Tesis y Trabajos de Investigación PUCP

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    Huella de carbono de las actividades académicas de un estudiante de la especialidad de ingeniería civil de la PUCP en modalidad virtual
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-13) Tapia Vásquez, Jorge Arturo; Vázquez Rowe, Ian
    A finales del 2019, el mundo se vio afectado por la aparición del virus SARS-CoV-2. Esto conllevó a un aislamiento social obligatorio en muchos países. Únicamente los trabajos de primera necesidad debían seguir asistiendo de forma presencial. La pandemia ocasionó que los alumnos de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), ubicada en Lima (Perú), lleven sus cursos de manera virtual. Ante esta nueva realidad, surge la necesidad de contrastar los diferentes valores de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) generados en la modalidad presencial como en la modalidad virtual. De esta forma analizar el efecto de las variaciones de las actividades que realizaban los alumnos de la facultad de ingeniería civil. Por tanto, este estudio analizará la huella de carbono de los estudiantes de la especialidad de ingeniería civil de la PUCP en la modalidad virtual (se tomará como data la información del año 2020) y se comparará con la modalidad presencial antes de la pandemia (se tomará como data la información del año 2019). En síntesis, la huella de carbono generada en las casas de estudios debe de ser siempre estudiada y monitoreada. A diferencia de los demás estudios realizados en la modalidad presencial; con el fin de, analizar, comparar y sacar conclusiones acerca de los GEI que estamos mitigando. Por eso, con los resultados obtenidos, se observa que de la muestra tomada durante la pandemia se ha emitido 63.05 t CO2 eq menos a comparación a un año normal de estudio. Sin embargo, la energía eléctrica consumida durante un año de estudio virtual en pandemia es 2.5 veces mayor a un ciclo presencial. Es importante dar a conocer la huella de carbono generada por la modalidad virtual. Para finalmente, poder brindar posibles soluciones para la reducción de estas emisiones.
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    Estudio comparativo de los proyectos de reordenamiento vial implementados en el distrito de San Isidro utilizando el análisis de ciclo de vida
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-12) Prado Acosta, Jorge Luis; Vázquez Rowe, Ian
    Cada vez es mayor la presencia de impactos ambientales negativos asociados a las actividades afines a la infraestructura vial urbana. Esto ha generado un debate en relación a la forma en que se planifica el sistema de transporte. Las instituciones, tanto públicas como privadas, reconocen que para establecer una movilidad más sostenible es necesario formular soluciones más eficientes de gestión de tráfico. Si bien a la fecha las principales acciones llevadas a cabo se centran en el rediseño vial y la humanización de los espacios públicos, son pocos los estudios sobre estos temas que demuestran si en efecto los resultados generados son positivos en todas sus dimensiones. En tal sentido, se decidió realizar un análisis de ciclo de vida (ACV) a fin de determinar los impactos ambientales relacionados con las calles urbanas de la ciudad de Lima. Para ello, fueron evaluadas las etapas de demolición, construcción, operación y mantenimiento de tres proyectos emplazados en el distrito de San Isidro. Así, para cada escenario, se obtuvo la información referente al consumo de materiales y se modelaron las emisiones al medio ambiente con base en una unidad funcional de 250 metros lineales de infraestructura vial intervenida en 1 año de operación. El método de evaluación del IPCC 2013 se utilizó para el cálculo del cambio climático y ReCiPe 2016 para otras categorías de impacto ambiental. En cuanto a la huella de carbono, se determinó un balance general en el rango de 16 y 37 toneladas de CO2 eq al año por cada viario como resultado de los efectos directos de la construcción y el tráfico en la etapa de uso. En cambio, la formación de material particulado y la acidificación terrestre se manifestaron en una escala pequeña con magnitudes para los casos más críticos de 67 kg PM2.5 eq y 112 kg SO2 eq, respectivamente. Hecho que representa riesgos mínimos para la salud humana o el entorno urbano local y que se le puede atribuir al buen comportamiento de la materia prima y al nivel tecnológico de los equipos y maquinaria. Hasta la fecha, este estudio es uno de los pocos de su tipo y los resultados obtenidos sirven como imagen de la carga ambiental que este tipo de proyectos puede inducir en los ecosistemas. Se recomienda extender la evaluación a otros proyectos viales ubicados en áreas de alta densidad urbana a fin de tener una visión más integral del panorama actual del transporte en la ciudad. Asimismo, se considera que los resultados e inventarios obtenidos pueden servir como una línea base para futuras investigaciones orientadas a la mejoría de la infraestructura vial en zonas urbanas.
