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USO DE ENERGÍA
 
INSTITUTO  TECNOLÓGICO METROPOLITANO

















En Medellín, las microempresas suman cerca de 95.000 establecimientos —algo así como el 96% del tejido empresarial de la ciudad—, que en su mayor parte se encuentran en barrios de bajos ingresos y generan alrededor del 50% del empleo de la ciudad. Estas cifras nos llevaron a estudiar cómo las microempresas usan la energía y cómo pueden hacerla rendir más. La investigación fue posible gracias a la alianza CIIEN (Centro de Investigación e Innovación en Energía).


"Obras son amores y no buenas razones"


El proyecto se llamó "Uso racional y eficiente de energía en unidades microempresariales de Medellín (URE en UME)", y se propuso encontrar innovaciones tecnológicas y diseñar un modo sostenible de administrar la energía, mediante soluciones prácticas y económicas, para mejorar su productividad y competitividad, así como la calidad de vida de sus empleados, las comunidades y el medio ambiente.


Aspectos sociales y económicos


Los escasos estudios sobre las microempresas en el país no se refieren al uso que estas hacen de la energía. Resulta obvio que, desde el punto de vista económico, según el cual el consumo de energía es un indicador de crecimiento, no se les asigna un papel significativo en dicho crecimiento y menos aún en cuanto a la importancia que puede tener para su competitividad el uso racional y eficiente de energía, que consiste no solo en la mejora técnica de equipos e instalaciones sino también en pequeños cambios en las prácticas culturales. Todo lo anterior significa que a las microempresas en Colombia aún no se les reconoce como un actor para tener en cuenta a la hora de diseñar y desarrollar programas de eficiencia energética, como los contemplados en la ley Proure.


De los rasgos socioeconómicos característicos de las microempresas en Medellín cabe destacar la informalidad empresarial y laboral; la doble función de las viviendas como sitio de habitación y de negocio; la fuerte presencia de la mujer al frente de las actividades domésticas y empresariales; la participación del grupo familiar como fuerza de trabajo, y el relativo bajo nivel de educación formal de propietarios y empleados, que en su gran mayoría a duras penas alcanzan el nivel de básica secundaria. Estas características representan una seria limitación para el desarrollo de las empresas, porque las hace débiles a la hora de defender y negociar sus intereses.


En estas condiciones, el uso de la energía se está haciendo sin control suficiente para que rinda mejor. Es urgente poner en marcha programas que permitan superar comportamientos culturales despilfarradores. Dichos programas deben apuntar, mediante una actividad de información y educación permanente, a lograr un cambio en el comportamiento individual y colectivo de los usuarios, pues, como se ha demostrado, el solo cambio de comportamientos culturales puede significar un ahorro hasta del 30% en el valor de la factura de los servicios de energía. Un ejemplo de este tipo de soluciones es la cartilla "Don Próspero: las 21 claves del microempresario exitoso que hace uso eficiente de la energía", producto de nuestro estudio, destinado a la educación de los microempresarios. Su contenido y diseño gráfico tuvieron en cuenta las características socioeconómicas y culturales antes señaladas. Al final de este artículo se verá cómo la cartilla puede contribuir a lograr cambios pequeños pero significativos en el comportamiento de los microempresarios en su vida cotidiana.


Dado el panorama anterior, la propuesta de un modelo de gestión energética se constituye en uno de los grandes logros del estudio, que les reconoce por primera vez a las microempresas un lugar social y económicamente significativo en el logro del objetivo nacional de alcanzar mayor eficiencia energética.


En términos simples, un modelo de gestión es un esquema o marco de referencia para administrar instituciones u organizaciones de diverso tipo o, como sucede en este caso, un ambiente institucional para negociar y administrar programas de eficiencia energética en Medellín, donde las microempresas constituyen el foco de atención principal. Se dice que el modelo es multiagente porque en él concurren agentes de diversa naturaleza, tanto públicos (agencias del gobierno a través de normas y programas; agencias y organismos internacionales que regulan el uso de la energía en el mundo y sus consecuencias) como privados (entidades de crédito, proveedores de tecnología y servicios tecnológicos, entidades de fomento al empresarismo, e instituciones educativas como las universidades y los institutos técnicos y tecnológicos).


