Ingeniería de transición

La ingeniería de transición es la disciplina de ingeniería profesional que se ocupa de la aplicación de los principios de la ciencia al diseño, la innovación y la adaptación de sistemas de ingeniería que satisfacen las necesidades actuales sin comprometer los sistemas ecológicos , sociales y económicos de los que dependerán las generaciones futuras para satisfacer las suyas. Hoy en día, la seguridad es una consideración fundamental en el diseño, la operación y el uso final. La ingeniería de transición busca una consideración similar de la sostenibilidad . La ingeniería de transición es un campo transdisciplinario que aborda problemas complejos a la vez que crea oportunidades para aumentar la resiliencia y la adaptación mediante proyectos de cambio. ^{[ 1 ]}

Las profesiones de ingeniería surgen cuando aparecen nuevas tecnologías, nuevos problemas o nuevas oportunidades. Este fue el caso cuando la ingeniería de seguridad creció a principios del siglo XX para combatir las altas tasas de lesiones y muertes en el lugar de trabajo. En la década de 1960, la ingeniería ambiental surgió como una disciplina para reducir la contaminación industrial y mitigar los impactos en la salud ambiental y la calidad del agua . La ingeniería de calidad surgió con el aumento de las técnicas de producción en masa durante la Segunda Guerra Mundial y la necesidad de confirmar la calidad de los productos. Cuando los sistemas de ingeniería deben cambiar, ya sea por riesgos de falla, obsolescencia o modernización, la gestión del cambio es un proceso bien conocido. La ingeniería de transición se centra en identificar los aspectos insostenibles de los sistemas de ingeniería actualmente en funcionamiento, innovar proyectos que reduzcan los aspectos energéticos, materiales, ambientales y sociales insostenibles, y luego llevar a cabo un proceso de gestión del cambio inclusivo.

Dos problemas graves impulsan el surgimiento de la ingeniería de transición: el crecimiento exponencial de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre y la falta de crecimiento y el inminente declive de la producción de petróleo convencional, a veces caracterizado como el pico del petróleo . La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera superó el rango de 350 ppm considerado "seguro para el clima" en la década de 1990, y ahora ha excedido las 420 ppm, un nivel que la Tierra no ha conocido en 800 000  años. ^{[ 2 ]} La ingeniería de transición busca aprovechar el acceso actual a los recursos energéticos restantes de menor costo y mayor EROI para rediseñar todos los aspectos de los sistemas urbanos e industriales diseñados para adaptarse a medida que el uso de combustibles fósiles se reduce drásticamente. ^{[ 3 ]}

El reconocimiento del campo de la ingeniería de transición y la ingeniería de transición energética comenzó en 2010 cuando la profesora asociada Susan Krumdieck , de la Universidad de Canterbury , impartió la Conferencia de Prestigio de la Institución de Ingeniería y Tecnología (IET) en Nueva Zelanda . ^{[ 4 ]}

En 2014, el libro de texto de ingeniería "Principios de los sistemas de energía sostenible", del profesor Frank Kreith , incluyó el Capítulo 13 sobre Ingeniería de Transición. ^{[ 5 ]} En 2017, se invitó a la Ingeniería de Transición al Capítulo 32 del libro "Soluciones energéticas para combatir el calentamiento global". ^{[ 6 ]} En 2019, se publicó un texto completo sobre las metodologías y los principios de la ingeniería de transición, "Ingeniería de Transición: Construyendo un futuro sostenible". ^{[ 7 ]}

Desde 2015, la Ingeniería de Transición se imparte a nivel universitario mediante diversos cursos completos, talleres, conferencias y seminarios. Los cursos se han realizado en Grenoble INP (Francia), la Universidad de Ciencias Aplicadas de Múnich (Alemania), la Universidad de Duisburg-Essen (Alemania), la Universidad de Bristol (Reino Unido), la Universidad de Canterbury (Nueva Zelanda) y la Universidad Heriot-Watt (Escocia). En 2020 se ofrecieron los primeros cursos en línea de desarrollo profesional continuo para ingenieros y otros profesionales.

