Ecodiseño de un sistema acuapónico en el método de película nutritiva a partir del uso de materiales nativos de la Región Caribe colombiana

La acuaponía, al ser un cultivo binario, tiene gran potencial para aportar en la solución de la crisis de escasez de recursos existente en el planeta, pues contribuye en la optimización de agua potable, de terrenos aptos para el cultivo y de los alimentos en sí, además es considerado el sistema de cultivo más eficiente en términos de producción. Sin embargo, se descubrió que muchos de los materiales que se usan en esta práctica, son perjudiciales para el ambiente, para las plantas y peces del cultivo al igual que para el consumidor final. En esta investigación se busca desarrollar un modelo para un sistema acuapónico con menores impactos, menor costo y con materiales ecológicos, para ello se hace uso del eco diseño como metodología, para realizar mejoras desde la etapa inicial del ciclo de vida del sistema, aplicando herramientas como el diferencial semántico, el análisis del ciclo de vida y el análisis del costo del ciclo de vida, además de una herramienta de cuantificación de los impactos ambientales; partiendo de esto se elaboró un modelo digital, cuyo funcionamiento fue probado y validado con lo cual se demostró que haciendo uso de materiales ecológicos presentes en la región caribe colombiana y del ecodiseño, se logró la disminución de las cargas ambientales, que pasaron de 331 a 58 kg de CO2, se redujeron los costos de producción a lo largo del ciclo de vida, además, de los aportes a la seguridad alimentaria y a la sostenibilidad de la acuaponíaRESUMEN...................................................................................................................................10ABSTRACT.................................................................................................................................111. INTRODUCCION ..............................................................................................................122. OBJETIVOS........................................................................................................................142.1. OBJETIVO GENERAL:........................................................................................... 142.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:.................................................................................. 143. REVISION BIBLIOGRAFICA.........................................................................................163.1 JUSTIFICACION............................................................................................................ 163.2. PERSPECTIVA TEORICA.......................................................................................... 214. ESTADO DEL ARTE.........................................................................................................315. MATERIALES Y METODOS ..........................................................................................385.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACION Y VARIABLES DE ESTUDIO....................... 385.2 DEFINICION DE LA MUESTRA ................................................................................. 405.3 INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE INFOMACIÓN................................... 415.3.1 Diferencial semántico................................................................................................ 415.3.2. Análisis del ciclo de vida ACV ............................................................................... 425.3.3 ACCV análisis del costo de ciclo de vida................................................................. 445.4 ANALISIS DE LA INFORMACION OBTENIDA ...................................................... 455.5 ETAPAS............................................................................................................................ 476. RESULTADOS ...................................................................................................................486.1 SELECCIÓN DE LOS MATERIALES ALTERNATIVOS........................................ 486.2 HERRAMIENTAS DEL ECODISEÑO PARA EL DESARROLLO DEL MODELO ESTRUCTURAL ................................................................................................................... 506.2.1. Resultados del diferencial semántico...................................................................... 506.2.2. Resultados del ACV ................................................................................................. 516.2.3. Evaluación de los costos durante la vida útil del sistema (ACCV)...................... 636.3 DISEÑO DIGITAL DEL PROTOTIPO PARTIR DE LOS MATERIALES DE MENOR COSTO E IMPACTO AMBIENTAL.................................................................. 676.3.1 Parámetros de diseño................................................................................................ 676.3.2. Características generales del prototipo digital...................................................... 686.3.3. Prueba y validación.................................................................................................. 717. CONCLUSIONES.......................................................................................................... 769. BIBLIOGRAFIA.....................................................................................................................79ANEXOS......................................................................................................................................86Anexo 1 . Braingstorming...................................................................................................... 86Anexo 2. Selección y unificación de ideas ............................................................................ 87Anexo 3. Estudio de mercado................................................................................................ 88Anexo 4. Pliego de condiciones.............................................................................................. 92Anexo 5 Mapa de empatía..................................................................................................... 93Anexo 6. Impacto ambiental de la acuaponía tradicional .................................................. 94Anexo 7. Costo de fabricación recurrente ........................................................................... 95Anexo 8. Desglose del LCCA................................................................................................. 96Anexo 9. LCCA de la investigación...................................................................................... 97Anexo 10. Vista a detalle ....................................................................................................... 99Anexo 11. Plano de montaje (ensamble) ............................................................................ 100Anexo 12. Vista frontal y lateral del prototipo.................................................................. 101APENDICE................................................................................................................................102PregradoIngeniero(a) IndustrialTrabajos de Investigación y/o Extensió