Laboratorio de calidad del aire urbano
El promedio anual de PM2.5 de tu ciudad es 35 µg/m³ — casi 3 veces el límite de la EPA (12 µg/m³) y vinculado a decenas de miles de muertes prematuras por año. Eres el ingeniero jefe de la ciudad. Define tus criterios y restricciones, luego construye una cartera de soluciones y simula 5 años de implementación de políticas.
📊 Condiciones de referencia
- PM2.5: 35 µg/m³ | ICA: 99 (Moderado)
- Guía OMS: 5 µg/m³ | Estándar EPA: 12 µg/m³
- Fuentes: emisiones vehiculares, industriales y combustión de combustibles
- Referencias: Documento técnico EPA AQI (2024); Directrices mundiales OMS sobre calidad del aire (2021).
Paso 1 — Define tus criterios y restricciones
Paso 2 — Selecciona intervenciones
Presupuesto usado: $0M / $60M📈 Equilibrio proyectado (si se mantiene 5 años)
⚖️ Compensaciones sociales
Las compensaciones reflejan necesidades sociales cualitativas: disrupción económica frente a equidad en salud pública.
Métricas en tiempo real
*Índice de salud (simplificado): 100 = riesgo de referencia; menor es mejor.
Calidad del aire urbano — Vista en vivo
Tendencia de concentración de PM2.5 (línea verde discontinua = tu objetivo)
📋 Registro de datos
| Mes | PM2.5 (µg/m³) | ICA | Categoría ICA | Índice de salud* | Presupuesto usado |
|---|
*El índice de salud es una estimación instruccional simplificada proporcional al PM2.5; no es una proyección clínica.
Comprensión de la ciencia y la ingeniería
🔬 Idea disciplinaria central (ETS1.A)
Las partículas PM2.5 (material particulado ≤ 2,5 µm) penetran profundamente en el tejido pulmonar, causando enfermedades cardiovasculares y respiratorias. Las fuentes urbanas incluyen emisiones vehiculares, combustión industrial y quema de combustibles.
Los criterios de ingeniería deben ser cuantificados (por ejemplo, ICA ≤ 50; presupuesto ≤ $60M) y priorizados para reflejar las necesidades de la sociedad de aire limpio equilibradas con restricciones económicas y políticas.
🔗 Concepto transversal: Sistemas y modelos
Esta simulación modela el sistema de calidad del aire de una ciudad con límites definidos (cuenca de aire urbano), componentes (fuentes de emisión) e interacciones (intervenciones que reducen las contribuciones de las fuentes).
Observa que las intervenciones tienen efectos multiplicativos: combinar un filtro industrial con controles de tráfico reduce el PM2.5 más que simplemente sumar sus porcentajes, porque atacan diferentes sectores de emisión.
⚙️ Práctica de ciencia e ingeniería
Formular preguntas y definir problemas: Antes de ejecutar la simulación, especificaste un ICA objetivo (criterio) y un presupuesto (restricción): el mismo proceso que utilizan los ingenieros para delimitar planes reales de calidad del aire.
Si tu presupuesto es $30M, ¿puedes alcanzar un ICA de 50? Si no, ¿qué te dice esto sobre la relación entre restricciones y soluciones factibles? Este es el núcleo de HS-ETS1-1.