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TÍTULO APLICACIONES DOMÓTICAS EN COLOMBIA EN UN MARCO DE SOSTENIBILIDAD GLOBAL Artículo de Reflexión Científica PONENTE BORIS QUINTANA GUERRERO Universidad Autónoma de Colombia borisquintana@gmail.com RESUMEN Esta ponencia trata sobre una investigación en reciente desarrollo, ganadora de la convocatoria 17 del Sistema Unificado de Investigación de la Universidad Autónoma de Colombia para su financiación. El informe de los Objetivos del Milenio (ONU 2008), hace referencia a dos puntos fundamentales para iniciar dicho proyecto. Primeramente se quiere resaltar el objetivo número siete “garantizar la sosteniblidad del medio ambiente” para el cual se establece una meta: “Incorporar los principios de desarrollo sostenible en las políticas y los programas nacionales e invertir la pérdida de recursos del medio ambiente” (UN, 2008: 36). Se entiende la energía eléctrica como uno de los recursos más valiosos dentro de una vivienda, y es sobre este capítulo que se asienta este trabajo que se suma al Año Internacional de la Energía Sostenible para Todos en 2012 organizado por Naciones Unidas (http://www.sustainableenergyforall.org/). http://www.sustainableenergyforall.org/ En particular se adentrará en el capítulo de los sistemas domóticos los cuales han sido diseñados y elaborados para grupos de elevado poder adquisitivo, pero no se han considerado responsabilidades ambientales de su producción e instalación. Con el abaratamiento creciente de la tecnología y su popularización este proyecto pretende establecer la posibilidad de involucrar proyectos domóticos en viviendas de la población menos favorecida implementando objetos que contribuyan a la concienciación del desperdicio energético del ser humano y a su sostenibilidad económica. Desde la metodología se establecieron algunas fases para su desarrollo: a. Una sección metodológica explicativa para establecer el interés de la población objetivo con respecto al uso de domótica en VIS; b. Sección metodológica exploratoria para caracterizar los elementos domóticos existentes en Colombia; c. Una metodología disciplinar de diseño determinando los elementos a emplearse en relación a su consumo energético; y d. Sección metodológica explicativa para el diseño de prototipos junto a su validación funcional y análisis de ciclo de vida. PALABRAS CLAVE: hogar / automatización / energía / sostenibilidad / VIS ABSTRACT This paper discusses a research in development, winner of the 17th call of the Unified Research System at the Universidad Autónoma de Colombia for its funding. The report of the Millennium Development Goals (UN 2008) refers to two basic points to start the project. First objective is to highlight the number seven "ensure environmental sustainability" for which sets a goal: "Integrate the principles of sustainable development into country policies and programs and reverse the loss of environmental resources" (UN, 2008: 36). Electrical energy is understood as one of the most valuable resources within a home, and this theme in addition to the International Year of Sustainable Energy for All in 2012 organized by United Nations (http:// www.sustainableenergyforall.org/) is a principle of the research. In particular issue will delve into automated systems which have been designed and developed for groups with high economical incomes, but not considered environmental responsibilities of production and installation. With cheap technology and popular technology, this project aims to involve the possibility of automation projects in housing disadvantaged populations, using objects that contribute to energy waste awareness of the human and its economic sustainability. Since the methodology we established some steps for its development: a. An explanatory methodology section to establish the interest of the target population regarding the use of home automation in social housing, b. Methodological section to characterize exploratory domotics elements existing in Colombia; c. A design methodology discipline by determining the elements to be used in relation to their energy, and d. Section methodological explanation for prototyping with functional validation and life cycle analysis. KEY WORDS: home / automation / energy / sustentability / social housing INTRODUCCIÓN La presente ponencia se desarrolla a partir de la investigación que lleva el mismo nombre la cual ha comenzado a ejecutarse recientemente desde el Centro de Estudios Interdisciplinarios para el Desarrollo - CEIDE - con el aval y patrocinio de la Universidad Autónoma de Colombia. Pese a encontrarnos en un espacio expositivo de experiencias profesionales aplicadas a la industria, quisiera evidenciar la manera sinérgica en la que se ha trabajado, partiendo de un trabajo académico desarrollado