PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚTemas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CÓDIGO: IND37 SECCIÓN INGENIERÍA INDUSTRIAL FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA TEMA 2. La Ecología Industrial para el Desarrollo Sostenible y para la Evaluación de las Nuevas Tecnologías AFM PROFESORA: Dra. SAYDA E. MUJICA BUENO Prof. S. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 ANALISIS DEL FLUJO DE MATERIALES – AFM 1. Metabolismo Industrial: Análisis del Flujo de materiales AFM cualitativo 2. Análisis del Flujo de materiales cuantitativo: Flujos de sustancias, materiales, productos. Flujos en las Empresas, Sectores Regiones. 3. Ejemplo de un proceso productivo 4. Categorías ambientales de impacto. Prof. S. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 AFM : - Método de análisis de los flujos de materiales en un sistema bien definido. - Herramienta de la ecología industrial, - Utilizada para obtener una mejor comprensión del flujo de materiales a través de una industria y de los ecosistemas relacionados, - Ayuda al cálculo de indicadores, que permiten elaborar estrategias para mejorar los sistemas de flujo de materiales. - es la base para una gestión de flujo de materiales 60 billones de toneladas/ año + materiales que se extraen pero que no son utilizados (mochilas ecológicas) = 100 billones toneladas de recursos naturales • • Combustibles fósiles La cosecha de la biomasa (madera, productos agrícolas), cobertura del suelo y cambios en el uso de la tierra con impactos negativos en la biodiversidad, así como la escasez de agua, El uso de metales y productos químicos: efectos tóxicos al ecosistema y a la salud humana CLASE 4 • Consumo mundial de recursos naturales Prof. S. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” Mujica B. QE ntrada = QS alida Las políticas de desarrollo sostenibles: “controlar las cargas para el procesamiento de los materiales. Metabolismo Industrial Análisis cualitativo del Flujo de Materiales La cantidad de materiales de entrada determina la cantidad de residuos y de emisiones subsecuentes. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . para llevarlos al nivel y a la composición que pueda ser sostenible.1. sin comprometer la calidad de vida de las generaciones actuales y futuras”. Prof. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .Análisis Cualitativo Desintoxicación Reducción de la Polución Sostenibilidad Ambiental Des.materialización Eco.reestructuración Estrategia de Manejo Sostenible Desarrollo Sostenible Prof. Mujica B. Considera impactos ambientales como: toxicidad a los humanos y a otros organismos. seleccionar materiales o productos bajo un enfoque de sistema amplio. eutrofización. Primeras medidas: Prohibiciones y restricciones: uso determinadas sustancias. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . calentamiento global entre otros. agotamiento de la capa de ozono.A)Desintoxificación del metabolismo industrial: Menor liberación de sustancias críticas al ambiente -> reducir polución. Mujica B. S. acidificación. Leyes y reglamentaciones Complejidad del metabolismo industrial -> necesario analizar el flujo de: sustancias peligrosas. esto es desde la cuna a la tumba y bajo consideración de las relaciones entre los diferentes flujos Prof. B) Desmaterialización del metabolismo industrial. Primeras medidas: Las economías industriales: aumentar la eficiencia de los recursos de factor 4 a 10. Sesión especial de las Naciones Unidas UNGASS 1997 y en la World Business Council for Sustainable Development ( WBCSD, 1998) . Programa político de: Austria, Holanda, Finlandia y Suecia. Aumentar la eco- eficiencia en los recursos: Decisión No. 2179/98/EC UE entradas, salidas del sistema al ambiente (emisiones al aire, agua, basura y etc.) Reducción de los impactos absolutos por medio del flujo de materiales. Ajustar la cantidad del flujo de materiales a través del sistema industrial a los niveles de intercambio aceptables entre la economía y el ambiente. Prof. S. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 2. Análisis del Flujo de materiales cuantitativo: Herramientas para supervisar el metabolismo industrial (Estrategia de Manejo Sostenible) Prof. S. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 El Análisis del Flujo de Materiales (AFM) Campo de investigación de creciente relevancia política. Los estudios se basan en el paradigma del “Metabolismo Industrial”; usan el principio metodológico del balance de masas. Analiza todas las cadenas del proceso, comprendiendo la extracción o cosecha, la transformación química, manufactura, consumo, reciclado y disposición de los materiales. (recursos, productos, residuos y otras emisiones). Es un inventario sistemático, de la forma como un elemento químico, un compuesto o material está transitando a través de su ciclo de vida por la naturaleza y la actividad económica. Contabiliza de manera cuantitativa en unidades físicas (usualmente en toneladas), las entradas y salidas de los procesos. AFM ~ Flujo contable de materiales. La contabilidad solo es uno de los muchos pasos del análisis y guarda relación directa con la contabilidad económica. Prof. S. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 AFM de la Economía ( Industria): Herramienta para describir y supervisar sistemáticamente el metabolismo industrial de las economías nacionales de una manera consistente. residuos emisiones al aire o al agua. El principio subyacente es contabilizar todos los materiales que entran y salen del sistema económico. consumo. reciclaje. Materias primas.El Análisis del Flujo de Materiales . La masa es la unidad básica física para caracterizar a los materiales. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Kilogramo es la unidad de la medida para la masa AFM abarca: extracción producción. Mujica B. basándose en el principio de balance de masas. transformación. productos manufactureros. S. Prof. materiales básicos. y disposición de materiales Análisis del flujo de: Sustancias. nitrógeno. Zinc.AFM El AFM se realiza en diversos niveles: escalas internacionales. Prof. en la Economía demuestra como el flujo de materiales atraviesa la sociedad de una manera comprensible. fósforo). coches etc. La cuentas de los materiales con la sistemática propia de la contabilidad. de la comunidad Los Análisis de Flujo de Sustancias (SFA) hacen seguimiento al flujo de sustancias o de compuestos químicos seleccionados a través de la sociedad (Ej. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B. nacionales regionales. El Análisis del flujo del producto hace seguimiento al flujo de ciertos productos o grupos de productos a través del sistema económico (Ej. etc. empaquetado. madera. balance de materiales cuentas a granel de una compañía. S. cuentas del flujo de producto. mercurio.). Los AFM pueden ser: análisis de flujo de las sustancias. El AFM: parte de las estadísticas oficiales en: Austria. por medio de criterios económicos o funcionales. S. Clasificación de las E y S por sectores = Comparación total entre sectores suma de los flujos de los sectores = total económico. Prof. la disposición de basura y emisiones al ambiente.AFM Guía metodológica publicada por la Oficina de Estadística de la Comunidad Europea (Eurostat 2001): Las reglas para llevar las cuentas del AFM de la economía. Italia y Japón El procesamiento de toda la economía puede ser desagregada y atribuida a sectores industriales específicos. Alemania. Finlandia. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 Physical I/O tables (PIOT) . Existen PIOT en Alemania y Dinamarca. Las tablas físicas de entrada y salida = PIOT: Figura mas o menos elaborada del suministro y distribución de productos por sector. Mujica B. que entran al ambiente. así como recursos. Dinamarca. N. baterías. etc. productores de Cd. Mujica B. CFC plásticos Tipo de análisis Dentro de ciertas firmas. materiales y productos “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 Adaptado de Bringezu y Kleijn (1997) . Hg. Plantas Por Ej. sectores y regiones II ( perspectiva de las relaciones socio-económicas) a b c Objetos de Problemas de preocupación ambiental relacionados a: primer interés Firmas Sectores Regiones Ej. pañales. excavación. industria química. Cl. Por Ej. etc. total o el mas importante flujo de materiales. sectores de la industriales solas. S. Pb. carros. C.. requerimiento total de materiales Por Ej. energía. grandes Temas de Tecnología Industrial Prof. producción. P. productos de la Por Ej.. balance del flujo de materiales. Zn. CO2. compañías medianas y construcción. madera. 2013 – II Asociados con sustancias.Tabla 1: Tipos de análisis relacionados al flujo de materiales Tipo de análisis I ( perspectiva tecnológica ) a b c Problemas ambientales específicos relacionados a algunos impactos por unidad de flujo de: Objetos de primer interés Sustancias Materiales Productos Por Ej.. biomasa. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Ambas estrategias se complementan y están mayormente siendo combinadas especialmente Ic y IIa. S. Prof.Tipos de análisis relacionados al Flujo de Materiales En la tabla anterior se presentan dos tipos básicos de análisis del flujo de materiales: Tipo I y Tipo II El concepto de desintoxificación es mayor en sección Ia y menor en IIc. Mujica B.económicos. La desmaterialización se ve mas reflejada en el análisis IIc y menor en el Ia. Los análisis de tipo I son objeto mayormente de estudio desde la perspectiva de las ciencias e ingeniería Los análisis de tipo II son materia de estudio de los aspectos socio. Flujo de carbón relacionado con el calentamiento global: dependencia de energía fósil. Ejemplos: Estudios en metales pesados tóxicos como: arsénico.Tipo Ia : Análisis del Flujo de Sustancias (AFS): Interés: Busca determinar las mayores rutas de entrada al ambiente. Prof. plomo y zinc. La contabilidad de dióxido de carbono y otras emisiones gaseosas de efecto invernadero: el estudio de las tendencias. los flujos a los medios/ ambientales por transformaciones físicas. La distribución espacio. fuentes. cromo.temporal es de mucha preocupación dentro del AFS. biológicas resultantes de su concentración en el ambiente. tecnologías responsables. