ECOLOGÍA
INDUSTRIAL -
Timothy Considine
Universidad del Estado de Pennsylvania
Estados Unidos de América
INDICE DE CONTENIDO
A. Qué es
la Ecologia Industrial
B. Funciones de un Sistema
Industrial Sostenible
C. El
Diseño y la Ecologia Industrial
D. Implementación De Simbiosis
Industriales
Muchas organizaciones en Estados Unidos y en Europa están viendo hacia
el futuro y buscando estrategias de desarrollo para lograr el desarrollo sostenible. Es
así como en años recientes se han desarrollado varios técnicas en busca de la
sostenibilidad. Tal es el caso de la ecoeficiencia y la ecoauditoría, técnicas que
ayudan a rastrear y analizar el desempeño de los sistemas industriales.
Este tipo de sistemas se están utilizando por diferentes razones.
Algunas empresas los ven como una forma de ahorrar dinero, especialmente costos
energéticos y costos materiales. Otras los adoptan para ser "los buenos de la
película" y de esta manera aumentar la buena voluntad de parte de sus clientes.
Otras más los incorporan para anticiparse a regulaciones futuras, asumiendo básicamente
un comportamiento proactivo. Este es el contexto en el que se sitúa el concepto de
ecología industrial.
A.
Qué es la Ecología Industrial
Al Indice
La ecología industrial plantea una metáfora con
sistemas ecológicos naturales. Al igual que en un ecosistema biológico, en un ecosistema
industrial cada proceso y cadena de procesos debe ser vista como una parte dependiente e
interrelacionada de un todo mayor.
El concepto de ecología industrial es un producto de la evolución de
los paradigmas sobre manejo ambiental y de la integración de nociones de sostenibilidad
en los sistemas económicos y ambientales, en los cuales los procesos productivos son
concebidos como parte integral del ecosistema. El concepto surge de la percepción de que
la actividad humana está causando cambios inaceptables en los sistemas básicos de
soporte ambiental.
Un elemento fundamental de esta concepción es la consideración de las
interrelaciones entre productores y consumidores, pues son estas interacciones las que
determinan qué es utilizable y qué es desecho. La ecología industrial explora
reconfiguraciones de la actividad industrial en respuesta al conocimiento de sus
implicaciones ambientales, promoviendo el desarrollo de métodos de producción más
orientados hacia los sistemas. Un concepto importante en ese contexto es el de simbiosis
industrial, que se refiere al intercambio de materiales y de energía entre firmas
individuales localizadas muy próximamente unas de otras.
Los visionarios de la ecología industrial han previsto, que tal vez
algún día se pueda llegar a un balance entre la actividad humana y el resto de la
naturaleza. Existe suficiente motivación para llegar a ello, pues dada la situación que
enfrentamos es imperativo desarrollar métodos que permitan llegar a niveles sostenibles
en las actividades humanas.
B. Funciones de un Sistema
Industrial Sostenible
Al Indice
Hay un par de funciones claves que debe desempeñar
un sistema industrial sostenible. La primera de ellas es desarrollar y trabajar en el
ciclo de las existencias de los materiales, punto fundamental del sistema. Este ciclo
opera exactamente igual que la cadena alimenticia del reino animal (el animal grande se
come al más pequeño y ese pequeño se come a uno todavía más pequeño, y así
sucesivamente). La segunda función es la promoción de la eficiencia energética,
mediante la utilización de la energía en procesos de cascada.
Para ilustrar estos conceptos se presentan a continuación dos casos.
El rediseño de las computadoras personales por parte de IMB y el Parque Industrial de
Kalundborg en Dinamarca.
1. Computadoras amigables
con el ambiente: el caso de IBM
En los Estados Unidos actualmente se
venden más computadoras personales que televisores. Como resultado del crecimiento de la
demanda en los últimos 15 años y de la rápida obsolescencia producto del avance
tecnológico, hay millones de computadoras personales listas para el basurero.
Reconociendo la importancia de esos problemas, IBM empieza a tomar
diferentes acciones al respecto. Por ejemplo, está trabajando con las procesadoras de
materiales para utilizar plásticos reciclables en sus productos. Asimismo, está
revisando su sistema de manufactura para eliminar todas las partes mecánicas de la
computadora; actualmente todas las partes de las computadoras IBM están simplemente
unidas, juntas; no hay tornillos, ni pines ni arandelas de metal.
También tienen códigos de barras en cada una de las partes plásticas
para que los encargados del reciclaje de desechos las puedan identificar y las manipulen
de manera apropiada. Asimismo, se tiene mucho cuidado con sus sistemas de manufactura.