con los entonces estudiantes de pregrado Andrés Duque y Yeimmy Ulloa en su trabajo de grado “Diseño de un sistema de juguetes generadores de energía eléctrica a partir de la energía humana disipada en actividades físicas”, trabajo con el que iniciamos el proceso de conceptualización de la presente investigación aplicable a industria. En primera instancia quisiera aclarar que buena parte del trabajo de la investigación exploratoria emprendido hasta el momento demuestra que pese a centrar este trabajo en un capítulo de domótica el problema de consumo energético en el hogar es el eje central que articula el proyecto; de hecho después del agua, el recurso más valioso dentro de una vivienda es la energía eléctrica. Este trabajo quiere responder una pregunta: ¿Es viable la implementación de aplicaciones domóticas sostenibles para viviendas de interés social prioritario (VIP) en Bogotá ? En cuanto a la implementación domótica nos podemos apoyar en una observación realizada por el grupo en cuanto a la adopción de nuevas tecnologías desde la base social conformada por las personas con menores ingresos, lo cual desde un punto de vista de la telefonía celular es una realidad que hoy en día ha remontado cualquier expectativa prospectada en 1994 cuando se activaran solo tres mil (3.000) nuevas líneas de prueba: actualmente la telefonía celular es un servicio cotidiano que emplean indistintamente todas las personas pese a las abismales diferencias de ingresos en nuestro país. Entendiendo este panorama y mediante una breve inferencia inductiva voy a referirme en breve a los motivos que sustentan nuestro trabajo, mostrando en un primer renglón la concertación internacional del caso. DISCUSIÓN El informe de 2008 de los Objetivos del Milenio emitido por la ONU, hace referencia a dos puntos a nuestro parecer fundamentales, uno de ellos es el objetivo número siete que habla de garantizar la sostenibilidad del medio ambiente para el cual se establece una meta: “Incorporar los principios de desarrollo sostenible en las políticas y los programas nacionales e invertir la pérdida de recursos del medio ambiente” (UN, 2008: 36). Tal como lo sugiere dicha meta, en algunos países como España se está teniendo en cuenta la introducción de una agenda verde al interior del capítulo de la construcción de nuevas viviendas y de readecuación de las mismas, desde un marco legal que permita hacer seguimiento a una efectiva reducción de los gases de efecto invernadero (en particular CO2) y una mayor eficiencia en el uso energético al interior de dichas unidades habitacionales durante los próximos años. Según informe de 2011 entregado por la Fundación Congreso Nacional del Medio Ambiente – CONAMA – dicho escenario plantea que “cada año hasta 2050 medio millón de viviendas sean rehabilitadas para conseguir un ahorro energético del 50% sobre el consumo de 2009 y que todas las nuevas viviendas construidas tengan una demanda energética un 80% inferior a la actual. Todo ello supondría un ahorro dela demanda energética global en el sector residencial y de servicios de un 46% en 2050 respecto a 2009” (Conama 10, 2010: 35). Acorde a lo expresado, se quiere involucrar la vivienda como una de las principales fuentes de ahorro de consumo energético, en particular al interior de la vivienda popular, en donde grandes poblaciones pueden articularse a nuevas formas de consumo energético, modificando su curva de gasto mediante nuevos comportamientos de uso influenciado por diseños industriales. El segundo punto que motiva este trabajo se refiere a la meta 7D de los Objetivos del Milenio, que implica “haber mejorado considerablemente, en 2020, la vida de al menos 100 millones de habitantes de barrios marginales”. Esta meta apunta principalmente a mejoras infraestructurales, que a la postre representan mejora en la calidad de vida de los ciudadanos asentados en los barrios de vivienda de interés social. Es importante mencionar que el capítulo de energía es de vital importancia para el desarrollo planetario y por ello no en vano Naciones Unidas situó a 2012 como el Año Internacional de la Energía Sostenible para Todos (http://www.sustainableenergyforall.org/). Esta iniciativa se suma a las estrictas reglamentaciones energéticas actuales sentadas en la UE, mediante las cuales está terminantemente prohibido el uso de dispositivos domésticos o industriales que no sean de tipo ahorrador. http://www.sustainableenergyforall.org/ A nivel nacional se tienen diferentes ejemplos de cambios en la cultura de consumo, desde experiencias como las que presenta el Centro Nacional de Producción más Limpia en Medellín, e iniciativas legislativas como las que se adelantan desde 2003, cuando se adoptó el Plan de Gestión Ambiental de Bogotá mediante el Decreto 061/2003, por el cual se da marco para