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B. mercurio. químicas. cadmio. Los resultados de estos análisis son usados como entradas para mayores análisis de evaluación cuantitativa de riesgos de puntos finales de sustancias específicas. las existencia y flujos dentro del sistema industrial. procesos asociados con las emisiones. cobre. Nutrientes como: nitrógeno y fósforo por los problemas de eutrofización y la búsqueda de medidas de mitigación efectivas. posibles descensos y medidas para amainar los impactos han sido reportadas por servicios estadísticos. S. Plásticos respecto a su potencial y consecuencias ambientales de reciclaje y uso de cascada. Metales como el aluminio. productos de la madera: pasta y el papel : agregados de la construcción (importantes materiales básicos ) -> conectados o relacionarse con otros ciclos -> el uso intensivo de energía en la producción de aluminio.Tipo Ib: Análisis de los Materiales en Bloque Análisis: De la extracción de los recursos en las minas y canteras. S. Mujica B. Del flujo de biomasa de la producción humana -> producción del ecosistema natural -> presión en la diversidad de las especies. Este tipo de estudios cae en la clasificación Ic y IIb. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Para tecnologías alternativas y gestión de materiales respecto al potencial efecto invernadero: por ejemplo en los materiales de construcción. Prof. El número de potenciales objetos. La complejidad de la red de cadenas también aumenta. Mujica B.LCA Los límites del sistema del ACV corresponden a la perspectiva del sistema antroposférico. tecnosférico o de economía física. Prof. S. número de los potenciales impactos por objeto de estudio aumenta en varios órdenes de magnitud.ACV Interés: Impacto de determinados productos o servicios. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . De Análisis tipo Ia a tipo Ic: El análisis comienza de ser comprensivo a complejo.Tipo Ic: Análisis de Productos o Servios . Estudio: Análisis del Ciclo de Vida .ACV = Life Cycle Assessment . continua a productos compuestos de diferentes materiales. comienza con el análisis de sustancias seleccionadas consideradas componentes de los materiales. Reportes ambientales corporativos: Nivel de ecoeficiencia de la firma.Tipo II a: Análisis relacionados a las Firmas Interés: Rendimiento de la firma Estudios: Problemas específicos: puede o no haber suficiente información. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Alcance limitado de las firmas: Necesarios análisis complementarios con perspectiva sistémica ~ ACV para la infra -estructura y productos principales o para el análisis de los mayores agregados de producción y consumo. Prof. Mujica B. Común: Contabilizar la organización física de una firma: grandes compañías. Evaluar a través de las firmas con el fin de encontrar los mayores problemas Dar soporte al escenario prioritario. sector de construcción. actividades como la nutrición. Mujica B. Indicar los sectores de principal importancia respecto a los criterios de interés específico Ej. intensidad de emisiones de CO2 Ej. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S. la limpieza.Tipo II b: Análisis relacionados a los sectores industriales Identificar los flujos más críticos en términos cualitativos y cuantitativos de diferentes sectores industriales Hacer comparaciones de las entradas y salidas de su sector respecto al ambiente. transporte y comunicación Prof. salida y de unos a otros. estructura y calidad de todo el proceso y para evaluar el estado y la tendencia respecto a su sostenibilidad. La cuenca del Rin: componentes de la polución. Seleccionar sustancias y materiales o el total de materiales de entrada.Tipo II c: Análisis de las Regiones Mayor campo de acción del AFM: Interés: Análisis de las ciudades. para entender el volumen. Viena. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Regional: valle de Bünztal en Suiza. Prof. Relación del AFM con la economía: Caracterización de las entidades estudiadas respecto al rendimiento metabólico. Mujica B. Ejemplos: Metabolismo de las ciudades de Hong Kong. regiones y de las economías nacionales o supranacionales. Mujica B. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .Prof. Numerosas compañías han desarrollado sus cuentas de productos y de sus firmas. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . la reducción de componentes/ sustancias. que no son biodegradables). Mujica B.UTILIDAD DE ANÁLISIS DEL FLUJO DE MATERIALES AFM: Ofrece una visión de análisis sistemático de varios procesos y flujos interrelacionados AFS: control del flujo de sustancias peligrosas. Cambios en las políticas ambientales Ha contribuido a encontrar nuevas soluciones (Ej. Da soporte a la estrategia. Elaboración del flujo de materiales y economía: derivación de los indicadores de progreso para el desarrollo sostenible Compilaciones estadísticas oficiales. al diseño de la gestión y desarrollo de indicadores hacia el Desarrollo Sostenible Prof. S. Debate de sobre eco-eficiencia y a la integración de las políticas económicas y ambientales. que regresan al ambiente. En términos ambientales: los indicadores de entrada de materiales se pueden utilizar como apreciaciones de los impactos ambientales asociados a la extracción de recursos. Mujica B. En términos económicos: muestran la dependencia en los recursos físicos y la eficiencia con la que los recursos son utilizados por las economías nacionales. a la subsiguiente transformación de materiales y a la disposición final de los residuos. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . uso de la energía. Se complementan en mayor detalle con otros indicadores comunes (por Ej. generación de basura o emisiones al aire). S. Prof.I N D I CA D O R E S Sumarios Indicadores sumarios (de resumen) Derivan del AFM de la economía Proporcionan una descripción física de una economía nacional. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” Fuente: Matthews et.al. 2000 CLASE 4 .Importaciones Exportaciones TMR = Materiales requeridos totales DMI = Ingresos de materiales a la economía domestica TDO= Totalidad de salidas de las actividades domésticas Flujos locales ocultos Extracción Local Procesos Económicos Salidas locales a la naturaleza Domestic processed output to Nature (DPOs) (al aire. tierra y agua) DMI TMR TDO Existencias Flujos locales ocultos Flujos locales ocultos Ambiente local AFM da opinión sistemática y visión integrada de las diversas interacciones físicas entre el ambiente y la economía de una nación. Mujica B. Prof. S. Incluye: Uso directo de recursos. las potenciales presiones ambientales asociadas a las extracciones de recursos (todas las entradas de materiales tarde o temprano serán transformadas a las salidas de los diferentes procesos en emisiones y basura. En términos económicos: medida de los requerimientos en recursos primarios totales de todas las actividades de la producción de una economía nacional. Flujos indirectos relacionados con la producción de las mercancías importadas (“flujos ocultos”). biomasa) + extracción doméstica no usada + importaciones + los flujos indirectos asociados a las importaciones Prof.Total Material Requirement . TMR = extracción doméstica (combustibles fósiles. En términos ambientales: identificar aprox. Mujica B. minerales.) Demuestra las potenciales futuras presiones ambientales a considerar bajo el “enfoque de ciclo de vida” tanto nacional como extranjero. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S.TMR = requerimiento total de materiales: Suma de todas las entradas de materiales requeridos para una economía nacional teniendo como base la visión del ciclo de vida. Los flujos indirectos asociados con la extracción local. que no son parte del producto mismo. pero que normalmente no sirven como bienes de entrada en los procesos de producción y consumo (cargas en la minería y otros por el estilo). 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Los flujos escondidos o flujos mochila constan de los requerimientos de recursos.Flujos ocultos o “mochilas ecológicas” Flujos ocultos: los materiales que son extraídos dentro de las actividades económicas. Prof. Flujos ocultos de producción primaria son definidos como extracciones no usadas o “flujos indirectos de los materiales” (Eurostat 2000). S. Ej. Mujica B. biomasa) + Importaciones Prof.Direct Material Input -DMI = Material de ingreso directo Mide la entrada de materiales que se utilizan en los procesos económicos. las extracciones domésticas y de las importaciones No incluye “flujos ocultos” como el TMR. Mujica B. S. minerales. DMI se ha utilizado como substituto del TMR porque los datos sobre TMR son más difíciles y se desperdicia tiempo compilándolos. es decir. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . esta menos disponible que los datos de DMI. DMI = extracción doméstica (combustibles fósiles. El indicador más relacionado con el GDP (PBI) (la EUROSTAT 2001a). En términos ambientales: indicador aproximado de las potenciales presiones ambientales asociadas a la disposición de materiales residuales en el ambiente local DMC = Extracción local usada + Importaciones Materiales que se exportan Prof. S. se relaciona con las actividades de consumo de los residentes de una economía nacional. Mujica B. Todos los materiales que entran directamente en la economía nacional: En términos económicos.Direct Material Consumption –DMC = Consumo Directo de Materiales Contabiliza todos los materiales usados por un país. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . que han sido utilizados en la economía local antes que fluyan al ambiente. Es el flujo en las etapas de procesamiento. porque sus desechos han de ir a otros países. la basura de la industria y de los hogares depositada en los rellenos sanitarios.DPO = Salidas del Material Procesado Masa total de materiales. uso y disposición final de la cadena de producción – consumo. materiales dispersos en el ambiente como resultado del uso del producto y emisiones de la quema de plantas Prof. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .Domestic processed output . Mujica B. S. los materiales de los desagües. manufactura. DPO : emisiones al aire de la combustión de energía y de otros procesos industriales. Materiales exportados son excluidos. Representa la calidad total de la salida de los materiales al ambiente dejada en el territorio local por la actividad económica. S. TDO = DPO + Disposición final de las extracciones locales no usadas Prof.Total domestic output . 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B.TDO = Salida doméstica / Local total Suma de DPO y la disposición de las extracciones locales no usadas. tanto en el ambiente como al resto de la tierra. Mujica B. que deja la economía después de su uso. S. Prof. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .Direct Material Output – DMO Representa la cantidad total de salida de materiales. DMO = Suma de DPO + Exportaciones. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” Fuente: Steurer . S. 1996 CLASE 4 . Mujica B.Mapa Materiales de especial Importancia y el adecuado manejo Prof. Prof. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B. Objetivo: monitorear y evaluar el rendimiento ambiental de las economías nacionales y regionales -> variedad de sistemas de indicadores. S.I N D I C A D O R ES: AMBIENTALES Y DE SOSTENIBILIDAD Las cuentas del flujo de materiales (PIOT) cuentas ambientales base para derivar indicadores ambientales y de sostenibilidad Para monitorear y evaluar el actuar ambiental de una nación o región. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Estado.El esquema de la OECD como Modelo The Driven Force-Pressure-State-Impact-Response (DPSIR) Fuerza conductora. S. Presión. ellos dan lugar a varios impactos respuestas sociales y políticas influenciando la situación metabólica social hacia la sostenibilidad. Los flujos pueden cambiar el estado del ambiente. La extracción de recursos por el lado de las entradas. Mujica B. Impacto y Respuesta las actividades que ejercen presión al ambiente representan las fuerzas conductoras Por Ej. la liberación de emisiones y basura por el lado de las salidas. Prof. Presión. S. .la diversidad del hábitat. . Mujica B. reducir o mitigar las presiones y / o daños ambientales y socioeconómicos que se produjeron como consecuencia de las presiones originales Prof. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” 35 CLASE 4 . por ejemplo: -cambios en los niveles de presencia o concentración de los contaminantes. -el cambio de uso del suelo -el aumento de la demanda de productos animales Estas presiones producen cambios en el estado del medio ambiente. En respuesta a estos cambios ocasionados por las presiones al estado de los elementos ambientales. Estado.El esquema de la OECD PSR como Modelo The Driven Force-Pressure-State-Impact-Response (DPSIR) . Estos cambios puede a su vez generan impactos.Factor determinante. etc. Impacto y Respuesta De acuerdo al modelo PSR las actividades humanas ejercen presiones sobre el medio ambiente por ejemplo: -la contaminación.la producción ganadera. la sociedad responde con políticas ambientales y económicas o los programas destinados a prevenir. El modelo PSR considera que las actividades humanas ejercen presiones sobre el medio ambiente. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S. La sociedad entonces responde a estos cambios a través de políticas ambientales. económicas generales y sectoriales.info/issues/psr. y por medio de cambios en la conciencia y el comportamiento o actividades (respuesta de la sociedad) Modificado de http://www.smallstock. Mujica B. que afectan la calidad y la cantidad de los recursos naturales (estado).htm Prof. Incluye “fuerzas (flujos. B. que permitan describir el estado para orientarlo hacia el desarrollo sostenible. Estado-Impacto2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” 37 CLASE 4 . y los “impactos” en el otro.Modelo PER evolucionando = Modelo (DPSIR) Diferencia claramente entre los indicadores de presión y el estado. S. La Fuerza motriz -Presión Prof. Mujica Respuesta. pero los principios básicos siguen siendo los mismos. factores determinantes) motrices o conductoras” por un lado. y la necesidad de ampliar el marco para tratar más específicamente las necesidades. Prof. puesto que se trata de información que se utiliza en el proceso de gestión del agua. Sin embargo su publicación es clave para promover su conocimiento por parte de la sociedad y para fomentar su uso generalizado como herramienta de diagnóstico y seguimiento de las problemáticas principales del agua en España. ¿cómo evolucionan las presiones. que se ejercen sobre el medio acuático?. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S.CASO EL AGUA El Sistema de Indicadores del Agua es un conjunto de medidas claves que caracterizan el estado del medio acuático y la repercusión de la actividad humana sobre el mismo. Resume en más de 40 variables los valores más destacados y que caracterizan mejor el estado y la evolución del agua. Debe responder a preguntas del tipo: ¿nos encontramos en sequía?. Es parte de un esfuerzo de síntesis de la información más relevante contenida en los datos ambientales y socioeconómicos recogidos por el Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino de España. etc. ¿cuál es el estado químico general de nuestras aguas?. El esfuerzo del diseño y cálculo de estos indicadores va mucho más allá de su publicación. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .http://servicios3.jsp Prof.mma. Mujica B. S.es/siagua/indicadores/modelo. MAPA DE INDICADORES: Ejemplo Agua España http://servicios3. Mujica B.mma.jsp Prof.es/siagua/indicadores/mapa_indic. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S. Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” Prof. FACTORES DETERMINANTES Estos indicadores describen las condiciones ambientales. Impacto y Respuesta Desarrollados por la Agencia Europea de Medio Ambiente Describen las interacciones entre la actividad humana y el medio ambiente. sociales. Temperatura. Precipitación. Impact and Response). etc. S. concentración de la población.Modelo DPSIR (Driving force. etc. PRESIÓN Estos indicadores reflejan las actividades humanas que causan o pueden causar problemas en el ambiente. cuyas siglas en inglés significan: Factor determinante/fuerza conductora. Factores Naturales: Ej. Pressure. Factores Antropicos: Demanda de agua. State. demográficas y económicas que influyen significativamente en las presiones sobre el ambiente: Factores Antropicos: Ej. Presión. Densidad de la población. Los indicadores de presión describen la emisión de sustancias contaminantes. Estado. Mujica B. y el uso de los recursos naturales. 2013 – II CLASE 4 . consumo. etc. Factores Antropicos: Ej. Factores Antropicos: Ej. Aportación en ríos. etc. volumen de agua reutilizada. etc. S. Objetivos medioambientales aguas superficiales Factores Naturales: Ej. Inversión en calidad de agua. IMPACTO Los indicadores de impacto muestran las consecuencias de los cambios en el estado del medio ambiente o en la población. además de las condiciones naturales. Los indicadores de respuesta reflejan las iniciativas de la sociedad y la administración para la mejora de los problemas medioambientales. Factores Naturales: Ej. almacenamiento en embalses.ESTADO Estos indicadores describen la situación de diversos aspectos del medio ambiente en un momento determinado. Factores Antropicos: Ej. anomalía de temperatura. etc. depende. Superficie de aridez. 2013 – II CLASE 4 . Índice de humedad. Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” RESPUESTAS Prof. Mujica B. de las presiones sobre el medio y de las medidas de protección para el ambiente que se hayan implantado. En la figura se muestran los mas relevantes. Prof. Podrían ser 66. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B.Resumen de los vectores E2 de los sectores de producción holandeses. S.com). Este escenario fue calculado con el modelo econométrico Global Interindustry Forecasting System (GINFORS) (ver www. que normen el uso eficiente de los recursos y disminuya su uso.gws-os.net Prof. al cual se integró la data de www. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .Extracción de recursos naturales a nivel mundial La figura muestra la proyección hasta el año 2030 del monto total de extracciones de recursos naturales de importancia económica en un escenario similar al que hoy es usual en el mundo Se ha considerado un escenario sin políticas.materialflows. S. minerales para la industria y construcción. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . combustibles fósiles y biomasa ( de la agricultura. Mujica B.Extracción de recursos a nivel mundial por tipo de material En esta figura. Se muestran cuatro categorías de materiales: minerales metálicos. Prof. la silvicultura y la pesca). se representa la cantidad de billones de toneladas de recursos naturales extraídos a nivel mundial (incluyendo sólo los materiales utilizados) entre 1980 y 2007. