Monografias.com > Sin categoría
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Cibernética y el medio ambiente (página 2)




Enviado por jmarceloferro



Partes: 1, 2

Si ahora se aplica el segundo principio referido al
balance de entropía para el total del Universo, se
observa que: Verificado un aumento de entropía en el
sistema exterior
(5,6875 x 1011 KW. seg / oK), resultará que en
el medio ambiente
del planeta Tierra su
entropía (o desorden) podrá disminuir, a lo sumo,
en esa cantidad.

El significado del ejemplo desarrollado, es que el medio
ambiente de
nuestro planeta requiere de la energía (que en este caso
proviene del Sol); pero además requiere; en forma
prioritaria, disminuir el desorden (entropía) que su
propio funcionamiento interno va generando.

O dicho de otra forma: lo importante de la
comunicación entre la Tierra y
el Sol no es
sólo la energía en sí, (prueba de ello es
que más o menos la misma cantidad de energía es
vuelta a irradiar desde la Tierra hacia el exterior), la
importancia vital de este proceso es la
variación de entropía involucrada que le permite al
sistema de medio ambiente aumentar su orden (es decir disminuir
su entropía).

Analizando (desde este enfoque cibernético) lo
que sucede con los sistemas
económicos y los seres vivientes que funcionan inmersos en
la Biosfera, se
vería que todos ellos podrán seguir funcionando y
viviendo mientras sea posible transferir al medio ambiente el
desorden que sus funcionamientos producen.

El estudio en profundidad de las cuestiones referidas a
la entropía de todo proceso natural o industrial, es
fundamental para el tratamiento de los problemas
globales y locales del medio ambiente, ámbito al cual
todos los organismos vivientes y los sistemas naturales e
industriales, transfieren su desorden o
entropía.

El funcionamiento del Medio ambiente y el sistema
económico en conjunto
:

Naturaleza y ubicación de los
"componentes": Los componentes de los sistemas de medio
ambiente y económico se ubican en tres niveles:

1er. Nivel: Atmosférico superior: Los
elementos C(i) son gases livianos
en baja concentración. Los componente X(i) consisten, en
su mayor parte pero no exclusivamente, en energía radiante
(principalmente del sol) con longitudes de onda correspondientes
a la gama definida entre el naranja y menores, y el celeste del
espectro.

2do. Nivel: Atmosférico inferior: Los
elementos C(i) son gases más pesados en mayor
concentración que en el nivel anterior (nitrógeno,
oxigeno,
hidrógeno, agua, Co2,
etc.). Los componentes X(i) consisten en "cuantos" de
energía con longitudes de onda correspondientes al celeste
del espectro.

3er. Nivel: La biósfera: Los componentes
C(i) son de dos tipos: los vivientes y los inertes. Los
componentes de flujo X(i) son; en su mayor parte, agregados de
entes físicos en forma de energía radiante que
intervienen en múltiples procesos.
Luego de esos procesos, gran parte de la energía es
devuelta degradada al exterior y una parte menor de la
energía ingresada queda incorporada al sistema integrando
los elementos que evolucionaron y/o se desarrollaron. Otros
componentes X(i) provienen de combustibles fósiles
(energía almacenada o integrada al sistema en procesos
anteriores.

En general los componentes de flujo X(i) ubicados en
este nivel, consisten en energía con longitudes de onda
correspondientes a la gama definida entre el celeste y el
infrarrojo del espectro.

Los "componentes" de "vida", "producción" y "administración federal" C(k) y los
componentes de flujo X(k) del sistema económico, se ubican
en este Nivel. Los componentes de flujo X(k) son productos
valiosos (insumos y bienes de
consumo), los
cuales circulan por el sistema económico y una vez
degradados son volcados al medio ambiente.