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    Análisis situacional para la implementación del enfoque de economía circular en los residuos de la construcción y demolición en Perú
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-08) Tapia Martel, Solimar Martha; Vázquez Rowe, Ian
    El presente estudio se enfoca en comprender cuál es la visión de diferentes profesionales y científicos con respecto al enfoque de la economía circular en el sector de los residuos de construcción y demolición en el Perú. Son varios los autores que critican este enfoque, argumentando que la entropía de nuestro universo es un proceso irreversible que impide su circularidad y que podría ralentizar la economía. A pesar de esta visión cada vez más extendida, la economía circular ha sido priorizada en muchos estamentos de la política pública del Estado, por lo que es importante analizar el enfoque que le están dando diferentes organismos. Para ello, se llevó a cabo un estudio de análisis normativo y se recogieron las percepciones de actores clave del sector público, privado y consultores, utilizando una metodologíacualitativa y entrevistas semiestructuradas. Esto permitió entender las oportunidades y desafíos del país en relación con la implementación propuesta. Además, se transcribieron las respuestas de las entrevistas para un análisis detallado, revelando similitudes y diferencias en las opiniones. Se concluyó que todavía queda un largo camino por recorrer para lograr una implementación eficaz de la economía circular en los residuos de construcción y demolición en nuestro país. Esto incluye fortalecer el papel del Estado como regulador, reducir la informalidad, fomentar el desarrollo de negocios circulares, aumentar la conciencia, comprender realmente lo que es una economía circular, considerar el análisis del ciclo de vida de los productos y servicios, y promover más investigación, innovación y tecnología. Todo esto nos proporcionará las herramientas necesarias para una transición exitosa hacia una economía circular.
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    Implementación de un sistema de gestión integral en el mercado modelo de Huancayo mediante el cálculo de su huella de carbono organizacional
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-10-31) Quispe Artezano, Luis Eduardo; Vázquez Rowe, Ian
    La presente investigación realiza un estudio en huella de carbono para uno de los principales centros de abasto de la ciudad de Huancayo, con el objetivo de implementar un sistema de gestión integral, compuesto de normativas y recomendaciones, que permitan reducir al máximo el número de emisiones anuales. Básicamente, aplica una metodología de enfoque cuantitativo bajo el estándar ISO 14 064, con el cual, busca hacer frente a problemáticas mundiales como el cambio climático y calentamiento global. Debido a que durante las últimas décadas principalmente las actividades humanas han estimulado el desarrollo vertiginoso de estos problemas, hoy en día resulta trascendental controlar todo tipo de emisiones antropogénicas. De acuerdo con los datos procesados se estima que durante el año 2021 el Mercado Modelo de Huancayo genera un equivalente de 619.5 toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero, entre partículas de dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e hidrofluorocarbono. Particularmente cerca del 12.7% global corresponden a emisiones por combustión estacionaria, 1.97% al uso de refrigerantes, 8.57% al uso de electricidad, 31.3% al traslado de personas y mercaderías, 1.78% al traslado de residuos y 43.6% a la disposición de estos. Frente a ello, el sistema de gestión integral planteado puede reducir hasta 335.5 t de emisiones, además de generar un ahorro económico de S/. 763349 y otros beneficios sociales. Entre los principales lineamientos considerados, se destacan las restricciones para el uso de bombillas incandescentes, cambios en el sistema eléctrico, acceso a parqueaderos de vehículos particulares y deposición de residuos externos, así como, la implementación de ciclo parqueaderos, clasificación de residuos y renovación del colector de residuos.