2. Aprovechamiento de energía en cascada: el caso de Parque
Industrial de Kalundborg
En el sistema de ecología industrial se
busca la interacción entre cuatro actores diferentes: las empresas manufacturadoras; los
procesadores de materiales; el generador de desechos o aquel relacionado con las
actividades de reciclaje de desechos; y el consumidor final.
Hay ejemplos históricos de este tipo de interconexiones. Los complejos
petroquímicos modernos intercambian desechos entre la refinería de los productos de
petróleo y la fabricación de plásticos. Por ejemplo, muchas plantas de plásticos
están ubicadas cerca de una refinería de petróleo, conectadas con tuberías para
intercambiar el vapor de los procesos. Los procesadores de acero son también otro
ejemplo; tienen un sistema muy bien desarrollado para el intercambio de energía y
materiales.
Para ilustrar estas interdependencias se presenta el caso del Parque
Industrial de la ciudad industrial costera de Kalundborg, en Dinamarca. Los principales
actores del sistema son cuatro grandes empresas:
- Asnaes Power Station; Una central eléctrica, con base en la incineración de carbón,
que produce cerca de 1.500 MW por año.
- Statoil; una refinería de petróleo.
- Novo Nordisk, una empresa farmacéutica líder en la producción de insulina, penicilina
y enzimas. Y
- Gyproc, una empresa manufacturera de cartón de yeso (gypsum).
Existen en total once encadenamientos físicos que vinculan dichas
empresas, entre sí y con una red de usuarios dentro del Municipio.
El corazón del sistema es la central eléctrica (Asnaes Power
Station), la más grande de Dinamarca. Esta empresa distribuye el calor que produce su
planta a la comunidad mediante un sistema de ductos, con lo cual se ha eliminado el uso de
3500 calentadores domésticos de aceite. La colaboración y comunicación entre la empresa
y la comunidad permitió reducir en un 80% los desechos energéticos que produce la
empresa y a la vez proveer calefacción a un bajo costo a la comunidad.
Por otra parte, la empresa eléctrica (Asnaes Power Station) le
distribuye vapor a la refinería (Statoil) y a la empresa farmacéutica (Novo Nordisk),
que estas utilizan en sus procesos productivos. La refinadora suple de esta manera un 40%
de sus requerimientos de vapor y la empresa farmacéutica la totalidad de los suyos. Este
intercambio ha permitido reducir la contaminación térmica que resultaría al descargar
agua caliente directamente al mar, lo que podría tener consecuencias adversas para la
vida marina. A la vez, se provee una alternativa más barata que la de hervir grandes
cantidades de agua para obtener el vapor, con lo cual se ahorra también agua dulce, cuyo
suministro es limitado.
La escasez de agua potable también ha motivado la implementación de
esquemas de reuso del agua. Por ejemplo, la refinadora de petróleo envía agua de
enfriamiento hacia la Central Eléctrica, donde es purificada y utilizada para la
alimentación de calderas; la refinadora también envía aguas de desecho tratadas a la
central eléctrica, donde se usa para propósitos de limpieza. Este tipo de vínculos
simbióticos han reducido la demanda de agua en alrededor de un 25%.
La empresa productora de Gypsum (Gyproc) también se beneficia de los
desechos de la Central Eléctrica. En este caso el desecho utilizado es dióxido
sulfúrico, a partir del cual se obtiene sulfato de calcio, la principal materia prima
utilizada en la elaboración del Gypsum. A partir de dicho proceso Gyproc obtiene
aproximadamente dos terceras partes del sulfato de calcio que utiliza; anteriormente este
se obtenía de minas españolas a cielo abierto. Las cenizas y otros desechos resultantes
del proceso de quemado del carbón también son vendidas por la Central Eléctrica para la
construcción de carreteras y la producción de cemento. Además, la empresa productora de
Gypsum recibe gas liviano de la refinería, que utiliza para encender los hornos de
secado; de esta manera se evita la práctica de quemar los gases de desecho.
En lo que respecta a la empresa farmacéutica, esta reparte sin costo
entre los productores cercanos el barro de desecho que funcionó como sustrato para la
fermentación y generación de sus productos, el cual, una vez calentado para eliminar
microorganismos, es rico en nutrientes y puede ser utilizado como un fertilizante de bajo
costo. En este caso, además del beneficio para cerca de 1000 productores agrícolas, se
evita el lanzamiento de dichos barros al mar.
Es importante destacar que la construcción de estas relaciones no fue
fácil y tomó tiempo. Son el resultado de procesos de negociación e investigación y del
interés de los empresarios por aumentar su competitividad.
C.
El Diseño y la Ecología Industrial
Al Indice
Visto los ejemplos anteriores, surgen varias
preguntas: ¿Cómo diseñar un sistema bajo la óptica de ecología industrial?.; ¿Cómo
puede transferirse el conocimiento a otras industrias y/o empresas?. Hay algunos pasos
críticos y esenciales que deben tomarse en cuenta.
