Tesis y Trabajos de Investigación PUCP

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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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    Evaluación ambiental de un tramo específico de la autopista Panamericana Sur, usando la metodología de análisis de ciclo de vida
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-15) Verán Leigh, Daniel; Vázquez Rowe, Ian
    La construcción, mantenimiento y operación de la infraestructura vial en el mundo constituye un foco relevante del impacto ambiental, debido a los usos de materias primas y combustibles fósiles ligados a ellas. Mientras que la red vial en muchos países europeos y norteamericanos tuvo un crecimiento importante en las últimas décadas del siglo pasado, este auge se está viviendo en la actualidad en el Perú. En base a esta circunstancia, cada vez es más importante conocer cuáles son los impactos ambientales que se generan durante la construcción, mantenimiento y operación de estas infraestructuras. Por ello, se ha realizado una evaluación ambiental aplicando la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida, con el fin de determinar los impactos ambientales ligados a un tramo de la Panamericana Sur en el sur de la provincia de Lima. Se evaluaron las etapas de construcción, uso y mantenimiento, a partir de una unidad funcional de 1 kilómetro de carretera en 1 año de operación. Para aplicar el ACV se utilizó la metodología ISO 14040 y se empleó la información primaria entregada por la empresa concesionaria durante la etapa de estudio como mediciones in situ y metrado de planos. Además, se usó información secundaria procedente de bases de datos internacionales para complementar la información restante y se modeló la emisión del material particulado. Se evaluaron indicadores de impacto ambiental como el cambio climático, el agotamiento de combustibles fósiles y otras materias primas, emisiones de material particulado, entre otros. Se utilizó la metodología de cálculo IPCC 2013 para cambio climático y ReCiPe para las demás categorías estudiadas. En lo que refiere a los resultados, la etapa de uso representa un 99% del impacto total en todas las categorías de impacto. En lo que se refiere al cambio climático, se reveló que se producen 8 302 toneladas de CO2eq por kilómetro de carretera producto del alto flujo vehicular que utiliza esta vía de acceso a la capital. Por otro lado, el 1% restante corresponde a la construcción y mantenimiento de la vía. Adicionalmente, la formación de partículas representó una importante fuente de impacto debido a las emisiones del vehículo en contacto con la carretera, la resuspensión del material en la superficie y el desgaste de los frenos. Finalmente, se analizan distintos escenarios alternativos y su impacto ambiental en contraste con el escenario base. Además, también se realizó una comparación entre el escenario base y distintas investigaciones existentes en pavimentos en donde se obtiene que los resultados están en un mismo rango. Sin embargo, dicha comparación demuestra que la autopista analizada es la que presenta un mayor porcentaje de impacto durante su etapa de uso. Por último, los inventarios, resultados y análisis realizados en esta tesis podrían ser de gran ayuda para la elaboración de futuros proyectos de obras viales en el terreno costero nacional.