Esta es la última sesión sobre manufactura sustentable. El tema es fábricas verdes.

1. Seminario de Manufactura Sustentable
Sesión 9
Fábricas Verdes
Héctor Domínguez Aguirre
30 de Noviembre 2011
UPIITA-IPN

3. HERRAMIENTAS PARA MEJORAR
EL RENDIMIENTO AMBIENTAL DE
UNA FÁBRICA
● Las principales operaciones del sector
● Como se realizan estas operaciones
● Flujos de recursos hacia y desde el sector
● Impactos ambientales de preocupación
● Revisión de tendencias históricas relevantes
● El potencial de evolución tecnológica

4. La fundación de cualquier actividad
ambiental en las instalaciones
industriales incluyen cumplir con la
regulación local, estatal, nacional e
internacional, y adherencia voluntaria a
estándares ambientales.
Instalaciones industriales individuales
pueden ser evaluadas basadas en el
cumplimiento regulatorio.

5. La regulación ambiental existe para lidiar
explícitamente con u conflicto potencial
entre la salud del ecosistema y la actividad
humana.
Mientras que productos de la industria
típicamente son vistos como mejora de la
calidad de vida, los derivados de la actividad
industrial puede amenazar la integridad
ambiental y la salud humana.

6. Cumpliendo con
las regulaciones

7. Regulaciones nacionales e
internacionales
ISO 14000, WEEE , RoHS, REACH, EuP
Ley general del equilibrio ecológico y la
protección al ambiente
Ley General para la Prevención y gestión Integral
de los Residuos

8. Regulaciones nacionales e
internacionales
NOM-052-SEMARNAT-2005, procedimiento de
identificación, clasificación y listados de residuos
peligrosos.
NOM-087-SEMARNAT-2002, Residuos
considerados como Biológico Infecciosos
NOM-052-ECOL-1993, Procedimiento para
determinar la incompatibilidad entre dos o más
residuos considerados como peligrosos

9. Responsabilidades de operación
Licencia Ambiental Única, establece
condiciones para su operación y
funcionamiento integral conforme a la
legislación ambiental vigente.
Cédula de Operación Anual (COA),
reporte anual multimedios relativo a la
emisión y transferencia de contaminantes
ocurridos en el año calendario anterior

10. Estrategias para el enverdecimiento
industrial

11. Herramientas
Los sistemas de administración ambiental
(EMS en inglés) y su uso para mejorar el
rendimiento medioambiental.
Un EMS es simplemente un sistema para
evaluar las prácticas ambientales, ejecución
de cambios y respuesta a los resultados.
Fundado en la idea de mejora continua y
similar a la administración de calidad total
(TQM).

12. Herramientas
Un EMS es una herramienta organizacional,
no una serie de métrica de rendimiento o
estándares.
Se asume que la operación de la compañía
con un EMS es mas probable identificar
oportunidades para la mejora en la práctica
medioambiental.

13. Prevención de la contaminación
El objetivo de la prevención de la
contaminación (o Producción limpia) es
reducir los impactos o riesgos de los
mismos en los empleados, comunidades
locales, y el medio ambiente.
Implica la identificación de problemas
potenciales o reales, localización de sus
recursos dentro de los procesos de
manufactura, y cambiar la fuente así como
reducir o eliminar los problemas.

15. Técnicas de prevención de
contaminación
1. Modificación de Procesos – cambiando un
proceso para minimizar o eliminar generación de
recursos.
2. Modificación tecnológica – cambiando la
tecnología de manufactura para minimizar o
eliminar generación de desechos.
3. Buen manejo interno – cambiando las rutinas
de mantenimiento u operaciones para minimizar o
eliminar generación de desechos.

16. Técnicas de prevención de
contaminación
4. Sustitución de entradas – cambiando
materiales de procesos para minimizar la cantidad
o riesgos poteciales de generacón de desechos.
5. Re-utilización en sitio – Reciclado de
residuos dentro de la fábrica.
6. Re-utilización fuera de sitio – Reciclado de
resituados fuera de la fábrica original.

18. Cadena ecológica de suministros

19. Cadena ecológica de suministros

20. Nivel Micro
La prevención de la contaminación
aborda la instalación de la manufactura
tal como la encuentra.
El diseño para el medio ambiente (DpA)
es formativo: intentar rediseñar
productos y procesos como para
optimizar características ambientales
relacionadas.