Se dice que el modelo es multinivel porque se pueden distinguir al menos tres niveles de responsabilidad técnica y política: uno local-regional, uno nacional y otro internacional. Los diversos agentes pueden actuar en todos los niveles de decisión o en uno en particular, gracias a sus propios recursos y capacidades o a su poder de negociación mediante acuerdos o alianzas.


El hecho de que el modelo sea de dos tiempos significa que el primer plano de interacción y negociación tiene lugar entre las microempresas y las empresas proveedoras del servicio de energía (denominadas EPSE, las cuales son los polos de la demanda y la oferta energética) y solo posteriormente entre las microempresas y el resto de los actores. Como se observa en la figura, las EPSE, a su vez, coordinan las interacciones entre las microempresas y el conjunto de agentes que componen el modelo. Un modelo de estas características está justificado porque diversos estudios técnicos han señalado que el principal obstáculo y el mayor costo de los programas de eficiencia energética en el país —que con frecuencia los han hecho fracasar— son atribuibles principalmente a la falta de coordinación de los agentes que intervienen directa e indirectamente en el sistema energético.


Aspectos técnicos y tecnológicos


Las mediciones en distintas microempresas permitieron definir consumos de electricidad y combustibles, tiempos de trabajo, propiedades de materias primas y condiciones de operación; identificar perfiles de consumo energético, y hallar alternativas tecnológicas eficientes e incluso líneas de innovación, con el fin de posibilitar el uso eficiente de la energía. Varios casos sirven de ilustración:


Los equipos de refrigeración son el principal foco de consumo de energía eléctrica en las unidades microempresariales de Medellín (UME). Las pruebas adelantadas mostraron que las innovaciones sobre equipos disponibles en el mercado pueden mejorar la eficiencia hasta lograr ahorros en el consumo energético de entre 10 y 25%, dependiendo del tipo de refrigerador usado, lo que hace posible un alto efecto positivo en programas de uso racional de energía en microempresas ubicadas en estratos de bajos ingresos. Se identificó que es posible y promisoria una línea de innovación tecnológica en refrigeración, con la capacidad tecnológica existente en la región.


Las condiciones de seguridad y salubridad están deteriorando la vida de los operarios en las microempresas, por las emisiones de contaminantes a las cuales se encuentran expuestos. Esto es extremadamente agudo cuando usan leña en estufas abiertas, caso en el cual se justifica una intervención para mejorar la eficiencia y, sobre todo, para controlar las emisiones contaminantes. La experiencia piloto con estufa eficiente de leña mostró una posibilidad de reducciones de 50% en consumo de combustible y de 55% en emisiones. Este piloto valida la conveniencia de una línea de innovación tecnológica en estufas de leña para las microempresas que las utilizan, pues además podría ser aprovechada en otras ciudades y en ambientes rurales.


La electricidad es la fuente energética menos utilizada en procesos de cocción. Los microempresarios prefieren el uso del gas natural (GN) y el gas licuado por su bajo costo y amplia disponibilidad. Se calculó que hay cerca de 883.672 kg de CO2/año que se pueden evitar. Las experiencias desarrolladas con quemadores eficientes de gas natural confirmaron que esta es otra línea de innovación con altos aportes en cuanto al uso eficiente de la energía en las UME de Medellín.


En cuanto a iluminación, se encontró que en general las condiciones de trabajo son inadecuadas debido a que están muy por debajo de los niveles de iluminación recomendados. Esto es particularmente agudo en el área de las confecciones —que es precisamente el tipo más abundante de microempresa—. Una alternativa tecnológica es remplazar los bombillos tradicionales por tubos o bombillería ahorradora de energía.


Por otra parte, también en las UME de confecciones hay un alto número de motores de pequeña potencia, para los cuales una posible alternativa consiste en implementar controles electrónicos, que anuncian ahorros energéticos del 18%.


Los problemas encontrados en las instalaciones eléctricas de las UME señalan la necesidad de disminuir los riesgos de accidentes eléctricos dentro de la zona de trabajo. De particular preocupación es la frecuente inexistencia de puestas a tierra, con el consecuente peligro de choque eléctrico para los operarios y los familiares de los microempresarios. Mejorar las instalaciones disminuye pérdidas de energía, aunque la dificultad reside en que el relativo alto costo de llevar las instalaciones a condiciones seguras no trae consecuencias económicas favorables visibles para los microempresarios.