1. Mejorar las conexiones entre los procesos industriales y los
materiales utilizados
Uno de los puntos a seguir para el
diseño de un sistema ecológico industrial es mejorar las conexiones entre los procesos
industriales y los materiales utilizados. En muchos casos estas conexiones son
transacciones entre las diferentes partes independientes. Por ejemplo, la comunicación
entre las partes permite determinar cómo los desechos de una empresa pueden ser
utilizados como insumos por otra empresa y por lo tanto, determinar cuál es el valor
económico de dichos desechos. Crear este tipo de "ecosistemas industriales" es
un elemento central de la ecología industrial.
Otra estrategia es desmaterializar los desechos industriales, mediante
la reducción en el contenido de empaque de su producto. Hay un ejemplo fantástico
desarrollado en Costa Rica por la empresa SC Johnson. Esta compañía logró reducir el
volumen de sus materiales de empaque, lo que se tradujo en ahorros sustanciales en el
costo; además, tuvo beneficios positivos para la sociedad reduciendo la carga en
cuestiones de disposición de desechos.
2. Sistematizar los patrones de uso energético
Otro elemento importante es la
sistematización de patrones en el uso energético, cerrando las brechas en cuanto a flujo
energético. Existen dos esquemas básicos para cerrar brechas. Primeramente con base en
el producto. Cuando se enfoca el ciclo de vida del producto se pueden adoptar estrategias
para reutilizar los productos. Por ejemplo, en vez de botar las botellas de vidrio se
tiene un sistema en el cual se reutilizan, se lavan, se rellenan y se vuelven a enviar
Otra estrategia es por el lado de la manufactura: tomar productos
orientados al consumidor que han sido utilizados, rehabilitarlos y revenderlos. Xerox
está muy interesado en hacer esto, tomando las fotocopiadoras viejas, para
retroalimentarlas y venderlas. Esto es bastante rentable para las empresas porque los
ahorros en términos de costos energéticos y de material son bastantes elevados; y en el
sistema se termina evitando la refabricación de plásticos nuevos y la disposición de
estos productos en los rellenos sanitarios.
El otro esquema para cerrar brechas es el basado en los materiales.
Puede realizarse enfocándolo hacia la estructura de la industria. Por ejemplo, el 40% del
acero de los Estados Unidos se produce con acero reciclado; hay un buen mercado bien
desarrollado a nivel mundial para el acero y para el aluminio. Sin embargo, en otros casos
la situación no es tan favorable; por ejemplo, la diversidad y lo heterogéneos que son
el vidrio y el plástico, son factores que no favorecen un buen mercado de chatarra para
estos productos.
Otro elemento que debe ser considerado en los patrones de uso
energético es la recuperación y el uso de subproductos como combustibles. Un ejemplo
clásico sería capturar cualquier tipo de vapor o calor que se crea en un proceso
industrial para generar poder eléctrico y enviarlo a otra parte de la planta.
3. Simbiosis industrial
Otro elemento muy importante es el
llamado simbiosis industrial o parques industriales. Esto se ilustra con el caso del
Parque Industrial de Kalundborg presentado en la sección anterior.
Un aspecto importante del desarrollo de Kalundborg es que no se basó
en un plan maestro. Más bien, cada una de las conexiones se dio en un período de más de
25 años y cada unión se realizó como una transacción bilateral normal. Entre las
preocupaciones para realizar estas conexiones estuvieron el suministro de agua, la
contaminación del mar y los ahorros energéticos. Las transacciones iniciales en este
período de 25 años fueron ventas de subproductos sin ningún tipo de tratamiento; fueron
transacciones fáciles. Las transacciones subsecuentes a menudo involucraban contaminantes
que salían de los aparatos de control; aquí era un poco más complejo porque los
materiales eran más heterogéneos. Por ejemplo, en la Central Eléctrica negociaron mucho
tiempo para poder tener las especificaciones correctas sobre los materiales y poder
coordinar sus programas de producción.
Este ejemplo tan simple sugiere que quizás con una simbiosis
industrial o una estrategia de tipo ecología industrial puede tener un crecimiento
económico más alto y hasta eliminar los impactos ambientales lineales, incluso sería
posible esperar que estos comenzaran a reducirse conforme nos hacemos más sofisticados en
el reciclaje de nuestra energía y nuestros materiales.
Podemos aprender ciertas lecciones del ejemplo danés. Primero, el
principal impedimento para el desarrollo de este tipo de relaciones en otros países son
los altos costos de transacción. Por ejemplo, en los Estados Unidos muchos materiales
como la ceniza se consideran desechos peligrosos y entonces el obtener los permisos para
enviar estas cenizas a una planta en particular es un proceso complicado. Hay entonces
costos legales (contratación de abogados, trámites, etc.) importantes en el proceso. En
Kalundborg esos costos de transacción no se dan, de hecho hay muy poca regulación
gubernamental en este caso. Por eso puede decirse que en general las metas se alcanzan
porque no tienen procesos regulatorios tan complicados como sí existen en otras naciones.
