Revista Científica Unanchay (ISSN 2953-6707)
Volumen 3. Número 2. Año 2024.

La Revista Científica Unanchay, es un espacio editorializado por el Instituto Superior
Tecnológico Tecnoecuatoriano, que tiene el propósito de difundir la producción
científica en el área de ciencias de la ingeniería constituyéndose como un espacio de
referencia para la socialización de investigaciones y producciones técnicas aplicadas
a las líneas de investigación de la revista.

Tabla de Contenidos

Artículos Originales
pp.

Análisis del factor de potencia y Armónicos con la integración de energía
solar
Javier Isaías Pérez Mayorga, Franklin Israel Sánchez Gamboa

1-16

Desarrollo de un dispositivo IoT para monitoreo médico continuo mediante
adquisición de señales bioeléctricas
Ronald Rovira Jurado, Manuel Montaño, Marcia Marisol Bayas Sampedro,
Andrés Villón Quimí, Óscar Gómez Morales, Junior Figueroa Olmedo

17-34

Análisis de la infraestructura y sostenibilidad territorial en la parroquia
Cutuglagua, Ecuador
Dillan Ariel Sánchez Taimal, Lizeth Esther Tipantuña Bautista, Ángel
Velásquez-CajasCabrera

35-51

Estrategias metodológicas para la formación técnica y tecnológica
José Andrés Beltrán Ruiz1, Sharon Luathani Velasteguí Rubio

52-61

Riesgos laborales del personal de enfermería en el área de cuidados
intensivos
Vanessa Paola Grijalva Días, Eugenia Cecilia Malquin Vinueza, Richard
Andrés Cabrera Armijos

62-75

Consumo y emisiones de un MCI aplicando un proceso de descarbonizado
por HHO
Abrahan Mesías Jorque Rea, Klever Armando Tumbaco Casa

76-93

Presentación del Dossier Científico: Impacto y
Avances Tecnológicos en Diversos Sectores

Sandy Lorena Carapaz1,

El presente dossier recoge investigaciones innovadoras y relevantes en
diversos campos de la ingeniería, la salud, el desarrollo sostenible y la educación. A
continuación, se presentan los diferentes estudios, los cuales abordan desde la
calidad energética en sistemas fotovoltaicos hasta la mejora en la eficiencia de
motores automotrices, pasando por aplicaciones en IoT en el ámbito médico y el
análisis del cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Estos
estudios, a través de sus métodos rigurosos y enfoques multidisciplinarios,
contribuyen al avance de sus respectivos sectores.

Partiendo del Impacto de la Contaminación Armónica en Sistemas Eléctricos,
el cual es un estudio de caso en la planta Provefrut S.A., donde, la contaminación
armónica en sistemas eléctricos, particularmente en plantas fotovoltaicas, es una
preocupación crítica debido al potencial daño a equipos conectados. En este estudio,
se analizó la planta fotovoltaica de 1 MWp instalada por Provefrut S.A., ubicada en
Cotopaxi, Ecuador, y se evaluaron las perturbaciones generadas por inversores Kaco
Blueplanet 150TL. Los resultados revelaron que la planta fotovoltaica no presentó
incidencias armónicas negativas significativas, observándose una mejora en la
distorsión armónica total de voltaje en un 12%. El estudio confirma que la instalación
cumple con las normativas vigentes, como la RCERNNR-001/2021, y destaca una
ligera mejora en la eficiencia energética.

Otro de los puntos tratados en este volumen es la Innovación en la Salud,
donde los Dispositivo IoT para el Monitoreo de Variables Bioeléctricas integran
tecnologías innovadoras como el Internet de las Cosas (IoT) que ha permitido la
creación de dispositivos no invasivos para monitorear condiciones médicas. Este
artículo presenta un dispositivo compacto capaz de registrar parámetros vitales, como
la frecuencia cardiaca, saturación de oxígeno y temperatura corporal, usando
sensores de alta precisión. Los datos son enviados a través de Internet a una
plataforma IoT, lo que permite un monitoreo continuo por parte de personal
especializado. Este desarrollo responde a la creciente demanda de soluciones
accesibles y no invasivas para el seguimiento médico.

El siguiente campo dentro del compendio de investigaciones analiza el
Cumplimiento del ODS 11, del Desarrollo Sostenible en la parroquia de Cutuglagua
en el sur de Quito, donde, el investigador indaga la importancia de promover ciudades
resilientes y sostenibles, partiendo de las problemáticas presentes en la sociedad,

1 Instituto Superior Tecnológico Tecnoecuatoriano
Correo de contacto: ccarapaz@istte.edu.ec

evidenciando la falta de infraestructura adecuada y la escasez de espacios públicos.
A través de entrevistas y técnicas cartográficas, se identificaron los principales
desafíos para lograr un desarrollo territorial sostenible. Los resultados indican la
necesidad de una mayor acción por parte de las autoridades locales para mejorar la
calidad de vida en la parroquia.

A continuación, el artículo sobre las Estrategias Metodológicas en la Educación
Técnica y Tecnológica aborda la temática de como este tipo de formación es una
opción clave para adquirir las competencias necesarias para que el estudiante pueda
integrarse en el mercado laboral. Este estudio analiza cómo las estrategias
metodológicas impactan en el desempeño de los estudiantes de educación técnica y
tecnológica. Los resultados muestran que las metodologías activas, como el
aprendizaje colaborativo, mejoran significativamente los resultados académicos. Los
estudiantes que participaron en enfoques centrados en el alumno obtuvieron mejores
calificaciones, lo que resalta la importancia de adoptar métodos innovadores para
mejorar la motivación y reducir la deserción.

En el texto “Riesgos Laborales en el Personal de Enfermería: Un Estudio en
Cuidados Intensivos” aborda los riesgos laborales enfrentados por el personal de
enfermería en unidades de cuidados intensivos. Mediante un enfoque cuantitativo y
de corte transversal, se identificaron los principales riesgos, siendo las lesiones
musculoesqueléticas y el estrés emocional los más prevalentes. A pesar de la
capacitación recibida en manejo de riesgos, los problemas persisten, lo que señala la
necesidad urgente de implementar medidas integrales para mitigar estos riesgos,
garantizar el bienestar de los profesionales y mejorar la calidad del servicio de salud.

El dossier cierra con el articulo “Consumo y emisiones de un MCI aplicando un
proceso de descarbonizado por HHO”, el cual, parte de la problemática de las
emisiones contaminantes y el consumo de combustible en la industria automotriz
sigue siendo un desafío ambiental crucial. Este estudio evalúa el impacto de un
equipo generador de Oxihidrógeno (HHO) en la eficiencia del combustible y la
reducción de emisiones de un vehículo de 1500 cc. Los resultados muestran una
disminución significativa en las emisiones de gases contaminantes y una mejora en
la eficiencia del combustible en un 16.13%. Este hallazgo subraya el potencial de la
tecnología HHO para mejorar la sostenibilidad en la industria automotriz y contribuir a
la lucha contra la contaminación ambiental.

Este dossier refleja cómo los avances en diversos campos pueden contribuir a
la mejora de la calidad de vida, la sostenibilidad y la eficiencia tecnológica. Desde la
optimización energética hasta la innovación en el ámbito de la salud, estos estudios
destacan la importancia de la investigación aplicada para resolver problemas reales
en nuestra sociedad. A través de la integración de tecnologías emergentes y un
enfoque multidisciplinario, se están dando pasos significativos hacia un futuro más
sostenible, inclusivo y eficiente.

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Análisis del factor de potencia y Armónicos con la integración de

energía solar
Analysis of power factor and harmonics with the integration of solar

energy

Javier Isaías Pérez Mayorga1, Franklin Israel Sánchez Gamboa2

Resumen
La contaminación armónica en un sistema eléctrico puede ocasionar calentamiento y
daño en los equipos conectados, por lo que se debe tener un seguimiento para evitar
deterioro en los equipos. Provefrut S.A. una empresa ubicada en la provincia de
Cotopaxi-Ecuador cuenta con una capacidad eléctrica de 4.5 MW e instaló una planta
fotovoltaica de 1 MWp, o 900 kW sin acumuladores, con 2156 paneles solares. La
planta se conecta a 13.8 kV y reduce a 440V, 220V y 110V para alimentar equipos de
proceso. Este estudio analiza las perturbaciones generadas por seis inversores Kaco
Blueplanet 150TL de 150 kW, mediante mediciones antes y después de la instalación,
para evaluar el impacto en armónicos y calidad de energía. Los resultados indican
que la planta fotovoltaica no genera incidencia armónica negativa significativa; los
valores fuera de regulación provienen de cargas no lineales. Se observó una mejora
del 12% en la distorsión armónica total de voltaje y una ligera mejora en la distorsión
armónica total de corriente. La instalación cumple con la normativa RCERNNR-
001/2021 y el factor de potencia disminuyó marginalmente en 0.01, con un valor
mínimo de 0.74.

Palabras clave: panel solar, armónico, factor de potencia, energía eléctrica

Abstract:
Provefrut Harmonic contamination in an electrical system can cause overheating and
damage to connected equipment, necessitating monitoring to prevent equipment
deterioration. Provefrut S.A., a company located in Cotopaxi-Ecuador, has an
electrical capacity of 4.5 MW and installed a 1 MWp photovoltaic plant, or 900 kW
without batteries, comprising 2,156 solar panels. The plant is connected at 13.8 kV
and steps down to 440V, 220V, and 110V to supply power to process equipment. This
study analyzes disturbances caused by six Kaco Blueplanet 150TL inverters of 150
kW each, using measurements taken before and after installation to assess the impact
on harmonics and power quality. The results indicate that the photovoltaic plant does
not generate significant negative harmonic incidence; out-of-regulation values arise
from non-linear loads. A 12% improvement in total harmonic distortion (THD) of

1 Provefrut, Máster en Gestión de Energía, https://orcid.org/0009-0006-6471-9016
2 Instituto Superior Tecnológico Cotopaxi, Ingeniero en Electromecánica, https://orcid.org/0000-0001-
8390-6200

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Introducción

La calidad de la energía eléctrica en sistemas industriales es un aspecto crucial
para garantizar la eficiencia y la durabilidad de los equipos. Sin embargo, los
armónicos generados por cargas no lineales, como variadores de frecuencia,
iluminación LED, y dispositivos electrónicos, representan un problema recurrente.
Estos armónicos pueden provocar distorsiones en la señal eléctrica, afectar el
desempeño de los equipos y generar sanciones económicas debido al incumplimiento
de normativas. En el contexto global, numerosos estudios han analizado los impactos
de los armónicos en sistemas eléctricos con generación renovable, evidenciando
mejoras en la calidad de energía bajo condiciones específicas de diseño e
implementación (Singh et al., 2020; Luo et al., 2019).

A nivel regional, investigaciones recientes en América Latina han abordado la
integración de plantas solares fotovoltaicas en sistemas industriales, destacando su
potencial para mitigar los efectos negativos de los armónicos. Sin embargo, también
se han reportado casos donde estas instalaciones han generado nuevos desafíos
técnicos, especialmente en sistemas eléctricos no adaptados a estas tecnologías
(Rojas & Martínez, 2021).

En Ecuador, la normativa vigente, como la RCERNNR-001/2021, establece
parámetros específicos para garantizar la calidad de la energía en sistemas eléctricos
industriales, pero la implementación de plantas fotovoltaicas aún presenta
incertidumbres técnicas en cuanto a su impacto en armónicos y factor de potencia.

Razon por la cual, el presente estudio se centra en analizar el caso de Provefrut
S.A., una industria ecuatoriana con una capacidad eléctrica instalada de 4.5 MW y
una planta fotovoltaica de 1 MWp recientemente integrada. Con el propósito de
evaluar cómo esta instalación afecta la calidad de la energía y el factor de potencia,
mediante mediciones comparativas antes y después de su puesta en marcha y así,
proporcionar una base técnica para garantizar el cumplimiento normativo y optimizar
el desempeño energético del sistema eléctrico de la empresa.

La industria Provefrut, dedicada a la producción de vegetales congelados, ha
implementado una planta solar fotovoltaica de 1 MW, compuesta por seis inversores
Kaco BlueplantTL3 de 150 kW cada uno, que podrían contribuir a la generación de
armónicos y afectar la estabilidad de su sistema eléctrico (Moya, 2014, p 50-53). Antes
de la instalación de la planta solar, Provefrut operaba con una potencia instalada de
5.4 MW y una capacidad de transformación de 4.5 MW, distribuidos en siete
transformadores de 13.8 kV a 440 V, con un consumo anual de 19.366.164 kWh en
2022.(Pérez Javier & Gallardo Molina, 2023) Los motores en la sala de máquinas,
algunos de hasta 330 kW, utilizan arrancadores suaves y variadores de frecuencia,
que también generan distorsiones armónicas.

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Metodología

Para evaluar el impacto de la integración de la planta fotovoltaica de Provefrut

S.A. en la calidad de la energía y la generación de armónicos, se realizó un proceso
de medición antes y después de la instalación de los paneles solares. El equipo
utilizado para estas mediciones fue un analizador de redes eléctricas marca METREL
MI 2883, que se ve en la Fig 1 y sus características se detallan en la Tabla 1.

Figura 1

Analizador de redes METREL MI 2883.

Nota. Metrel (2020).

La tabla 1, presenta las especificaciones del equipo utilizado en el estudio y
sus rangos de apreciación, tomando en cuenta como puntos importantes la tensión,
corriente y potencia.

Tabla 1

Características del equipo utilizado en el trabajo de investigación
Parámetro Características

Tensión: TRMS, pico, factor de cresta (3 canales);

Corriente TRMS, pico, factor de cresta (4 canales);

Potencia

(Activa, reactiva, aparente); Mediciones de potencia de cumplen fielmente con IEEE
1459 (activo, no activo, fundamental, armónico, desequilibrio de la carga);
Desequilibrio, medición de parpadeos;
Análisis de armónicos e interarmónicos hasta el armónico 50, medición de la THD;
Factor de Potencia cos φ
Energía (activa, reactiva, generada, consumida);

Nota. Metrel (2020)

Se selecciona los puntos de Medición: Se identifica y selecciona los puntos
críticos de medición en los transformadores de alimentación de la planta, Dentro de
cada transformador seleccionado, se eligieron los puntos de medición más
representativos, como las barras de baja tensión y las líneas de alimentación
principales. Este enfoque asegura la captura de datos que reflejen tanto las

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

condiciones generales del sistema como las interacciones específicas entre la planta
solar y las cargas existentes. considerando su relevancia para el análisis de
armónicos y factor de potencia. Como en el estudio realizado por (Arisyadi et al., 2021)
también en el estudio realizado por (Upreti et al., 2023) presenta una metodología
similar. El analizador de redes eléctricas METREL MI 2883 fue configurado para
registrar parámetros clave como el voltaje, la corriente, el factor de potencia, y la
distorsión armónica total (THD) en voltaje y corriente. Los datos recolectados fueron
analizados y comparados mediante tablas y graficas con los estándares establecidos
en la Tabla 2.

Tabla 2

Normativas utilizadas dentro del trabajo de investigación

Normativa Descripción
Parámetro
evaluado

Valor máximo
permitido

IEEE 519-2014
Estándar para límites de
armónicos en sistemas
eléctricos. (IEEE,2014)

THD de Voltaje 8%

ARCONEL
002/20

Regulación para niveles de
calidad de energía en
Ecuador. (ARCONEL,2020)

Niveles de Voltaje
Medio voltaje +-6%
Bajo voltaje +- 8%

Codificación de
reglamentos de
tarifas

Normativa para penalización
por bajo factor de potencia.
(Agencia de regulación de
electricidad, 2020)

Factor de Potencia

Inferior a 0.92 será
penalizado por la
Empresa Eléctrica
Distribuidora.

RCERNNR-
001/2021

Regulación sobre la
integración de energías
renovables.
(ARCONEL,2021)

Cumplimiento
general con la
integración de
energías renovables.

No aplica

Nota. Autor

En el período de medición previo: Se realizaron mediciones continuas durante
un período de 30 días antes de la instalación de la planta solar, asegurando la captura
de datos en condiciones normales de operación de la planta. En el periodo de
medición posterior tras la instalación y puesta en marcha de la planta fotovoltaica, se
reanudaron las mediciones en los mismos puntos durante un período equivalente al
previo, garantizando comparabilidad en las condiciones de operación. Finalmente,
para el análisis y comparación de datos estos fueron recopilados antes y después de
la instalación fueron analizados para identificar cambios en los niveles de THD y factor
de potencia, utilizando herramientas de análisis de datos como Matlab.

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Resultados

Análisis de THD antes de la instalación de los paneles solares
Muestreo de los transformadores

En las curvas de potencia activa, se registra una potencia máxima total de

550,66 kW, que se da el día 03 de junio del 2021 a las 11:14 de la mañana. Mediante
la curva de potencia activa se puede ver el comportamiento de los transformadores,
donde la mayor actividad se en la mañana, registrando una potencia máxima de
611,28 kVA, durante el periodo total de medición, que inicia el día 03 de junio del
2021 a las 11:14 de la mañana. Los resultados de las curvas de comportamiento antes
de la instalación de los paneles solares se observan en la Fig. 2-8.

Figura 2

THD de voltaje y corriente del transformador 1 antes de la instalación de la planta de paneles solares.

Nota. Autor

Figura 3

THD de voltaje y corriente del transformador 2 antes de la instalación de la planta de paneles solares

Nota. Autor

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Figura 7

THD de voltaje y corriente del transformador 6 antes de la instalación de la planta de paneles solares.

Nota. Autor

Figure 8

THD de voltaje y corriente del transformador 7 antes de la instalación de la planta de paneles solares.

Nota. Autor

Análisis de THD después de la instalación de los paneles solares
Muestreo de los transformadores

Analizando el transformador luego de la instalación de la planta solar se

obtuvieron los siguientes resultados. Se registra una potencia máxima total de 574,60
kW, durante el periodo total de medición, que se da el día 23 de septiembre del 2021
a las 08:36 de la mañana. Mediante la curva de potencia Activa se puede ver el
comportamiento de los transformadores, donde la mayor actividad se da a partir de
las 08:00 de la mañana. Se registra una potencia máxima total de 641,13 kVA, durante
el periodo total de medición, que se da el día 25 de septiembre del 2021 a las 08:36
de la mañana.

Los resultados se las curvas de comportamiento de los transformadores se
observan en la Fig. 9-15.

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Figura 12

THD voltaje y corriente del transformador 4 después de la instalación de la planta de paneles solares.

Nota. Autor

Figura 13

THD voltaje y corriente del transformador 5 después de la instalación de la planta de paneles solares.

Nota. Autor

Figura 14

THD voltaje y corriente del transformador 6 después de la instalación de la planta de paneles solares

Nota. Autor

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Figura 15

THD voltaje y corriente del transformador 7 después de la instalación de la planta de paneles solares.

Nota. Autor.

La tabla 3 presenta un resumen de los valores promedios del factor de potencia

en los transformadores, donde en los transformadores T1, T2, T3 se observa una
disminución del factor de potencia.

Tabla 3

Análisis comparativo de factor de potencia antes y después de la instalación de la planta solar

Factor
de

potencia

Transformadores

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

Antes
Después

0.88
0.87

0.96
0.91

0.93
0.92

0.99
0.99

0.86
0.9

0.92
0.99

0.74
0.87

Nota. Autor

La tabla 4 presenta los resultados de THD en voltaje antes y después de la
instalación de la planta solar, generando que el T4 y T6 revelen un incremento de
THD total de voltaje después de la instalación de los paneles solares, mientras que el
T7, se observa una disminución de 0.83 puntos, en el transformador 7 el THD voltaje
máximo es de 6.52% antes y luego pasa a 5.69% se nota una mejora del 12%.

Tabla 4

Análisis comparativo de factor de THD de voltaje antes y después de la instalación de la planta solar

THD %
voltaje

Transformadores
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

Antes
Después

3.96
3.83

3.11
2.92

5.24
5.24

3.91
4.65

4.29
4.05

3.5
3.61

6.52
5.69

Nota. Autor

La tabla 5 presenta los resultados de las mediciones de THD en corriente antes
y después de la instalación de la planta solar, donde, T4 y T5 se ve un incremento de
la distorsión armónica total de corriente.

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Tabla 5

Análisis comparativo de factor de THD de voltaje antes y después de la instalación de la planta solar

THD %
corriente

Transformadores
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

Antes
Después

8.1
7.29

20.68
20.48

20.49
13.66

7.2
13.4

19.5
19.54

12.47
5.57

21.19
18.79

Nota. Autor

La tabla 6 presenta los resultados de THD individuales de voltaje y corriente
antes de la instalación de la planta solar, en el transformador 2 el THD de corriente
registra el valor más alto con 20,68% antes del arranque de la planta fotovoltaica y
luego el valor es de 20.48%, teniendo una mejora mínima. En general los valores de
distorsión armónica están fuera de la regulación.

Tabla 6

Análisis comparativo de factor de THD de voltaje la planta solar

Armónicos %
Transformadores
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

THD V3
THD V5
THD V7
THD V9
THD V11

0.81
3.88
1.57
0.28
2.09

0.36
2.66
1.19
0.12
1.13

0.44
4.61
1.67
0.28
1.61

0.24
3.1
2.27
0.84
1.19

0.36
3.55
1.88
0.28
1.81

0.38
2.38
1.15
0.14
1.51

0.53
4.37
2.19
0.32
2.21

Nota. Autor

Seguidamente en la tabla 7, se presentan los resultados de THD individuales

de corriente antes de la instalación de la planta solar, en el análisis de los armónicos
impares 3,5,7,9,11 y la THD de voltaje y corriente se nota un comportamiento de
mejora luego de la instalación de la planta fotovoltaica.