Síntesis del proceso de funcionamiento de los
sistemas de medio ambiente y económico
:

  1. En la biósfera (3er. nivel): integrada
    por todos los componentes C(k) del sistema económico y
    parte de los componentes C(i) del sistema de medio ambiente, se
    distribuyen los componentes de flujo X(i)1 en el estado 1,
    los cuales provienen del 2do. nivel y están conformados,
    en su mayor parte por energía radiante con longitud de
    onda correspondiente al celeste del espectro.
  2. Durante el funcionamiento en sí, los
    componentes de flujo X(i)1 recién ingresados y
    distribuidos dentro del sistema, intervienen en
    múltiples y variados procesos de carácter "disipativo" y "no disipativo"
    tanto naturales como también correspondientes a la
    actividad económica productiva. Así, una parte
    muy significativa del total de la energía ingresada,
    interviene en procesos "disipativos", los cuales son de
    importancia vital para el mantenimiento del "orden" en la biosfera, como
    son los involucrados en los ciclos del agua (evaporación
    – precipitación) y los desplazamientos de aire
    atmosférico entre otros. En los procesos "disipativos",
    la energía – componentes de flujo X(i) – que interviene,
    no queda incorporada al sistema y al disiparse lo hace con
    valores de
    entropía mayores que a su ingreso: Así, los
    componentes de flujo ingresados en el estado 1
    como X(i)1, pasan al estado 2 que, con mayor entropía y
    como X(i)2, consisten en energía radiante en su mayor
    parte con longitud de onda correspondiente al infrarrojo del
    espectro. Otra parte de la energía se incorpora a los
    nuevos componentes de los sistemas económico y de medio
    ambiente como resultado de procesos naturales o
    tecnológicos de evolución y desarrollo.
    Esa energía almacenada, eventualmente podría
    liberarse, utilizarse o no y disiparse debido a procesos
    naturales o tecnológicos. También podría
    almacenarse y utilizarse parte de la energía que
    interviene en procesos disipativos naturales a través de
    procesos tecnológicos.

2. En la atmósfera inferior
(2do. nivel), donde se encuentran parte de los componentes
C(i) del sistema de medio ambiente, se distribuyen los
componentes de flujo X(i)1 que llegan del primer nivel
(atmósfera superior), y se opera el pasaje de otros
componentes de flujo X(i)2 que, degradados, son transferidos
desde la biósfera del tercer nivel.

3. En la atmósfera superior (1er. nivel),
el cual está integrado por parte de los componentes C(i)
del sistema de medio ambiente, se distribuyen los componentes de
flujo X(i)1 que llegan del exterior y se opera el pasaje de otros
componentes de flujo X(i)2 que, degradados, son transferidos
desde el segundo nivel.

CIBERNÉTICA Y GESTIÓN
AMBIENTAL

Sobre la cuestión ambiental existen dos
corrientes de ideas contrapuestas:

Por una parte los "ambientalistas" sostienen que existe
un límite real al desarrollo
económico del cual no es posible retornar y proponen
detener el desarrollo, pues aseguran que el mismo avance
tecnológico que lleva hacia el límite,
además provoca que ese límite se
estreche.

Por la otra parte los "desarrollistas" defienden el
criterio "liberal". Contrarios a todo tipo de regulación y
control,
sostienen que los mismos desarrollos económico,
científico y tecnológico permitirán; llegado
el momento, postergar los límites
del desarrollo.

Lo cierto es que ninguna de las dos opiniones
está respaldada por certeza alguna.

Cuando se dice que un desarrollo es sustentable, se
refiere a que puede ser sustentado por el sistema ambiental. En
este aspecto, los "ambientalistas" opinan que sería
necesario conocer cuál es el límite de desorden (o
entropía) que el sistema económico puede transferir
al medio ambiente sin consecuencias, pero lamentablemente no
alcanzan a definir el límite a que hacen referencia. Y los
"desarrollistas", despreocupados, confían en que
sabrán revolver el problema en el momento oportuno, aunque
por ahora no saben como hacerlo.

La solución a esta cuestión pasa por
conocer un criterio que permita valorar el estado de ambos
sistemas (económico y medio ambiente), para luego mantener
sus calidades o, mejor aun, aumentarlas.