Segundo. Otra barrera para el desarrollo de parques industriales es la
incompatibilidad técnica entre los productos o los procesos de producción y los riesgos
de dependencia. Cualquier empresa a menudo tiene algún tipo de elemento de riesgo con el
proveedor: ¿será el proveedor confiable o tratará de tomar acciones para sacar ventaja
de la situación?. Por ejemplo, la Central Eléctrica puede decidir duplicar el precio del
sulfato de calcio al cliente y éste tendría entonces que detener su producción, por lo
que no le queda otra alternativa que pagar el precio más alto. Este tipo de riesgo se
puede trabajar con un contrato de largo plazo, incluso con un tipo de integración
vertical aunque esto relativamente es difícil en algunos casos, especialmente en
industrias muy diferentes.
Tercero. Las fallas en cuestión de conocimientos son otro impedimento
en el esquema. Hay empresas que ven los desechos simplemente como eso, como desechos, y no
están conscientes de la tecnología que existe para su aprovechamiento.
Cuarto. A menudo las compañías ven su empresa en términos muy
propios, tienden a analizar su información como algo privado. En el ejemplo descrito con
anterioridad hay una cultura un poco diferente. Tal vez por lo pequeño de la ciudad,
probablemente todos los gerentes de las diferentes plantas se conocen a nivel personal y
entonces hay un elemento de confianza que podría tener bastante peso en el esquema
operativo.
Quinto. Las brechas de información, que se traducen en beneficios y
costos no reconocidos. Puesto que muchas compañías a veces no saben cuál es el tipo de
desechos que otras empresas generan, se están desarrollando redes de información sobre
desechos; incluso, hasta elaboración de catálogos sobre cuál compañía está generando
qué desechos. Este es un elemento importante en cuanto a flujo de información. Muchos de
estos costos de transacción se pueden reducir a través de la estructura industrial,
entendiendo como tal el mercado puro.
Sexto. Los contratos y las alianzas son un elemento clave. Eso fue lo
más importante en Kalundborg, donde muchas de las relaciones bilaterales se han
codificado en contratos a largo plazo. La integración vertical es otra posibilidad,
aunque a menudo se hace en industrias que tienen pasos de producción similares, como por
ejemplo, una mina de hierro y una procesadora de acero. Sin embargo, hay casos, por
ejemplo en Australia, donde una fundidora de aluminio compró una planta de poder para que
le diera energía exclusivamente a su planta. La integración vertical y los contratos son
una forma de reducir el riesgo que las dos partes podrían enfrentar al intercambiar los
desechos o combustibles.
D. Implementación De Simbiosis
Industriales
Al Indice
Varios elementos deben ser considerados a la hora de
decidir implementar el sistema de simbiosis industrial. Este puede ser puesto en marcha
cuando existe un buen tejido entre una industria y otra. Algunos consideran que la clave
de muchos parques industriales es tener una planta bastante sustancial como una refinería
de petróleo o una Central Eléctrica, que sirva como núcleo del sistema. Luego debe
considerarse la proximidad geográfica; este es un punto esencial, pues es otro elemento
de los costos de transacción. Los productos se pueden enviar tan lejos como lo permitan
los costos de transporte.
Asimismo es necesario algún tipo de inteligencia de sistemas. Eso
quiere decir que se requiere de un tipo de "distancia mental corta" entre los
diferentes sectores, ellos tienen que poder comunicarse unos con otros. En el caso
estudiado influyó mucho su cultura más abierta y su mayor aceptación. También la
comunidad local debe estar involucrada en algunos de los casos. Por ejemplo, en el caso
danés estaban muy involucrados, porque la Central Eléctrica estaba enviando el calor al
sistema de calefacción de toda la ciudad.
Este es simplemente un vistazo general a lo que es la ecología
industrial y una ilustración de cómo puede implementarse. El caso de Kalundborg es un
buen ejemplo de un conjunto de interconexiones entre diferentes empresas y en realidad se
podría traducir fácilmente a otras situaciones. El ejemplo ilustra muy bien que la
interacción entre las empresas para que intercambien calor, desechos y mejorar el
ambiente, es un proceso que debe realizarse de forma delicada, debe nutrirse y no se puede
simplemente planear y basta.
Hay que darles a los actores incentivos adecuados para que se puedan
comprometer en estas transacciones mutuas, que desarrollen el mercado. Aquí puede residir
el éxito de estos sistemas.
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