El estudio permitió confirmar un dato ya conocido en los programas de URE: que las buenas prácticas en la manipulación de aparatos eléctricos tienen amplia recepción. Las recomendaciones sobre paradas de máquinas y uso inteligente de equipos de refrigeración o de iluminación mostraron disminuciones directas en la factura de energía eléctrica, como se deriva, por una parte, de algunos testimonios de microempresarios que asistieron a las jornadas técnicas de socialización y, por otra parte, de las mediciones y cálculos en algunas experiencias piloto. Es necesario capacitar a los dueños y trabajadores en el mantenimiento y uso adecuado de los equipos eléctricos que están a su alcance, para disminuir consumos de energía innecesarios dentro del proceso productivo de las UME o para sostener efectos deseables para la salud y la productividad (como una buena iluminación), lo que resalta el papel de la información y la capacitación.


Las estimaciones realizadas por el estudio sobre impactos del URE en UME sobre el consumo energético y sobre el medio ambiente de Medellín son de importancia evidente: una reducción o un uso más eficiente de la energía representaría miles de kilovatios ahorrados de energía eléctrica anualmente y una reducción muy significativa en la atmósfera de gases de efecto invernadero como el CO2, pero también serían una contribución a las posibilidades de éxito de las UME en cuanto a productividad y competitividad.


Variadas alternativas de URE que exhiben beneficios financieros y de seguridad para las UME han sido identificadas y en algunos casos llevadas hasta ensayos pilotos. Esas potencialidades representan un mercado promisorio de tecnologías y servicios energéticos, donde las empresas prestadoras de servicios públicos, como es el caso de Empresas Públicas de Medellín (EPM), podrían beneficiarse al pasar de un modelo de oferta puro de energía a un modelo de provisión de servicios integrados de energía. No obstante, esas relaciones mutuas de ganancia UME-EPM podrían verse limitadas debido a la existencia de barreras económicas, políticas, sociales, organizacionales y comportamentales, y a la ausencia de funcionamiento de mercados de servicios energéticos.


En este sentido, la evidencia empírica recogida en este proyecto brinda elementos de análisis para nutrir la puesta en marcha de programas específicos que promuevan el uso eficiente de energía. En el plano local, se propone que EPM asuma el papel de pivote y, en conjunto con otros actores, lidere una estrategia de URE en UME ubicadas en estratos de bajos ingresos de la ciudad. En el plano nacional, como en el caso del Proure, debería ser extendido al universo microempresarial, hacerlo explícito a este sector en conjunto con las propuestas para el sector residencial y las pymes y visibilizar los impactos que pueden derivarse del uso racional y eficiente de energía generalizado.


Además de los resultados a que se refieren los párrafos anteriores, se lograron otros que tienen que ver con nuevos desarrollos tecnológicos. Las experiencias piloto demostraron que se pueden obtener mejoras en:


1. Refrigeradores comerciales de dos tipos: botellero vertical, en los que las mejoras pueden sobrepasar el 20% de ahorro energético, y tipo vitrina horizontal, con ahorros superiores a 10% en consumo energético.


2. Quemadores eficientes de gas, en los que las mejoras en relación con los convencionales son de alrededor del 10% en consumo energético.


3. Estufas eficientes de leña de tipo industrial, en las que se logra una reducción de 50% en consumo energético y de 55% en emisiones tóxicas.


Complementariamente, los pilotos en iluminación permitieron dar orientaciones para la aplicación de diversas tecnologías de iluminación eficientes en las condiciones de las UME y, junto con uno de los pilotos en refrigeración, lograron un efecto demostrativo y de valoración de algunas buenas prácticas para la eficiencia energética en las UME.


Formación de talento humano para la investigación y la gestión tecnológica.


En este aspecto, el proyecto permitió lo siguiente:


1. Dos integrantes del equipo adelantaron estudios de maestría y desarrollaron sus tesis en subtemas del proyecto, como economía de la eficiencia energética y gestión tecnológica industrial.


2. Algunos miembros del equipo investigador orientaron una monografía en la Especialización en Gestión Energética Industrial del ITM, que fue articulada a las Jornadas Técnicas y al piloto en refrigeración.