Tabla 7

Análisis comparativo de factor de THD de corriente la planta solar

Armónicos %
Transformadores
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

THD A3
THD A5
THD A7
THD A9
THD A11

1.22
6.21
3.16
4.56
0.78

1.74
19.03
8.11
0.59
2.54

4.92
14.44
8.22
2.64
16.65

1.29
1.29
4.32
2.55
5.87

1.96
10.99
10.75
1.99
16.23

3.84
7.75
6.45
1.22
8.32

4.29
16.08
19.09
3.67
6.4

Nota. Autor

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Discusión

Las tablas comparativas de THD antes y después de la instalación de la planta
solar fotovoltaica indican que, en general, se observó una mejora en los niveles de
THD de voltaje y una ligera mejora en los niveles de THD de corriente, por ejemplo,
en el transformador 7 el THD voltaje máximo es de 6.52% antes y luego pasa a 5.69%
se nota una mejora del 12%. Según la normativa IEEE 519-2014, el límite máximo
permitido para el THD de voltaje es del 8%, mientras que, para el THD de corriente,
los límites varían dependiendo del nivel de tensión y la capacidad de la carga.

Los valores obtenidos en el estudio muestran que, antes de la instalación de la
planta solar, varios transformadores presentaron niveles de THD en corriente que
excedían los límites recomendados por la IEEE 519-2014. Por ejemplo, el
transformador 2 registró un THD de corriente del 20.68% antes de la instalación, valor
que apenas se redujo a 20.48% después de la instalación. Este nivel elevado de THD
puede atribuirse a la presencia de cargas no lineales significativas en la planta, como
lo menciona en el estudio realizado por Wang y Lu (2020).

Comparando estos resultados con estudios similares, se puede observar un
patrón común en plantas industriales que integran sistemas fotovoltaicos sin
acumuladores. Por ejemplo, en un estudio realizado por (Rodríguez et al. 2020), se
observó que la integración de sistemas fotovoltaicos en una planta industrial también
resultó en una reducción del THD de voltaje, pero con una mejora más significativa
en el THD de corriente debido a la implementación de filtros activos.

En contraste, otro estudio llevado a cabo por (García y López 2019) en una
planta de manufactura, similar a Provefrut, encontró que la instalación de paneles
solares sin medidas adicionales de corrección de armónicos resultó en una mejora
marginal del THD de voltaje y una casi nula mejora en el THD de corriente,
corroborando los resultados observados en este estudio.

El comportamiento observado en el THD de voltaje y corriente puede
explicarse por varios factores. Primero, la presencia de cargas no lineales en la planta,
como variadores de frecuencia y arrancadores suaves, contribuye significativamente
a la generación de armónicos. Segundo, la instalación de la planta solar sin
acumuladores y sin la implementación de filtros activos o pasivos limita la capacidad
del sistema para mitigar los armónicos generados (Pascual John, 2001).

En estudios previos, la implementación de soluciones como filtros activos ha
demostrado ser efectiva en la reducción de los niveles de THD de corriente. Por
ejemplo, el estudio de (Eldoromi et al., 2021) mostró que la instalación de filtros
activos redujo el THD de corriente de 25% a menos del 10%, una mejora significativa
comparada con la mejora marginal observada en Provefrut, se podría plantear como
una alternativa para la empresa Provefrut en el futuro así mitigar a lo mínimo los
efectos adversos de contar con un amplio conjunto de equipos de electrónica de
potencia.

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Conclusiones

El análisis del comportamiento de la energía eléctrica antes de la interconexión
de la central fotovoltaica permitió determinar el factor de potencia en 0.93.

El análisis posterior a la conexión del sistema fotovoltaico de 1MW a la red de
Provefrut se determinó que el factor de potencia en 0.92 y se ve afectado en 0.01,
que podría generar una multa por parte de la distribuidora, sin embargo la instalación
de paneles solares permite a la empresa funcionar de forma autónoma en casos de
existir cortes de energía eléctrica y los resultados sugieren que, aunque los sistemas
fotovoltaicos pueden contribuir a la estabilidad de la calidad del voltaje, su impacto en
el factor de potencia es limitado en ausencia de medidas adicionales de corrección,
como filtros activos.

Luego de analizados los datos obtenidos se concluye que la planta fotovoltaica
no tiene una incidencia armónica negativa al funcionamiento de la industria.

Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

Referencias

Singh, G., Sharma, R., & Gupta, A. (2020). Harmonic analysis and power quality
improvement in photovoltaic systems: A comprehensive review. International Journal
of Electrical Power & Energy Systems, 123, 106169.
https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2020.106169

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Recibido: 19 junio 2024

Aprobado 9 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 1-16

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Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Desarrollo de un dispositivo IoT para monitoreo médico continuo

mediante adquisición de señales bioeléctricas
Development of an IoT Device for Continuous Medical Monitoring through

Bioelectrical signal Acquisition

Ronald Rovira Jurado1, Manuel Montaño Blacio2, Marcia Bayas Sampedro3, Andrés
Villón Quimí 4, Oscar Gómez Morales5, Junior Figueroa Olmedo6
1

Resumen:
La combinación de competencias en internet de las cosas (IoT), y el diseño e
implementación de dispositivos innovadores en el ámbito de la salud, ha permitido la
creación de una solución innovadora que contribuye al monitoreo y a la gestión de
condiciones médicas mediante la adquisición de variables bioeléctricas. Por lo tanto,
en este artículo se presenta el diseño de un dispositivo capaz de registrar parámetros
como la frecuencia cardiaca, saturación de oxígeno y temperatura corporal,
empleando sensores de alta precisión y un diseño compacto y funcional.
Posteriormente estos datos son enviados a través de Internet a una plataforma IoT
para el monitoreo continuo por parte del personal especializado. Este desarrollo
responde a la necesidad de contar con dispositivos accesibles que permitan la
adquisición de variables bioeléctricas de manera no invasiva. Se desarrollo un
algoritmo para adquirir, filtrar y enviar los datos capturados por los sensores hacia una
plataforma IoT. Este proceso involucra varias etapas que garantizan la precisión,
integridad y disponibilidad de los datos.

Palabras clave: señales bioeléctricas, Internet de las cosas, monitoreo médico.

Abstract:
The combination of skills in IoT, and the design and implementation of innovative
devices in the healthcare field, has enabled the creation of an innovative solution that
contributes to the monitoring and management of medical conditions through the

1 Universidad Estatal Península de Santa Elena, Ph.D. en Ciencias de la Ingeniería, Orcid
https://orcid.org/0000-0002-4686-7289
2 Universidad Estatal Península de Santa Elena, Magíster en Ciencias y Tecnologías de la
Computación, Orcid https://orcid.org/0000-0001-6816-0439
3 Universidad Estatal Península de Santa Elena, Ph.D. en Ciencias de la Ingeniería, Orcid
https://orcid.org/0000-0002-0636-4951
4 Universidad Estatal Península de Santa Elena, Estudiante del 8vo semestre de telecomunicaciones,
Orcid https://orcid.org/0000-0002-7589-4892
5 Universidad Estatal Península de Santa Elena, Magíster en Electricidad, mención Energías
Renovables, Orcid https://orcid.org/0000-0003-4654-7231
6 Universidad Estatal Península de Santa Elena, Magister en Diseño, Producción y Automatización
Industrial, Orcid https://orcid.org/0000-0001-8498-6601
Autor de correspondencia: Marcia Bayas Sampedro mbayas@upse.edu.ec

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

acquisition of bioelectrical variables. Therefore, this paper presents the design of a
device capable of recording parameters such as heart rate, oxygen saturation, and
body temperature, using high-precision sensors and a compact, functional design.
Subsequently, these data are sent via the internet to an IoT platform for continuous
monitoring by specialized personnel. This development addresses the need for
accessible devices that allow the acquisition of bioelectrical variables in a non-invasive
manner. An algorithm was developed to acquire, filter, and send the data captured by
the sensors to an IoT platform. This process involves several stages that ensure the
accuracy, integrity, and availability of the data.

Keywords: Bioelectrical signals, Internet of Things, medical monitoring

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Introducción
.

En la actualidad, el avance de las tecnologías de la información y comunicación
(TIC) ha transformado significativamente la atención médica mediante soluciones
basadas en el Internet de las Cosas (IoT). Este enfoque innovador permite la
monitorización en tiempo real de variables fisiológicas críticas, facilitando la atención
tanto en entornos hospitalarios como en el hogar (Chowdhury et al., 2024). El
desarrollo de dispositivos IoT no invasivos y modulares ha logrado la recopilación
eficiente y continua de datos como la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca y
la saturación de oxígeno en la sangre (SpO₂), indicadores esenciales para el
diagnóstico temprano y la prevención de enfermedades (Vanitha et al., 2024).

La pandemia de COVID-19 expuso la necesidad urgente de dispositivos
accesibles, económicos y precisos que permitan monitorear la salud de manera
remota y continua (Gopi et al., 2024). Variables como la saturación de oxígeno, la
frecuencia cardíaca y la temperatura corporal se han convertido en parámetros vitales
para detectar y monitorear afecciones respiratorias, cardiovasculares y metabólicas
(Suprayitno et al., 2019). Ante este panorama, el desarrollo de soluciones
tecnológicas asequibles, modulares y precisas representa una contribución
significativa para mejorar la calidad de vida, optimizar los recursos médicos y facilitar
el acceso a la atención médica (Tham et al., 2020).

La importancia de este estudio radica en la creciente demanda de dispositivos
portátiles, económicos y de fácil implementación que permitan el monitoreo continuo
de parámetros bioeléctricos. El monitoreo en tiempo real no solo facilita la atención
preventiva, sino que también permite a los profesionales de la salud, cuidadores y
familiares tomar decisiones informadas, reduciendo hospitalizaciones y costos
médicos innecesarios (Nugroho et al., 2024). Además, el diseño modular e impreso
en 3D responde a la necesidad de soluciones personalizadas y escalables,
adaptables a diferentes escenarios y contextos, especialmente en comunidades
rurales o con recursos limitados (Vanitha et al., 2024).

La motivación principal surge del potencial que tiene la tecnología IoT para
revolucionar la atención médica y proporcionar herramientas accesibles y precisas
que beneficien tanto a pacientes como a profesionales de la salud. El uso de sensores
económicos y de alto rendimiento, como el MAX30100 para la medición de frecuencia
cardíaca y saturación de oxígeno (Tham et al., 2020), y el DS18B20 para la
temperatura corporal (Chowdhury et al., 2024), junto con la integración de
plataformas en la nube y transmisión de datos en tiempo real, permite crear un
dispositivo versátil y funcional para la monitorización continua (Ali et al., 2020).

En este contexto, el objetivo del presente trabajo es diseñar e implementar un
dispositivo IoT modular no invasivo para la medición de variables bioeléctricas:
temperatura corporal, frecuencia cardíaca y saturación de oxígeno en la sangre, que
cuente con un diseño ergonómico, económico y adaptable, permitiendo su aplicación
en diversos entornos médicos y no médicos. Además, se enfoca en garantizar la
precisión en la medición de los parámetros, así como en la transmisión eficiente y en

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

tiempo real de los datos recopilados a una plataforma digital para su análisis y
monitoreo.

El monitoreo continuo de estos parámetros resulta crucial para la detección
temprana de condiciones críticas, como la hipoxia, una alteración en los niveles de
SpO₂ que requiere intervención inmediata (Suprayitno et al., 2019). Asimismo, la
medición constante de la frecuencia cardíaca y la temperatura corporal permite
evaluar el estado general de salud del individuo, proporcionando información vital
para la toma de decisiones clínicas oportunas (Tham et al., 2020).

El artículo se organiza de la siguiente manera: en la Sección 2, se realiza una
revisión de los trabajos relacionados y se detallan las tecnologías más relevantes
utilizadas en el desarrollo de dispositivos de monitoreo IoT. En la Sección 3, se
describe el diseño e implementación del dispositivo, especificando los componentes,
materiales y la metodología aplicada. La Sección 4 presenta los resultados obtenidos,
incluyendo pruebas de funcionamiento, precisión de los sensores y validación del
sistema desarrollado. En la Sección 5, se discuten las ventajas del dispositivo
propuesto, su impacto en la atención médica y las posibles aplicaciones futuras.
Finalmente, en la Sección 6, se concluye el trabajo destacando las contribuciones del
estudio y sugiriendo líneas de investigación futuras para la mejora y optimización del
dispositivo.
Trabajos relacionados

En los últimos años, la implementación de dispositivos IoT en el ámbito de la
salud ha revolucionado la manera en que se monitorean variables bioeléctricas y
signos vitales. Diversos trabajos han abordado el diseño y desarrollo de sistemas IoT
para la medición de parámetros fisiológicos, destacando la integración de sensores
económicos y tecnologías de transmisión de datos en tiempo real. Esta sección
presenta un análisis de investigaciones relevantes que sirven como base para el
desarrollo del dispositivo propuesto.

El uso del sensor MAX30100 para la medición de frecuencia cardíaca y
saturación de oxígeno (SpO₂) ha sido ampliamente documentado. Por ejemplo,
estudios como (Suprayitno et al., 2019) integraron este sensor con un
microcontrolador Arduino Nano para monitorear SpO₂ y frecuencia cardíaca,
demostrando una precisión del 97.55% comparado con dispositivos estándar.
Asimismo, se integró el sensor MLX90614 para medir la temperatura corporal de
manera no invasiva, lo que refuerza la viabilidad de combinar múltiples parámetros
en un solo sistema.

En otro enfoque, (Ali et al., 2020) desarrollaron un sistema IoT basado en
Arduino que, además de medir SpO₂ y frecuencia cardíaca, transmitía los datos a una
aplicación móvil mediante Bluetooth y a la nube utilizando Wi-Fi. Este diseño mostró
que es posible proporcionar monitoreo continuo y acceso remoto a datos de salud,
facilitando la atención personalizada. De manera similar, (Chamanthi & Posonia,
2024) propusieron la integración de sensores como el LM35 para temperatura,
MAX30100 para SpO₂ y DHT11 para monitoreo ambiental, destacando la importancia
de considerar factores externos al evaluar el estado de salud de los pacientes.

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Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Por otra parte, sistemas avanzados como el propuesto en (Nugroho et al.,
2024) introdujeron un brazalete inteligente que combina sensores para monitorear
frecuencia cardíaca, oxígeno en la sangre y temperatura corporal. Los datos se
transmiten a aplicaciones móviles como Telegram, demostrando la utilidad de
notificaciones automáticas en casos de emergencia. Este tipo de desarrollo resalta la
necesidad de implementar alertas en tiempo real, un elemento crucial en sistemas de
monitoreo remoto.

Estudios recientes también han incorporado el uso de plataformas en la nube
para análisis de datos y almacenamiento seguro. Por ejemplo, (Jaishankar et al.,
2024) propusieron un sistema basado en ESP32 que monitorea parámetros vitales
como la presión arterial, frecuencia cardíaca y temperatura, enviando los resultados
a una base de datos en la nube. El uso de algoritmos de inteligencia artificial en el
procesamiento de datos permitió realizar análisis predictivos y emitir alertas
automáticas ante posibles anomalías.

En cuanto a la implementación de interfaces amigables para el usuario,
(Chamanthi & Posonia, 2024; Suprayitno et al., 2019) destacan el uso de pantallas
OLED para mostrar mediciones en tiempo real. Esta característica mejora la
interpretación de los datos tanto por profesionales de la salud como por pacientes,
facilitando su adopción en entornos domésticos y hospitalarios.

En síntesis, los trabajos relacionados evidencian la viabilidad de desarrollar
dispositivos IoT modulares, no invasivos y económicos para la medición de variables
bioeléctricas. Estos estudios destacan la integración de sensores como MAX30100 y
DS18B20, el uso de microcontroladores como Arduino y ESP32, y la implementación
de plataformas en la nube para el almacenamiento y análisis de datos. Sin embargo,
existe la necesidad de optimizar la precisión de las mediciones, mejorar la portabilidad
y asegurar la integración eficiente de estas tecnologías en aplicaciones de salud
personal y profesional.

Materiales y métodos

La propuesta de este trabajo se fundamenta en la implementación de un

sistema basado en tecnologías del Internet de las cosas (IoT) para la adquisición y
monitoreo de variables bioeléctricas. La arquitectura planteada se desarrollará bajo
un enfoque modular de múltiples capas, considerando que esta metodología permite
segmentar las funcionalidades de sistema, optimizando su desempeño y facilitando
la resolución de problemas específicos (Montaño-Blacio et al., 2023). Cada capa
puede encargarse de tareas específicas, como la adquisición de datos, el
procesamiento, la comunicación y la gestión de la seguridad. Esta segmentación
reduce la complejidad de cada capa individual, garantizando ser un sistema eficiente
lo que facilita la identificación y resolución de problemas.

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Figura 1

Arquitectura para el sistema de monitoreo continuo

Nota. Autores, (2024)

En la figura 1 se aprecia el diseño del sistema que integra sensores
especializados que recogen parámetros clave, como frecuencia cardiaca, saturación
de oxígeno y temperatura corporal, dato que serán procesados por un
microcontrolador central. La arquitectura de este sistema se caracteriza por su
enfoque de múltiples capas. Estas capas desempeñan roles específicos y están
diseñadas para aprovechar las capacidades del Internet de las cosas (IoT). El modelo
está compuesto por cuatro capas: capa de percepción, capa de red, capa de
middleware y capa de aplicación.

La capa de percepción constituye el nivel fundamental del sistema,
encargándose de la detección y adquisición de variables bioeléctricas del estudio. Los
sensores MAX30102 y el MLX90614, integrados en esta capa, son calibrados para
proporcionar mediciones precisas y confiables. La información obtenida se transmite
a la unidad de control, donde se inicia su procesamiento preliminar. Esta capa es
crítica para garantizar que los datos recolectados sean representativos y estén listos
para ser enviados a las etapas superiores del sistema.

La conexión a Internet del dispositivo se implementa mediante la capa de red,
que utiliza protocolos de comunicación inalámbrica es este caso WiFi para establecer
una conexión estable a la infraestructura de IoT. Esta conexión inicial es fundamental
porque permite que los datos capturados por la capa de detección se envíen a la
siguiente etapa de manera oportuna y continua. Una red sólida garantiza que el
sistema mantenga un flujo continuo de información, proporcionando monitoreo remoto
en tiempo real.

Una vez establecida la conexión, se inicia el protocolo MQTT, que permite la
transmisión de los datos recolectados. MQTT se caracteriza por ser un protocolo
orientado a la publicación y suscripción, lo que optimiza él envió de datos en tiempo
real desde el dispositivo hacia un broker MQTT, el cual actúa como intermediario para
gestionar la información de manera eficiente.

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Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

La capa de middleware implementa la lógica de comunicación y seguridad.
Utilizando el protocolo MQTT, los datos procesados por la capa anterior se
empaquetan en mensajes estructurados livianos en formato JSON y luego se publican
en un topico específico. Este método garantiza una transferencia de datos segura y
de baja latencia. Además, la capa de middleware también tiene la función de
reconectarse automáticamente cuando se desconecta, lo que asegura la continuidad
del monitoreo sin causar mucha pérdida de información.

Finalmente, a nivel de aplicación, los datos recibidos del broker MQTT son
interpretados y visualizados en una interfaz gráfica destinada al monitoreo en tiempo
real de variables bioeléctricas. La interfaz se puede alojar en una plataforma que
permita a los usuarios observar tendencias, crear alertas personalizadas y generar
informes basados en los datos recopilados. La comunicación basada en MQTT
también permite enviar comandos desde la interfaz al dispositivo para un ajuste
remoto, como la calibración del sensor o la reconfiguración del sistema.
Diseño electrónico

La figura 2 muestra el diseño electrónico del dispositivo IoT, se implementó
utilizando el software Fritzing, una herramienta fundamental para la creación de
diagramas de circuitos y su implementación física. Esta plataforma facilita una
representación visual clara de la disposición de componentes, lo cual es crucial para
minimizar errores durante el montaje y asegurar una configuración precisa.

La estructura del prototipo integra el sensor de temperatura, un sensor de
frecuencia cardíaca y un sensor de saturación de oxígeno en la sangre, todos
conectados a la placa de desarrollo Xiao ESP32-C3. Este microcontrolador se
seleccionó por su versatilidad y eficiencia energética, ofreciendo compatibilidad con
múltiples protocolos de comunicación y un sistema de gestión de carga integrado para
simplificar la arquitectura del circuito.

En cuanto a la alimentación, el sistema utiliza una batería de litio de 3,7 V,
integrada directamente al microcontrolador, que incluye un circuito de control de carga
para facilitar la recarga mediante un puerto USB tipo C y proporcionar protección
contra sobrecargas. Esta configuración no solo optimiza el mantenimiento del
dispositivo permitiendo actualizaciones de software y ajustes de configuración
directamente desde un ordenador, sino que también mejora la portabilidad y reduce
los costos de producción.

Además, la conexión de los sensores se realiza a través de pines configurados
para la comunicación I2C, lo que asegura una transferencia de datos precisa y una
sincronización eficiente entre los componentes, contribuyendo a un diseño compacto
y ordenado del dispositivo. La validación del diseño se hizo en términos de
recopilación de datos y estabilidad energética, garantizando una integración efectiva
y una funcionalidad confiable en aplicaciones de monitoreo de salud.