La idea detrás de la ingeniería de transición se originó a partir de diversas raíces, tanto técnicas como no técnicas. El concepto de desarrollo sostenible existe desde 1987 y el problema de la sostenibilidad fue un factor determinante en el desarrollo de la ingeniería de transición. El movimiento de Ciudades en Transición proporcionó mayor inspiración, ya que demostró que existían muchos grupos de personas en todo el mundo motivadas para prepararse para el pico del petróleo y el cambio climático . Las ciudades en transición y las ecoaldeas demuestran la necesidad de que los ingenieros construyan sistemas que gestionen los riesgos insostenibles y brinden a las personas opciones sostenibles . Los ingenieros tienen la obligación ética de "priorizar la seguridad, la salud y el bienestar del público" y responder a la necesidad de la sociedad de un desarrollo sostenible ^{[ 8 ].}

Los orígenes de la ingeniería de seguridad sirvieron de inspiración para la ingeniería de transición. A principios del siglo XX, los empresarios consideraban la seguridad laboral una inversión inútil y los políticos se mostraron reacios al cambio. Tras el incendio de la fábrica Triangle Shirtwaist en Nueva York, donde murieron 156 trabajadores atrapados, 62 ingenieros se reunieron para investigar cómo hacer del lugar de trabajo un entorno más seguro. Esto condujo finalmente a la formación de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Seguridad . ^{[ 9 ]}

Así como la ingeniería de seguridad gestiona los riesgos de las condiciones inseguras, la ingeniería de transición gestiona los riesgos de las condiciones insostenibles. Para que los ingenieros comprendan mejor la sostenibilidad, la ingeniería de transición define el problema como insostenibilidad. Esto es similar al problema de las condiciones inseguras, que es el objetivo de la ingeniería de seguridad. No necesariamente sabemos cómo es un sistema perfectamente seguro, pero sí sabemos cómo son los sistemas inseguros y cómo mejorarlos; lo mismo se aplica a la insostenibilidad de los sistemas. Al reducir los problemas de insostenibilidad, damos pasos en la dirección correcta ^{[ 10 ].}

El método de Ingeniería de Transición consta de siete pasos para ayudar a los ingenieros a desarrollar proyectos que aborden el cambio de actividades insostenibles. Como disciplina, la Ingeniería de Transición reconoce que las proyecciones de escenarios futuros basadas en tendencias pasadas, que parten del modelo de "continuidad de las prácticas habituales", no son válidas, ya que las condiciones subyacentes han cambiado lo suficiente con respecto a las del pasado. Por ejemplo, la proyección del suministro futuro de petróleo en 2050, a partir de datos anteriores a 2005, daría como resultado una expectativa de un aumento del 50 % en la demanda durante ese período. Sin embargo, la tasa real de producción de petróleo convencional no ha aumentado desde 2005 y se prevé que disminuya en más del 50 % para 2050. ^{[ 11 ]}