El criterio que se propone es valorar la calidad del
estado de todo sistema en función de
su entropía de distribución. Se entiende que por la
aplicación de este criterio se concilian las dos posturas
contrapuestas (conservacionista y desarrollista), pues la
valoración de la calidad del estado del sistema ambiental
dará la medida de su proximidad a los límites tan
temidos por los "ambientalistas". Y la gestión
ambiental permitirá definir, desde el momento actual, los
cursos de acción
más eficaces tan buscados por los
"desarrollistas".

LA
ENTROPÍA DE DISTRIBUCIÓN

El concepto de
entropía de distribución encierra en sí
mismo la idea de que la calidad del estado de un sistema
está asociada con la eficiencia de los
procesos de distribución que se cumplen en el
mismo.

La variación de entropía de un sistema
durante un proceso de distribución resulta de la
expresión siguiente:

Donde:

C(i)o: Son los componentes estructurales del
sistema en su estado inicial (o).

X(i)1: Son los componentes de flujo distribuidos
en el sistema en su estado 1.

Si se discriminan los dos tipos de componentes: los
C(i) pertenecientes al medio ambiente, y los C(k)
del sistema económico. Resulta:

Donde:

A(d)1: Es la entropía de
distribución del sistema de medio ambiente.

E(d)1: Es la entropía de
distribución del sistema económico.

  • Desarrollo entrópico total – DET: Dados
    los sistemas económicos y de medio ambiente cada uno en
    su estado inicial y a los cuales les corresponden las
    entropías de distribución A(d)1 y
    E(d)1. Si luego, se modifican sus estados pasando a
    corresponderles valores de entropía de
    distribución A(d)2 y E(d)2; se define como
    desarrollo entrópico total: DET a la
    variación total de entropía de
    distribución expresada por la diferencia:

DET = [A(d)2 + E(d)2] – [A(d)1 +
E(d)1]

  • Desarrollo entrópico del sistema
    económico – DEE
    : Dado el sistema económico en
    su estado inicial al cual le corresponde la entropía de
    distribución E(d)1. Si luego, por cualquier
    razón (natural o no) se modifica su estado pasando a
    corresponderle valores de la entropía de
    distribución E(d)2; se define como desarrollo
    entrópico del sistema económico: DEE
    a su
    diferencia.

DEE = E(d)2 – E(d)1

  • Impacto ambiental – IA: Dado el sistema de
    medio ambiente en su estado inicial al cual le corresponde la
    entropía de distribución A(d)1. Si luego,
    por cualquier razón (natural o no) se modifica su estado
    pasando a corresponderle un valor de la
    entropía de distribución A(d)2; se define
    como impacto ambiental: IA a su diferencia:

IA = A(d)2 – A(d)1

DESARROLLOS ECONÓMICOS

El sistema económico está constituido por
los componente de "vida", "producción" y "administración federal".

En el componente de "vida" se encuentra el principal
elemento del sistema económico: el Hombre. El
es el sujeto al cual va dirigido todo ordenamiento
económico-social y además es su
ejecutor.

Para satisfacer las necesidades del hombre, es que
se constituyen los sistemas económicos. Luego, de un
repaso de sus necesidades, surgen las prioridades de todo
desarrollo económico. Esas necesidades, ordenadas por
prioridad, son:

a) Funcionamiento: El funcionamiento consiste en
vivir, eso sólo se consigue manteniendo la salud dentro de un ambiente
saludable.

b) Calidad del funcionamiento: La calidad del
funcionamiento del ser humano viene dada por la calidad de su
propio estado y la del estado del medio ambiente.

c) Evolución: El funcionamiento dentro del
estado de mayor calidad, tiene por objeto hacer posible la
evolución del ser humano.

Tipología de los desarrollos
económicos
: Para cada desarrollo económico,
podrá calcularse los valores de
"desarrollo entrópico del sistema económico: DEE" y
de "impacto
ambiental: IA". Y los valores de "desarrollo entrópico
del sistema económico: DEE", dan la medida del orden que
cada desarrollo introduce al mismo, y los valores de "impacto
ambiental: IA" miden el desorden u orden que se introduce al
medio ambiente.