la implementación de los planes de gestión ambiental de carácter obligatorio para las entidades públicas de Bogotá, y cuya implementación implica la adopción de prácticas de consumo sostenible y por ende de apropiación de nuevas tecnologías que apunten en esta vía (Decreto 456/2008). En Colombia y desde un punto de vista del desarrollo sostenible (Michelsen, 2008), la aplicación de domótica en soluciones de VIS coadyuvaría al cumplimiento de varias de las metas del actual gobierno, cuyo plan de desarrollo denominado Prosperidad para todos apunta a que “el crecimiento económico de Colombia debe ser sostenido y también sostenible: debe ser un crecimiento fundamentado en la sostenibilidad ambiental. Es necesario, para nuestro bienestar y como responsabilidad con las futuras generaciones, hacer compatibles la agenda productiva y la agenda ambiental, y armonizar el desarrollo productivo con la preservación del medio ambiente”1. Dentro de este marco conceptual para el desarrollo, la Presidencia de la República contempla como estrategia importante la innovación, teniendo en cuenta que esto se refiere a que: “(…) más que desarrollar estrategias para generar innovación en el aparato productivo, se requiere fomentar una cultura de innovación en todas las esferas del Estado incluyendo, por supuesto, el sector empresarial, las universidades, y 1 Plan Nacional de Desarrollo 2010 – 2014: Prosperidad para todos. Presidencia de la República. la sociedad civil. La innovación constituye el mecanismo óptimo para garantizar la sostenibilidad del crecimiento y la competitividad del país en el largo plazo; es por esto que la innovación y la inversión en investigación y desarrollo no son exclusivas a los sectores de alta tecnología. Por lo contrario, deben ser parte vital de todos los sectores económicos y hacerse extensivos a todos sus eslabonamientos”. (PND - Presidencia de la República, 2010) Como se observa en la figura (Diagrama de desarrollo según el Plan Nacional de Desarrollo 2010 – 2014) la innovación es uno de los cuatro ejes fundamentales en el desarrollo nacional para el cuatrienio en curso; y debe estar fundamentado en la sostenibilidad ambiental aportando a la consolidación de buen gobierno (transparencia, eficiencia y eficacia); de esta manera aporta, principalmente, a la generación de crecimiento y competitividad. Entrando en materia específica de la domótica, y en particular en su aplicación en viviendas de interés social – VIS – podría pensarse que dichas aplicaciones elevarán los costos de la vivienda haciéndola menos asequible para las poblaciones de estratos cero (0), uno (1) y dos (2), que son los destinatarios de las VIS en el país. Pero al involucrar tecnologías de baja complejidad en dichos elementos domóticos e incluso del uso de energías no convencionales para su funcionamiento, estas innovaciones no sólo representan un aumento en los niveles de confort para los habitantes de las viviendas, sino también una posibilidad de reducir la media de consumo de energía eléctrica. Respecto a este último punto, en términos pragmáticos se podría hablar de reducciones en los valores a pagar por el servicio de abastecimiento de energía eléctrica en hogares de bajos ingresos, lo que repercute de manera directa en la calidad de vida del hogar; también implica el inicio de la creación de cultura frente a la sostenibilidad desde el hogar, a través del uso de energías alternativas. Desde otro punto de vista se puede visualizar una oportunidad de intervención al interior de los nuevos planes de vivienda de interés social en el país, donde el manejo de la energía no escapa a los requerimientos de diseño y construcción de VIS, lo cual obliga a revisar el artículo 3º del Decreto 2501 de 2007, en el que los Ministerios de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y Minas y Energía establecen los parámetros técnicos en relación con el uso eficiente y racional de energía, a ser aplicados en el diseño y la construcción de viviendas de interés social que reciban subsidios del Presupuesto Nacional (…)”. (Diaz et. al. 2011: 4). En particular y desde un punto de vista disciplinar del diseño industrial se visualiza como oportunidad para su aplicación puesto que habitualmente se asocia la energía en la vivienda al problema de distribución pero no al discurrir de la interacción de usuarios directos con un objeto o un sistema de objetos. Planteado desde este punto de vista, surge el concepto de autogeneración de energía, justificando la existencia e inserción de dichos objetos en las VIS donde su presencia permitirá la mencionada disminución en los gastos del hogar, potenciando en alguna manera el desarrollo social de las personas menos favorecidas, y en últimas contribuyendo en algún sentido a la erradicación de la pobreza contemplada como Objetivo del Milenio de primer renglón. Con un nacimiento de elementos domóticos para el hogar en VIS se pretende su adaptación a dichos contextos, permitiendo de alguna forma disminuir la brecha entre los grupos familiares con ingresos por debajo de los dos salarios mínimos mensuales vigentes y los que tienen cuatro o más, esto permitirá un cambio en el concepto de valor suntuario en el objeto domótico hacia su popularización. Previo planteamiento del problema, se establecieron los siguientes objetivos para el proyecto: OBJETIVO GENERAL Generar un estudio de aplicación domótica en viviendas de interés social en Bogotá para la obtención de un objeto de implementación eco eficiente en dicho contexto. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Realizar una aproximación a la implementación domótica en el escenario de la vivienda de interés social prioritaria en Colombia. Realizar un estudio tipológico de los objetos domóticos suceptibles de ser alimentados por energía residual humana para su sostenibilidad energética. Evaluar y seleccionar uno de dichos elementos tipológicos a fin de ser diseñado en detalle para su prototipaje y comprobación estéticofuncional. Realizar un análisis de ciclo de vida del prototipo realizado en su implementación funcional para el contexto de vivienda de interés social seleccionada. Desde una metodología de la investigación se pueden entender sus etapas de desarrollo de la siguiente manera: a. Sección metodológica explicativa: A fin de establecer el interés de la población objetivo (constructores, habitantes y productores de dispositivos), con respecto al uso herramientas domóticas en VIS en Colombia, iniciando en Bogotá como piloto de dicha experiencia; a través de encuestas semiestruturadas que se aplicarán tanto por internet, como en entrevista personal. b. Sección metodológica exploratoria: Investigar y caracterizar el tipo de elementos domóticos existentes actualmente y disponibles para Colombia, mediante un análisis de mercado. Una vez identificados los dispositivos, hacer un análisis comparativo de productos, que permita establecer una caracterización por consumo energético. c. Metodología disciplinar de diseño: A partir de análisis tipológicos, establecer cuáles son los elementos domóticos que se pueden emplear en las VIS en relación a su situación de consumo energético. d. Sección metodológica explicativa: Una vez establecido el elemento a implementar, se procede a su diseño y elaboración de prototipos para su instalación y validación en una VIS habitada. Durante la prueba del prototipo, se realizará paralelamente el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) del mismo por medio de software especializado. Hasta el momento desde la formulación del proyecto y su aprobación hace un par de semanas, hemos avanzado en la construcción del marco referencial que ha permitido ampliar la visión preliminar que se tenía del mismo. Entre otros avances podemos destacar el hallazgo de numerosos productos en el mercado que pueden obtener la energía eléctrica para su operación a partir de la energía humana disipada encontrando algunos referentes destacados como los que citaremos a continuación: El Magic Charger es un juego que tiene como idea cargar diferentes gadgets, mientras se juega con él de la misma manera que se haría con un cubo Rubik, produce energía con cada movimiento y la almacena para luego conectar gadgets a fin de cargar su batería. Pese a tratarse de un referente exclusivamente conceptual, por no haberse industrializado, el yoyo cargador posee en su interior un dínamo integrado que convierte la energía del movimiento (o juego) en electricidad utilizable. El usuario solo tiene que hacer es seguir girando el dispositivo hasta que la batería se cargue. Una vez que se ha acumulado suficiente carga se puede conectar a una amplia gama de dispositivos electrónicos portátiles para recargarlos. WATT, nos muestra la energía generada por la gente al bailar. Permite encender las luces y el sonido que tiene un recinto de baile al cargar un generador eléctrico con el movimiento de las baldosas al realizar la actividad. NPOWER PEG: Es un producto industrial que se encarga de acumular una batería durante caminatas, trotes o el juego físico, captura y almacena la energía cinética, y después se puede utilizar en aparatos eléctricos sin necesidad de conectarlos a una red eléctrica. Magic Charger. (Cubo Rubik) Npower. (Cargador que captura y almacena energía cinética) Por su parte convertir la energía cinética del juego de los niños en otra forma aprovechable de energía. Se ha visto como una idea innovadora y viable tal como se muestra en el trabajo desarrollado por la compañía EMPOWER PLAYGROUNDS INTERNATIONAL, quien diseño una bomba de agua potable para una comunidad de Sudáfrica. Considerando