Ejercicios: Los residuos y el impacto ambiental

¿Qué diferencia hay entre residuo domiciliario, residuo industrial y residuo peligroso? Pon un ejemplo de cada tipo.

La pirámide representa la jerarquía de la gestión de residuos, de la opción más deseable (1, arriba) a la última opción (5, abajo). Asigna a cada nivel su estrategia: relleno sanitario, prevención, reciclaje, reutilización y valorización energética.

¿Qué condiciones geológicas debe reunir el terreno donde se instala un relleno sanitario? Considera la permeabilidad de las rocas, la profundidad del nivel freático y las pendientes.

¿Qué es el reciclaje y qué tres materiales de origen mineral se reciclan con gran ahorro (vidrio, aluminio, acero)? ¿Qué recurso geológico se conserva en cada caso?

¿Qué es un punto limpio y qué tipos de residuos acepta que no deben ir al basurero común?

¿Qué es el compostaje y qué fracción de los residuos urbanos aprovecha? ¿Qué producto se obtiene y qué uso tiene?

¿Qué es la valorización energética de los residuos y en qué se diferencia del reciclaje de materiales? ¿Qué posición ocupa en la jerarquía de gestión?

¿Qué son los residuos de construcción y demolición y qué parte de ellos (áridos, metales, madera) puede reutilizarse o reciclarse?

Un vertedero sin sellar genera lixiviados que terminan contaminando el acuífero. Explica qué son los lixiviados y describe el sistema de barreras (capa arcillosa, geomembrana, geotextil, drenajes) de un vertedero moderno.

La economía circular propone que los residuos se conviertan en materia prima de otros procesos. Pon dos ejemplos reales y explica qué recursos geológicos se ahorran en cada caso.

Los proyectos de obra pública deben incluir medidas de mitigación y, cuando el daño no se puede evitar, de compensación. Distingue ambos tipos de medidas con un ejemplo relacionado con la construcción de un embalse.

Los vertederos generan biogás al descomponerse la materia orgánica. Explica su composición principal, cómo se capta y qué dos destinos tiene (quema en antorcha o aprovechamiento energético), y por qué no debe liberarse a la atmósfera.

Reciclar aluminio ahorra en torno al $95\ \%$ de la energía necesaria para producirlo desde la bauxita. Explica de dónde viene ese ahorro (electrólisis frente a refundición) y qué recursos y emisiones se evitan.

Las pilas, el aceite usado y los neumáticos requieren una gestión específica. Explica qué los hace peligrosos o problemáticos y qué sistema de recogida existe para cada uno.

Describe el sellado y la clausura de un relleno sanitario (cobertura impermeable, capa vegetal, captación de biogás y de lixiviados) y explica qué controles se mantienen durante la etapa post-clausura.

Una autopista nueva atraviesa un valle agrícola. Resume las fases del estudio de impacto ambiental (alternativas, inventario, identificación de impactos, medidas, vigilancia) y qué se decide en cada una.

Un consorcio proyecta instalar una planta solar fotovoltaica sobre las 15 hectáreas de un relleno sanitario de residuos sólidos urbanos sellado hace solo cuatro años. El proyecto prevé cimentar las hileras de paneles mediante hincado convencional de perfiles de acero a dos metros de profundidad y canalizar el cableado en zanjas estándar.

1. a) Explica los dos procesos biogeoquímicos y mecánicos que originan asentamientos diferenciales en la masa de un relleno sanitario y predice qué consecuencias tendrán sobre la estructura rígida de soporte de los paneles fotovoltaicos.
2. b) Justifica técnicamente por qué el hincado de perfiles metálicos y la apertura de zanjas representan un peligro grave para la integridad de la barrera de impermeabilización (geomembrana de polietileno de alta densidad) y para los sistemas de desgasificación pasiva del biogás acumulado.
3. c) Diseña dos modificaciones técnicas (una referida al sistema de cimentación y otra al diseño de las canalizaciones y estructuras de soporte) que hagan viable y segura la instalación solar fotovoltaica sin comprometer el sellado del relleno sanitario ni generar riesgo de deflagración de metano.

Una multinacional tecnológica comercializa audífonos inalámbricos cuya batería de iones de litio se encuentra embebida en resina epoxi dentro de una carcasa de policarbonato termosellada. Cuando la batería agota su vida útil (alrededor de los 2 años), el dispositivo deja de funcionar y el 90 % de los usuarios lo desecha en la basura domiciliaria.