Así, podría tipificarse los distintos
desarrollos económicos y ponderarse sus respectivos
impactos ambientales.

1) Viviendas y urbanismo: Con los desarrollos
urbanos y la construcción de viviendas se desarrolla el
componente de "vida" de una región, ello implica el
reemplazo de otros elementos que pertenecían al medio
ambiente o al sistema económico. Por su parte, el
funcionamiento de las nuevas viviendas, producirá la
circulación de nuevos componentes de flujo, los cuales
–una vez degradados-, se vuelcan al medio
ambiente.

El valor del "desarrollo entrópico del sistema
económico: DEE", mide la variación de la
entropía de distribución del sistema de "vida" como
resultado de la construcción.

La calificación de su efecto es casi siempre: muy
favorable.

El valor del "impacto ambiental: IA", mide la
variación de la entropía de distribución del
medio ambiente por efecto de la construcción en sí,
y de su funcionamiento. La calificación de su efecto por
la construcción en sí, y por su funcionamiento:
suelen ser, casi siempre: desfavorables.

2) Generación de Energía: Con la
construcción de generadores de energía se
desarrolla el componente de "producción" de una
región, ello implica el reemplazo de otros elementos que
antes pertenecían, por lo general, al medio
ambiente.

Su funcionamiento producirá la circulación
de nuevos componentes de flujo: unos valiosos (energía)
para su utilización, y otros serán desechos que se
vuelcan al medio ambiente.

El valor del "desarrollo entrópico del sistema
económico DEE", mide la variación de la
entropía de distribución del sistema de
"producción" resultado de su construcción y
funcionamiento. La calificación de su efecto es casi
siempre: muy favorable.

El valor del "impacto ambiental: IA", mide la
variación de la entropía de distribución del
medio ambiente por efecto de la construcción en sí,
y de su funcionamiento. La calificación de su efecto por
la construcción en sí es casi siempre: desfavorable
moderado. Y por su funcionamiento: muy desfavorable en las
generadoras térmicas por su emisión de gases a la
atmósfera, y favorable en los casos de aprovechamiento de
energías disipativas del medio ambiente
(hidroeléctricas, eólicas, fotoeléctricas,
marológicas, etc.)

3) Producción agropecuaria: Con la
habilitación de tierras para agricultura se
desarrolla el componente de "producción" de una
región, ello implica el reemplazo de otros elementos que
pertenecían (en general) al medio ambiente.

Su funcionamiento producirá la circulación
de nuevos componentes de flujo: unos valiosos (alimentos y otros
productos primarios) para su utilización, y otros
serán desechos que se vuelcan al medio
ambiente.

El valor del "desarrollo entrópico del sistema
económico: DEE", mide la variación de la
entropía de distribución del sistema de
"producción" resultado de su construcción y
funcionamiento. La calificación de su efecto es casi
siempre: muy favorable.

El valor del "impacto ambiental: IA", mide la
variación de la entropía de distribución del
medio ambiente por efecto de la construcción en sí,
y de su funcionamiento. Las calificaciones de sus efectos por la
construcción en sí y por su funcionamiento pueden
ser favorables o desfavorables en función de la calidad
del estado de la parte del medio ambiente reemplazada.

4) Producción industrial: Con el
asentamiento de industrias se
desarrolla el componente de "producción" de una
región, ello implica el reemplazo de otros elementos que
antes podían pertenecer al medio ambiente y al sistema
económico.

Su funcionamiento producirá la circulación
de nuevos componentes de flujo: unos valiosos "productos
industriales" para su utilización, y otros serán
desechos que se vuelcan al medio ambiente.

El valor del "desarrollo entrópico del sistema
económico: DEE", mide la variación de la
entropía de distribución del sistema de
"producción" resultado de su construcción y
funcionamiento. La calificación de su efecto es casi
siempre: muy favorable.