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Figura 2

Diseño electrónico

Nota. Autores, (2024)

Diseño de la carcasa en 3D del prototipo

Para la carcasa del dispositivo (Figura 3 y 4) de medición se optó por un diseño
tipo pinza, combinando funcionalidad y estética. Este diseño fue concebido a partir de
la definición detallada de los requerimientos, incluyendo las dimensiones necesarias
para alojar los componentes electrónicos como sensores, el microcontrolador,
baterías e interruptores.

El concepto de la carcasa tipo pinza fue elaborado con el objetivo de ser
ergonómico y práctico, siendo ligero y adaptable a diferentes tamaños para su
colocación, por ejemplo, en el dedo de un usuario. Este diseño inicial fue realizado
utilizando el software FreeCAD, dividiendo la estructura en dos partes principales: la
base para los sensores y el microcontrolador, y la parte superior para la batería de
litio.

El diseño de la base del dispositivo se centró en integrar eficientemente los
componentes electrónicos esenciales. Utilizando FreeCAD, se desarrolló un diseño
paramétrico que permite adaptar las dimensiones y características a necesidades
específicas, asegurando que cada componente esté bien acoplado y facilitando la
conectividad.

Se diseñaron cavidades específicas para cada sensor y el microcontrolador,
asegurando su estabilidad y accesibilidad. Por ejemplo, el sensor MAX30102 se
posicionó de manera que permita contacto directo con la piel, mientras que el
MLX90614 se colocó en una abertura que garantiza una medición precisa de la
temperatura. Estos detalles no solo optimizan la funcionalidad del dispositivo, sino
que también mejoran su estética y ergonomía, facilitando el mantenimiento y la
interacción del usuario con el dispositivo.

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Figura 3

Diseño de la base

Nota. Autores, (2024)

Figura 4
Diseño de la parte superior

Nota. Autores, (2024)

Configuración de la plataforma IoT

La configuración de una plataforma IoT es crucial en el desarrollo de sistemas
de monitoreo remoto, proporcionando la infraestructura necesaria para visualizar,
analizar y gestionar datos de sensores. En este proyecto se seleccionó la plataforma
IoT desarrollada por el grupo TECED por su versatilidad y soporte al protocolo MQTT,
facilitando una comunicación segura y eficaz. El proceso de configuración implica
crear una cuenta, emparejar dispositivos y personalizar el panel de control, incluyendo
la generación de credenciales como el registro de dispositivos IoT.

Los dispositivos interactúan con la plataforma a través de mensajes MQTT en
formato JSON, lo que asegura una transmisión ordenada y clara. Para configurar el
broker MQTT, se especifica la dirección IP o URL del servidor, en este caso,
broker.emqx.io, utilizando el puerto estándar 1883 para conexiones sin cifrar.

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Además, se debe configurar y asignar un "topic" específico, que en este proyecto es
biomédica/cliente100, para garantizar que los datos se publiquen correctamente.

Resultados

La figura 5 muestra el dispositivo IoT, el montaje se lo realizo por fases, durante
la primera fase del montaje, se posicionaron cuidadosamente los sensores dentro de
la carcasa; el sensor MAX30102 se colocó para tener contacto directo con la piel del
usuario, asegurando mediciones precisas, y el sensor MLX90614 se instaló en un
orificio diseñado para medir la temperatura de manera efectiva. Además, se aseguró
el microcontrolador ESP32-C3 en la base utilizando el puerto Tipo-C, lo que facilita la
programación y la carga del dispositivo.

En la segunda fase se organizó meticulosamente el cableado interno para
conectar los sensores, el microcontrolador y la batería, garantizando un ensamblaje
ordenado y seguro. La carcasa se completó con un compartimento especial para la
batería de litio, equipado con una tapa a presión que la protege y asegura en su lugar.
Finalmente, las dos mitades de la carcasa se unieron mediante un sistema de cierre
hermético que protege los componentes de elementos externos, mejorando así la
robustez del dispositivo en variados entornos operativos. Este riguroso proceso de
ensamblaje culmina en la creación de un dispositivo compacto y ergonómico, que no
solo cumple con los estándares de tecnología médica portátil, sino que también
optimiza la monitorización bioeléctrica.

Figura 5

Ensamble del dispositivo IoT

Nota. Autores, (2024)

Autonomía y consumo energético

Para garantizar la autonomía adecuada del prototipo, se realizaron mediciones
del consumo energético de cada componente en diferentes estados de operación, tal
como se muestra en la tabla 1.

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Tabla 1

Consumo total de corriente del prototipo propuesto

Componente Consumo

MAX30102 1.2 [mA]

MLX90614 0.17 [mA]

ESP32-C3 75 [mA]

Total, estimado 76.37 [mA]

Nota. Autores, (2024)

De acuerdo con las características de la batería de litio, las cuales son de 3.7

[V] y 500 mAh, la autonomía fue calculada mediante la fórmula 1.

�� =

��
��

(1)

�� =
500 [��ℎ]
76.37 [��]

�� ≈ 6,54 [ℎ]

Considerando un uso activo promedio de 76.37 mA y con la capacidad de la

batería, se obtuvo una duración aproximada de 6 horas en condiciones normales de
operación.

Una característica destacable es el puerto USB tipo C integrado en el
microcontrolador, permite una carga rápida y confiable de la batería, lo cual es
fundamental para garantizar el funcionamiento continuo de los dispositivos en
aplicaciones de monitoreo a largo plazo. Esta configuración no solo asegura un
rendimiento adecuado del dispositivo, sino que también subraya su potencial para ser
empleado eficazmente en contextos médicos prolongados.
Análisis de datos de frecuencia cardiaca

En base al diagrama de dispersión de la Figura 6 y los datos proporcionados,
se realizó un análisis estadístico comparativo basado en las lecturas de frecuencia
cardíaca entre el dispositivo IoT y el oxímetro. El dispositivo dio un promedió 75,64
bpm, que fue ligeramente inferior al promedio del oxímetro de 77,73 bpm. Esto sugiere
que, en promedio, el dispositivo mide una frecuencia cardíaca ligeramente más baja.

La mediana (que representa el valor central de la distribución) fue 76,81 para
los dispositivos y 77 para los oxímetros, lo que muestra una tendencia similar. Las
modas, o los valores observados con mayor frecuencia, muestran más variabilidad
entre unidades que un solo estado 76 (76.04, 85.61, 78.35, 79.32, 80, 79.63, 79.61,
82.48, 83.12, 83.16, 83.16, mayor prevalencia en la diversidad). En general, si bien

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

las lecturas de las dos unidades son similares y siguen un patrón, las del dispositivo
parece tener una tendencia a medir frecuencias ligeramente más bajas y tener más
variación en las lecturas.

Figura 6

Grafica de dispersión de frecuencia cardiaca en personas jóvenes

Nota. Autores, (2024)

Cálculo del margen de error
Para realizar el cálculo del margen de error se lo obtiene mediante la siguiente

formula:

�� =
|�� |

��
�� 100 (2)

Ahora procedemos a obtener los promedios tanto de los datos del dispositivo

IoT como los datos del oxímetro.

Promedio del dispositivo: 75.64
Promedio del instrumento calibrado: 77.73

�� =
|77.73 − 75.64|

77.73
�� 100%

�� =
2.09

77.73
�� 100%

0 100 200 300 400 500 600 700

F
re

cu
en

ci
a

C
ar

d
ia

Muestra

Instrumento calibrado Dispositivo IoT

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

�� = 2.68%

El margen de error muestra que, en promedio, las lecturas del dispositivo IoT

tiene una variación de 2.68 latidos por minuto en comparación con los valores dados
por el oxímetro. Este nivel de error es aceptable dentro del rango clínico, donde los
cambio en la frecuencia cardiaca son significativos solo cuando superan los 5 bpm.
Análisis de datos de la saturación de oxígeno

El gráfico de dispersión presentado en la figura 7 muestra los niveles de
oxígeno en la sangre, donde los puntos azules representan los datos obtenidos por el
oxímetro y los puntos naranja corresponden al dispositivo propuesto. Según los datos
proporcionados, la media del dispositivo es de 97.09, con una mediana de 97.3 y una
moda de 98.

En contraste, los datos del oxímetro tienen una media de 97.2, una mediana
de 97 y una moda de 98. Se puede apreciar que los puntos azules del oxímetro están
alineados de manera agrupados hacia el valor de 98, lo que indica poca variabilidad
en las mediciones.

Por otro lado, los puntos de color naranja del dispositivo muestran una mayor
dispersión alrededor del valor de 97, sugiriendo que el dispositivo presenta una
variabilidad menor en sus lecturas de SpO2. Una diferencia en las mediciones de
dispersión y tendencia central entre los dos dispositivos no significa que las
mediciones sean inconsistentes.

Figura 7

Gráfico de dispersión de SpO2 en personas jóvenes

Nota. Autores, (2024)

100

0 100 200 300 400 500 600 700

Sa
tu

ra
ci

ó
n

d
e

o
xi

ge
n

Muestra

Instrumentos Calibrados Dispositivo IoT

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Cálculo del margen de error

Ahora procedemos a obtener los promedios tanto de los datos del dispositivo IoT

como los datos del oxímetro.

• Promedio del dispositivo: 97.09

• Promedio del instrumento calibrado: 97.2

�� =
|97.2 − 97.09|

97.2
�� 100%

�� =
0.11
97.2

�� 100%

�� = 0.115%

Un margen de error de 0.115% muestra una desviación muy baja entre las
mediciones de ambos dispositivos. Este valor está dentro de los estándares de
precisión esperados para dispositivos médicos portátiles, donde márgenes de error
menores al 2% son vistos como ideales.
Análisis de datos de la temperatura corporal

El diagrama de dispersión de la Figura 8 muestra la temperatura de una
persona comparando la lectura del dispositivo (naranja) con la lectura del termómetro
(azul).

Figura 8

Gráfico de dispersión de la temperatura corporal en personas jóvenes

Nota. Autores, (2024)

34,5

35,5

36,5

37,5

38,5

0 100 200 300 400 500 600 700

T
em

p
er

at
u

ra
c

o
rp

o
ra

Muestra

Instrumentos calibrados Dispositivo IoT

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Los puntos azules están distribuidos de manera más uniforme alrededor de la
línea de 36 °C, correspondiente a sus mediciones estadísticas: media, mediana y
moda a 36 °C. En el caso del punto naranja es más variable y tiene un rango más
amplio de variación de temperatura, aunque tiene una media de 36.84°C, una
mediana de 36.79°C y una moda de 36.91°C. Esto sugiere que las lecturas de
temperatura del dispositivo propuesto pueden ser ligeramente más variables en
comparación con un termómetro cuyos datos muestran una estabilidad más
consistente.
Cálculo del margen de error

Ahora procedemos a obtener los promedios tanto de los datos del dispositivo IoT
como los datos de un termómetro.

• Promedio del dispositivo: 36.84
• Promedio del instrumento calibrado: 36

�� =
|36 − 36.84|

36
�� 100%

�� =
0.84
36

�� 100%

�� = 2.34%

El margen de error de 2.34% indica una diferencia promedio significativa entre

las mediciones del dispositivo IoT y el termómetro. Aunque esta diferencia es algo
mayor comparada con otras variables, es importante tener en cuenta que los sensores
infrarrojos, como el usado en el dispositivo, pueden ser más vulnerables a
interferencias del entorno y a la ubicación del sensor con relación al cuerpo humano.
Integración del dispositivo con la plataforma IoT

La plataforma IoT desarrollada por el grupo de investigación TECED ofrece
una interfaz gráfica optimizada para monitorizar signos vitales como temperatura
corporal, saturación de oxígeno (SpO2) y frecuencia cardíaca (Figura 9). Cada
variable se presenta con iconos intuitivos para facilitar su interpretación: un
termómetro para la temperatura, que registró 38.01°C; un oxímetro para la SpO2 con
un valor de 95%; y un electrocardiograma para la frecuencia cardíaca con 69.79
pulsaciones por minuto. Los datos se transmiten a la plataforma mediante el protocolo
MQTT, asegurando una entrega eficiente y en formato digital.

Además, se realizaron pruebas con el protocolo MQTT utilizando Node-RED,
que demostraron la efectividad del sistema de "publicación-suscripción" del protocolo.
Se configuró un nodo MQTT para suscribirse al tema "biomédica/cliente100" y
conectarse al broker "broker.emqx.io:1883", lo que permitió recibir datos en tiempo
real. Estos se visualizaron en Node-RED como objetos JSON, incluyendo información
como temperatura, frecuencia cardíaca y SpO2, mostrando la capacidad del sistema
para manejar comunicaciones eficientes y facilitar análisis posteriores o
almacenamiento de los datos recopilados.

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

Figura 9

Visualización de los datos en la plataforma IoT

Nota. Autores, (2024)

DISCUSIÓN

El dispositivo IoT desarrollado presenta avances significativos y diferencias
notables respecto a los estudios previos revisados. El dispositivo muestra una mayor
eficiencia energética proporcionando una autonomía de 6.54 horas en comparación
con la solución propuesta en (Ali et al., 2020), donde si bien se desarrolló un sistema
para monitorear SpO2, frecuencia cardíaca y temperatura, no se hace énfasis en la
optimización del consumo de energía, no priorizan en la eficiencia del diseño y
emplean múltiples dispositivos electrónicos, aumentando el consumo energético. Así
mismo, utilizan dos tecnologías de comunicación Bluetooth para conexiones locales
y Wi-Fi para comunicaciones externas, aumentando así el gasto energético.

Nuestra propuesta aborda de manera integral la portabilidad, gestión de datos
y eficiencia energética. Esto no solo mejora la portabilidad y la usabilidad del
dispositivo, sino que también reduce significativamente la necesidad de recargas
frecuentes, un aspecto crítico para dispositivos portátiles destinados al monitoreo
continuo de la salud.

Conjuntamente, en términos de gestión y conexión de datos, el dispositivo
supera lo observado en (Suprayitno et al., 2019), que aunque integra mediciones de
SpO2, frecuencia cardíaca y temperatura en un solo instrumento, no muestra una
integración avanzada con plataformas IoT que permitan una gestión efectiva de los
datos recolectados.

El dispositivo, por otro lado, se integra de manera efectiva con una plataforma
IoT avanzada, permitiendo no solo la visualización en tiempo real de los datos sino
también su análisis y almacenamiento en la nube, lo cual facilita la monitorización a
distancia y la toma de decisiones médicas basada en datos actualizados y precisos.

En comparación con el sistema presentado en (Tham et al., 2020), que también
utiliza MCU para la transmisión de datos pero se limita a un análisis básico de SpO2
y frecuencia cardíaca, el dispositivo ofrece un enfoque más holístico. Integra medidas

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

adicionales como la temperatura corporal y utiliza algoritmos avanzados para mejorar
la precisión de las lecturas, asegurando que los datos sean no solo recopilados sino
también filtrados y procesados para eliminar cualquier posible error o valor atípico, lo
que garantiza una mayor fiabilidad en los resultados finales.

Esta combinación de eficiencia energética mejorada, integración avanzada con
plataformas IoT y un enfoque más completo en el procesamiento de datos posiciona
la propuesta como una solución superior dentro del campo emergente de la tecnología
médica IoT.

Estos aspectos no solo mejoran la usabilidad y aplicabilidad del dispositivo en
entornos reales, sino que también abren nuevas posibilidades para su
implementación en escenarios clínicos y domésticos, donde la continuidad y la
precisión del monitoreo son esenciales.

CONCLUSIONES

El desarrollo del dispositivo IoT para monitoreo de signos vitales destaca su
éxito en integrar tecnologías avanzadas para mejorar la eficiencia energética, la
precisión en la medición de datos críticos como la temperatura corporal, la saturación
de oxígeno y la frecuencia cardíaca, y la efectividad en la transmisión y gestión de
datos a través de una robusta plataforma IoT. Este dispositivo no solo cumple con los
estándares clínicos requeridos para dispositivos médicos portátiles, sino que también
supera las limitaciones de modelos anteriores al ofrecer un sistema más integrado y
fácil de usar.

La capacidad del dispositivo para operar con una eficiencia energética
optimizada y su integración con tecnologías de comunicación modernas facilitan su
aplicación en una variedad de entornos, tanto médicos como domésticos, asegurando
que es una solución viable para la monitorización continua y remota. La precisión y
confiabilidad de las mediciones, junto con la interfaz intuitiva de la plataforma IoT,
contribuyen a su potencial para mejorar la gestión del cuidado de la salud, permitiendo
intervenciones oportunas y mejorando los resultados del tratamiento.

Un desarrollo futuro prometedor para el dispositivo IoT podría ser la integración
de algoritmos de aprendizaje automático (ML) para la predicción de enfermedades.
Utilizando la capacidad del dispositivo para recoger datos continuos sobre signos
vitales, se podrían desarrollar modelos predictivos que identifiquen patrones
indicativos de condiciones médicas emergentes. Esto permitiría anticipar problemas
de salud antes de que se manifiesten, mejorando la prevención y gestión de
enfermedades, y potenciando la medicina personalizada mediante el ajuste de los
modelos a las condiciones individuales de cada paciente.

Recibido: 18 noviembre 2024
Aprobado 19 diciembre 2024

Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 17-34

REFERENCIAS

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of things (IoT) and android based low cost health monitoring embedded system
wearable sensor for measuring SpO 2, heart rate and body temperature
simultaneously. Wireless Personal Communications, 111, 2449–2463.

Chamanthi, R., & Posonia, M. (2024). VitalLink: NodeMCU IoT Solution for Vital Signs
Surveillance. 2024 International Conference on Inventive Computation
Technologies (ICICT), 1709–1714.

Chowdhury, S., Rahman, M. M., Dristy, A. R., Yeara, R. S., Uddin, M. F., Hasan, M.,
& Uddin, M. R. (2024). An IoT-Based Wearable Healthcare Monitoring Device and
Medical Emergency Response System. 2024 IEEE Students Conference on
Engineering and Systems (SCES), 1–5.

Gopi, R. S., Suganthi, R., Hephzipah, J. J., Amirthayogam, G., Sundararajan, P. N., &
Pushparaj, T. (2024). Elderly People Health Care Monitoring System Using
Internet of Things (IOT) For Exploratory Data Analysis. Babylonian Journal of
Artificial Intelligence, 2024, 54–63.

Jaishankar, B., Poornesh, M., Kishorekumar, M., Prasad, K., & Namadeep, P. (2024).
IoT Based Health Risk Monitoring System. 2024 Ninth International Conference
on Science Technology Engineering and Mathematics (ICONSTEM), 1–6.

Montaño-Blacio, M., González-Escarabay, J., Jiménez-Sarango, Ó., Mingo-Morocho,
L., & Carrión-Aguirre, C. (2023). DISEÑO Y DESPLIEGUE DE UN SISTEMA DE
MONITOREO BASADO EN IOT PARA CULTIVOS HIDROPÓNICOS. Ingenius.
Revista de Ciencia y Tecnología, 30, 9–18.

Nugroho, E. A., Herlambang, R., Juhaeriyah, J., & Wulandari, R. (2024). Design and
Development of Smart Bracelet System for Heart Health Monitoring Based on
Internet of Things (IoT). Malaysian Journal of Science and Advanced Technology,
217–221.

Suprayitno, E. A., Marlianto, M. R., & Mauliana, M. I. (2019). Measurement device for
detecting oxygen saturation in blood, heart rate, and temperature of human body.
Journal of Physics: Conference Series, 1402(3), 33110.

Tham, O. Y., Markom, M. A., Bakar, A. H. A., Tan, E. S. M. M., & Markom, A. M.
(2020). IoT health monitoring device of oxygen saturation (SpO2) and heart rate
level. 2020 1st International Conference on Information Technology, Advanced
Mechanical and Electrical Engineering (ICITAMEE), 128–133.

Vanitha, L., Fathima, R. W., Shrija, K., Vinothini, B., Kavitha, S., & Snegapriya, V.
(2024). Remote Monitoring System using IoT for Healthcare Applications. 2024
10th International Conference on Communication and Signal Processing
(ICCSP), 1063–1067.

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

Análisis de la infraestructura y sostenibilidad territorial en la

parroquia Cutuglagua, Ecuador
Analysis of infrastructure and territorial sustainability in the Cutuglagua

county, Ecuador

Dillan Ariel Sánchez Taimal1, Lizeth Esther Tipantuña Bautista2, Ángel Patricio
Velásquez Cajas 3.
1

Resumen:
Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la UNESCO se establecieron con el
propósito de abordar la necesidad de un progreso global que encamine a la sociedad
hacia un desarrollo sostenible en todos los ámbitos. De esta manera, el análisis sobre
el cumplimiento del ODS 11 es fundamental para impulsar un desarrollo inclusivo,
sostenible y resiliente, mejorando así la calidad de vida de los habitantes. El objetivo
principal de la investigación fue analizar el cumplimiento del ODS 11 en la parroquia
de Cutuglagua en el sur de Quito. Este estudio propuso analizar el desarrollo territorial
sostenible en esta parroquia, situación influenciada por diversos factores, muchos de
estos aspectos se relacionan con la falta de infraestructura y de espacios verdes, lo
cual dificulta la construcción de una ciudad resiliente. Para esto, se diseñó y aplicó
una entrevista al presidente del Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD)
parroquial, además del empleo de técnicas cartográficas. Así mismo, se identificaron
los principales problemas de la parroquia, como en deficiente estado de las vías, las
debilidades en la distribución del territorio y la escasez de asentamientos humanos
resilientes. Finalmente, se evidenció la escasez de espacios públicos, lo que afecta
el desarrollo territorial sostenible en Cutuglagua y exige una mayor acción por parte
de la administración parroquial.

Palabras clave: Objetivos de Desarrollo Sostenible, Gobierno Autónomo
Descentralizado, desarrollo territorial sostenible.