3. Cuatro estudiantes de Ingeniería Mecánica y cuatro de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Antioquia generaron o elevaron su capacidad investigativa como auxiliares de investigación, desempeñándose en búsqueda de información tecnológica, como facilitadores en la capacitación a los microempresarios, en mediciones de campo y de laboratorio y en análisis de datos y resultados. Tres de ellos ya recibieron su grado en Ingeniería Mecánica (dos fueron vinculados a Haceb, una de las empresas con las que se interactuó durante el proyecto) y uno en Ingeniería Eléctrica. Una de ellas, de Ingeniería Eléctrica, fue invitada a realizar su práctica profesional en Cementos Argos, donde se desempeñó en un proyecto de URE para la planta de Río Claro.


4. Una estudiante de Tecnología en Gestión Administrativa, del ITM, participó en el proyecto en calidad de asistente administrativa con participación no solo en la gestión del proyecto, tanto interna en el ITM como con los microempresarios, sino también en la elaboración de los informes de avance y final.


¿Cómo se llegó allá?


La decisión de realizar el estudio fue el resultado de la toma de conciencia sobre el uso racional y eficiente de la energía (URE) y sus implicaciones sociales, sobre las cuales poco se ha investigado, como en el caso de los usuarios con menores ingresos, los cuales obtienen beneficios, pues aprenden a reducir el costo de su canasta energética. Este impacto es mayor en aquellos casos en que los individuos o sus familias elevan significativamente su consumo de energía como consecuencia del desarrollo de diversas actividades económicas en sus viviendas, con el fin de autogenerarse los ingresos y el empleo que no pueden obtener en la economía formal; en estos casos, el URE puede incrementar su productividad y competitividad en el mercado, permitiéndoles disponer de dinero para satisfacer sus necesidades básicas, al tiempo que les facilita la generación de condiciones económicas favorables para el pago oportuno de la cuenta de servicios a la empresa prestadora del servicio de energía y, consecuentemente, les ayuda a reducir las posibilidades de pasar de la legalidad a la ilegalidad en el uso de la electricidad.


En muchos casos, como se observó en este estudio, el uso ineficiente de la energía por las UME, derivado de malas prácticas de consumo, del desconocimiento de prácticas de calidad en la producción y del inadecuado mantenimiento de equipos eléctricos, de gas y de redes internas, conduce a las empresas a adquirir una canasta energética más costosa desde el punto de vista económico y social, con elevación de sus costos de producción y la baja en el nivel de competitividad de sus productos en el mercado. Además, el uso inadecuado de la energía incrementa los niveles de insalubridad y los riesgos para la seguridad física de las personas, tanto por las manipulaciones incorrectas de los equipos como por la precariedad de las instalaciones energéticas, lo cual pone en peligro la misma supervivencia de las empresas y la de sus trabajadores y llega incluso a amenazar el entorno en donde las UME se localizan.


Con el fin de facilitar la solución a este tipo de problemas, el estudio adoptó un enfoque del consumo de energía, que consiste en establecer líneas de innovación tecnológica dirigidas a generar opciones prácticas y económicas diferentes al uso ineficiente de la energía por parte de las UME, y el diseño de un modelo integrado de gestión energética que permita mejorar la competitividad de estas unidades productivas y proporcione la sostenibilidad del servicio.


El estudio se desarrolló en cuatro etapas:


1. Establecimiento del perfil energético de los microestablecimientos de los estratos 1, 2 y 3 de Medellín, a partir de encuestas y estudios de caso. En esta etapa se realizaron las siguientes actividades:


a. Se extrajo una muestra representativa de microestablecimientos, a la cual se le aplicó una encuesta que permitió conocer los consumos mensuales de energía por tipo de actividad económica y características de los procesos de producción o prestación de servicios.


b. A partir de los datos más significativos en pérdidas de energía, se hicieron estudios de caso que permitieron realizar diagnósticos detallados de la eficiencia termodinámica de equipos y electrodomésticos y se evaluaron instalaciones y procesos productivos o de prestación de servicios, para medir directamente sus niveles de eficiencia energética.


2. Desarrollo experimental y evaluación de las soluciones tecnológicas para disminuir el uso ineficiente de energía. Las actividades en esta etapa fueron:


a. Se realizaron pruebas experimentales de alternativas tecnológicas, para valorar su eficiencia energética.


b. Se evaluaron y seleccionaron también tales alternativas tecnológicas desde los puntos de vista de beneficio económico, comercial y social.


c. Se elaboraron los prototipos de las alternativas tecnológicas seleccionadas y se les aplicaron pruebas experimentales.