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    Desarrollo de metodologías para la cuantificación de residuos plásticos que ingresan al océano y su influencia en el agotamiento de recursos abióticos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-08-25) Ita Nagy, Diana; Vázquez Rowe, Ian
    En los últimos años, ha habido un aumento significativo en la atención internacional hacia la acumulación de plásticos en el mar. Aunque se han realizado esfuerzos para cuantificar fuentes y cantidades exactas de residuos, así como entender sus impactos, estos intentos siguen siendo limitados. Para abordar esta problemática, herramientas como el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) deben ser mejoradas e incluir indicadores que estén relacionados con el potencial daño ambiental de las partículas plásticas en la naturaleza. Además, se requiere el desarrollo de inventarios de ciclo de vida (ICV) que contemplen los flujos de plásticos mal gestionados que ingresan al medio ambiente. En este contexto, esta tesis de doctorado presenta dos objetivos principales. Por un lado, diseñar una metodología para la cuantificación de flujos plásticos que estarían entrando al océano desde fuentes terrestres, con el fin de impulsar la creación de ICVs que los incluyan. Por otro lado, desarrollar una categoría de impacto de agotamiento de recursos abióticos que considere el efecto de la disipación de polímeros plásticos en la naturaleza. La primera parte del estudio permitió identificar diferentes barreras antrópicas y naturales que afectan el movimiento de los residuos hacia el mar, y diseñar una ecuación que ilustre la relevancia de los efectos de retención de plásticos. En la segunda parte, se desarrolló una categoría de impacto ambiental para cuantificar las consecuencias de estos flujos de materiales mal manejados dentro del ACV. La categoría de impacto, llamada marine circularity loss, cuantifica la pérdida de materiales plásticos en el océano que no podrían reingresar a la cadena de valor. Se espera que estos avances en la cuantificación de flujos de residuos plásticos y sus impactos en el océano permitan una toma de decisiones más adecuada frente a esta situación.
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    Análisis de ciclo de vida de un tramo de la carretera Tacna - Collpa en la región de Tacna
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-03-13) Elorrieta Mendoza, Alvaro Alejandro; Vázquez Rowe, Ian
    Las carreteras son infraestructuras esenciales para el desarrollo económico y social de cualquier país. No obstante, también son responsables de una considerable cantidad de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) debido al uso intensivo de materiales y maquinaria que conlleva su construcción y mantenimiento, incluyendo su posterior operación por vehículos terrestres. Por ello, resulta indispensable que se haga una evaluación de impacto ambiental (EIA) apropiada que permita estimar los impactos ambientales de los proyectos viales en Perú. Aunque ya existe una normativa vigente en Perú que los obliga a tener una EIA para su ejecución, la mayoría de estas se limita a dar información cualitativa sin que se ajuste a la realidad de cada proyecto vial por falta de información y financiamiento apropiado. En ese sentido, se utilizó la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para complementar y nutrir la EIA del primer tramo de la carretera Tacna-Collpa de 52 km de extensión en la región sureña de Tacna al determinar los impactos ambientales detalladamente. Utilizando los lineamientos estipulados en la normativa ISO 14040 y 14044; se evaluó las fases de construcción, uso y mantenimiento mediante la unidad funcional de 1 km de carretera en un año de operación. Las fuentes de datos primaria fueron el expediente técnico del proyecto, el estudio de tráfico de la zona y el reporte de mantenimiento para el año 2022; las cuales fueron complementadas con la base de datos ecoinvent v3 y reportes públicos del Estado peruano y del Gobierno regional de Tacna. Asimismo, la emisión de material particulado fue modelado de forma independiente. Mediante la metodología ReCiPe 2016 e IPCC 2013, se establecieron siete categorías de impacto como cambio climático, transformación de uso de suelo, formación de partículas, entre otros. Este estudio de ACV permite comprender de una manera más amplia los impactos ambientales de una carretera en la sierra de Perú y sus resultados arrojan que la mayoría de estos en distintas categorías se acoplan en la etapa de uso. Por ejemplo, en la categoría de cambio climático, 85 ton CO2eq corresponden directamente al uso propio de la carretera mientras que 68 ton CO2eq fueron generadas por su construcción para un año de operación. La principal razón de estos valores fue por la presencia en su mayoría de vehículos livianos y buses según el estudio de tráfico del proyecto y por ser la principal vía de conexión entre los países de Perú y Bolivia. Por otro lado, el mantenimiento no llegó a tener un valor considerable en todas las categorías analizadas. Asimismo, mediante un análisis de sensibilidad se compararon escenarios alternativos para determinar la influencia en comparativa al escenario base entre los que se incluyó el uso de vehículos eléctricos. En este análisis se concluyó que el uso de vehículos eléctricos o con normativa Euro VI ayudan a disminuir los impactos ambientales en todas las categorías de impacto. Del mismo modo, la falta de mantenimiento hace que aumente las emisiones de material particulado en la fase de uso hasta cinco veces su valor original. Finalmente, se realizaron recomendaciones de prácticas sostenibles en base a las principales fuentes de contaminación ambiental halladas en la investigación como el uso de biodiesel B20 en la maquinaria de construcción o la inclusión de materiales reciclados en la colocación del pavimento. Estas recomendaciones pueden aplicarlas empresas constructoras y el gobierno peruano mediante lineamientos y directivas para la ejecución de futuros proyectos viales en regiones de la sierra peruana.