Abstract:
The Sustainable Development Goals (SDGs) established by UNESCO aim to address
the need for global progress, steering society toward sustainable development across
all dimensions. In this context, the analysis of compliance with SDG 11 is essential to
promote inclusive, sustainable, and resilient growth, thereby enhancing the quality of

1 Instituto Superior Universitario Cotopaxi-Ecuador, Tecnólogo en Gestión Territorial del Cambio
Climático, https://orcid.org/0009-0000-2521-6893 .
2 Instituto Superior Universitario Cotopaxi-Ecuador, Ingeniera Geógrafa, https://orcid.org/0009-0005-
9925-9884
3 Instituto Superior Universitario Cotopaxi-Ecuador, Máster en Creación de Guiones Audiovisuales,
https://orcid.org/0000-0002-1814-1691
Autor de correspondencia: apvelasquezc@istx.edu.ec

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

life for inhabitants. The primary objective of this research was to evaluate the fulfillment
of SDG 11 in the county of Cutuglagua, located in southern Quito. This study focused
on analyzing sustainable territorial development in the parish, a situation influenced
by various factors, many of which are associated with a lack of infrastructure and green
spaces, hindering the construction of a resilient city. To achieve this, an interview was
designed and conducted with the president of the local Decentralized Autonomous
Government (GAD), complemented by cartographic techniques. Additionally, the
study identified key issues in the county, including the poor condition of roads,
weaknesses in territorial planning, and the scarcity of resilient human settlements.
Finally, the research highlighted the lack of public spaces, which negatively impacts
sustainable territorial development in Cutuglagua and calls for greater action by the
county administration.

Keywords: Sustainable Development Goals, Decentralized Autonomous Government,
sustainable territorial development

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

Introducción

La parroquia rural de Cutuglagua fue establecida el 16 de febrero de 1950 y
tiene una superficie de 32,26 kilómetros cuadrados ubicada al pie del volcán Atacazo.
En su idioma nativo, su etimología es "una olla grande y brillante para todos", con cu
como grande, tug como todos, la cómo brillante y hua como ollita. El gran crecimiento
de esta parroquia muestra la fuerza y la habilidad laboral de sus habitantes que
llegaron a esta localidad por diversas razones y se establecieron allí. Al principio,
Cutuglagua formaba parte de Uyumbicho, donde la mayoría de las tierras eran
grandes fincas con alta producción agrícola y ganadera (Prefectura de Pichincha,
2024).

Así mismo, Cutuglagua, como muchas otras zonas rurales periféricas de Quito,
fue conocida como “el granero de Quito”, ya que su producción abastecía de alimentos
a la ciudad, con el predominio de cultivos de maíz, trigo y cebada, además de la cría
de animales, especialmente, de ganado lechero. En la actualidad, la parroquia de
Cutuglagua es una zona en la que conviven actividades rurales (especialmente
agricultura de subsistencia), con actividades de carácter urbano (comercio y actividad
industrial en torno a la vía principal) (Prefectura de Pichincha, 2024).

Cutuglagua, al ser una parroquia rural, corresponde a una administración
político-administrativa representada por el Gobierno Autónomo Descentralizado
(GAD) parroquial. En este sentido, resulta importante analizar cuáles son las
funciones de los GAD parroquiales en el país.

Es así que, los gobiernos parroquiales rurales autónomos descentralizados tienen
autonomía política, administrativa y financiera. Los órganos mencionados en este
código los integrarán para ejecutar sus respectivas competencias. La ordenanza
cantonal de creación de la parroquia rural establece que la cabecera parroquial será
la sede del gobierno autónomo descentralizado de la parroquia rural. Los gobiernos
autónomos pueden establecerse, funcionar y crecer mediante la reorganización y
delegación de competencias a las localidades (Cruz-Piza, Montoya-Tello y Quishpi-
Rodríguez, 2020, p.272).

En este contexto, en la tabla 1 se detallan las funciones de los GAD, con el

propósito de analizar su gestión actual y con base a ello, poner en evidencia las
atribuciones y responsabilidades. Entre ellas, promover el desarrollo sustentable de
su circunscripción parroquial para garantizar la realización del buen vivir, a través de
la implementación de políticas públicas parroquiales. También, en el marco de sus
competencias constitucionales y legales, está: diseñar e impulsar políticas de
promoción y construcción de equidad e inclusión en su territorio y coordinar con la
colaboración de los moradores en mingas su forma de participación social, lo que está
relacionado en lo establecido en el ODS 11 (Ver tabla 1).

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

Tabla 1

Funciones del Gobierno Autónomo Descentralizado parroquial rural.

Funciones del Gobierno Autónomo Descentralizado parroquial rural

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, a
rtículo 70, literal B

Promover el desarrollo sustentable de su
circunscripción territorial parroquial, para
garantizar la realización del buen vivir a través
de la implementación de políticas públicas
parroquiales, en el marco de sus competencias
constitucionales y legales.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Diseñar e impulsar políticas de promoción y
construcción de equidad e inclusión en su
territorio.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Implementar un sistema de participación
ciudadana para el ejercicio de los derechos y
avanzar en la gestión democrática de la acción
parroquial.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Elaborar un plan parroquial rural de desarrollo: el
de ordenamiento territorial y las políticas
públicas.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Vigilar la ejecución de obras y la calidad de los
servicios públicos.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Fomentar la inversión y el desarrollo económico
especialmente de la economía popular y
solidaria.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Prestación de los servicios públicos que sean
delegados.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Coordinar con la colaboración de los moradores
en mingas su forma de participación social.

Código Orgánico de Organización Territorial
Autónomo Descentralizado, artículo 64

Coordinar con peticiones necesarias lo
relacionado con seguridad social.

Nota. Autores (2024)

El insuficiente desarrollo territorial sostenible en la parroquia de Cutuglagua es
causado por varios aspectos; muchos de ellos se relacionan con la falta de
seguimiento de las metas e indicadores del ODS 11. Entre los problemas más visibles
están la rápida expansión, sin una planificación adecuada (expansión desordenada
de las ciudades) y la falta de infraestructura resiliente frente a desastres naturales.
Además, la falta de participación comunitaria en la toma de decisiones del desarrollo
urbano puede resultar en la perpetuación de desigualdades socioeconómicas en las
comunidades (GAD Parroquial Cutuglagua, 2023).

En este contexto, la resiliencia de la infraestructura se refiere a la prevención,
adaptación, restauración y adaptación oportuna y efectiva de la estructura y funciones
básicas de la infraestructura de un país contra amenazas actuales y potenciales
futuras. La resiliencia debe implementarse en todas las etapas de la disrupción, a
través de una gestión compartida del riesgo y la incertidumbre, evaluaciones de
riesgos múltiples y tecnologías apropiadas a la naturaleza de la infraestructura del
territorio (Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción de Riesgos de Desastres,
2015-2030, p.18).

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

Se debe agregar que el difícil acceso a viviendas adecuadas, produce
inseguridad habitacional. La insuficiencia de infraestructura básica para agua potable,
se vinculan a la pobreza y exclusión social, creando brechas en el desarrollo humano
y económico dentro de las comunidades urbanas y rurales. “El derecho a una
vivienda adecuada entraña tener seguridad, sin la amenaza del desalojo o la
expulsión del hogar o la tierra. Significa vivir en un lugar acorde con la cultura
propia y tener acceso a servicios, escuelas y empleo adecuados” (Naciones
Unidas, 2024).

El presente estudio buscó proporcionar una comprensión más profunda sobre
cómo las ciudades y comunidades están progresando hacia la sostenibilidad urbana.
En este sentido, se intentó identificar áreas donde se está logrando avances
significativos, así como áreas donde se requiere la aplicación de un mayor
mantenimiento de infraestructura pública y recursos económicos y humanos para
alcanzar las metas e indicadores establecidos en el ODS 11. Es así que la
investigación es coyuntural, pues exploró, desde los grandes desafíos de desarrollo
urbano y de sostenibilidad a nivel global hasta la colaboración y la acción hacia un
desafío urbano más sostenible y equitativo.
Categorías conceptuales

Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), también conocidos como
Objetivos Globales, fueron adoptados por las Naciones Unidas en 2015, como una
necesidad universal para poner fin a la pobreza, proteger el planeta y garantizar que,
para el 2030, todas las personas disfruten de paz y prosperidad (Naciones Unidas,
2024). Son 17 ODS que están integrados y reconocen que la acción en un área
afectará los resultados en otras áreas y que el desarrollo debe equilibrar la
sostenibilidad social, económica y ambiental.

De acuerdo con la Agenda 2030, 193 países a nivel mundial se han
comprometido en tomar una medida para el cumplimiento de los 17 ODS. Estos están
diseñados para acabar con la pobreza, el hambre, el sida y la discriminación contra
mujeres y niñas (Naciones Unidas, 2024).

De esta manera, la Agenda 2030 de las Naciones Unidas cuenta con objetivos
enfocados en las ciudades, reconociendo su importancia en la sociedad global. El
ODS 11, plantea que “las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos,
seguros, sostenibles y resilientes" (Sagrario-Morán & Díaz-Barrado, 2020). En tal
efecto, las personas tienen la responsabilidad de cambiar la cara de las ciudades y
subsanar los innumerables defectos y problemas que éstas encierran.

De este modo, “la consecución de una ciudad sostenible, resiliente, requiere la
existencia de instrumentos de planificación que focalicen en dar una respuesta
satisfactoria a las necesidades de los ciudadanos, generando una gobernanza urbana
que convierta al ciudadano en protagonista de cambios necesarios” (Zamorano-
Wisnes, 2021, p. 89).

Así mismo, el derecho a la ciudad reivindica una transformación social de la vida
urbana que, en términos de sostenibilidad, debe llevarse a cabo a partir de la inclusión,
igualdad y diversidad de todos sus habitantes (García-Morales, 2023); tal como se
especifica en el ODS 11 que busca promover ciudades y comunidades sostenibles cuyas

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

metas incluyen: el acceso a servicios básicos y vivienda, transporte seguro y sostenible,
planificación urbana participativa, protección del patrimonio cultural y natural, reducción de
desastres naturales, mitigación del impacto ambiental urbano, acceso a espacios verdes,
desarrollo de capacidades y colaboración entre ciudades.

Es importante destacar que, entre sus indicadores se encuentra la proporción
de población con acceso a viviendas seguras, el número de muertes por accidentes
de tránsito, la implementación de políticas urbanas integradas, la gestión de desastres
y la cantidad de áreas verdes por habitante. Todos estos esfuerzos apuntan a mejorar
la calidad de vida y la sostenibilidad en entornos urbanos y rurales (Instituto Danés
de Derechos Humanos, 2024).

En consecuencia, es fundamental que la gestión pública tenga un impacto
significativo en el desarrollo sostenible; lamentablemente la gestión de una políticas
pública obsoleta, ineficaz, sin estrategias y principalmente corrupta, constituye un
obstáculo para la sostenibilidad de las ciudades, lo que retrasa el cumplimiento de los
ODS y provoca más pobreza, menos acceso a educación, cultura y acceso
inadecuado a servicios básicos (Pérez-García, Conteras-Rivera, Coba-Uriarte, &
Fabián-Falcon, 2022).

La gobernanza es el arte del liderazgo público, como su actor principal es el
Estado, por lo tanto, corresponde a este el régimen político, la gerencia pública y la
capacidad de gobierno como elementos básicos para una buena gestión, enfatizando
la necesidad de mecanismos que guíen a la sociedad (Acosta-Corzo, 2022).

Como parte de la revisión documental realizada, se encontró en el Plan
Nacional de Desarrollo 2024-2025, la articulación del ODS 11 con la planificación
nacional del Ecuador. Esta política fomenta el desarrollo de ciudades y comunidades
sostenibles, a través de mejoras en los servicios y las infraestructuras, promoviendo
la participación de las personas.

La Tabla 2 expone la relación entre las metas e indicadores del ODS 11, la
planificación nacional y la normativa ecuatoriana de ordenamiento territorial en los
gobiernos locales y seccionales.

Tabla 2

Articulación del ODS 11 con el Plan Nacional de Desarrollo y las competencias del GAD.

ODS 11: Metas e
indicadores

Competencias
del GAD

Parroquial de
Cutuglagua

Eje del Plan
Nacional de
Desarrollo

Objetivo
Nacional de
Desarrollo

Política

Meta 11.1: Garantizar
el acceso de todas
las personas a
viviendas y servicios
básicos adecuados,
seguros y asequibles,
y mejorar los barrios
marginales.

Indicador 11.1.1:
Proporción de la
población que vive en

Planificación y
desarrollo
urbano para
asegurar acceso
equitativo a
viviendas y
servicios
básicos.

Monitoreo y
gestión de

Social Garantizar la
seguridad
integral, la paz
ciudadana y
transformar el
sistema de
justicia
respetando los
derechos
humanos.

Impulsar la
reducción de
riesgo de
desastres y
atención
oportuna a
emergencias
ante
amenazas
naturales o
antrópicas en
todos los

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

barrios marginales,
asentamientos
informales o
viviendas
inadecuadas.

asentamientos
informales y
mejoramiento de
viviendas.

sectores y
niveles
territoriales.

Meta 11.2:
Proporcionar acceso
a sistemas de
transporte seguros,
asequibles,
accesibles y
sostenibles para
todos, mejorar la
seguridad vial
mediante la
ampliación del
transporte público.

Indicador 11.2.1:
Proporción de la
población que tiene
acceso a sistemas de
transporte público
dentro de un
kilómetro.

Gestión del
transporte
público y
planificación de
infraestructuras
viales seguras.

Mejora y
expansión de la
red de
transporte
público dentro
de la parroquia.

Social

Garantizar la
paz integral, la
paz ciudadana
y transformar el
sistema de
justicia
respetando los
derechos
humanos.

Impulsar la
reducción de
riesgo de
desastres y
atención
oportuna a
emergencias
ante
amenazas
naturales o
antrópicas en
todos los
sectores y
niveles
territoriales.

Meta 11.3: Aumentar
la urbanización
inclusiva y sostenible
y la capacidad para
la planificación y la
gestión participativa,
integrada y
sostenibles de los
asentamientos
humanos en todos
los países.

Indicador 11.3.1:
Proporción de los
gobiernos locales
que adoptan e
implementan políticas
y planes locales para
mejorar la resiliencia
frente a los
desastres.

Promoción de
procesos
participativos de
planificación
urbana y gestión
del territorio.

Desarrollo e
implementación
de planes de
gestión del
riesgo y
resiliencia en la
parroquia.

Infraestructu
ra energía y
medio
ambiente

Precautelar el
uso
responsable de
los recursos
naturales como
un entorno
ambientalment
e sostenible.

Fortalecer la
resiliencia de
las
infraestructura
s para
garantizar la
seguridad de
los usuarios
ante riesgos y
peligros.

Nota. Información tomada de Instituto Danés de Derechos Humanos (2024), Secretaría Nacional de
Planificación (2024), GAD Parroquial Cutuglagua (2023) y Asamblea Nacional del Ecuador (2019).

La articulación detallada en la Tabla 2, expone la relación entre el ODS 11,
las competencias del GAD y el actual Plan Nacional de Desarrollo (PND) de Ecuador.
En esta matriz se puede identificar que existe una relación entre los diferentes
componentes; para cada meta e indicador del ODS 11 existe una política determinada
en el Plan Nacional de Desarrollo. Razón por la cual, se propuso en la presente
investigación como objetivo, analizar el cumplimiento del ODS 11 en la parroquia rural

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

de Cutuglagua, para ello, se diseñó y aplicó una entrevista semiestructurada y
técnicas cartográficas, indagando sobre la situación actual del desarrollo territorial
sostenible y la calidad de vida.

En este marco, se plantearon los siguientes objetivos específicos: identificar la
relación entre el ODS 11 y las competencias administrativas del GAD parroquial de
Cutuglagua, a través de una revisión de los documentos normativos
correspondientes, localizar áreas que no evidencien el cumplimiento del ODS 11
dentro del territorio mediante un mapa y presentar los resultados de la identificación
con sus análisis respectivos.

Materiales y Métodos

Zona de estudio

Cutuglagua está situada al norte del cantón Mejía, provincia de Pichincha, a
las faldas del volcán Atacazo. Su extensión es de 32,26 Km2 y su crecimiento se
configura tomando como referencia la carretera Panamericana sur. Sus límites son:
al norte, con el Distrito Metropolitano de Quito; al sur y oeste, con la parroquia
Tambillo, finalizando al este, con la parroquia Uyumbicho (Gobierno Autónomo
Descentralizado Parroquial Cutuglagua, 2023). Las coordenadas para su territorio
son: 0°21'58"S 78°33'03"W (Google Earth, 2024).

Figura 1

Mapa de ubicación de la parroquia de Cutuglagua.

Nota. Adaptado de Comité Nacional de Límites Internos, 2024.

Los barrios que conforman la parroquia son los siguientes: 25 de noviembre,
Aida Palacios, Alisuco, Aymesa, Central, El Belén, El Manzano, Los Rosarios, El
Tejar, Florencia de Carapungo, Génova, La Joya I, La Joya II, La Merced, La

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unión, Lourdes, San Alfonso, San Francisco I, San Francisco II, San Francisco III,
San Ignacio, San José I, San José II, San José III, San Miguel de Cutuglagua, Santa
Catalina, Santa Isabel, Santiago Roldós, Santo Domingo II y III, Santo Domingo de
Saguanchi, Tambo I, Tambo II, Tambo III y La Isla (GAD Parroquial Cutuglagua, 2023).

Por consiguiente, la parroquia Cutuglagua cuenta con 25.422 habitantes,
según el censo del 2022. Esta cifra refleja un significativo aumento en comparación
al censo anterior del 2010 (16.746 habitantes). En este sentido, tomando una relación
con el censo del 2010 y el censo del 2022 se evidencia un aumento urbano y
migración hacia esta parroquia. La población de Cutuglagua es mayoritariamente
mestiza, con presencia de comunidades indígenas y afroecuatorianas (Instituto
Nacional de Estadísticas y Censos, 2022).

Metodología

La investigación es de enfoque cualitativo, con diseño observacional, donde se
empleó el método inductivo de profundidad experimental. Al ser una investigación en
territorio, su tipo es aplicada y de campo. La información se recolecto a través de la
técnica de la entrevista a profundidad, empleándose como instrumento un
cuestionario abierto, y la cartografía con su instrumento el mapa.

En este contexto, el intercambio de información, opiniones e ideas es el
objetivo de todas las entrevistas, aunque existen numerosos tipos. Debido a que se
centra en las experiencias personales de la persona que habla, las entrevistas son un
método de recolección de datos cualitativos. Los dos actores principales en una
entrevista son el entrevistador y el entrevistado. El entrevistado es el individuo que se
exponen al interrogatorio del entrevistador, que generalmente realiza de manera
voluntaria (Universidad Europea, 2024).

La entrevista semiestructurada aplicada al presidente del GAD parroquial de
Cutuglagua contó con seis preguntas abiertas relacionadas al ODS 11, Ciudades y
Comunidades Sostenibles. Los principales temas abordados fueron: el acceso a
viviendas dignas, mejoras en la infraestructura vial en la parroquia, el involucramiento
de la comunidad en la ejecución de proyectos, implementación de proyectos de
infraestructura verde, esfuerzos de mejoramiento de espacios públicos y, por último,
medidas dispuestas por el GAD para fomentar la gobernanza participativa en la
parroquia.

En lo que respecta a la cartografía, la teoría refiere que esta es “la rama de la
geografía que se ocupa en la representación gráfica de un área, generalmente en
términos convencionales y bidimensionales, se conoce como cartografía. La
cartografía es el arte, la ciencia de crear, analizar y comprender diversos mapas”
(Editorial Etecé, 2024). Respecto a los mapas estos son: “(…) generalmente
representaciones geográficas, geopolíticas o geológicas de la superficie terrestre que
buscan tomar nota de los elementos más representativos, interesantes o relevantes
para servir de documento a investigadores, exploradores o especialistas” (Editorial
Etecé, 2024).

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Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

En este sentido, la cartografía se aplicó mediante la recolección de información
geoespacial existente en el GAD parroquial de Cutuglahua. Adicionalmente, se
levantaron datos en campo, con el software ODK Collect Qfile donde, anteriormente,
no se tenía nada de información. El tipo de cartografía es temática, donde se
analizaron los mapas con través de colorimetría, la que indica índices de vialidad e
infraestructura.

Posteriormente, para el tratamiento de los datos se utilizarán los softwares
especializados ArcGIS y QGIS: “ArcGIS es un completo sistema que permite
recopilar, organizar, administrar y compartir información geográfica. ArcGIS es
utilizado por personas de todo el mundo para poner el conocimiento geográfico al
servicio de los sectores del gobierno, la ciencia, la educación” (ArcGIS Resources,
2024). De igual manera, de acuerdo con la European Business School (2024):
“QGIS es un Sistema de Información Geográfica profesional que posibilita la
creación, visualización, análisis, edición y publicación de información geoespacial,
permite la creación de mapas con numerosas capas que pueden ser ensambladas
bajo diferentes formatos, dependiendo de la aplicación”.

Resultados

A continuación, se presenta la información de la entrevista con el presidente

del GAD Parroquial de Cutuglagua, Carlos Chiliquinga. Esta información fue
contrastada con el Plan de Ordenamiento Territorial (PDOT) de Cutuglagua. De esta
manera, se logró evidenciar concordancias y disidencias en torno al cumplimiento de
las metas e indicadores del ODS 11 en la parroquia.