El valor del "impacto ambiental: IA", mide la
variación de la entropía de distribución del
medio ambiente por efecto de la construcción en sí,
y de su funcionamiento. Los efectos de la construcción en
sí suelen ser de menor significación. Y, por su
funcionamiento resultan, casi siempre, desfavorables.

5) Transportes: Con el desarrollo de la red de transporte
crece el componente de "producción" de una región,
ello implica el reemplazo de otros elementos pertenecientes al
medio ambiente.

Su funcionamiento facilitará la
circulación de nuevos componentes de flujo: unos valiosos
(productos comerciales) para su utilización, y otros
serán desechos producidos por el funcionamiento de los
medios de
transporte, volcados al medio ambiente.

El valor del "desarrollo entrópico del sistema
económico: DEE", mide la variación de la
entropía de distribución del sistema de
"producción" resultado de su construcción y
funcionamiento. La calificación de su efecto es casi
siempre: muy favorable.

El valor del "impacto ambiental: IA", mide la
variación de la entropía de distribución del
medio ambiente por efecto de la construcción en sí,
y de su funcionamiento. Los efectos de la construcción en
sí, suelen ser desfavorables moderados, Y por su
funcionamiento resultan, en general, muy
desfavorables.

GESTIÓN AMBIENTAL

La gestión
ambiental no estará dirigida a impedir el desarrollo
económico, sino a impulsarlo y beneficiarlo en forma
pródiga a través de las ventajas que ofrece, a toda
economía,
el progresivo aumento de la calidad del medio
ambiente.

La gestión ambiental consiste en desarrollar dos
tipos de acciones:

1) Acciones tendientes a minimizar "el impacto
ambiental": Se busca disminuir en todo lo posible, los
impactos ambientales producto del
funcionamiento del sistema económico.

Lograr eso implica aislar los componentes residuales
(desechos de funcionamiento) del ambiente, y llevarlos a un
estado tal en el que no interfieran con el funcionamiento del
medio ambiente. Las modernas tecnologías se dirigen a la
resolución de este tipo de problemas, y en muchos casos ya
han conseguido éxito
en la depuración de efluentes y residuos industriales y
domiciliarios.

El problema más grave y sin resolver aún,
es el que provoca la generalizada utilización de
combustibles fósiles para la generación de
energía, debido a la emisión de gases a la
atmósfera. No obstante, es de esperar un inminente salto
evolutivo importante sobre esta cuestión.

2) Acciones tendientes a mejorar la calidad del medio
ambiente: Son aquellas acciones que producen el aumento del
valor negativo de la entropía de distribución del
medio ambiente.

Estas acciones pueden referirse tanto a la
construcción de nuevos elementos que mejoran el
funcionamiento en sí del medio ambiente como a las que
permiten aprovechar la energía en el estado en que se
encuentra antes de disiparse.

– Entre las acciones que mejoran el funcionamiento en
sí del medio ambiente, pueden citarse las obras de:
promoción de la vida animal (hombre
incluido), diseño
eficiente para uso territorial, forestación,
recuperación de suelo y aguas
degradados, regulación de recursos
hídricos, etc.

– Las acciones que permiten aprovechar la energía
en el estado en que se encuentra en la Naturaleza,
corresponden a obras de generación de energía:
hidroeléctrica, eólica, mareomotriz, solar,
etc.

CIBERNÉTICA Y CONTROL
AMBIENTAL
:

El control ambiental consiste en verificar
periódicamente (por ejemplo anualmente) la
evolución del valor de la entropía de
distribución del sistema ambiental global. El seguimiento
de esos controles permitirá proyectar y luego evaluar los
resultados, para afinar nuevas proyecciones a cotejar con los
efectos que se vayan produciendo. De esta manera, la
gestión de control será una herramienta de suma
eficacia para
conseguir vivir en un Mundo de calidad creciente.

 

Jorge Marcelo Ferro

Partes: 1, 2
 Página anterior Volver al principio del trabajoPágina siguiente 

Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

Categorias
Newsletter