rock Bottom
There's No
Better Time To
Invest In
Uranium
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Empaque
www.cwmaqui…
Gran variedad
de maquinaria
para empaque,
envasado,
soplado, etc
Diseño de reactores 5. En la serie de
entradas titulada "Diseño de reactores", se
publicó una entrada que tiene un educativo
ejemplo de simulación de ecología de
poblaciones en el que se modela la
interacción entre dos poblaciones, un
depredador y una presa.
Diseño de reactores 6. También dentro de la
serie "Diseño de reactores", se publicó una
entrada en la que se elabora un modelo para
estimar las concentraciones de monóxido de
carbono y monóxido de nitrógeno en la
cuenca de la ciudad de Los Ángeles,
California.
Saludos.
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4. 30/09/13 La epistemología en la práctica: Ecología urbana. La huella de carbono.
maordbus.blogspot.mx/2013/09/ecologia-urbana-la-huella-de-carbono.html 4/7
Se utiliza la función millis() para manejar el momento de
encendido / apagado.
*/
const int ledPin = 13;
const int pinRelay = 3;
const int pinLedDia = 4;
const int pinLedNoche = 5;
const int pinLedRelay = 6;
int valorIluminacion;
unsigned long previousMillis = 0;
unsigned long intervaloLed = 1000;
unsigned long relayIntervaloOn = 120000; // 2 minutos
unsigned long relayIntervaloOff = 480000; // 8 minutos
unsigned long previousRelayMillis;
byte ledState = LOW;
byte estadoRelay = LOW;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(pinRelay, OUTPUT);
pinMode(pinLedDia, OUTPUT);
pinMode(pinLedNoche, OUTPUT);
pinMode(pinLedRelay, OUTPUT);
}
void loop()
{
unsigned long actualMillis = millis();
if(actualMillis - previousMillis > intervaloLed) { // codigo para un bloque de pines
previousMillis = actualMillis;
if (ledState == LOW)
ledState = HIGH;
else
ledState = LOW;
digitalWrite(ledPin, ledState);
}
valorIluminacion = analogRead(A0);
if (valorIluminacion > 764) { // codigo para un segundo bloque de pines
digitalWrite(pinLedDia, HIGH);
digitalWrite(pinLedNoche, LOW);
if (estadoRelay == HIGH) {
if (actualMillis - previousRelayMillis > relayIntervaloOff) {
previousRelayMillis = actualMillis;
estadoRelay = LOW;
digitalWrite(pinRelay, estadoRelay);
digitalWrite(pinLedRelay, estadoRelay); } }
if (estadoRelay == LOW) {
if (actualMillis - previousRelayMillis > relayIntervaloOn) {
previousRelayMillis = actualMillis;
estadoRelay = HIGH;
digitalWrite(pinRelay, estadoRelay);
digitalWrite(pinLedRelay, estadoRelay); } } }
else {
digitalWrite(pinRelay, LOW);
digitalWrite(pinLedDia, LOW);
digitalWrite(pinLedNoche, HIGH); } }
Tamaño binario del sketch: 1386 bytes, de un máximo de 32256 bytes.
El código para la tercera versión del programa queda de la siguiente manera:
/*
Programa: HuellaDeCarbonoTres
Este programa asigna intervalos de encendido / apagado de distinta
duración.
Se utiliza la función delay() para manejar el momento de
encendido / apagado.
*/
const int ledPin = 13;
const int pinRelay = 3;
const int pinLedDia = 4;
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5. 30/09/13 La epistemología en la práctica: Ecología urbana. La huella de carbono.
maordbus.blogspot.mx/2013/09/ecologia-urbana-la-huella-de-carbono.html 5/7
const int pinLedNoche = 5;
const int pinLedRelay = 6;
int valorIluminacion;
// unsigned long previousMillis = 0;
// unsigned long intervaloLed = 1000;
// unsigned long relayIntervaloOn = 120000; // 2 minutos
// unsigned long relayIntervaloOff = 480000; // 8 minutos
// unsigned long previousRelayMillis;
byte ledState = LOW;
// byte estadoRelay = LOW;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(pinRelay, OUTPUT);
pinMode(pinLedDia, OUTPUT);
pinMode(pinLedNoche, OUTPUT);
pinMode(pinLedRelay, OUTPUT);
}
void loop()
{
if (ledState == HIGH) {
ledState = LOW;
digitalWrite(ledPin, ledState); }
else {
ledState = HIGH;
digitalWrite(ledPin, ledState); }
valorIluminacion = analogRead(A0);
if (valorIluminacion > 764) {
digitalWrite(pinRelay, HIGH);
digitalWrite(pinLedRelay, HIGH);
delay(480000);
digitalWrite(pinRelay, LOW);
digitalWrite(pinLedRelay, LOW);
delay(120000); }
else {
digitalWrite(pinRelay, LOW);
digitalWrite(pinLedDia, LOW);
digitalWrite(pinLedNoche, HIGH); } }
Tamaño binario del sketch: 1272 bytes, de un máximo de 32256 bytes.
La lectura analógica para determinar si es de día o de noche, se utilizó como criterio un valor
de 3(255)-1=764, que sería el 75% de la iluminación máxima detectada por el sensor. Este
valor se tendría que ajustar (entre 0 y 1023 o 4(255)-1=1023) dependiendo de la ubicación del
sensor.
El pin de entrada analógica (A0) no requiere declaración dentro de la función void setup(),
pero si se desea, se le puede asignar un nombre de variable del mismo modo que se hizo con
las salidas (o entradas, según sea el caso) digitales.
Como puede verse, estos sencillos programas ocupan muy poca memoria en el chip
programable, por lo que se puede utilizar pines adicionales pines para manejar otras
funciones, según se desee. En el caso de un hábitat para reptiles puede ser útil colocar un
termistor para regular la temperatura, encendiendo y apagando la calefacción, a manera de
un termostato.
El circuito electrónico
Para realizar el montaje de los diferentes circuitos electrónicos que comprende este pequeño
proyecto se recomienda utilizar, como ya se mencionó, la tarjeta de desarrollo Arduino UNO y
una tabla de montaje de prototipos (protoboard, como es su nombre en inglés). Si se trabaja
con la tarjeta de desarrollo MSP430G2xx3, de Texas Instruments, utilizando el software
Energia, se puede utilizar el mismo código, con algunas pequeñas modificaciones en la
declaración de las entradas/salidas digitales y la entrada analógica, también se tendrán que
utilizar los componentes electrónicos apropiados, como un relevador que trabaje a 3.3.Vcc y
los valores apropiados de resistencias para los led’s.

6. 30/09/13 La epistemología en la práctica: Ecología urbana. La huella de carbono.
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Etiquetas: arduino, bonos de carbono, huella de carbono, msp430, programación y electrónica
El diodo en D1 puede ser un 1N4004.
Bibliografía
Kevin JG., Avila, JML., and Edmondson JL. 2013. Managing urban ecosystems for goods and
services. Journal of Applied Ecology 2013:1-11.
Arduino. Sitio web. http://www.arduino.cc/.
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