En relación con la primera pregunta sobre el acceso a viviendas dignas, el
funcionario manifestó que, el Gobierno Autónomo Descentralizado parroquia no
brinda ese servicio a las personas, pero sí actúa como un soporte en el sector social.
De acuerdo con el presupuesto que recibe como gobierno parroquial, el 10 % está
destinado a la ayuda a personas vulnerables. En este sentido, ha recibido solicitudes
de familias de escasos recursos o que, debido a algún desastre natural (deslaves,
sismos, lluvias torrenciales), han perdido sus viviendas. El GAD de Cutuglagua ha
entregado materiales para que estas familias puedan reparar sus casas o generar una
nueva edificación.

Así mismo, en la pregunta sobre la vialidad de la parroquia, el presidente
mencionó que existe un trabajo constante en territorio. En conjunto con los dirigentes
de los barrios se ha priorizado la ejecución de estas obras. La colaboración ha sido
en la prestación de maquinaria para trasladar el material y mejorar la capa de
rodadura de las vías. El elemento utilizado para este fin es material pétreo, puesto
que si se ubica adoquín o asfalto no se podría a futuro implementar servicio de
alcantarillado y la red de agua potable que muchos barrios carecen en la actualidad.

Según el diagnóstico situacional del PDOT actual, el plan anterior, al 2019, se
propuso alcanzar metas de mejorar y articular la red vial en un 50%, adecuar en un
40% el sistema de movilidad de Cutuglagua al 2019 e incrementar en un 30% la
cobertura de las telecomunicaciones. Al contrastar la información recabada en la

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Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

entrevista con estos datos y el análisis cartográfico, se evidenció que existe una gran
cantidad de vías en la parroquia (más del 50%) que están en mal estado y necesitan
un mejoramiento.

En correspondencia nuevamente con el diagnóstico situacional, el PDOT
anterior se proponía cumplir con 300 capacitaciones sobre clasificación y separación
de residuos sólidos hasta 2019 y 200 capacitaciones en centros educativos sobre la
propagación de especies nativas para la conservación y recuperación de suelos y
páramos hasta 2018. En este sentido, sobre participación de la comunidad en la
planificación y ejecución de proyectos urbanos, la administración actual trabaja de la
mano con los moradores de cada uno de los barrios. Además, los habitantes reciben
socializaciones constantes sobre los proyectos ejecutados en su territorio.

En este punto, se demuestra que la población tiene interés sobre una
planificación armónica con la naturaleza rural de este entorno. La gente se reconoce
parte de la naturaleza que prima en las partes más alejadas de su territorio. De igual
forma, en la pregunta sobre los proyectos de infraestructura verde en Cutuglagua, el
funcionario afirmó que no disponen de grandes espacios, de áreas verdes como
parques, dentro de la parroquia. Sin embargo, se trabaja en proyectos como:
reforestación, fortalecimiento de fuentes hídricas y cuidado de los linderos de las
quebradas. Como actividad adicional, se da mantenimiento a las áreas verdes de la
parroquia. En este contexto, el PDOT anterior, se proponía alcanzar las metas de
disminuir la contaminación de los recursos hídricos en un 20% para el año 2019.

En relación con los esfuerzos para incrementar y mejorar los espacios públicos
en la parroquia, el presidente Chiliquinga mencionó que se han articulado esfuerzos
con institutos superiores tecnológicos y empresas privadas, mediante la realización
de convenios. Esto ha permitido el mantenimiento y la recuperación de juegos
infantiles y áreas verdes. En este sentido, el presidente insta a la ciudadanía a cuidar
y a apropiarse de los espacios para mantenerlos bien cuidados. En contraste a esto,
el PDOT anterior consideró el proyecto de mantenimiento de espacios recreativos
deportivos con la meta de 100% de los espacios verdes y recreativos atendidos. Sin
embargo, al realizar el análisis cartográfico se identificó que existen espacios públicos
que necesitan un mantenimiento.

Finalmente, en temas de gobernanza participativa, hay dos aspectos
resaltados en la entrevista. El primero, es la organización propia de la ciudadanía. La
gente se auto convoca en asambleas, donde se reúnen con dirigentes barriales. De
esta manera, conforman sus propias organizaciones a nivel de la parroquia, como
grupos de danzas y equipos de fútbol. El Gobierno Autónomo Descentralizado
parroquial ha generado comisiones permanentes, entre presidencia y las vocalías. Es
así que, en las mencionadas comisiones hay, al menos, un representante de la
ciudadanía.

El segundo aspecto se refiere al Consejo de Seguridad parroquial. Este fue
creado por ordenanza del Gobierno Autónomo Descentralizado del cantón Mejía.
Dicho Consejo está presidido por el presidente del GAD parroquial de Cutuglagua,
Carlos Chiliquinga y tiene representación de dos ciudadanos, uno del lado occidental
y otro del lado oriental de la parroquia.

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A la par, también se maneja el Consejo de Planificación Territorial, integrado
por tres miembros del gobierno parroquial y la presencia de tres dirigentes barriales.
Mediante este Consejo de Planificación, se organizan varias actividades y se está
elaborando el estatuto de participación ciudadana. De esta manera, se da el
seguimiento a la ejecución del Plan de Ordenamiento Territorial (PDOT).

Como segunda parte de la aplicación metodológica, se presenta el resultado
de la técnica cartográfica. En la Figura 2, se muestra el mapa realizado sobre la
infraestructura en Cutuglagua. En este, se visualiza el estado del sistema vial,
infraestructura pública y áreas verdes de la parroquia. Estos espacios son de suma
importancia para el bienestar de los habitantes. Además, son indicadores para
verificar el cumplimiento del ODS 11.

Figura 2

Mapa de escasez de infraestructura pública en Cutuglagua.

Nota. Autor (2024)

En esta visualización, se observa la falta de vías de primer orden en varios

lugares de la parroquia. En este sentido, del 100 % de vías que existen en Cutuglagua,
solamente el 70 % se encuentran asfaltadas. Consecuentemente, varios lugares de
la parroquia presentan dificultades por sus vías en mal estado.

Este es un problema muy significativo, ya que afecta a la movilidad de los
habitantes diariamente. La ausencia de una adecuada infraestructura vial dificulta el
acceso a servicios básicos como salud y educación, debido a las largas distancias

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que existen entre las viviendas y los centros de atención médica e instituciones
educativas.

Finalmente, en relación con el aprovechamiento del espacio público, en el
mismo mapa, se muestra la escasez de áreas verdes que funcionan como lugares de
recreación. Las canchas y parques en la parroquia de Cutuglagua son espacios
vitales para el esparcimiento de todos los habitantes.

Estos lugares, no solo ofrecen oportunidades para la práctica de deportes o de
actividad física, sino que también son puntos de encuentro comunitario, fortaleciendo
y fomentando la convivencia. Sin embargo, muchos de estos espacios (estadio,
juegos infantiles, parques) necesitan mejoras y un buen mantenimiento para asegurar
su funcionalidad.

Discusión

Los resultados de la investigación exponen el cumplimiento de las metas e

indicadores del ODS 11, Ciudades y Comunidades Sostenibles, en la parroquia de
Cutuglagua del cantón Mejía, provincia de Pichincha, Ecuador. En este sentido,
mediante la entrevista al funcionario del GAD Parroquial y con la ayuda de la
representación cartográfica, se levantó información actualizada sobre el estado de la
infraestructura vial y los espacios públicos en este territorio.

En este contexto, el ODS 11 busca crear ciudades y asentamientos humanos
inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles. Sus metas son garantizar el acceso a
hogares y servicios básicos adecuados, mejorar la planificación urbana, proteger el
patrimonio cultural y natural, reducir el impacto ambiental de las ciudades y brindar
acceso a áreas verdes y espacios públicos seguros (Instituto Danés de Derechos
Humanos, 2024).

En este sentido, la investigación demuestra que el cumplimiento de este ODS,
en la parroquia de Cutuglagua, es parcial. Tanto en la entrevista como en el mapa, se
evidenció que hace falta la inversión de recursos económicos y humanos, así como
el compromiso en temas de infraestructura pública. Estos recursos son
fundamentales, ya que permitirían un desarrollo óptimo de la infraestructura local.
Además, garantizarían la disponibilidad de fondos para asegurar servicios públicos
esenciales, como el acceso a agua potable y saneamiento. Asimismo, facilitarían una
planificación adecuada y la preparación necesaria para fortalecer la resiliencia frente
a desastres naturales. En este contexto, la participación ciudadana se presenta como
un aspecto positivo en el territorio, especialmente con la implementación grupos
artísticos, deportivos y la realización de trabajos conjuntos en el espacio público
(mingas).

La información recopilada en territorio concuerda con lo expresado por
Freigedo, Milanesi y Ferreira (2020), quienes enfatizaron que los gobiernos locales y
pequeños sufren a menudo de poca experiencia y escasos recursos dedicados al
monitoreo de políticas. Esto, afecta al conocimiento sobre el desempeño respecto a
los ODS. Hay que tener presente que los gobiernos subnacionales forman parte de la
implementación de la Agenda 2030, por lo que, su administración de servicios y

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competencias están ligadas a los aspectos ambientales, urbanos, económicos de sus
territorios.

A nivel nacional, en comparación con proyectos gubernamentales anteriores,
que se centraron principalmente en el crecimiento económico y la infraestructura, el
Plan Nacional de Desarrollo 2024-2025 prioriza la sostenibilidad y la inclusión social,
como pilares fundamentales para el crecimiento del país. A través de la promoción de
políticas verdes y el uso de energías renovables. Este nuevo enfoque busca equilibrar
el desarrollo económico con la protección del medio ambiente. Además, pone un
énfasis especial en la equidad social, con medidas específicas para reducir la
desigualdad y mejorar la calidad de vida de las poblaciones vulnerables, una
diferencia notable respecto a enfoques previos que, con frecuencia, relegaban estos
aspectos a un segundo plano. En Cutuglagua, el GAD parroquial cumple su
planificación enmarcada en este plan, de acorde a sus competencias, estipuladas en
la ley, de “planificación y desarrollo urbano para asegurar acceso equitativo a
viviendas y servicios básicos” (Asamblea Nacional del Ecuador, 2019).

Es así que el GAD parroquial de Cutuglagua se enfoca, principalmente, en la
gestión de servicios básicos y la ejecución de obras públicas menores, con poca
autonomía y una fuerte dependencia del gobierno central para la toma de decisiones
y financiamiento. Actualmente, el GAD parroquial de Cutuglagua tiene competencias,
como planificar el desarrollo local, fomentar la participación ciudadana, administrar el
medio ambiente y llevar a cabo proyectos de desarrollo económico y social. Esto
permite responde, de manera más efectiva, a las necesidades y prioridades de la
comunidad y desempeñar un papel más activo y relevante en la mejora de la calidad
de vida de sus habitantes (GAD Parroquial Cutuglagua, 2023).

Lo anterior contrasta con lo descrito por la United Cities and Local
Governments (UCLG), entidad que enfatiza que los gobiernos locales y regionales
deben vincular, especialmente en lo que respecta a la prestación de servicios básicos,
su relación con los ODS. También, se menciona que, para lograr los objetivos
globales, debe haber voluntad política, co-creación de comunidades y soluciones a
nivel local. Esto se puede lograr mediante una gobernanza integrada de los niveles
gubernamentales, alineado las prioridades locales con los ODS y promoviendo la
inclusión y participación de las comunidades (Pérez-Hernández, 2020).

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Aprobado 12 diciembre 2024
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Conclusiones

El análisis realizado revela desatención por parte de la administración

parroquial hacia la infraestructura pública en Cutuglagua, una situación que tiene
repercusiones significativas y multidimensionales en el desarrollo territorial sostenible
de la comunidad, en aspectos como vialidad para un adecuado transporte de
personas o la logística y distribución de productos, bienes y servicios. Esta falta de
atención no solo afecta la calidad de vida de los habitantes, sino que también limita
las oportunidades de crecimiento económico y social en la parroquia. Por lo tanto,
esta situación demanda una reevaluación de las políticas y estrategias
implementadas por el Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) parroquial, con el
objetivo de identificar áreas de mejora y establecer un plan de acción claro y efectivo.

Es imperativo que el GAD priorice, en su planificación operativa anual, la
implementación de medidas específicas dirigidas a la mejora de la infraestructura vial
y los espacios públicos. Estas acciones son fundamentales, no solo para el
cumplimiento del ODS 11, que promueve el desarrollo de ciudades y comunidades
sostenibles, sino que también son esenciales para fomentar un entorno urbano más
inclusivo, resiliente y accesible para todos los ciudadanos. La creación de espacios
públicos bien diseñados puede contribuir a la cohesión social, promoviendo la
interacción comunitaria y el bienestar colectivo.

En este mismo contexto, con la mejora del espacio público, se debe fomentar
en los habitantes, la construcción de vivienda sostenible y resiliente. Hay varios
espacios en la parroquia, donde se carece planificación de construcción, no se
respetan las normativas municipales. Esto ocasiona que las casas sean vulnerables
a riesgos como deslizamientos e inundaciones.

Además, el uso de técnicas de mapeo territorial ha sido fundamental para
identificar las áreas que presentan una infraestructura vial deficiente. Este enfoque
permite dirigir los esfuerzos de intervención hacia las zonas más críticas, optimizando
así los recursos disponibles y garantizando un desarrollo sostenible más eficaz en la
parroquia. La información obtenida, a través del mapeo, proporciona una base sólida
para la toma de decisiones informadas y la priorización de proyectos que realmente
respondan a las necesidades de la población.

En síntesis, la insuficiencia de infraestructura adecuada está estrechamente al
conexa al bienestar de los habitantes de Cutuglagua. Esta relación subraya la
urgencia de abordar las deficiencias existentes en la infraestructura pública. Por lo
tanto, es crucial que la mejora de la infraestructura vial y los espacios públicos se
convierta en una prioridad urgente y estratégica en la agenda del GAD parroquial.
Solo así se podrá promover un desarrollo territorial que responda efectivamente a las
necesidades actuales y futuras de la comunidad, asegurando un entorno que
favorezca el bienestar, la equidad y la sostenibilidad para todos sus habitantes.

Recibido: 02 octubre 2024

Aprobado 12 diciembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 35-51

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Recibido: 02 octubre 2024

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Recibido: 03 julio 2024

Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

Estrategias metodológicas para la formación técnica y tecnológica

Methodological strategies for technical and technological training

José Andrés Beltrán Ruiz1, Sharon Luathani Velasteguí Rubio 2.
1

Resumen:
La educación es un pilar fundamental para mejorar la calidad de vida de las personas.
Sin embargo, en el Ecuador, el acceso a la educación universitaria se ve limitado, lo
que ha llevado a la formación técnica y tecnológica a presentarse como una opción
viable para adquirir las competencias necesarias para integrarse en el mercado
laboral. En este contexto, la presente investigación analizó la aplicación de estrategias
metodológicas en la educación técnica y tecnológica. Estos enfoques pueden mejorar
la motivación de los estudiantes y ayudar a alcanzar los objetivos curriculares,
reduciendo así los índices de deserción. Los resultados indican que las estrategias
de enseñanza más utilizadas por los profesores son las clases magistrales (50%) y el
trabajo en equipo/aprendizaje colaborativo (30%). El análisis comparativo de los
resultados académicos obtenidos con y sin la aplicación de metodologías activas de
enseñanza revela un impacto significativo en el desempeño de los estudiantes.
Cuando se implementaron enfoques participativos y centrados en el aprendizaje del
alumno, la media de calificaciones se situó en 68.67 puntos, con el 40% de las notas
alcanzando un rango de 75 a 80 puntos. En contraste, sin el uso de metodologías
activas, la media disminuyó a 50.96 puntos, y solo el 15.4% de las calificaciones se
ubicaron en ese mismo rango superior. La implementación de estrategias
metodológicas innovadoras ha demostrado tener un impacto significativo en el
desempeño académico de los estudiantes de educación técnica y tecnológica.

Palabras claves: Educación técnica, estrategias metodológicas, metodología,
formación tecnológica, formación técnica

Abstract:
Education is a fundamental pillar for improving people's quality of life. However, in
Ecuador, access to university education is limited, leading technical and technological
training to emerge as a viable option for acquiring the necessary skills to integrate into
the labor market. In this context, the present research analyzed the application of
methodological strategies in technical and technological education. These approaches
can enhance student motivation and help achieve curricular objectives, thereby
reducing dropout rates. The results indicate that the most commonly used teaching
strategies by professors are lectures (50%) and teamwork/collaborative learning

1 Instituto Superior Tecnológico Central Técnico, Orcid. https://orcid.org/0009-0009-9783-7555
2 Instituto Superior Tecnológico Central Técnico, Orcid https://orcid.org/0000-0003-1369-6003
Autor de correspondencia: jbeltran@itsct.edu.ec

Recibido: 03 julio 2024

Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

(30%). A comparative analysis of academic results obtained with and without the
application of active teaching methodologies reveals a significant impact on student
performance. When participatory and student-centered learning approaches were
implemented, the average grades reached 68.67 points, with 40% of the scores falling
within the 75 to 80-point range. In contrast, without the use of active methodologies,
the average decreased to 50.96 points, and only 15.4% of the grades were in the same
upper range. The implementation of innovative methodological strategies has
demonstrated a significant impact on the academic performance of students in
technical and technological education.

Keywords: Technical education, methodological strategies, methodology,
technological training, technical training

Recibido: 03 julio 2024

Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

Introducción

Formar el talento humano con las competencias pertinentes y necesarias para
una inserción laboral rápida en áreas industriales y de servicio, que reduzca la brecha
entre lo que la academia forma y lo que la industria requiera es importante,
ajustándose así a la realidad nacional en cuanto a mano de obra calificada, además
de que las carreras tecnológicas son de corta duración, misma que oscila entre los 2
y tres años (Solórzano-Palacios et al., 2019).

Al presentar una alternativa educativa que se caracteriza por la aplicación
rápida y práctica de las habilidades adquiridas en el aula, además de ser parte del
sistema de educación superior, se puede evidenciar que existe un elevado índice de
deserción, que principalmente se acentúa en los primeros niveles de la carrera, sin
embargo, la deserción que en el 2015 fue de un 26.30% se redujo en el 2023 a un
20,46%, siendo más elevada en hombres con un 21,28% que en mujeres con un
16.02% (Paz-Jiménez, 2023).

Esta deserción puede deberse a problemas económicos, expectativas distintas
en la elección de la carrera y también puede deberse a que las estrategias aplicadas
en el proceso de enseñanza aprendizaje en la clase no se ajustan a estrategias
activas, dónde el estudiante sea el participe de su propio conocimiento, razón por la
cual puede darse paso a falta de motivación y baja participación en el aula,
desembocando esto a un mal rendimiento académico, principalmente en asignaturas
abstractas. Lo que puede producir desmotivación y frustración en los estudiantes,
coadyuvando de esta manera en la elevada deserción que se da en los primeros
niveles (Verdesoto et al., 2018).

Es importante revisar, valorar y ajustar continuamente las prácticas de
enseñanza, según la necesidad del grupo con el que se trabaja, para que esto permita
el diseño de estrategias metodológica que integren los estilos de aprendizaje y
enseñanza para la formación por competencias laborales en programas técnicos y
tecnológicos, sin descuidar metodologías que sean capaces de captar la atención del
estudiante y en las que este sea participe activo. Debido a la relevancia de las TIC en
la formación tecnológica en el campo de las ciencias de la ingeniería, es muy
importante el destacar que la aplicación de Tics es obligatorio en el proceso de
enseñanza aprendizaje, además de ser indispensables en el desenvolvimiento laboral
(Urgiles-Ortiz, 2021).

Como parte del desarrollo profesional en la carrera de mecánica automotriz es
necesario el revisar asignaturas de profesionalización que coadyuvan en alcanzar el
perfil de egreso planteado, muchas de estas asignaturas son técnicas y de aplicación
práctica, pero otras como mecánica de materiales son asignaturas de aplicación pero
con una fuerte base teórica, dónde se utilizan bases matemáticas y físicas en la
resolución de problemas de aplicación, razón por la cual se ha podido evidenciar que
existe una gran carencia el pensamiento lógico por parte de los estudiantes que
cursan la asignatura, también existen problemas de interpretación de los textos en la
resolución de problemas, siendo estos puntos falencias que deben solventar. Por lo

Recibido: 03 julio 2024

Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

tanto, es importante que se empleen estrategias metodológicas que permitan a los
estudiantes de mecánica automotriz mejorar sus habilidades en cuanto al
pensamiento lógico y razonamiento matemático (Laz et al., 2023).

Las asignaturas complementarias dentro de la formación de tecnólogos
permiten cumplir adecuadamente con el perfil de egreso que se necesita en este caso
en el campo automotriz, sin embargo, en materias que se requiere de aplicaciones
matemáticas o físicas no se logra generar una elevada motivación de los estudiantes,
pese a que por ejemplo el estudio de la mecánica de materiales es de gran relevancia
en el perfil de egreso de un tecnólogo automotriz (Valero-Ancco et al., 2024).

Asimismo, estas competencias permiten el desempeño profesional eficaz en el
diagnóstico y reparación de fallas, garantizando la seguridad y el buen funcionamiento
del vehículo, además de habilitarlo para participar en la investigación y desarrollo de
nuevos materiales, procesos de fabricación y diseños que contribuyan a la innovación
en la industria automotriz (Valero-Ancco et al., 2024). En este sentido, la formación
tecnológica en mecánica automotriz requiere el conocimiento, habilidades y destrezas
en la fabricación de vehículos, lo que motivó a analizar las estrategias metodológicas
durante la formación de tecnólogos en mecánica automotriz del Instituto Superior
Universitario Central Técnico.