que la escasez, y, las enfermedades vinculadas con la contaminación del agua son una de las principales causas de muerte en el mundo, especialmente en África, la empresa sudafricana Roundabout Outdoor desarrolló soluciones integrales de agua potable, en las que se incluyó la bomba Play-Pump. Soccket desarrolló un balón de futbol para generar de energía eléctrica. El balón Soccket captura la energía del impacto del pie sobre el balón, la convierte en energía eléctrica, y, la almacena para su uso posterior. El soccket se vale de un mecanismo de bobina inductiva interna, similar al que utilizan las linternas-dinamo que se iluminan agitándolas. Cada vez que el balón es impactado contra el suelo o impulsado por los jugadores, el movimiento de una esfera imantada a través de la bobina de metal, induce la tensión para generar electricidad. Boon Edam es el nombre dado a una puerta giratoria de la estación de ferrocarril de Driebergen-Zeist en los Países Bajos. Esta fue creada con la idea de convertirse en una alternativa para aprovechamiento de la energía humana. Esta puerta giratoria incorpora un generador especial, impulsado por la energía humana aplicada a la puerta. El generador también controla la velocidad de rotación de la puerta para que el funcionamiento sea más seguro. Se utiliza como acumulador para almacenar la energía generada, y, proporciona alimentación eléctrica a los LED de bajo consumo que se encuentran ubicados en el techo de la puerta. DANCE ORANGE es un cargador de teléfono móvil, alimentado por la energía del baile. El movimiento cinético de un sistema de peso y de imanes, se mueve durante el baile generando energía. Pesa sólo 180 g. y puede ser atado en el brazo del bailarín. CONCLUSIONES El ahorro de energía es algo que involucra a muchos actores alrededor del mundo y sin importar su ubicación y procedencia se trata de un tema de particular atención en este año Internacional de la Energía Sostenible para Todos . Un ejemplo de ello radica en la participación de los semilleros de CEIDE en un taller internacional durante el mes de julio de 2012 propuesto por el grupo de investigación Open Autarky (http://openautarky.wordpress.com/) de la maestría en innovación social del Design Academy Eindhoven - Holanda – (http://www.designacademy.nl/), el cual estaba orientado al desarrollo de propuestas para la satisfacción de necesidades humanas en contextos sin energía eléctrica. Es de anotar que durante los resultados alcanzados se reforzó el concepto de autogeneración de energía para el proyecto de investigación. Posterior a la ampliación del marco referencial antedicho, se sigue extendiendo el marco teórico al permitir la comprensión de las diversas tipologías en las tecnologías para la captura energética, se concluyeron así como tecnologías fundamentales el uso de piezo eléctricos los cuales son cristales (cuarzos) sintéticos o naturales que al deformarse en su interior generan cargas eléctricas. Un ejemplo del desarrollo científico en este sentido esta en materiales desarrollados específicamente para tal fin como el zirconato titanato de plomo (PLZ). También se encontraron los minigeneradores electromagnéticos constan de una serie de paneles que sobresalen de alguna superficie en un centímetro y medio, al pasar el tráfico por ejemplo, los paneles suben y bajan, el movimiento se transmite a un motor que produce la energía mecánica, la misma que será convertida en energía eléctrica. De igual forma se describen los nanogeneradores, elementos que captan la energía de las vibraciones de baja frecuencia como el latido del corazón, los movimientos de nuestro cuerpo o la brisa. Los nanogeneradores desarrollados en el marco de una investigación del Georgia Institute of Technology pueden alimentar pequeños dispositivos electrónicos a través de la presión y el http://www.designacademy.nl/ movimiento, mediante los denominados efectos piezoeléctricos. De esta manera, frotando un nanogenerador entre los dedos es posible obtener una dosis de energía, que va incrementando el efecto piezoeléctrico observable en los materiales cristalinos como el óxidode zinc, creando un potencial de carga eléctrica. Cuando las estructuras realizadas con estos materiales se flexionan o se comprimen son capaces de alimentar una pequeña pantalla LCD y otros dispositivos electrónicos. BIBLIOGRAFÍA ÁLVAREZ, Clemente. Et. Al. (2010). Informe Conama 10. Fundación Conama. Madrid. España. ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE DOMÓTICA CEDOM e INSTITUTO PARA LA DIVERSIFICACIÓN Y AHORRO DE LA ENERGÍA IDEA. Contribución de la domótica al ahorro y la eficiencia energética. Cómo ahorrar energía instalando domótica en su vivienda, Gane en confort y seguridad. España: AENOR, 2008. p. 12-15. 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