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Prof. Mujica B. que son usados en las actividades económicas del país).Extracción de recursos a nivel global por regiones del mundo en el 2007 La figura ilustra la extracción mundial de recursos ( considera sólo los recursos. Se presenta algunos tipos de materiales en seis regiones del mundo para el 2007. Mujica B.Extracción Mundial de recursos per capita por región Esta figura muestra la data de la extracción mundial de los recursos por persona en siete regiones del mundo y el promedio mundial entre 1980 y 2007. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S. Prof. Mujica B.Extracción de recursos naturales mundialmente por persona por región del mundo en 1980 vs. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S. 2007 Esta figura ilustra la extracción de recursos mundiales (sólo los extraídos y utilizados económicamente per cápita en 1980 y 2007 por tipo de los principales materiales Prof. las exportaciones (y los flujos de recursos indirectos de las exportaciones). S. se ilustra el consumo de recursos per cápita y por día para el año 2000 con el indicador: “El consumo de Materias Primas” = a la extracción de recursos nacionales + las importaciones (y los flujos de recursos indirectos de las importaciones) . Mujica B. tales como escombros de la minería En esta figura. Prof. Se excluye materiales.Consumo de Materiales por persona y por día Una mochila llena = 15 Kg. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . de recursos / persona y día. Este indicador se muestra para seis regiones del mundo. Mujica B. Prof. así como para el promedio mundial. S.Intensidad ( eficiencia) del uso de materiales por regiones del mundo En esta figura. Expresa la cantidad de materiales extraídos necesarios para producción económica de los países. la intensidad o eficiencia en el uso de los materiales es calculada por la relación entre la cantidad de extracción de material local del país entre el PIB constante = a $ USA 1000. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . la intensidad o eficiencia en el uso de los materiales es calculada por la relación entre la cantidad de material extraído localmente para producir $ USA 1000 (Mil dólares USA). Mujica B. Prof. así como para el promedio mundial. Expresa la cantidad de materiales extraídos necesarios para producción económica de los países. Este indicador se muestra para seis regiones del mundo. S.Intensidad o eficiencia del uso de Materiales por región del mundo En esta figura. Prof. calculado como la relación entre el PIB constante sobre la cantidad de materiales extraídos localmente.Productividad ( rendimiento) de los Material por regiones del mundo En esta figura. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . la productividad de los materiales. Este indicador expresa el rendimiento económico generado por unidad de extracción de recursos naturales. Se muestra de diferentes regiones del mundo y el promedio mundial. Mujica B. S. S. •En el año 2007. CLASE 4 Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” . •La extracción de los recursos creció en casi un 62% •Se puede observar que hay una disociación relativa (o desvinculación) entre el crecimiento económico y Prof. • Sin embargo.Trends in global resource extraction. la extracción de recursos sigue creciendo en términos absolutos. 2013 – II La extracción de recursos. 26% menos de los recursos naturales fueron necesarios para producir un dólar de producción económica. Mujica B. GDP and material intensity Entre 1980 y 2007: •PIB mundial (a precios constantes) aumentó un 120% •La población mundial aumentó en más del 50%. population. S. cobre .de las otras (Fuente: BP.Reservas de materiales no renovables El gráfico ilustra la distribución de los materiales o recursos no renovables como fierro. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B. Se puede notar que estos cuatro grupos de recursos están distribuidos de manera aleatoria. petróleo y carbón a lo largo de las diferentes regiones del mundo en el año 2006. 2007. USGS 2007) Prof. llevando a la alta dependencia de algunas regiones . Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .Prof. S. S.3. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Ejemplo de un proceso productivo y 4. Prof. Categorías ambientales de impacto. S. Fase 2: Análisis del Inventario Evaluación / Interpretación Usos directos: • Desarrollo del producto y la mejora • Planeamiento Estratégico • Desarrollo de políticas públicas • Marketing •Otros Fase 3: Evaluación de Impactos Fuente: Norma-ISO 14040 y 14044 (2006) Prof. pero la ISO del 2006 se puede utilizar también para ellas. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .2 .4 Fase 1: Determinación de la meta y del marco de la investigación Fase 4.Método del Ciclo de Vida: Fases de la ECV LCA Completo LCA típico no se ocupa de los aspectos económicos y sociales. Mujica B. LCI estudios: Fases 1. d) Marketing (esquemas para el eco-etiquetado. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . determinación de prioridades. S. reclamos. inclusive mediciones técnicas. diseño y rediseño de productos y procesos) c) Para la selección de indicadores relevantes del comportamiento ambiental.Utilidad: a) Identificación de oportunidades de mejoras respecto al ambiente en varios puntos de su ciclo de vida b) Informativo para los tomadores de decisiones de la industria. elaboración de declaraciones ambientales respecto a un producto) Prof. Mujica B. gobierno y organizaciones no gubernamentales.(planeamiento estratégico. minerales Emisiones de los desechos Prof. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: CLASE 4 Ecología Industrial” ecology and life cycle assessment Helias Biotecnología A. Udo de y Haes: Industrial . S. CO2.Demarcación del Sistema (a) Desechos Madera b) Luz solar. agua. Mujica B. entradas Productos secundarios y Coproductos Reciclamiento Usuario Función 1 Impactos y emisiones ambientales Sistema del producto Sistema Económico Otros sistemas del Producto 2 3 Recursos Sistemas ambientales Prof. Mujica B. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S.Función 1 2 3 servicios. Mujica B.Ambiente del Sistema Otros sistemas SISTEMA DEL PRODUCTO Transporte Exigencia de materias primas Flujo del producto Límites del sistema Flujo elemental Producción Flujo elemental Suministro de Energía Utilidad Reciclamiento / reuso Fuente : ISO 14040 Prof. 2013 – II Tratamiento de residuos Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” Otros sistemas CLASE 4 . S. Base de Datos Datos básicos: data para o del proyecto actual Librerías: Datos almacenados en librerías: útiles para cualquier otro proyecto en el futuro. industrial e internacional para la Evaluación del Ciclo de Vida (LCA) y la Gestión del Ciclo de Vida (LCM).La tarea mas trabajosa es el ACV es la de recolectar los datos. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B. Principal suministrados del mundo de datos de alta calidad. contienen mas de 2500 procesos. constantes y transparentes para el inventario del ciclo de Vida (LCI). Prof. cubriendo un amplio rango de procesos. ecoinvent ofrece la base de datos y servicios con base científica. Zürich Prof. “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: CLASE 4 ESU-services. Uster 2013 – II Biotecnología y Ecología Industrial” . e construcción. energía: Swiss Federal Institute of Technology Lausanne Transport materiales de combustible. Forests and Central Landscape (BUWAL . productos electricidad.SAEFL). Bern ecoinvent Base de Datos Swiss Agency for the Environment. Bern Swiss Federal Office for Agriculture (BLW). a químicos detergentes. Dübendorf Swiss Federal Roads Authority (ASTRA). productores de (EPFL) madera. tratamiento de and Research (EMPA) básicos basura Swiss Federal Institute for Environmental Science and Technology (EAWAG) Swiss Federal Research Station for Agroecology and Agriculture (agroscope FAL Reckenholz) Swiss Federal Research Station for Agricultural Economics and Engineering (agroscope FAT Tänikon) Chudacoff Oekoscience. Mujica B. S. Bern Swiss Federal Institute of Technology Zürich PSI: (ETHZ) ETH EMPA Dü: Suministradores de UNS: metales. Zürich Temas de Tecnología Industrial Doka Life Cycle Assessments. Bern Swiss Federal Office for Energy (BFE). químicos básicos productores de calor Paul Scherrer Institute (PSI) ETH FAL: LTC: EMPA SG: plásticos. químicos básicos. papel y Swiss Federal Laboratories for Materials Testing Agricultur productos tablones.Swiss Centre for Life Cycle Inventories. Bern Swiss Federal Office for Construction and Logistics (BBL). acuática y terrestre Prof. • Escasez de tierra • Potencial de efecto invernadero • Adelgazamiento de la capa de ozono • Toxicidad humana Efecto cancerígeno. etc. • Ecotoxicidad Terrestre. materiales.4. • Formación de Ozono • Acidificación • Eutrofización Eutrofización total.. etc. Mujica B. metales. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Evaluación del Impacto: Categorías Ambientales Ampliamente aseguradas: • Agotamiento de los recursos abióticos Energía. acuática (Agua dulce o del mar ) etc. Ruido -Disminución de la temperatura -Desertificación etc. S. Mujica B.Evaluación del Impacto: Categorías Ambientales Categorías ambientales no aseguradas. ej. Prof. de la calidad de la tierra ). pérdida de Biodiversidad (geneticamente. especies und habitas) . así como no caracterizadas: .Electrosmog .Uso de la tierra Destrucción de los apoyos funcionales para la conservación de la vida (p. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 .Olores . Mujica B.Ejemplo de resultados para la Interpretación Prof. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . S. S. 2013 – II Temas de Tecnología Industrial “Desarrollo Humano y Nuevas Tecnologías: Biotecnología y Ecología Industrial” CLASE 4 . Mujica B.Ejemplo del uso de un software (Simapro 7) para el análisis del flujo de materiales de un producto https://www.com/watch?v=qhPvEfN6MQI Prof.youtube.