Metodología

Para llevar a cabo este estudio, se empleó una metodología cuantitativos que
permitió obtener una comprensión integral de las estrategias metodológicas utilizadas
en la educación técnica y tecnológica de la carrera de mecánica automotriz. El diseño
del estudio se estructuró en cuatro fases principales:
1. Revisión Bibliográfica, que se realizó una exhaustiva revisión de la literatura

existente para identificar las mejores prácticas y enfoques metodológicos
aplicados en la educación técnica y tecnológica. Este análisis bibliográfico permitió
establecer un marco teórico sólido y definir las estrategias metodológicas más
relevantes para el contexto de estudio de asignaturas técnicas.

2. La recopilación de Datos, se efectuó mediante la aplicación de encuestas a
estudiantes y a los docentes de la carrera de mecánica automotriz. El cuestionario
incluyó preguntas sobre las estrategias de enseñanza utilizadas por los
profesores, la frecuencia de integración de actividades de aprendizaje activo, la
aplicación de estrategias de enseñanza diferenciada, la relevancia de la
retroalimentación y el seguimiento personalizado, y la capacitación de los
docentes en nuevas metodologías de enseñanza.

3. La encuesta fue distribuida electrónicamente a un total de 100 estudiantes, con
una técnica de muestreo en cadena, basada en el consentimiento de participación
de los encuestados, obteniendo una tasa de respuesta del 98%. Los datos
recopilados fueron registrados en un archivo de Excel para su posterior análisis.
La encuesta fue administrada en línea durante un período de dos semanas. Se
garantizó la confidencialidad de las respuestas y se informó a los participantes
sobre los objetivos del estudio.

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4. Análisis de Datos obtenidos de las encuestas fueron analizados empleando
estadísticas descriptivas para identificar las estrategias de enseñanza más
frecuentemente utilizadas y su impacto en el desempeño académico de los
estudiantes. Se calcularon medias, porcentajes y frecuencias para interpretar los
resultados.

En cuanto al instrumento principal utilizado en este estudio fue un cuestionario,

producto de la revisión de literatura y diseñada específicamente para recopilar
información sobre las prácticas pedagógicas y la percepción de los estudiantes
respecto a las estrategias metodológicas aplicadas por sus profesores. Este
instrumento consta de ocho preguntas cerradas con opciones de respuesta según
escala de Likert, el cual presento una validación por expertos con una alta
confiabilidad según Alfa de Cronbach, como se refleja en la tabla 1.

Tabla 1

Coeficiente Alfa de Cronbach de la investigación

Alfa de Cronbach N de elementos
0,76 8 ítems del cuestionario de estudiantes
0,92 8 ítems del cuestionario de docentes

Seguidamente, se llevó a cabo un análisis comparativo de los resultados
académicos obtenidos con y sin la aplicación de metodologías activas de enseñanza.
Este análisis permitió evaluar el impacto de las estrategias participativas y centradas
en el aprendizaje del estudiante en las calificaciones promedio y la distribución de las
mismas (Flores, 2021).

Resultados

El análisis de las encuestas reveló que las estrategias de enseñanza más
frecuentemente empleadas por los profesores en la carrera de mecánica automotriz
son las clases magistrales y expositivas (50%) y el trabajo en equipo y colaborativo
(30%). Este hallazgo indica una predominancia de métodos tradicionales, aunque una
proporción significativa de docentes también integra enfoques colaborativos. La
adopción de métodos colaborativos refleja una tendencia hacia prácticas pedagógicas
que fomentan la participación activa y el aprendizaje entre pares, esenciales para el
desarrollo de competencias prácticas en la formación técnica.

El estudio mostró también que el 70% de los docentes integran regularmente
actividades de aprendizaje activo en sus clases, con el 40% de ellos haciéndolo
siempre o casi siempre. Asimismo, las estrategias de enseñanza diferenciada, que
buscan atender a los diversos estilos de aprendizaje de los estudiantes, son aplicadas
siempre por el 35% de los docentes, y en la mayoría de los casos por otro 35%. Estos
resultados sugieren un esfuerzo significativo por parte del cuerpo docente para

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Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

adaptar sus métodos a las necesidades individuales de los estudiantes, promoviendo
un entorno de aprendizaje más inclusivo y efectivo.

Un análisis comparativo de los resultados académicos con y sin la
implementación de metodologías activas reveló un impacto notable en el desempeño
de los estudiantes. Cuando se aplicaron enfoques participativos y centrados en el
alumno, la media de calificaciones se situó en 68.67 puntos, con el 40% de las notas
alcanzando un rango de 75 a 80 puntos. En contraste, sin el uso de metodologías
activas, la media de calificaciones disminuyó a 50.96 puntos, y solo el 15.4% de las
notas se ubicaron en el rango superior de 75 a 80 puntos.

Estos datos demuestran que las metodologías activas no solo mejoran el
promedio general de calificaciones, sino que también aumentan la proporción de
estudiantes que alcanzan niveles de desempeño académico más altos, en la tabla 2
se puede observar los promedios que se obtuvieron luego de aplicar una evaluación
en base estructurada y estandarizada aplicando diferentes estrategias metodológicas.

Tabla 2

Promedio del curso al aplicar estrategias diferenciadas

Promedios
66,66 78,06 81,46 73,09

Estrategias aplicadas

Trabajo
grupal

Clase
expositiva

Aprendizaje
activo

Retroalimentación
luego de participación

En primer lugar, los resultados muestran una variabilidad considerable en el

desempeño de los estudiantes, con promedios que van desde 66.66 hasta 81.46
puntos. Esto sugiere que las diferentes estrategias implementadas han tenido un
impacto diferenciado en el aprendizaje de los alumnos, por lo que resulta
particularmente destacable el hecho de que la estrategia de aprendizaje activo haya
obtenido el promedio más alto, de 81.46 puntos. Esto indica que este enfoque
pedagógico ha sido el más efectivo para este grupo de estudiantes, lo cual podría
deberse a que fomenta una mayor implicación y participación por parte de los alumnos
en su propio proceso de aprendizaje.

Por otro lado, la estrategia de trabajo grupal parece haber sido la menos
efectiva especialmente en asignaturas que tienen una fuerte base abstracta, con un
promedio de 66.66, el más bajo de los registrados. Esto podría sugerir que, para este
grupo en particular, el trabajo en equipo no ha sido la aproximación más adecuada o
que quizás requiera de un ajuste o refinamiento para mejorar sus resultados.

Las estrategias de clase expositiva y retroalimentación luego de la participación
han obtenido resultados intermedios, con promedios de 78.06 y 73.09
respectivamente. Esto destaca el uso de enfoques eficaces, aunque en menor medida
que el aprendizaje activo.

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Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

Discusión

El análisis de la literatura revela una amplia diversidad de estrategias
metodológicas interactivas utilizadas en la educación superior, lo que indica un
esfuerzo por parte de los docentes por adoptar enfoques más participativos y
centrados en el estudiante (Jurado-Navas & Munoz-Luna, 2017). Algunas de las
estrategias más destacadas incluyen el role play, los casos de estudio, el aprendizaje
personalizado, las discusiones y el e-learning (Lara et al., 2018), lo que sugiere una
tendencia hacia metodologías que fomentan la participación activa, el aprendizaje
colaborativo y la integración de tecnologías en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

Las clases expositivas, aunque efectivas para transmitir conocimientos
teóricos, suelen limitar la participación activa de los estudiantes, lo que puede ser un
desafío en un campo como la mecánica automotriz, que exige un aprendizaje práctico
y contextualizado. Por otro lado, los enfoques colaborativos fomentan habilidades
como la resolución de problemas y la comunicación, esenciales para el trabajo en
equipo en talleres y proyectos mecánicos reales. Según estudios como el de Cabero-
Almenara y Palacios-Rodríguez (2021), sobre aprendizaje activo y colaborativo, estas
estrategias pueden mejorar significativamente el rendimiento en entornos técnicos.

La aplicación del aprendizaje activo, como simulaciones, estudios de caso y
proyectos prácticos, es especialmente relevante en la mecánica automotriz, donde
los estudiantes necesitan conectar la teoría con la práctica. El uso de estrategias
diferenciadas muestra una preocupación por atender la diversidad de estilos de
aprendizaje, algo que, es crítico para maximizar el potencial de todos los estudiantes
en entornos técnicos (Almachi et al., 2024).

Los datos corroboran la efectividad de las metodologías activas en la
educación técnica. Al promover la participación y la autonomía del estudiante, estas
metodologías no solo mejoran las calificaciones promedio, sino también el porcentaje
de estudiantes con un rendimiento sobresaliente. Esto es consistente con
investigaciones que destacan cómo el aprendizaje activo impacta en la retención y
aplicación de conocimientos en contextos reales (Mayorga-Ases et al., 2024).
Asimismo, el éxito del aprendizaje activo puede atribuirse a su capacidad para
involucrar a los estudiantes de manera directa en su proceso de aprendizaje, lo que
es crucial en un campo que combina teoría y práctica.

Los hallazgos indican que el sistema de educación superior está enfocado en
aumentar la atención a la formación efectiva y tecnológica de las competencias
profesionales de los estudiantes, lo que supone un cambio en el apoyo pedagógico,
alejándose de los métodos tradicionales y centrándose más en estrategias que
permitan el desarrollo integral de las competencias requeridas (UNESCO, 2024). La
adopción de métodos de enseñanza modernos y enfoques basados en competencias
busca preparar mejor a los futuros profesionales para los desafíos del mundo laboral.

Si bien se destacan las estrategias de aprendizaje autónomo y colaborativo, se
reconoce la importancia del papel del docente como guía y facilitador del proceso de
enseñanza-aprendizaje (Zambrano et al., 2022). La orientación y retroalimentación

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Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

personalizada del docente se considera un aspecto clave para el éxito de las
metodologías interactivas, lo que sugiere que el docente debe asumir un rol de
acompañamiento y apoyo, más allá de ser un mero transmisor de información.

Finalmente, la revisión evidencia la incorporación de herramientas
tecnológicas, como plataformas de aprendizaje en línea, simuladores y recursos
digitales interactivos, en las estrategias metodológicas, lo que responde a la
necesidad de adaptarse a los cambios y demandas del entorno, especialmente en el
contexto de la educación durante la pandemia de COVID-19 (Sousa-Ferreira et al.,
2021). Esto plantea el reto de que los docentes desarrollen competencias digitales
para aprovechar eficazmente las posibilidades que ofrecen las tecnologías en el
proceso de enseñanza-aprendizaje.

Conclusiones

Estos resultados evidencian la importancia de las estrategias metodológicas

activas y diferenciadas en la educación técnica y tecnológica, destacando su impacto
positivo en la motivación, inclusión y rendimiento académico de los estudiantes de
mecánica automotriz. La adopción de métodos más participativos y centrados en el
alumno es fundamental para mejorar las competencias necesarias para enfrentar los
desafíos del mercado laboral.

El análisis de las encuestas reveló que las estrategias de enseñanza más
frecuentemente empleadas por los profesores son la enseñanza mediante
simulaciones o práctica, el aprendizaje basado en problemas y el trabajo en equipo y
colaborativo. Esto indica una tendencia hacia enfoques más participativos y centrados
en el estudiante, en lugar de los métodos tradicionales de clases magistrales y
expositivas. La adopción de estos métodos más activos refleja un esfuerzo por parte
de los docentes por fomentar la participación y el desarrollo de competencias
prácticas en la formación técnica.

El estudio mostró que la mayoría de los docentes integran regularmente
actividades de aprendizaje activo en sus clases, y que una proporción significativa
también utiliza estrategias de enseñanza diferenciada para atender a los diversos
estilos de aprendizaje de los estudiantes. Estos resultados sugieren un enfoque
pedagógico adaptativo y centrado en las necesidades individuales de los alumnos, lo
cual promueve un entorno de aprendizaje más inclusivo y efectivo.

Recibido: 03 julio 2024

Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

Referencias

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Recibido: 03 julio 2024

Aprobado: 08 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 52-61

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Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Riesgos laborales del personal de enfermería en el área de

cuidados intensivos
Occupational risks of nursing staff in the intensive care

Vanessa Paola Grijalva Días1, Eugenia Cecilia Malquin Vinueza2, Richard Andrés
Cabrera Armijos3.1

Resumen:
El objetivo de esta investigación fue identificar los riesgos laborales del personal de
enfermería en el área de cuidados intensivos, por lo que la ruta metodológica aplicada
implicó un diseño de investigación de campo, enfoque cuantitativo, de corte
transversal, La población estuvo conformada por treinta (30) sujetos seleccionados
en función de criterios previamente definidos. El principal hallazgo de este estudio ha
sido que los riesgos más frecuentes son las lesiones musculoesqueléticas (83%) y el
estrés emocional relacionado con el trabajo (77%. A pesar de que el personal de
enfermería abordado reporta que recibe capacitación en temas vinculados con los
riesgos laborales, como el manejo de sustancias químicas peligrosas (86%) y las
técnicas de manejo de carga y ergonomía (86%), sin embargo, siguen verificándose
riesgos en el contexto de trabajo abordado. Se ha concluido que el personal de
enfermería abordado ha logrado advertir la exposición a riesgos en el contexto laboral,
lo que es un paso significativo, pero más allá de ello es necesario que los encargados
de estas instituciones de salud conozcan de la existencias de los mismos y
emprendan acciones para su abordaje integral y mitigación, considerando que estos
riesgos pueden afectar el desempeño del cuerpo de enfermeros y con ello ofrecer un
servicio de salud deficiente que atenta contra el derecho a la salud reconocido
expresamente en el ordenamiento jurídico vigente en el país

Palabras clave: Riesgo laboral, seguridad, medidas de seguridad, enfermería

Abstract:
The objective of this research was to identify the occupational risks of nursing staff in
the intensive care area, so the methodological route applied involved a field research
design, quantitative approach, cross-sectional. The population consisted of thirty (30)
subjects selected based on previously defined criteria. The main finding of this study
was that the most frequent risks are musculoskeletal injuries (83%) and work-related

1 Universidad Iberoamericana del Ecuador, Magister en Salud y Seguridad Ocupacional,
https://orcid.org/0009-0001-5392-3074
2 Universidad Iberoamericana del Ecuador, Magister en Salud y Seguridad Ocupacional,
https://orcid.org/0009-0009-9597-3465
3 Universidad Iberoamericana del Ecuador, Magister en Dirección de Operaciones y Seguridad
Industrial, https://orcid.org/0000-0001-9480-885X
Autor de correspondencia: rcabrera@istte.edu.ec.

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

emotional stress (77%). Although the nursing staff approached reports that it receives
training in topics related to occupational risks, such as the handling of hazardous
chemicals (86%) and load handling and ergonomics techniques (86%), however, risks
continue to be verified in the context of the work addressed. It has been concluded
that the nursing staff approached has managed to warn of exposure to risks in the
work context, which is a significant step, but beyond that, it is necessary for those in
charge of these health institutions to be aware of the existence of these risks and take
actions for their comprehensive approach and mitigation, considering that these risks
can affect the performance of the nursing staff and thus offer a deficient health service
that violates the right to health expressly recognized in the legal system in force in the
country.

Keywords: Occupational risk, safety, security, security measures, nursing

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Introducción

En el contexto laboral se suelen dar “un sinfín de actividades que son
ejecutadas por un trabajador por cuenta y órdenes de su empleador, y que son
efectuadas generalmente dentro de un lugar de trabajo asignado” (Muy, 2021, p. 29).
Ahora bien, en el despliegue de las actividades laborales se pueden evidenciar
eventos y/o elementos que pueden constituir factores de riesgo, es decir,
“circunstancias que pueden quebrar el balance de los estados sociales, físicos y
mentales ocasionado por una serie de acontecimientos en el tiempo, que pueden
tener consecuencias” (Garay et al., 2020, p. 52) adversas para la masa laboral.

En este sentido, es necesario que se emprendan labores investigativas
orientadas a explorar los riesgos laborales existentes en los contextos de trabajo, por
tal razón el propósito del presente estudio ha sido el de identificar y documentar los
riesgos laborales a los que se enfrenta el personal de enfermería en el área de
cuidados intensivos abordados. Esta identificación de riesgos hace posible el diseño
e implementación de medidas efectivas para minimizar los peligros existentes en el
contexto de trabajo abordado, lo que puede incidir en el incremento de la calidad del
servicio brindado en el centro hospitalario.

En este punto, debe advertirse que la importancia de este trabajo reside en el
papel crucial que juega el personal de enfermería dentro del sistema de salud pública,
especialmente en el área de cuidados intensivos, el cual representa un espacio en el
que la carga física y emocional es significativamente alta (Santana et al., 2021),
considerando que los enfermeros y enfermeras en estas unidades se encargan de
administrar cuidados directos y complejos a pacientes al tiempo que se encargan de
gestionar escenarios que les somete a alta presión, lo que puede conducir que se
vean expuestos a un desgaste significativo y “promover la protección de SST es una
tarea primordial en la adopción de entornos de trabajo seguros y saludables”
(Matabanchoy y Díaz, 2021, p. 338) y el contexto hospitalario no es la excepción.

Sobre la base de las ideas expuestas, se entiende que el interés por investigar
respecto de los riesgos laborales del personal de enfermería en cuidados intensivos
nace de la necesidad apremiante de optimizar las condiciones laborales en una de
las áreas más demandantes del sistema de salud. Además de que se parte de la idea
de que la alta incidencia de problemas de salud entre estos profesionales no solo
afecta su bienestar y rendimiento, sino que también tiene implicaciones directas en la
calidad de atención que reciben los pacientes (Lewandowska et al., 2023).

Conviene ahondar en cuanto al conocimiento actual sobre los riesgos laborales
en el ámbito de la enfermería para lo cual se ha efectuado una revisión bibliográfica,
donde se han identificado los siguientes riesgos:

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Tabla 1

Riesgos laborales del personal de enfermería según la literatura actual
Autor (es) - Año País Riesgos laborales

Caulfield et al.,
(2023)

Australia
Riesgos físicos
Riesgo psicológico

Al Emam et al.,
(2023)

Egipto Riesgo físico (dolor lumbar)

Lewandowska et al.,
(2023)

Polonia Riesgo psicosocial (fatiga y sobrecarga)

Castro et al., (2023) Ecuador
Riesgo biológico (pinchazos, salpicaduras y/o cortes,
reacciones alérgicas).

Marín y González
(2022)

Argentina
Riesgos ergonómicos (Temperatura, ruido ambiental,
iluminación, equipo de protección)

Pessoa y de Lucca
(2021)

Brasil
Riesgos psicosociales (Altas exigencias de trabajo
cognitivo, estrés, síndrome de Bournot)

Forero et al., (2021) Colombia

Riesgo ergonómico (fatiga muscular, dolor de espalda,
fracturas)
Riesgo psicosocial (carga mental)
Riesgo mecánico (caídas)
Riesgo biológico (contacto con residuos contaminados)
Riesgo ambiental (Contacto con ambiente contaminado)

Ramírez et al.,
(2021)

España
Riesgos físicos (Fatiga por exceso de carga de trabajo)
Riesgos psicosociales (Síndrome de Bournot, depresión)

Camacuari (2021) Perú

Riesgo biológico (pinchazos por objetos punzocortantes,
exposición a microorganismos, contacto con fluidos
corporales)
Riesgo ergonómico (Mobiliario inadecuado, malas
posturas, movimientos repetitivos, manipulación de cargas
o pacientes).

Figueroa et al.,
(2021)

Ecuador

Riesgo biológico (amenazas infecciosas)
Riesgo psicológico (estrés, ansiedad, depresión, trastornos
de sueño, trastornos de conducta alimenticia, consumo de
alcohol y drogas, etc)
Riesgo social (distanciamiento familiar, perdida de
amistades, problemas conyugales).

Dávila et al., (2020) México

Riesgo físico (ruido, ventilación inadecuada y radiaciones)
Riesgo químico (Manipulación de medicamentos y
sustancias químicas)
Riesgo biológico (Salpicadura de material biológico-
infeccioso)
Riesgo ergonómico (levantamiento de cargas y
movimientos repetitivos)
Riesgo psicosocial (sobre carga de trabajo y poco
descanso)

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Garay et al., (2020) Perú

Riesgo físico (radiaciones electromecánicas,
temperaturas)
Riesgo ergonómico (áreas de trabajo no ergonómicas)
Riesgos psicosociales (Estrés, exceso de horas de trabajo)
Riesgos químicos (sustancias químicas peligrosas)

Cabanilla et al.,
(2020)

Ecuador

Riesgos ergonómicos (Sobre carga de trabajo, mala
iluminación, ruido, cambios bruscos de temperatura, mala
calidad del aire, posturas inadecuadas, espacio laboral
restringido).
Riesgos psicosociales (estrés, depresión y presión laboral)

Nota: Elaboración propia a partir de los autores referidos.

Con base a los resultados presentados se deduce que los riesgos laborales a
los que está expuesto el personal de enfermería en el área de cuidados intensivos
confirman la existencia de una amplia gama de peligros que pueden afectar la salud
física y psicológica de estos profesionales. Ahora bien, puede aseverarse que, en
diferentes países los estudios enlistan seis (6) tipos de riesgos los cuales se sintetizan
a continuación:

1. Riesgos físicos, como el dolor lumbar (Al Emam et al., 2023, Egipto) y
la fatiga por exceso de carga de trabajo (Ramírez et al., 2021, España);

2. Riesgos psicosociales, entre los que figuran el estrés y el síndrome de
burnout (Caulfield et al., 2023, Australia; Pessoa y de Lucca, 2021,
Brasil);

3. Riesgos biológicos, incluyendo la exposición a patógenos y fluidos
corporales (Castro et al., 2023, Ecuador; Camacuari, 2021, Perú).