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    Análisis de ciclo de vida de un centro educativo en la ciudad de Iquitos (Perú)
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-12-13) Ordoñez Alcántara, Christian Gustavo; Vázquez Rowe, Ian
    En Perú, la construcción de infraestructura educativa es cada vez mayor debido a la necesidad de mejorar los índices de desarrollo de la nación. Sin embargo, a pesar de que estos edificios son un medio para que la educación se desarrolle adecuadamente, detrás de ello existe el impacto ambiental y consumo energético de su construcción; impactos que dependiendo del tamaño, ubicación y diseño tendrán una mayor o menor incidencia en el perjuicio del ambiente. Por ello, si bien se tiene gran información de cómo construir este tipo de infraestructuras, no se tienen estudios que empleen las herramientas del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) utilizando las metodologías del ISO 14040 y ISO 14044 para cuantificar los efectos ambientales de la construcción de un colegio en Perú. De este modo, el objetivo principal del presente trabajo de tesis es generar un análisis de ciclo de vida utilizando el software SimaPro en la etapa de construcción de un colegio ubicado en el departamento de Iquitos con el fin de proporcionar información sobre la huella ambiental generada por la construcción del colegio. La base de datos es Ecoinvent y las metodologías utilizadas son ReCiPe 2016 Midpoint (H) y CED 1.1. Los resultados obtenidos muestran que la energía consumida por la construcción del centro educativo es de 3.91 x 104 GJ, en el cual la manufactura del “Casco Gris” tuvo una participación del 49% debido a que está constituido por concreto armado, material de gran demanda energética e impacto ambiental en su producción. En cuanto al impacto ambiental, la “Ecotoxicidad terrestre” con 19 943 ton 1,4-DCB y el “Calentamiento Global” con 2 587 ton CO2 eq fueron los factores con más incidentes en los resultados finales. Asimismo, el estudio encontró que, debido a las demandas y modificaciones en las especificaciones técnicas del expediente técnico, el consumo energético y el impacto ambiental fue similar a construir en una zona de mayor peligro sísmico, ya que se utilizó gran cantidad de concreto armado y no materiales propios de la zona, los cuales serían menos perjudiciales para el ambiente y no sería necesario transportarlos a distancias tan largas.
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    Metabolismo urbano de la ciudad de Huancavelica, Perú
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-08-15) Guerrero Fano, Fiorella Miluska; Vázquez Rowe, Ian
    Debido al gran crecimiento poblacional en las áreas urbanas, las consecuencias del incremento de la demanda de recursos necesarios para el bienestar de los habitantes afectan la sostenibilidad de las ciudades. El metabolismo urbano consiste en la cuantificación de los principales flujos de materia y energía, en términos de flujos de masa, que ocurren en la ciudad de estudio. En este estudio, en concreto, se describe el metabolismo urbano de la ciudad de Huancavelica, ubicada en el ande peruano, a fin de conocer el funcionamiento de esta. Para ello, se emplea la metodología análisis de flujo de materiales y como metodología complementaria, se emplea el análisis de ciclo de vida, para lo cual se realiza el modelado en el software SimaPro a partir del inventario obtenido del metabolismo urbano. Se analiza la contribución de las actividades metabólicas en las categorías de impacto seleccionadas para el estudio y en la huella de carbono que se genera en el sistema definido. Así, se estima que la huella de carbono de la ciudad de Huancavelica es 106.34 kt CO2eq, cifra en la que influyen la producción y consumo de combustibles fósiles y biomasa, alimentos y materiales de construcción como principales actividades emisoras de contaminantes. El presente estudio busca promover que los formuladores de políticas públicas entiendan el funcionamiento de sus ciudades y apliquen estrategias adecuadas, compatibles con el desarrollo sostenible, de acuerdo con las necesidades propias del área y población. Por consiguiente, se protege el medio ambiente, se mejoraría la calidad de vida de la población actual y se garantizarían los recursos naturales para que las futuras generaciones satisfagan sus necesidades. Al generar el crecimiento sostenible, se busca reducir la brecha del índice de desarrollo humano existente en la ciudad de estudio, el cual es el mínimo valor a nivel de Perú según el último informe por provincias del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo.