1. Historia: En primer lugar, se recopilan datos históricos y se analizan las tendencias históricas en sus contextos culturales y políticos. Se consideran todos los aspectos históricos del sistema. La ingeniería de transición investiga los efectos que la tecnología y el desarrollo social tienen sobre la demanda de energía y recursos. ¿Cómo llegamos hasta aquí? ¿Por qué estamos aquí? ¿Qué factores nos llevaron a esta situación?
2. Presente: Este paso evalúa la situación actual. Se consideran todas las capacidades actuales, inversiones, activos y el estado/antigüedad de los activos y pasivos. Se audita el uso de energía y se evalúa su comportamiento de uso final ^{[ 12 ].}
3. Futuro: Se consideran escenarios de todas las áreas de estudio para obtener una visión consensuada tanto de las trayectorias inerciales de las tendencias actuales como de las limitaciones de la capacidad de carga y la escasez de recursos. ^{[ 13 ]} Los ingenieros de transición aplican la ciencia del cambio climático, la geología del petróleo , la ecología, la hidrología, etc., para describir el "entorno operativo futuro". Determinar la probabilidad de cada resultado futuro crea un entorno operativo futuro. Esto proporciona a los ingenieros y a los responsables de la toma de decisiones restricciones con distintos niveles de riesgo. ^{[ 14 ] [ 15 ]}
4. Conceptos de cambio de rumbo: La innovación se produce en esta etapa cuando se dejan de lado las suposiciones actuales sobre el comportamiento y la economía, en favor de la consideración del entorno operativo futuro al final del período de estudio. El innovador de TE se sitúa en el futuro y utiliza las limitaciones de diseño futuras para generar conceptos realistas y viables. El concepto de cambio de rumbo no es la prospectiva.
5. Retroproyección: Se analizan los conceptos de ruptura de trayectoria para ver cómo difieren de la situación actual. En este paso, también se analizan las barreras y las estrategias para cambiar los sistemas existentes ^{[ 16 ].}
6. Eventos desencadenantes: Si bien los sistemas existentes presentan una gran inercia, si se aplica el desencadenante adecuado en el momento oportuno, es posible un cambio significativo. Los desencadenantes pueden ser eventos catastróficos, como un colapso económico, o cambios externos, como una fusión empresarial, una nueva ley o la incorporación de nuevo personal. También pueden ser proyectos de cambio diseñados específicamente. El evento desencadenante para la ingeniería de seguridad fue el incendio de la fábrica Triangle Shirtwaist. (referencia) El desafío consiste en comunicar las ventajas y los beneficios del cambio adaptativo e iniciar un evento disruptivo que permita a la organización salir de la rutina. Véase Gestión del cambio.
7. Proyectos de Transición: Finalmente, mediante la planificación de la oferta y la demanda futuras, se implementan proyectos de transformación para optimizar el uso de los recursos disponibles. Gracias a estos proyectos, la sociedad será más resiliente ante el agotamiento del petróleo y los efectos del cambio climático.

GATE inauguró su primer grupo en el Reino Unido en febrero de 2014. GATE es una institución profesional de ingeniería, una asociación de miembros y una sociedad científica, que comprende una red emergente de ingenieros y no ingenieros que comparten la idea de que los ingenieros son responsables de modificar los sistemas de ingeniería para adaptarlos a la reducción de combustibles fósiles y otros recursos no sostenibles. La ingeniería de transición es una disciplina de gestión del cambio. Al igual que la ingeniería de seguridad, la ingeniería de transición utiliza una auditoría y un inventario del diseño y la operación del sistema actual para cuantificar los riesgos para las actividades y los recursos esenciales durante un período de estudio. Este período debe ser proporcional a la vida útil de los activos involucrados en la actividad. Una actividad es cualquier cosa que el sistema de ingeniería respalde, por ejemplo, la fabricación, el tratamiento de aguas residuales, la movilidad o la conservación de alimentos . La ingeniería de transición reconoce que los métodos analíticos del análisis estratégico a lo largo del ciclo de vida están en desacuerdo con la mayoría de los análisis económicos que descuentan valores con el tiempo. El análisis estratégico llevado a cabo por los ingenieros de transición busca evitar inversiones improductivas mediante el reconocimiento de los riesgos de los recursos. Un ejemplo clásico de inversiones varadas es la pesquería de bacalao del Atlántico Norte, donde la mayor cantidad de barcos de arrastre de fondo (por ejemplo, los barcos responsables de destruir los lechos de desove del bacalao) se fabricaron en el año en que colapsaron las poblaciones de peces. ^{[ 17 ] [ 18 ]} La Asociación Global para la Ingeniería de Transición es una organización benéfica registrada con el número 1166048, registrada ante la Comisión de Caridad del Reino Unido el 14 de marzo de 2016. Es una "Organización Benéfica Incorporada" o CIO.

Publicado en noviembre de 2019 por CRC Press, Taylor & Francis. El libro de texto expone la premisa, los procesos, los métodos y las herramientas de la Ingeniería de la Transición. Incluye las historias que la profesora Susan Krumdieck ha utilizado para comprender los complejos problemas del cambio hacia la reducción del uso de combustibles fósiles. La profesora Krumdieck fue condecorada con los Honores de Año Nuevo de la Reina en 2021 con la Orden del Mérito de Nueva Zelanda por su investigación, docencia y la publicación del libro. El libro también es popular entre lectores no especializados. ^{[ 19 ]}

Ingeniería de la transición: Construyendo un futuro sostenible , Susan Krumdieck (2019) CRC Press, Taylor & Francis, Boca Raton

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