4. Riesgos ergonómicos vinculados con malas posturas y condiciones
inadecuadas de trabajo (Marín y González, 2022, Argentina; Forero et
al., 2021, Colombia)

5. Riesgos químicos que se derivan del manejo de sustancias peligrosas
(Dávila-Troncoso et al., 2020, México; Garay et al., 2020, Perú).

6. Riesgos mecánicos como caídas (Forero et al., 2021, Colombia).

Este amplio abanico de riesgos, revela la necesidad de implementar medidas
específicas para optimizar las condiciones laborales en las unidades de cuidados
intensivos y proteger a quienes se desempeñan en el rol de enfermería en el sistema
de salud público, razón por la cual, el desarrollo de esta investigación está dirigida a
identificar los riesgos laborales del personal de enfermería en el área de cuidados
intensivos, puesto que sus resultados contribuirán poner en práctica intervenciones
dirigidas al cuidado de la salud de este grupo de profesionales.

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Metodología

El diseño aplicado en el estudio fue la investigación de campo que “consiste en
la recolección de datos directamente de los sujetos investigados, y de la realidad
donde ocurren los hechos (datos primarios), sin manipular o controlar variable alguna”
(Figueroa et al., 2020, p. 312). Particularmente, este estudio abordó al personal de
enfermería que labora en la unidad de cuidados intensivos, a quienes se les solicitó
información sobre los factores de riesgos a los que está sometido durante su jornada
laboral a través de la aplicación de instrumento tipo encuesta, mismo que está
conformado por un numero especifico de preguntas, con el propósito de recolectar
información relacionada al tema objeto de estudio.

Asimismo, se utilizó un enfoque cuantitativo, lo que posibilitó la cuantificación
de personas involucradas en la problemática, por tanto, se pudo identificar las
dimensiones de la problemática abordada. Conviene indicar que el estudio es de
cohorte transversal debido a que busca identificar los riesgos laborales a los cuales
se encontraba expuesto el personal de enfermería en un único momento del
despliegue investigativo.

En lo relacionado a la población debe indicarse que se han abordado a
enfermeros, y, enfermeras del área de cuidados intensivos. Para la selección de la
muestra poblacional se aplicaron criterios de inclusión: 1) Personal de enfermería; 2)
Ambos sexos; 3) Que laboren en el área de cuidados intensivos; 4) Manifiesten su
deseo de participar en la investigación, por lo que la muestra se conformó de treinta
(30) sujetos. En cuanto al entorno abordado, se trata del área de cuidados intensivos
de un hospital público.

Resultados

Entre los resultados más relevantes se tiene que los riesgos más frecuentes
son las lesiones musculoesqueléticas (83%) y el estrés emocional relacionado con el
trabajo (77%) lo que se corresponde con la falta de implementación sistemática de
medidas preventivas que también han quedado evidenciadas. Aunque el personal de
enfermería abordado reporta que recibe capacitación en temas vinculados con los
riesgos laborales, como el manejo de sustancias químicas peligrosas (86%) y las
técnicas de manejo de carga y ergonomía (86%), sin embargo, siguen verificándose
riesgos en el contexto de trabajo abordado.

Por otra parte se ha revelado la falta de apoyo para manejar el estrés laboral
(13% manifiesta que nunca lo recibe) y la falta de fomento del trabajo en equipo para
abordar los riesgos (solo el 20% reporta que siempre se fomenta) lo que denota la
existencia de áreas de mejora en la gestión de riesgos laborales en el área de
cuidados intensivos, poniendo de relieve la necesidad de diseñar e implementar
medidas efectivas de seguridad laboral para salvaguardar la salud y el bienestar del
personal de enfermería en el área de cuidados intensivos. Lo antes puntualizado se
puede confirmar con los datos que se reportan a continuación:

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Tabla 2

Datos demográficos

1. Genero. La mayoría de personal de enfermería en el área de cuidados intensivos es femenino
representado por el 77% del total mientras que los hombres constituyen el 23%.

Género Frecuencia Porcentaje
Femenino 23 77%
Masculino 7 23%

2. Cargo que ocupan. El 87% del personal encuestado son licenciados en enfermería, mientras
que el 13% corresponde a auxiliares de enfermería. No se reportaron técnicos de enfermería en
esta muestra.

Cargo que ocupan Frecuencia Porcentaje

Lic. En enfermería 26 87%
Auxiliar de enfermería 4 13%
Técnico de enfermería 0 0%

3.Tiempo que trabajan en el hospital. El 50% del personal ha trabajado entre 6 y 10 años en
el hospital. Un 20% tiene más de 16 años de experiencia, y solo el 13% tiene menos de 5 años.

Tiempo que trabaja
en el hospital

Frecuencia Porcentaje

0 – 5 Años 4 13%
6 – 10 Años 15 50%
11 – 15 Años 5 17%
16 años o más 6 20%

4. Horas que laboran por turno. La mayoría (60%) trabaja turnos de 12 horas. Solo el 17%
trabaja turnos de 6 horas y el 23% tiene turnos de 8 horas. No se reportaron turnos de 24 horas.

Horas que labora
por turno

Frecuencia Porcentaje
6 horas 5 17%
8 horas 7 23%
12 horas 18 60%
24 horas 0 0%

5. Pacientes atendidos por turno. El 60% del personal de enfermería atiende a 5 o más
pacientes por turno, mientras que un 23% atiende entre 1 y 2 pacientes.

Pacientes que atienden
por turno

Frecuencia Porcentaje

1 a 2 pacientes 7 23%
3 a 4 pacientes 5 17%
5 o más pacientes 18 60%

Nota. Encuesta aplicada a personal de enfermería del área de cuidados intensivos. Autores (2024)

Los datos recolectados reflejan los principales riesgos laborales a los que está
expuesto el personal de enfermería del área de cuidados intensivos. El 67% afirma
que trata siempre a pacientes con enfermedades infecciosas, mientras que el 33%
lo hace solo en algunas ocasiones. En cuanto a la sobrecarga laboral, el 57% la
experimenta de forma continua y el 43% indica que ocurre de manera ocasional. Las

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

lesiones musculoesqueléticas son un problema frecuente en el 83% del personal,
mientras que el 17% reporta sufrirlas solo a veces.

El 77% del personal manifiesta que el estrés emocional relacionado con el
trabajo es constante, el 20% lo percibe de manera ocasional y solo el 3% asegura
no haberlo padecido. En lo que respecta al acceso a equipos de protección, el 43%
indica que siempre cuenta con ellos, mientras que el 57% menciona tener acceso
solo en ciertas ocasiones. Tanto la falta de personal como el hostigamiento laboral
son menos comunes, ya que únicamente el 3% los experimenta de manera
constante, el 63% en ocasiones y el 33% asegura no haberlos vivido.

Figura 1

Riesgos laborales

Nota. Encuesta aplicada al personal de enfermería del área de cuidados intensivos. Autores (2024)

La Tabla 3 detalla las medidas implementadas para reducir los riesgos
laborales en el personal de enfermería del área de cuidados intensivos, presentando
las respuestas según tres opciones: Sí, siempre, A veces, y No, nunca. A
continuación, se proporciona una descripción de los datos:

En lo referente al uso del equipo de protección personal, 53% de los
encuestados afirmó que siempre utiliza este equipo, mientras que 47% indicó que lo
utiliza a veces. En cuanto a la capacitación sobre manejo de sustancias químicas
peligrosas, se reportó que solo el 3% recibe capacitación de manera constante,
mientras que 60% lo hace ocasionalmente y el 37% nunca ha recibido esta formación.

Respecto al entrenamiento en técnicas de manejo de carga y ergonomía, 7%
de los encuestados afirmó recibirlo de manera regular, 86% solo ocasionalmente y
otro 7% nunca. Sobre si recibe apoyo para manejar el estrés laboral se encontró que

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

ninguno de los encuestados recibe siempre apoyo para manejar el estrés, 86% señaló
que lo recibe a veces y 13% indicó que nunca recibe apoyo.

En cuanto a si se realizan inspecciones regulares de seguridad se evidenció
que solo 10% de los encuestados afirmó que estas se realizan siempre, 83% indicó
que a veces y 7% mencionó que nunca.

Al explorar sobre si reciben capacitación regular sobre seguridad laboral y
procedimientos de emergencia, se encontró que el 13% la recibe constantemente,
84% ocasionalmente, y 3% nunca. Igualmente, al revisar los resultados referidos al
fomento del trabajo en equipo para abordar riesgos laborales se encontró que el 20%
aseguró que esta práctica se fomenta siempre, 73% señaló que ocurre a veces y 7%
indicó que nunca se fomenta.

En cuanto al acceso fácil a los equipos de protección necesarios se detectó
que 43% del personal indicó tener siempre acceso fácil, 57% mencionó que a veces
y ningún encuestado manifestó no tener acceso.

En lo atinente a la existencia de recursos suficientes para garantizar un entorno
de trabajo seguro se demostró que el 13% señaló que siempre hay recursos
suficientes, 87% que a veces y ninguno afirmó que nunca se cuentan con ellos.
Finalmente se exploró acerca de las medidas consideradas para abordar incidentes
reportados, encontrándose que el 27% mencionó que siempre se toman medidas,
73% que a veces y ningún encuestado manifestó que nunca se toman.

Tabla 3.

Medidas para reducir los riesgos laborales

Medidas para reducir riesgos laborales Alternativas de respuesta
Sí, siempre A veces No, nunca

Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje
Recibe y utiliza equipo de protección
personal

16 53% 14 47% 0 0%

Capacitación sobre manejo de sustancias
químicas peligrosas

1 3% 18 60% 11 37%

Recibe entrenamiento en técnicas de manejo
de carga y ergonomía

2 7% 26 86% 2 7%

Recibe apoyo para manejar el estrés laboral

0 0% 26 86% 4 13%

Se realizan inspecciones regulares de
seguridad

3 10% 25 83% 2 7%

Recibe capacitación regular sobre seguridad
laboral y procedimientos de emergencia

4 13% 15 84% 1 3%

Se fomenta el trabajo en equipo para
abordar los riesgos laborales

6 20% 22 73% 2 7%

Acceso fácil a los equipos de protección
necesarios

13 43% 17 57% 0 0%

Hay suficientes recursos para garantizar un
entorno de trabajo seguro

4 13% 26 87% 0 0%

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Se toman medidas para abordar los
incidentes reportados

8 27% 22 73% 0 0%

Nota. Encuesta a personal de enfermería del área de cuidados intensivos. Autores (2024)

La figura 2, muestra de manera clara el nivel de implementación de cada

medida de seguridad, con diferencias notables entre las respuestas para cada
categoría. Particularmente en lo que respecta al uso de equipo de protección por parte
del personal tiene una alta frecuencia de uso, con un 53% de los encuestados
respondiendo "Sí, siempre".

En cuanto a la capacitación sobre manejo de sustancias químicas peligrosas
se muestra un bajo porcentaje en "Sí, siempre" (3%) y un porcentaje considerable en
"No, nunca" (37%). Seguidamente se presenta que el acceso a equipos de protección
necesarios también se reporta con una notable respuesta positiva, ya que el 43%
respondió "Sí, siempre", mientras que 57% indicó "A veces", sin respuestas en la
categoría "No, nunca"

Este gráfico permite identificar las áreas donde el cumplimiento de medidas de
seguridad es constante y aquellas donde podría mejorarse, como en el manejo de
estrés laboral o el entrenamiento en técnicas ergonómicas.

Figura 2

Medidas para reducir los riesgos laborales

Nota. Encuesta aplicada al personal de enfermería del área de cuidados intensivos. Autores (2024)

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

Discusión

La presente investigación puso en evidencia que la sobrecarga laboral y el
estrés emocional relacionado con el trabajo que desempeña el personal de
enfermería, son riesgos laborales comunes, resultado que se confirma en las
investigaciones desarrolladas por Ramírez, et al. (2021) y Pessoa y de Lucca (2021).
Situación similar ocurrió en lo referido a las lesiones musculoesqueléticas, las cuales
fueron catalogadas un riesgo laboral (83%), esto se confirma con los resultados de
las investigaciones realizadas por Forero et al. (2021) y Dávila, et al. (2020) sobre
este mismo aspecto.

En lo referente a la exposición del personal de enfermería a sustancias
químicas puede aseverar que pesar de haberse obtenido un porcentaje relativamente
bajo (23%) en este estudio, se estimó relevante destacar los estudios desarrollados
por Dávila et al. (2020) y Garay et al. (2020), quienes expresaron gran preocupación
por este tipo de riesgo, especialmente en contextos donde el manejo de
medicamentos y sustancias químicas es más frecuente. De igual forma esta
investigación menciona que la falta de personal y el hostigamiento laboral se perfilan
en riesgos laborales (63%), sin embargo, en la literatura consultada este aspecto, no
se encontró referido.

Finalmente se pudo demostrar una convergencia en los riesgos a los que está
expuesto el personal de enfermería que labora en la unidad de cuidados intensivos,
lo que permite destacar la importancia de considerar las particularidades de cada
entorno laboral bajo el marco del diseño de intervenciones enfocadas a la promoción
de la seguridad y el bienestar del personal de enfermería.

Conclusiones

La presente investigación evidenció la exposición del personal de enfermería a

una multiplicidad de riesgos laborales, tanto físicos como psicosociales. Estos
hallazgos subrayan la necesidad urgente de implementar estrategias integrales de
prevención y promoción de la salud en los entornos asistenciales, a fin de mejorar las
condiciones laborales y, por ende, la calidad de atención al paciente.

El análisis de riesgos laborales en el área de cuidados intensivos del hospital
reveló una amplia gama de peligros a los que está expuesto el personal de
enfermería, entre los que destacan: la sobrecarga laboral, frecuente contacto con
químicos, lesiones musculo esqueléticas y estrés laboral.

Con base a lo planteado, se puede aseverar que el personal de enfermería, ha
logrado advertir la existencia de factores de riesgos en el contexto laboral, lo que es
considerado un paso significativo, pero más allá de ello, es necesario que quienes
dirigen estas instituciones de salud, reconozcan la presencia de los mismos y
emprendan acciones integrales que contribuyan a la mitigación de estos, dado que
estos riesgos afectan de manera directa la salud del personal de enfermería y por
ende su desempeño, lo que hace que el servicio de salud que ofrecen sea deficiente

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

y que atente contra el derecho a la salud reconocido expresamente en el
ordenamiento jurídico vigente en el país.

Se han determinado la frecuencia con la que se aplican las medidas para
reducir los riesgos laborales en el hospital público abordado, verificándose que,
aunque algunas acciones son aplicadas con cierta frecuencia, otras aún presentan
áreas de mejora. En este sentido, debe indicarse que mientras el uso de equipo de
protección personal y la capacitación sobre manejo de sustancias químicas peligrosas
muestran una aceptable implementación, la atención al estrés laboral y la realización
de inspecciones regulares de seguridad requieren mayor atención. Estos resultados
denotan la necesidad de fortalecer los programas de seguridad laboral y el apoyo al
bienestar del personal, con miras a tutelar el derecho a un entorno laboral más seguro
y saludable que asiste a todos los trabajadores del hospital.

En concordancia con las conclusiones expuestas, se presentan las siguientes
recomendaciones:

1. Incrementar más personal de género masculino dentro del área para realizar
actividades que demandan mayor esfuerzo, lo que ayuda a disminuir
problemas musculares por sobrecarga de trabajo, a lo que se suma la
complejidad del área como lo es la unidad de cuidados intensivo.
2. Planificar capacitaciones continúas dirigidas al personal de enfermería sobre
temas de riesgos laborales, de modo que estos puedan ser identificarlos y
prevenir sucesos indeseados. en los cuales los beneficiados serían la
institución y el trabajador.
3. Tomar en consideraciones los antecedentes patológicos músculo
esqueléticos de los trabajadores del área para evitar agravar su estado actual,
además de capacitar continuamente dentro del área sobre la mecánica
corporal para emplearlas correctamente.
4. Promover en el personal la utilización adecuada de medidas de bioseguridad
para evitar que se expongan a riesgos biológicos potencialmente existentes en
el área de cuidados intensivos.

Recibido: 10 junio 2024

Aprobado 30 noviembre 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 62-75

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Recibido: 10 junio 2024

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Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Consumo y emisión de un MCI aplicando un proceso de

descarbonizado por HHO
Consumption and Emissions of an Internal Combustion Engine Using a

Decarbonization Process with HHO

Abraham Mesías Jorque Rea1, Klever Armando Tumbaco Casa 2

Resumen:
En esta investigación, se va a evaluar el impacto del uso de un equipo generador de
Oxihidrógeno (HHO) en el consumo de combustible y la emisión de gases en un
vehículo de encendido provocado (MEP) durante el proceso de descarbonización de
la cámara de combustión. El consumo de combustible y las emisiones contaminantes
son problemas críticos en la industria automotriz, que afectan la calidad del aire y la
salud pública. La acumulación de carbonilla en la cámara de combustión no solo
reduce la eficiencia del motor, sino que también incrementa las emisiones de gases
nocivos. Para abordar esta problemática, se realizó un análisis en un vehículo de 1500
cc, llevando a cabo pruebas de gases de escape según la normativa NTE INEN 2
204, utilizando el analizador de gases BREAN BREE AGS-800. El equipo de HHO
produce una mezcla de hidrógeno y oxígeno a partir de agua mediante un proceso de
pirolisis, lo que facilita la eliminación de la carbonilla acumulada. Se empleó el método
gravimétrico para medir el consumo de combustible, registrando datos sobre el
volumen consumido durante las pruebas. Los resultados indicaron una disminución
en las emisiones de gases contaminantes: hidrocarburos (HC) con 19.14 ppm,
monóxido de carbono (CO) con 14.28%, dióxido de carbono (CO2) con 0.06% y
oxígeno (O2) con 24.13%. Además, se observó una mejora significativa del 16.13%
en la eficiencia del combustible. Esto demuestra que la limpieza del motor con HHO
alarga su vida útil y reduce los gases contaminantes perjudiciales para el medio
ambiente.

Palabras claves: HHO, descarbonización, emisiones contaminantes, consumo de
combustible

Abstract:
In this research, the impact of the use of an Oxyhydrogen (HHO) generating equipment
on fuel consumption and gas emission in a spark ignition vehicle (MEP) during the
decarbonization process of the combustion chamber will be evaluated. . . Fuel

1 Instituto Superior Universitario Central Técnico, Magister en Sistemas Automotrices,
http://orcid.org/0000-0003-4235-9604
2 Instituto Superior Tecnológico Tecnoecuatoriano, Magister en Sistemas Automotrices,
http://orcid.org/0000-0003-4955-3856
Autor de correspondencia: ktumbaco@istte.edu.ec

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

consumption and polluting emissions are critical problems in the automotive industry,
affecting air quality and public health. Carbon buildup in the combustion chamber not
only reduces engine efficiency but also increases harmful gas emissions. To address
this problem, an analysis was carried out on a 1500 cc vehicle, carrying out exhaust
gas tests according to the NTE INEN 2 204 regulations, using the BREAN BREE AGS-
800 gas analyzer. HHO equipment produces a mixture of hydrogen and oxygen from
water through a pyrolysis process, which facilitates the removal of accumulated
carbon. The gravimetric method was used to measure fuel consumption, recording
data on the volume consumed during the tests. The results indicated a decrease in
emissions of polluting gases: hydrocarbons (HC) with 19.14 ppm, carbon monoxide
(CO) with 14.28%, carbon dioxide (CO2) with 0.06% and oxygen (O2). with 24.13%.
Additionally, a significant improvement of 16.13% in fuel efficiency will be observed.
This shows that cleaning the engine with HHO extends its useful life and reduces
polluting gases that are harmful to the environment.

Keywords: HHO, decarbonisation, pollutant emissions, fuel consumption

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Introducción

En la actualidad, la contaminación atmosférica representa uno de los
principales desafíos ambientales a nivel mundial, especialmente en áreas urbanas
donde la concentración de vehículos es alta. Según el Informe de Calidad de Vida
(2022), en 2021, la contaminación vehicular fue identificada como responsable de un
30,1% de los problemas ambientales, siendo estos los que liberan mayor monóxido
de carbono (CO) en un 84,5%, según los resultados de la investigación de (Patiño,
Parra, & Borge, 2022).

El consumo de combustible y las emisiones de gases contaminantes son dos
de los principales desafíos que enfrenta la industria automotriz. Para mitigar los
impactos ambientales, entre ellos, la contaminación del aire por óxidos de nitrógeno,
monóxido de carbono y partículas perjudiciales para la salud humana (EPA, 2024), se
han desarrollado diversas tecnologías y métodos de limpieza para los cilindros y los
sistemas involucrados en el proceso de combustión y evacuación. Según explica
(Flores, 2018), mantener los cilindros limpios permite una mejor atomización del
combustible y una mezcla más homogénea, lo que optimiza la combustión y reduce
el consumo de combustible.

En ese sentido uno de estos métodos consiste en utilizar equipos generadores
de oxihidrógeno HHO, que limpian la cámara de combustión en vehículos de
encendido provocado MEP. El HHO es un gas que se genera a partir de una pirolisis
de hidrógeno, oxígeno y que se mezcla con el combustible de manera controlada, que
desprende, quema, pulveriza y elimina todos los depósitos de carbonilla acumulados
en el motor, como justifica Parra y Sarmiento, (2020) en su investigación.