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    Estudio integral de los e-scooters en distritos de Lima Centro: un análisis social, ambiental y de movilidad urbana
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-05-13) Huamanraime Maquin, Esteffany Lucia; Echeverria Su, Mario Esteban; Vázquez Rowe, Ian
    En los últimos años, el concepto de movilidad sostenible se ha difundido y aplicado con mayor rigor, con el objetivo de disminuir el impacto ambiental asociado al transporte urbano. Esto incluye la implementación de sistemas de transporte masivo y micromovilidad, que además funcionen a partir de fuentes de energía renovable. Lima, hasta el año 2018, contaba con el Metro de Lima y Callao, conformado por trenes eléctricos, y programas de alquiler de bicicletas, administrados por municipalidades distritales. En marzo de 2019, ingresó el primer servicio de e-scooters de alquiler en Lima. Estos vehículos adquirieron popularidad rápidamente, así como una serie de críticas mixtas por parte de la ciudadanía. En este estudio se presentan los principales problemas respecto al funcionamiento de e-scooters de alquiler, se evalúa la percepción ciudadana y determina su impacto ambiental. El impacto social ha sido evaluado a través de entrevistas a ciudadanos que residen o trabajan en distritos en que operan e-scooters de alquiler, así como encuestas a usuarios de e-scooters. Para estudiar el impacto ambiental generado por la operación de e-scooters de alquiler en Lima, se utilizó la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida (ACV). A partir de esta, se cuantificó el Potencial de Calentamiento Global (GWP), Emisión de Material Particulado Fino y Acidifación Terrestre, desde la manufactura del e-scooter hasta su disposición final. Se encontró que la manufactura del e-scooter genera, en el mejor de los casos, 75% de las emisiones de gases de efecto invernadero durante todo el ciclo de vida. Finalmente, se observó que el tiempo de vida útil del e-scooter es el factor determinante en su desempeño ambiental frente a otros modos de transporte.
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    Impacto del incremento del nivel del mar debido al cambio climático en el balneario de Máncora: análisis mediante el uso de indicadores de exposición ante escenarios variables
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-03-14) Quirita Alvarado, Marcela Sariah; Blanco Villafuerte, Daniela Alejandra; Vázquez Rowe, Ian
    El cambio climático genera muchas consecuencias negativas en el planeta como la dilatación térmica del océano y el derretimiento de los casquetes polares y glaciares, que, a su vez, provocan el aumento del nivel del mar. Se estima que hacia el año 2100, el incremento del nivel medio del mar será de unos 0,43 m a 0,84 m, provocando la pérdida de grandes extensiones de áreas costeras, lo cual perjudicará directamente a las poblaciones asentadas en ellas, la infraestructura y las actividades humanas que se vienen realizando en la franja litoral. En el Perú, el aumento de la temperatura media, incrementará la mortalidad y morbilidad de las enfermedades relacionadas a esta, como la malaria, el dengue, chikungunya, enfermedades diarreicas, entre otras enfermedades infecciosas; lo cual se verá reflejado con el consecuente gasto en la salud pública. En cuanto a la infraestructura urbana (vías, redes de vida, etc) afectada por el avance del mar en las zonas costeras, como producto del calentamiento global, deberá ser reubicada. En tal sentido, el objetivo principal de esta investigación es identificar y cuantificar el impacto del incremento del nivel del mar en el balneario de Máncora. Para ello, se analizaron los datos de este aumento del mapa interactivo elaborado por la organización Climate Central, la cual permite obtener diferentes escenarios de áreas afectadas de la zona de estudio variando determinados parámetros. En este caso, se emplearon seis escenarios, considerando una inundación moderada y una sin control para cada año de estudio (2050, 2080 y 2100). En base a los datos obtenidos del incremento del nivel del mar, se cuantificó el impacto en el balneario de Máncora mediante indicadores de exposición, los cuales se dividieron en tres grupos: sociales, económicos y ambientales. En cada uno de estos aspectos, el impacto fue negativo: áreas perdidas, población afectada, pérdida del stock de materiales de construcción característicos de la zona, así como la pérdida económica y la contaminación ambiental derivadas de la pérdida de stock de material. Esto pone en manifiesto la importancia de implementar políticas públicas y medidas que puedan hacer frente al incremento del nivel del mar y sus perjudiciales consecuencias. Además, la metodología aplicada en este estudio puede servir como referencia para ser empleada en otras zonas del país que puedan ser de particular interés, de modo tal que los planes de mitigación y adaptación aplicados sean los más acertados para minimizar los riesgos ante el aumento del nivel del mar.