1. a) Analiza desde el principio de Responsabilidad Extendida del Productor (REP) qué costos económicos, ambientales y de seguridad laboral está externalizando el fabricante hacia las municipalidades y las plantas de tratamiento de residuos sólidos domiciliarios (RSD).
2. b) Diseña tres medidas de ecodiseño obligatorias para este producto que incidan directamente sobre la prevención, la separabilidad de componentes y la reparabilidad, justificando el beneficio ambiental de cada una.
3. c) Evalúa un compromiso técnico (trade-off) derivado de tu rediseño: ¿cómo afecta la sustitución del termosellado estanco por uniones mecánicas desmontables a la durabilidad frente al sudor/agua (índice IPX) del producto? Justifica cómo resolverías ese conflicto sin anular la reciclabilidad.

Una asociación de municipios insulares genera anualmente 150.000 t de residuos sólidos urbanos con una composición media en peso del 44 % de materia orgánica húmeda, 16 % de plásticos no reciclables, 14 % de papel y cartón, y 26 % de otros materiales. El relleno sanitario actual colmatará en 18 meses y el espacio insular disponible es mínimo. Se plantea la construcción urgente de una planta incineradora con valorización energética (WTE).

1. a) Analiza la composición de los residuos y predice qué problemas termodinámicos (poder calorífico inferior) y de combustión surgirán si la masa de residuos se alimenta a los hornos sin una recolección selectiva previa y eficiente de la materia orgánica.
2. b) Compara el vector de contaminación más crítico de la incineración (emisión de dioxinas, furanos y gestión de cenizas volantes) frente al del relleno sanitario (generación de lixiviados y emisiones fugitivas de metano con alto potencial de calentamiento global). Explica qué barreras tecnológicas de depuración de gases exige la ley para que la incineradora sea ambientalmente admisible.
3. c) De acuerdo con la jerarquía europea de residuos, razona para qué fracción específica del flujo de residuos está justificada la incineración con valorización energética y rebate la afirmación de que «quemar basura desalienta el reciclaje».

Una región debe ubicar con urgencia una planta de valorización energética y tratamiento de lodos de plantas de tratamiento de aguas servidas que procesará 200.000 t anuales. Tras los estudios técnicos iniciales, quedan dos comunas candidatas sobre la mesa:

• Comuna A: Zona rural montañosa, con baja densidad demográfica, ingreso per cápita inferior al promedio, economía basada en ganadería extensiva y un acuífero kárstico de alta permeabilidad que abastece a localidades situadas aguas abajo.

• Comuna B: Área periurbana de una gran ciudad, con alta densidad de población, ingreso per cápita medio-alto, parques industriales consolidados, buena red de autopistas y un sustrato geológico margoso prácticamente impermeable.

1. a) Analiza cómo operará el síndrome NIMBY («no en mi patio trasero») y el fenómeno LULU («usos del suelo localmente no deseados») en ambas comunas, distinguiendo la capacidad de movilización sociopolítica de cada población frente al riesgo técnico-ambiental real deducible de la geología del terreno.
2. b) Justifica cómo la toma de decisiones basada exclusivamente en minimizar el conflicto social inmediato puede dar lugar a un caso de «injusticia ambiental» (sacrificio de comunidades vulnerables) mientras que una basada puramente en la geotecnia generará un bloqueo judicial y social.
3. c) Diseña un protocolo de mediación y consenso público que supere el modelo tradicional DAD («Decidir, Anunciar, Defender») integrando participación ciudadana temprana, compensaciones territoriales no monetarias (servicios públicos, transición ecológica local) y comisiones de seguimiento ambiental vecinal.

Reto del tema. ¿Es sostenible el «metabolismo» de tu hogar? Diseña una auditoría geoambiental integradora a partir de datos reales de tu entorno doméstico.

1. Toma de datos reales: Revisa una cuenta reciente de tu casa o consulta en el Coordinador Eléctrico Nacional (coordinador.cl) la matriz energética horaria. Registra el consumo de energía en $kWh$ y estima el consumo hídrico en $m^3$ (usa el estándar de referencia de $0,13\text{ m}^3$/habitante·día si no tienes medidor).

2. Diagnóstico geológico y de impactos: Identifica las fuentes energéticas y materias primas (como $Cu$ o $Li$ en tus dispositivos), diferenciando con rigor científico entre recurso, yacimiento y reserva. Analiza la presión sobre las cuencas hídricas locales, el impacto sobre el suelo (sellado urbano, erosión) y cuantifica los residuos domésticos generados en $kg$/semana.

3. Informe y propuesta circular: Elabora un informe breve con un gráfico o diagrama de balance (entradas de agua/energía y salidas de residuos/impactos) y plantea dos medidas realistas de economía circular para mitigar la degradación edáfica y el agotamiento de recursos.

Se valorará:

• Diferenciación rigurosa y aplicación correcta de los conceptos de recurso, reserva y yacimiento.

• Precisión en el tratamiento y representación gráfica de los datos cuantitativos obtenidos.

• Justificación ambiental y viabilidad de las soluciones planteadas para el suelo, el agua y los residuos.