Casos de Estudio de Manufactura Sustentable.

1. SEMINARIO DE MANUFACTURA
SUSTENTABLE
SESIÓN 4
CASOS DE ESTUDIO DE
MANUFACTURA VERDE
Héctor Domínguez Aguirre

2. Análisis del Ciclo de Vida

3. El análisis del ciclo de vida (LCA en inglés) es
una herramienta de administración ambiental,
que es definido por la Organización
Internacional de Estandarización (en 1997)
como:
Una compilación y evaluación de
entradas, salidas y los impactos
ambientales potenciales de un
producto a lo largo de su ciclo de
vida.

4. El LCA considera las siguientes etapas en
el ciclo de vida de una actividad:
●Extracción y procesamiento
de materia prima;
●Manufactura;
●Transporte y distribución;
●Uso, reuso y mantenimiento;
●Reciclado;
●Desecho final.

5. La metodología LCA está estandarizada por
una serie de Estándares ISO (ISO, 1997;
1998a-c) e incluye las siguientes fases:
1. Definición de objetivo y metas (ISO
14041)
2. Análisis de inventarios (ISO 14041);
3. Asentamiento de impacto (ISO 14042); e
4. Interpretación (ISO 14043).

6. La primera fase del LCA incluye la definición
de:
El propósito del estudio y su uso esperado;
El sistema y sus fronteras;
La unidad funcional;
Calidad de datos, premisas y limitaciones
del estudio.

7. Análisis de Inventario
El análisis de inventario consiste en
identifica y cuantificar el peso ambiental en
el ciclo de vida de la actividad bajo estudio.
Los impactos son definidos por los
materiales y energía usados en el
sistema y las emisiones a la
atmosfera, afluentes líquidos y
desperdicios sólidos descargados
al ambiente.

8. Análisis de Inventario
Incluye los pasos:
Definición detallada del sistema
bajo estudio;
colección de datos;
asignación de pesos ambientales
en sistemas de múltiple funciones; y
Cuantificación de los impactos.

9. Análisis de impactos
Los pesos ambientales son cuantificados en
el análisis de inventario y traducidos en
impactos ambientales relacionados. Los
pasos de esta fase son:
● Clasificación;
● Caracterización;
● Normalización; y
● Valoración.

10. Los impactos que son más
comúnmente considerados son:
● Utilización de ● Acidificación;
recursos no ● Eutroficación
renovables;
● Formación de
● Calentamiento
oxidantes
global;
fotoquímicos;
● Emisiones de ● Toxicidad humana;
ozono;
y
● Toxicidad acuática.

11. La Interpretación
La interpretación es la fase enfocada a la
mejora del sistema y la innovación, incluye
los siguientes pasos:
● Identificación de los pesos
mayores y sus impactos;
● Identificación de los 'puntos
críticos' en el ciclo de vida;
● Análisis de sensibilidad; y
● Evaluación de lo encontrado y
recomendaciones finales.

12. CASOS DE ESTUDIO

13. Plan de Sustentabilidad de Toyota
El negocio central de Toyota es la manufactura y
venta de autos. La compañía está presente en
más de 170 países.

14. Sin embargo la industria de vehículos sufre una
gran amenaza para su supervivencia.
El petróleo se cuenta como un 95 % de la energía
global usada para el transporte, además de
factores como seguridad energética, emisiones
de carbono, mayor demanda de economías
emergentes de las mismas fuentes de energía.

15. Como resultado de estos factores, el costo
de petróleo ha aumentado
significativamente haciendo los productos
de Toyota menos atractivos.
En ese tiempo, se estaba tomando consciencia
de que la emisión de partículas de carbono era
uno de los factores del calentamiento global. Esto
empezaba a ser de preocupación para los
inversionistas de Toyota.
La compañía empezó a analizar su
situación y a definir una nueva política
de desarrollo. Estamos en 1992.

16. El reto
El reto para Toyota fue reconocer la amenaza
potencial del agotamiento de reservas petroleras
y el cambio climático y modificar su estrategia o
productos para cubrir las necesidades futuras de
sus clientes.

17. La Respuesta
Toyota implementó un grupo cuya tarea era
abordar el reto de crear un vehículo para el siglo
21, el cual funcionaría dentro de los parámetros y
restricciones ambientales nuevos (World
Business Council for Sustainable Development,
2005)

18. El Prius
Toyota fue pionero en el concepto del auto de
tecnología híbrida (petróleo/eléctrico) para
producir en masa el primer auto ecológico del
mundo, el Toyota Prius.
El auto incluía un control de Sinergia
híbrida con la mezcla óptima de motor
eléctrico y de combustión interna y un
sistema de frenado de regeneración de
electricidad.