Además, en el equipo se introduce un agente químico no contaminante, el HHO
Carbon Cleaner Agent que, junto a su elevado caudal de oxihidrógeno de 1240 ml/min
mejora la limpieza en el sistema de escape, incluido el catalizador, como nos explica
(IFEMA, 2017). Esto facilitará el cumplimiento de los valores de conversión,
garantizando una eficiencia del catalizador que oscile entre el 60% y el 90%, como
concluyen Litardo y López (2023). Este tratamiento puede crear una capa protectora
en la superficie de la cámara de combustión, evitando así la formación futura de hollín
o carbonilla, factores que contribuyen al aumento del consumo de combustible y a las
emisiones contaminantes.

Para evaluar la efectividad de este proceso, se realizarán mediciones de los
gases de escape, como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2),
hidrocarburos (HC) y oxígeno (O2), mediante un analizador de gases, tal como se
detalla en la investigación de Vintimilla (2015). Esto permitirá determinar si hay una
reducción en los gases tras la descarbonización. Además, se empleará un método
gravimétrico para registrar el consumo de combustible, utilizando un sistema de
alimentación externa para obtener un promedio de la masa o el volumen de
combustible consumido en un tiempo determinado, según mencionan Colcha,
Palacios, Mero y Guachá (2023). De esta manera, se podrá evaluar la eficacia de la
descarbonización.

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

El objetivo es comparar cómo este proceso influye en la emisión de los gases
y el consumo de combustible, antes y después de la descarbonización, teniendo en
cuenta las mismas condiciones de funcionamiento del vehículo, tales como: la
temperatura del sensor ECT, las revoluciones por minuto (rpm) y la presión
atmosférica.

Metodología

La metodología utilizada en esta investigación es de tipo cuasiexperimental, ya
que, se evalúa la efectividad de una intervención, en este caso, la limpieza de los
cilindros por medio de una máquina generadora de HHO, mediante la recolección y
análisis de datos antes y después de dicha intervención. Este proceso implica un
diseño controlado, donde se establecen condiciones específicas para medir y
comparar los niveles de gases contaminantes, lo que permite inferir relaciones
causales y determinar la efectividad de la limpieza en la reducción de emisiones. A
continuación, se mencionan los tres procesos principales que se sigue en el desarrollo
de este estudio:
Conexión del analizador de gases al tubo de escape

Para la toma de datos de los gases post-combustión, se conectó el analizador
al tubo de escape del vehículo, como se observa en la figura 1.

Figura 1

Conexión del analizador de gases y el scanner al vehículo.

Nota. Esquema secuencial de cómo se ejecuta la limpieza en el motor, por medio del uso del Equipo
HHO. Autores (2024)

El analizador de gases funciona a través del software Omni-800, donde
también podemos visualizar los valores de los gases en función a las r.p.m. y la

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Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

temperatura. Con este equipo se registrarán los niveles de CO, NOx y HC antes y
después de la limpieza, operando la máquina en condiciones controladas.
Medición el consumo de combustible

Para la toma de datos del consumo de combustible, se realizó a través del
método gravimétrico, que consiste en medir la variación de masa del tanque exterior,
para determinar el volumen de combustible consumido durante la prueba, como se
muestra en la figura 2, encontrando la cantidad de gasolina que se perdió durante un
determinado periodo de tiempo y rpm, cabe mencionar que esta prueba fue ejecutada
en cinco repeticiones esto con la finalidad de sacar un promedio de los resultados
obtenidos.

Figura 2

Conexión de la bomba de combustible externo hacia el riel de inyectores

Nota. Esquema de adaptación para la medición de consumo de combustible, por el método
gravimétrico. Autores (2024)

Conexión del generador HHO al vehículo

Para la conexión del equipo, primero se agrega el detergente de HHO, 1
envase de 68ml por vehículo, a continuación, se conecta la manguera de gas con el
tubo de vacío del motor, como se muestra la figura 3, se configura los parámetros
como el tiempo de operación, mismo que, debe ser de 20 minutos con el vehículo a
ralentí, por lo que se debe considerar el nivel de combustible, mismo, que debe, ser
el suficiente para que el vehículo se mantenga encendido ese tiempo, el ajuste de la
salida de gas debe ser hasta que alcance 1000-1200L. Cuando finalice desconecta y
se acelera de 3000 hasta 3500 rpm, para que evacuen los desprendimientos de hollín
por el tubo de escape.

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Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Figura 3

Conexión del generador HHO al motor.

Nota. Esquema de conexón del equipo HHO. Autores (2024)

Los equipos utilizados para la toma de datos en la investigación se enlistan a
continuación:

• Vehículo Sali 1,5lt
• Analizador de gases AGS-688
• Scanner automotriz Launch X-431PRO
• HHO carbon cleaner 6.0

El vehículo en el que realizan las pruebas es un modelo Chevrolet Sail 1.5lt, el

cual, presenta las siguientes características, tabla 1.

Tabla 1

Especificaciones técnicas del vehículo

Transmisión Manual- 5 velocidades
Motor 1.5 DOCH VVT
Potencia 109HP@6000rpm
Torque 141@4000rpm
Sistema de inyección Multipunto - Indirecta
Numero de cilindros 4
Relación de compresión 10.2:1
Kilometraje 138110 km

Nota. Especificaciones técnicas del vehículo de pruebas. Autores (2024)

El equipo utilizado para el proceso de medición de gases es un modelo BRAIN
BEE AGS-688 que trabaja con un software (OMNI-BUS 800) de múltiples funciones y
se encuentra calibrado con la norma técnica ecuatoriana NTE INEN 2204:2017, figura
4

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Figura 4

Analizador de gases BRAIN BEE AGS-688

Nota. Equipo analizador de gases utilizado para la toma de datos. Globaltech (2023)

Los parámetros de medición con los que cuenta el equipo se encuentran bajo

los lineamientos de la revisión técnica vehicular (RTV), los cuales se detallan en la
tabla 2

Tabla 2

Características del analizador de Gases AGS-688

Sensor Sensor O2 (7mV-5mV)

Medición de
gases

CO
CO2
HC
O2

0- 9,99 %%
0-19.9%
0-20.000 ppm
0-25%

Nota. Parámetros del equipo de medición de gases. GlobalTech (2023)

El siguiente equipo utilizado es el scanner automotriz Launch X-431 PRO, con
el cual, se monitoreó las condiciones de temperatura y las revoluciones por minuto
(rpm) del motor, como se observa en la figura 5

Figura 5

Conexión del Scanner al OBD II

Nota. Escáner utilizado en la toma de datos. Autores (2024)

El equipo utilizado para el proceso de la descarbonización es conocido como

un generador de HHO que utiliza un aditivo limpiador como se muestra en la figura 6.

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Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Figura 6

Equipo generador de HHO y Agente limpiador de carbón

Nota. Equipo descarbonizador. Kingkar Eco-Technologies (2024)

El proceso de descarbonización se desarrolla por medio del alto poder
calorífico que genera el gas oxihidrógeno (HHO) que es de 120.00

��
��

, mucho mayor

al poder calorífico de la gasolina que es de 43.44
��
��

, el oxihidrogeno es inyectado en

el motor, haciendo que la temperatura de la combustión suba rápidamente y origine
una pirolisis controlada capaz de eliminar toda la carbonilla acumulada en la cámara
de combustión y en el sistema de gases.

El equipo de HHO inicia su trabajo cuando el motor está en marcha, inyectando
el gas directamente en el interior del motor, donde se mezcla con el combustible
existente, generando la reacción. Las características de este equipo se muestran en
la tabla 3.

Tabla 3

Características del equipo generador HHO Carbon Cleaner 6.0

Proceso de limpieza Gas
Presión del gas [Mpa] ≤0.2

Producción de gas

* <1.6L para 800-1000
L/H
* 1.6-2.5L para 1000
15000L/H
* >2.5L para 500-
1900L/H

El consumo de agua[L/H] 0.8L/H
Temperatura de trabajo [T] 0-40º C
Tiempos de limpieza 20 min

Nota: La produccion de gases se mide en litros/hora dependiendo la cilindrado de vehículo. KingKar
Eco Technologies (2019)

Antes de encender el equipo e iniciar con el proceso se aplica un envase de

68 ml del agente líquido, cuyas características se muestran en la tabla 4.

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Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Tabla 4

Características del HHO Carbon Cleaner Agent

Ingrediente

1. Cloruro de sodio.
2. Bórax
3. Aminoácidos
4. Agua

Uso

Mejorar el efecto de
limpieza de carbono,
proteger las piezas del
motor.

Nota. Parámetros del líquido utilizado. Kingkar Eco-Technologies (2024)

Resultados y discusión

Prueba estática de emisiones de gases (Condición 1)

La primera prueba para medir el nivel de emisiones de los gases
contaminantes fue llevada a cabo antes de realizar el proceso de descarbonización
de la cámara de combustión, el proceso se realizó tomando en consideración la norma
técnica ecuatoriana NTE INEN 2349:2003, y se ejecutaron cinco repeticiones para
obtener un promedio confiable, obteniendo los resultados que se presentan en la
figura 7.

Figura 7

Valores de los gases de escape CC1-3vias

Nota. Datos de la prueba estática en una primera condición. Autores (2024)

Los valores obtenidos de la prueba reflejan que las emisiones de HC a 1500

rpm son de 128 ppm, siendo este valor el pico más elevado a bajas revoluciones, este

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índice de emisiones puede tener relación con el estudio realizado por Saeed et al.
(2021), en el que menciona que el impacto de los aditivos de combustible y los
tratamientos de limpieza en las emisiones de motores de combustión interna,
presentan al HC como principal contaminante a bajas revoluciones.

Además, en el mismo estudio los niveles de HC a 1500 rpm también fueron
elevados, superando las 100 ppm, lo que refleja una tendencia común en los motores
de combustión interna, que da a entender que, a bajas revoluciones, la combustión
es menos eficiente, generando mayores cantidades de hidrocarburos no quemados.
Prueba estática del consumo de combustible

Para la toma de datos del consumo de combustible se utilizó una balanza
digital, donde tomamos en cuenta el volumen que se consume, en un periodo de 2
minutos cada 500 rpm, como se muestra en la figura 8.

Figura 8

Valores del consumo de combustible - condición 1

Nota. Datos de consumo en la primera condición. Autores, (2024)

Prueba estática de emisiones de gases (Condición 2)

Luego de efectuar el proceso de descarbonización en la cámara de
combustión, se hizo la prueba de los gases, bajo las mismas condiciones antes
expuestas y con el uso de la normativa técnica ecuatoriana NTE INEN 2349:2003, en
esta condición se ejecutó un muestreo de cinco repeticiones y en la figura 9 se
muestra el promedio de los valores generados.

Los resultados obtenidos después de la descarbonización con HHO indica
parámetros bajos en comparación con los que se obtiene en la figura 7 donde el valor
del HC disminuye a 101ppm, en 1500 rpm. Estos resultados son comparables al
estudio realizado por Zhao et al. (2024), que investigó la efectividad de la
descarbonización con HHO en motores de combustión interna, donde, se observó una
reducción significativa de HC después de someter a los motores a tratamientos de
descarbonización, especialmente a bajas revoluciones por minuto (rpm), a pesar de
que las emisiones de hidrocarburos son más altas debido a la combustión incompleta
presente a bajas revoluciones. Los resultados mostraron una reducción de hasta 22%
en las emisiones de HC a 1500 rpm después de aplicar el tratamiento de

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
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descarbonización, lo que es consistente con la reducción del 21% observada en este
estudio, de 128 ppm a 101 ppm.

Figura 9

Valores de los gases de escape CC2-3 vías

Nota. Datos de la prueba estática en una segunda condición. Autores, (2024)

Prueba estática del consumo de combustible

Luego del proceso de descarbonización, se realizó la toma de datos del
consumo de combustible. En la figura 10 se observa los valores obtenidos, reflejando
que hay un mejor rendimiento de combustible, ya que, la relación volumen/rpm es
directamente proporcional, pero, con índices menores al de la condición 1.

Los resultados obtenidos tras las pruebas de los gases de escape, realizadas
con el analizador AGS-688, mostraron una disminución en las emisiones después de
la descarbonización de la cámara de combustión. Al comparar estos resultados con
los límites establecidos en la norma NTE INEN 2204:2017 (Instituto Ecuatoriano de
Normalización, 2017) se observa que los valores cumplen con los límites de referencia
definidos.

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Figura 10

Valores del consumo de combustible.

Nota. Datos de consumo en la segunda condición. Autores, (2024)

Esta norma establece los límites máximos permitidos para diversos gases

contaminantes, como los hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO) que son
200ppm y 1.0% respectivamente. En la Tabla 5, se observan importantes reducciones en
las emisiones de los gases de escape del vehículo tras la descarbonización de la cámara de
combustión:

• Hidrocarburos (HC): De 75.75 ppm a 61.25 ppm, con una reducción del 19.3%.
• Monóxido de Carbono (CO): De 0.14% a 0.12%, con una reducción del 14.3%.
• Dióxido de Carbono (CO2): De 14.69% a 14.68%, con una reducción del

0.07%.

El valor de CO de 0.12% está muy por debajo del límite máximo de 1.0%,
establecido por la Norma NTE INEN 2204 para vehículos con motores de combustión
interna. Esto indica que el vehículo cumple plenamente con los requisitos normativos
para monóxido de carbono.

Los hidrocarburos (HC) presentan un valor de 61.25 ppm, que está por debajo
del límite máximo de 100 ppm también establecido por la Norma NTE INEN 2204.
Este cumplimiento refleja una mejora en la combustión y una disminución significativa
de los contaminantes emitidos por el motor.

En general, los resultados obtenidos tras la descarbonización indican una
mejora considerable en la eficiencia de la combustión y en el control de las emisiones
del vehículo. El cumplimiento con los límites establecidos por la Norma NTE INEN
2204 para CO y HC, junto con la reducción de CO2, refleja el impacto positivo de la
descarbonización en el desempeño ambiental del vehículo.

Este proceso no solo reduce las emisiones de gases contaminantes, sino que
también contribuye a una combustión más eficiente, optimizando el uso del
combustible y reduciendo la formación de contaminantes como la carbonilla. En
términos generales, la limpieza de la cámara de combustión tiene un efecto directo
en la reducción de la contaminación atmosférica, lo que resulta en un beneficio para
el medio ambiente y la salud humana.

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Tabla 5

Emisiones de gases contaminantes comparados antes y después de la descarbonización

Emisiones de gases contaminantes
Pruebas %CO %CO2 ppm HC %O2
Caso 1 0.14 14.69 75.75 0.29
Caso 2 0.12 14.68 61.25 0.22
Total -0.02 -0.01 -14.5 -0.07

Nota. Datos obtenidos de las emisiones contaminantes después de la descarbonización. Autores,
(2024)

Las reducciones observadas en los gases contaminantes se encuentran por

debajo de los límites establecidos, lo que demuestra que el proceso de
descarbonización es efectivo en cumplir con los estándares normativos y mejorar la
calidad de las emisiones, figura 11

Figura 11

Delimitaciones por la RTV

Nota. Datos comparativos con y sin descarbonización. Autores, (2024)

Estos resultados son consistentes con los hallazgos de Saeed et al. (2021),
quienes también estudiaron el impacto de métodos de limpieza en motores de
combustión interna. En su investigación, observaron mejoras en la reducción de
emisiones, especialmente en hidrocarburos y monóxido de carbono, después de
aplicar tratamientos de limpieza, como el uso de aditivos de combustible y dispositivos
de limpieza. En particular, Saeed et al. reportaron reducciones de hasta un 21% en
las emisiones de HC y 14% en CO, resultados que coinciden bastante con los
hallazgos de este estudio, donde los hidrocarburos disminuyen en un 19.3% y el
monóxido de carbono en un 14.3%.

Otro de los objetivos de este análisis, fue comprobar si el método de limpieza
no invasivo mejora la eficiencia del combustible. Después de realizar las dos pruebas
con 7.00 litros de combustible total, los resultados que se obtuvieron en la condición

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

1 durante aproximadamente 16 minutos, es que, hubo un consumo de 299 ml de
combustible, lo que representa el 4.27% del peso inicial. En la condición 2 en el mismo
periodo de tiempo, se consumió 258 ml de combustible lo que representa el 3.69%
del peso inicial. La comparativa de este consumo se ve representado en la tabla 6.

Los resultados obtenidos en este análisis sobre el método de limpieza no
invasivo (reducción del consumo de combustible del 4.27% al 3.69%) son similares
en tendencia con los resultados de Khan et al. (2020), que mostraron mejoras en la
eficiencia de combustible de hasta un 7%.

Tabla 6

Consumo de combustible antes y después de la descarbonización

Tiempo RPM 1 prueba 2 prueba

2 min. 800 20 ml 20 ml
2 min 1000 20 ml 18 ml
2 min 1500 27 ml 24 ml
2 min 2000 28 ml 26 ml
2 min 2500 40 ml 32 ml
2 min 3000 46 ml 40 ml
2 min 3500 56 ml 46 ml
2 min 4000 62 ml 50 ml
Total 299 ml 258 ml

Nota. Datos comprados del consumo de combustible antes y después de haber ejecutado la
descarbonización con el equipo HHO. Autores (2024)

En la figura 12, se observa que, en la primera condición, el consumo de

gasolina es mayor a 2500 rpm, disminuyendo tras la descarbonización de 53,33 ml a
42,67 ml, lo que refleja una reducción notable. Un comportamiento similar se presenta
a 4000 rpm, donde se registra una diferencia de 13,34 ml en el consumo. Esto resulta
en una mejora total del 16,13% en el rendimiento del combustible.

Los resultados obtenidos en este análisis, que muestran una disminución en el
consumo de combustible tanto a 2500 rpm como a 4000 rpm después de la
descarbonización, son consistentes con los hallazgos de Saeed et al. (2022). En su
estudio, donde reportaron mejoras en la eficiencia del combustible que oscilaban
entre un 15% y 18% a 2500 rpm, y reducciones significativas en el consumo a rpm
más altas (como 4000 rpm).

Estos resultados refuerzan la idea de que el tratamiento de descarbonización
no solo optimiza el rendimiento del motor, sino que también contribuye a una
reducción del impacto ambiental al mejorar la eficiencia de combustión y disminuir las
emisiones contaminantes.

Este análisis sugiere que la descarbonización, al mejorar la eficiencia del
motor, puede ser una herramienta valiosa para lograr motores más sostenibles, tanto
en términos de rendimiento como de reducción de contaminantes.

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Figura 12

Valores de consumo condición 1 y 2

Nota. El consumo de combustible y su variación después de haber realizado la limpieza del motor.
Fuente: Autores, (2024)

La descarbonización de las cámaras de combustión elimina una mayor

cantidad de residuos en forma de carbonilla, que podrían afectar al rendimiento del
motor, así como pérdidas de combustible innecesarias que afectan no solo al
vehículo, sino también a la economía del propietario. Se observar en la figura 13, que
la limpieza a través del oxi-hidrógeno, ayudó a eliminar la carbonilla en la cabeza de
los pistones. Lo que se traduce en un mejor rendimiento de este.

Figura 13

Estado de la cabeza del pistón post descarbonización

Nota. Imagen que permite visualizar el estado de los pistones antes de después de haber ejecutado la
descarbonización. Autores, (2024)

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

Conclusiones

Los resultados indican que el uso del equipo generador HHO Carbon Cleaner
6.0 durante la descarbonización, contribuye a optimizar el rendimiento del motor, ya
que, el hidrógeno que utiliza el equipo actúa como un agente de limpieza, destruyendo
los depósitos de carbonilla acumulados. Por otro lado, el oxígeno mejora la eficiencia
de la combustión, permitiendo una quema más completa del combustible y reduciendo
así las emisiones de gases contaminantes.

En las emisiones contaminantes tenemos una mayor reducción de los HC en
un 19.14ppm, luego del CO en un 14.28%, el CO2 y O2 con un 0.06% y 24.13%
respectivamente, esto se debe a que redujo la carbonilla en las partes que intervienen
en la combustión que son: los electrodos de las bujías, asiento de las válvulas, cámara
de combustión y la cabeza de los pistones, teniendo así una mejor eficiencia de
quemado de combustible dentro de la cámara de combustión. Se evidencia que,
gracias al proceso de limpieza no invasivo para el motor, hay un rendimiento
apreciable en cuanto al consumo de combustible del 16.13%.

Recibido: 15 junio 2024

Aprobado 12 agosto 2024
Volumen 3. Número 2. Año 2024, p. 76-93

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Recibido: 15 junio 2024

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Revista Científica Unanchay

Equipo editorial
Directora de la revista
PhD. Ana Teresa Berrios Rivas - Doctorado en Educación: Tecnología Instruccional
y Educación a Distancia
https://orcid.org/0000-0002-0101-176X

Editor
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Mención en Fabricación de Autopartes
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Diseñadora Gráfica
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COMITÉ EDITORIAL

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Ecuador.

• PhD. Raúl Gutiérrez Alvarez. PhD en Ingeniería Energética, Química y
Ambiental. Riobamba, Ecuador.

• MSc. Johnny Marcelo Pancha Ramos. Magister en Sistemas Automotrices.
Quito, Ecuador.

• M.Ed. Alirio Antonio Mejía Marín. Magister en Investigación Educacional.
Barquisimeto, Venezuela.

• MSc. Juan Fernando Iñiguez Izquierdo. Magister Gerencia y Liderazgo
Educacional. Quito, Ecuador.

• Msc. María Mercedes Cambil Caruci. Magister Scientiarium en Sistemas de
Información. Barquisimeto, Venezuela

• MSc. Franz Paul Guzmán Galarza. Magister en Seguridad salud y Ambiente.
Quito, Ecuador.