3. Diseño y aplicación de pruebas piloto para llevar dichos prototipos a escala de producción de los microestablecimientos. Actividades realizadas:


a. Se establecieron los criterios de selección de microestablecimientos para aplicación de pruebas piloto.


b. Se introdujeron, operaron, normalizaron y evaluaron, desde el punto de vista de su eficiencia energética, los prototipos en los procesos productivos en tiempo real.


c. Se elaboraron los manuales técnicos y las guías de uso de las soluciones tecnológicas seleccionadas.


4. Diseño de un modelo de gestión energética para promocionar, fomentar y dar sostenibilidad a las innovaciones alcanzadas, en grandes grupos de microestablecimientos.


Actividades desarrolladas en esta etapa:


a. Se identificaron los agentes que deben interactuar en el proceso.


b. Se definieron los niveles de actuación de los agentes sociales, públicos y privados, que conformarían el modelo.


c. Se diseñó e implementó un plan de gestión que les permitiría a los microestablecimientos acceder de modo económico a las nuevas tecnologías de uso eficiente de energía.


d. Se diseñaron y concertaron los mecanismos e instrumentos de coordinación de los agentes en el modelo.


¿Quiénes hicieron el estudio?


Este proyecto se enmarcó dentro del Centro de Investigación e Innovación en Energía (CIIEN), cuyos socios son EPM, la Universidad de Antioquia, la Universidad Nacional, la Universidad Pontificia Bolivariana y el Instituto Tecnológico Metropolitano.


El proyecto se inició en octubre de 2009 y concluyó en junio de 2011. Su dirección estuvo a cargo del doctor Germán Moreno Ospina, actual gerente de la firma Conocimiento y Servicios de Ingeniería (Conoser), primera empresa derivada (o spin-off) de una universidad pública, especializada en ofrecer servicios de ingeniería eléctrica a empresas privadas y al sector público.


La investigación se desarrolló de manera interdisciplinaria, es decir, en su ejecución participaron profesionales de diversas áreas de la ingeniería (ingenieros electricistas, electrónicos, químicos y mecánicos), las ciencias sociales (economistas, sociólogos y trabajadores sociales) y las ciencias administrativas (administradores de empresas y tecnólogos administrativos), así como investigadores del Grupo de Manejo Eficiente de la Energía (GIMEL) y del Grupo de Ciencia y Tecnología del Gas y Uso Racional de la Energía (GASURE), de la Universidad de Antioquia, del Grupo de Investigación en Tecnologías Energéticas (GITER) y del Grupo CTS+i, del Instituto Tecnológico Metropolitano.


Algunos profesionales del Área de Mercadeo, de Transmisión y Distribución de Energía y de la Subdirección de Investigación y Desarrollo de Negocios Energía de Empresas Públicas de Medellín participaron como asesores del proyecto.


En las pruebas de laboratorio y en los pilotos de soluciones tecnológicas, diversos consultores tuvieron un papel importante.


Utilidad del estudio en la vida cotidiana


Como se señaló anteriormente, los microempresarios pueden ser más eficientes en el consumo de energía, más productivos y competitivos empresarialmente, garantizar una mejor calidad de vida a sus empleados, familias y comunidades barriales y contribuir a conservar y mejorar el medio ambiente, si a las mejoras y cambios tecnológicos necesarios en equipos y nuevas instalaciones suman cambios positivos en sus maneras individuales y grupales de consumir energía. En efecto, estos cambios comportamentales pueden conducirlos a obtener ahorros hasta de un 30% en promedio en la factura de servicios, como varios estudios lo han demostrado.


A partir de esta convicción, y para contribuir a ello, uno de los productos del estudio consistió en diseñar, publicar y distribuir, entre los microempresarios y sus empleados, la cartilla titulada Don Próspero: Las 21 claves del microempresario exitoso que hace uso eficiente de la energía. De manera didáctica, esta cartilla ofrece consejos prácticos para conseguir la eficiencia energética en la vida cotidiana, en temas como iluminación, cocción, refrigeración y manejo adecuado de motores.


En busca del mismo objetivo, el modelo de gestión energética propuesto contempla el desarrollo de campañas informativas y programas de educación permanente. En conclusión, el éxito del URE en UME implica que los microempresarios introduzcan cambios en sus prácticas productivas y culturales que garanticen un equilibrio sostenible entre costos y beneficios de la energía, pero para lograrlo requieren estar apoyados por una sólida red de actores públicos, privados y comunitarios.





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