19. El Prius
Esto permitió al vehículo moverse a un nivel
óptimo en términos de eficiencia de emisiones,
generando hasta menos del 89% de
contaminantes por el escape que un motor
convencional.
El Prius salió a la venta en Japón en
1997, mas de 900,000 unidades
vendidas en el mundo, ganando
múltiples reconocimientos y premios
internacionales al mérito ambiental y de
negocios.

20. Puntos clave
● Vehículos Eco-amigables: Mejorar su línea de
modelos eco-amigables
● Reducción de CO2: Conservar la energía y
reducir la salida de CO2 en Manufactura,
distribución y ventas.
● Conservación de recursos materiales: Asegurar
una utilización de recursos basados en el
reciclaje.
● Armonía con la naturaleza: Motivar el
Monozukuri [literalmente, hacer
cosas] en armonía con la naturaleza.

22. El plan de Toyota
http://www.toyota-global.com/sustainability/sustainability_report/

24. Los Efectos

28. Caso 2
Hacia una Manufactura Química
Sustentable: Acido Polilático - ¿Un polímero
sustentable?
James H. Clark and Jeffrey J.E. Hardy

29. Los Polímeros en la Industría
Los materiales polímeros, tal como el
poliestireno, polietileno y polipropileno,
están tan dentro de nuestra sociedad actual
y usados en productos tan variados como
empaquetados, edificios ya autos.
La mayoría de estos polímeros
(90%) se derivan de recursos
fósiles no renovables, tal como el
petróleo crudo y el gas natural.

30. Los Polímeros en la Industría
Por diversas razones, el reciclaje y uso de
materiales polímeros son limitados y la mayoría
termina en la tierra, creando grandes cantidades
de desechos sólidos no biodegradables. Esto
representa una pérdida de valor del recurso no
renovable.
Esto ha abierto la posibilidad de
reemplazar estos materiales con
polímeros biodegradables como el
Acido poliláctico (PLA).

32. Los polímeros se clasifican normalmente de
acuerdo al tipo de polimerización usada en su
manufactura o su comportamiento térmico.
Con respecto a la polimerización se crean por
adición o condensación de polímeros .
Polimerización adicional ocurre por la
incorporación de secuencias de monómeros en
una cadena creciente.
Con respecto a las propiedades
térmicas se distinguen los
termoplásticos y las series térmicas.

33. Proceso de generación de un polímero

34. La mayoría de los plásticos termina en la
tierra y crea grandes cantidades de
desechos sólidos no degradables.

35. Los costos de construcción y operación de
instalaciones para el reciclaje es una gran
limitante.
Además el uso de aditivos (plastificadores,
formadores, estabilizadores térmicos,
resistencia a flamas, colorantes) en
polímeros hacen que su reciclaje pueda
derivar en mayores impactos.

36. Mejora en la sustentabilidad de polímeros
1. Reducción en consumo de materia prima
por mejor manufactura y diseño de productos.
2. Reutilización de materiales
3. Reciclaje, permitiendo al desperdicio ser
reintroducido en el ciclo del producto.
4. Recuperación de energía cuando
el reciclaje no está disponible e
incineradores puede producir
energía del calor de combustión.

37. Estrategias para reducir efectos negativos:
Reducir la cantidad de plásticos en la tierra.
Sustitución de materiales capaces de proveer una
función equivalente.
La idea es reemplazar materiales con un polímero
biodegradable y amigable al medio ambiente. Por
ejemplo, el acido poliláctico (PLA).

38. Proceso No Renovable
Proceso Renovable

39. El ciclo de vida simplificado del PLA se muestra:

40. La comparación entre el PLA y
el PET se muestra en las
gráficas siguientes:
a) Energía Usada [MJ/Kg]
b) Emisiones de CO2
c) Agua Consumida
[Kg Agua/Kg Polímero]

41. Caso 3
“Ser verde es bonito, pero no podemos
pagarlo”
Este caso de estudio se presentó en la 7a
Conferencia Global en Manufactura
Sustentable. 2009

42. El CEO de la compañía Harbec Plastics,
Inc, Bob Bechtold, presentó un caso de
estudio de como la manufactura Sustentable
se implementa en prácticas concretas.
Su compañía, la cual fabrica partes de
moldeo a inyección de alta calidad, ha
hecho considerables esfuerzos de
enverdecer sus procesos.

43. Mencionó como se venció internamente la
concepción de que 'Ser verde es bonito,
pero no podemos pagarlo', mediante
factores eco-económicos que se fueron
implementando.

44. Internamente se discutieron los progresos
vigentes y sistemas implementados, el
equipo, elementos de construcción
sustentables, energías renovables ,
selección de equipos de manufactura,
actualización del sistema de iluminación,
administración de la flotilla de vehículos,
alternativas para el manejo del agua, y
prácticas combinadas de Calor y Potencia.

45. Para el proyecto de calor y potencia,
microturbinas son capaces para generar
100% de los requerimientos de potencia de
la compañía para el aire acondicionado y
calor para la inyección por moldeo.

46. En el área de energía renovable, Harbec
instaló un generador eólico de 250 KW para
completar una generación híbrida
viento/microturbinas.
Esto genera 300,000 a 350,000 kWH por
año, que es cerca del 20% de los
requerimientos totales de la compañía.

47. En 7 años, la compañía reemplazó equipo
hidráulico estándar con máquinas de
inyección por moldeo eléctricas.
La ventaja es que las máquinas eléctricas
no usan potencia cuando están en estado
estático, lo cual representa un tiempo
significativo; estás máquinas usan 50%
menos energía que las hidráulicas.

48. Se reemplazaron balastras y lamparas de
sodio con un nuevo tipo de foco
fluorescente tipo T-8 y reflectores.
Esto redujo el consumo de energía por
iluminación en un 48%.

49. Se mejoró también el sistema de
tratamiento de agua, instalando una planta
de tratamiento bi-metálica, la cual no
requiere de ningún químico para tratar el
agua.
Esto permite ahorrar miles de dólares
anualmente en químicos, y la necesidad de
gente que los manipula. La nueva planta
generar 3,217,600 litros de agua fresca a su
alberca, sistemas de riego y generación de
enfriamiento.

50. “Si se de desea tener un buen impacto
ambiental y ahorrar dinero, hay que usar la
energía eficientemente”
Harbec es un gran promotor del certificado
LEED (Leadership in Energy and
Environmental Design)

51. Caso 4
Declaración de la política de
sustentabilidad de la Glass Bottle Co.
Tomado de: Sustainable Development in
Practice. Case Studies for Engineers and
Scientists. Adisa Azapagic, Slobodam
Perdan y Roland Clift. Wiley. 2004

52. La Glass Bottle Co. Es una compañía
multinacional con manufactura mundial y
suministro de contenedores de vidrio para
amplios usos.
La compañía está activamente involucrada
en la adopción de los principios ligados al
desarrollo sustentable.

53. Responsabilidad ambientales
● Cumplir con la legislación ● Motivar activamente el
ambiental, minimizando reciclado de sus
impactos al medio productos.
ambiente y de actividades ● Todos los proveedores
asociadas: manufactura,
deben de demostrar su
uso y fin de vida de
compromiso con el
producto.
ambiente y mejorar su
● Mejorar el desempeño.
desempeño ● Educar a los empleados
ambiental y
sobre la importancia de la
manejo de
protección ambiental y a
responsabilidad
aquellos involucrados en el
es ambientales.
negocio.

54. Responsabilidades sociales
● Consultar regularmente ● Reconocer igualdad de
con los vecinos sobre sus oportunidad para trabajar y
preocupaciones, con el asegurar que no hay
objeto de reducir el discriminación.
impacto local. ● Asumir y promover las
● Proveer de un leyes internacionales de
lugar laboral derechos humanos y,
seguro y saludable particularmente, derechos
para empleados y de los niños.
visitas; así como ● Motivar a los proveedores
motivar la mejorara
a asumir estas
continua en estos
responsabilidades dentro
rubros.
de sus actividades, con
sus empleados y vecinos.

55. La compañía se hace responsable de estas
actividades y de publicar anualmente un
reporte de sustentabilidad para demostrar
los logros en estas metas.

56. Palabras Finales
En estos cuatro casos de estudio hemos visto
como las compañías pueden hacer cambios
favorables al medio ambiente y verse
beneficiados económicamente.
Enverdecer una compañía y sus procesos es un
largo trayecto que implica un profundo
compromiso y trabajo constante.
Existen herramientas que ayudan en
el proceso, como la Administración
del Ciclo de Vida de Productos.

57. ¡Gracias!