21. Nivel Micro
DpA es una aproximación tecnológica.
Puede abordar un amplio rango de
tópicos medioambientales a través del
ciclo de vida del producto.
Sin embargo, su capacidad de abordar
algunos impactos ambientales ,
especialmente en desecho al fin de vida
del producto, es limitado; puede facilitar,
pero no asegurar, el reciclaje.

22. Nivel medio
La SIMBIOSIS INDUSTRIAL enlaza
industrias separadas para aumentar la
competitividad que involucra el
intercambio de materiales, energía,
agua, y productos derivados.
Las claves de la simbiosis industrial son
la colaboración y las posibilidades
sinérgica ofrecidas por la proximidad
geográfica

23. Nivel macro
Los estudios de flujo de materiales
puede abordar otro tema macro de la
ecología industrial, la
Dematerialización, la cual es la
reducción de material en uso por unidad
de salida de servicio.

24. Nivel macro
La Dematerialización puede contribuir a
la sustentabilidad ambiental de dos
maneras: por restricciones de la calidad
y escasez del material al desarrollo
económico, y por reducción de
desechos y contaminación.

25. Nivel macro
La Dematerialización puede ocurrir de
manera natural como consecuencia de
nuevas tecnologías.
Puede resultar de una mejor eficiencia
en los servicios de reaprovisionamiento,
se minimiza el número de productos
idénticos necesitaron proveer un
servicio dado a poblaciones grandes.

26. Análisis del ciclo de Vida
El análisis del ciclo de vida debe ser
tratado explícitamente con respecto a
un producto.
Para productos de manufactura típica,
hay cinco etapas de ciclo de vida.

27. Etapa 1. Pre-manufactura
Impactos amenazadores al medio ambiente
como consecuencia de acciones de extraer
materiales de reservas naturales, transporte
a instalaciones de procesamiento ,
purificación o separación y transportarlo a la
instalación de manufactura.
Los componentes son obtenidos de
proveedores externos. Esta etapa podría
incluir análisis en el corporativo de impactos
de manufactura de componentes.

28. Etapa 2. Manufactura.
Consiste de los procesos industriales
actuales involucrados en la creación del
producto.

29. Etapa 3. Entrega del producto
Incluye la manufactura del
empaquetado de materiales, su
transporte a las instalaciones de
manufactura, generación de residuos
dentro de los procesos de
empaquetado, transporte de los
terminados y empaquetado del
producto al cliente, y (donde aplique) la
instalación del producto.

30. Etapa 4. Uso de producto
Incluye impactos de los consumibles o
materiales de ornamento que están
expuestos durante el uso del cliente.
Para algunos productos, tales como
maquinarias y vehículos, el mantenimiento
periódicos suficientemente importante que
sea tratado como una etapa de vida
coincidentemente con la etapa del uso en la
vida del producto.

31. Etapa 5. Fin de vida
Un producto deja de ser satisfactorio por la
obsolescencia, degradación de
componentes, o cambio de negocio o
personal involucrado en la toma de
decisiones para rehabilita, reciclar o
descartar.

32. Matriz de la aproximación de
asentamiento
Preocupación ambiental
Etapa de la vida del Biodiversidad, Uso de energía Residuos Residuos Residuos Total
producto Materiales sólidos líquidos gaseosos
Selección del sitio, 1 0 1 3 3 8.0/20
desarrollo
Actividad de negocios 2.6 2.4 2.8 3.2 2.6 13.6/20
principal - Productos
Actividad de negocios 2.6 2 2.2 2.8 3 12.6/20
principal - Procesos
Operaciones de 3 3 3 3 3 15.0/20
Instalaciones
Rehabilitaciones, 3 3 3 3 3 15.0/20
transferencia y terminado
Total 12.2/20 10.4/20 12.0/20 15.0/20 14.6/20 64.2/100

33. Rendimiento de salud y seguridad
de instalaciones
Preocupación de salud y seguridad
Etapa de la vida del Riesgos físicos Riesgos químicos Riesgos de shocks Riesgos de Ruido Riesgos
producto ergonómicos
Selección del sitio, 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
desarrollo
Actividad de negocios 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
principal - Productos
Actividad de negocios 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
principal - Procesos
Operaciones de 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
Instalaciones
Rehabilitaciones, 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
transferencia y terminado

34. Rendimiento Ambiental
Flujo de materiales – Considerando entrada
y salida de todos los suministros
Riesgos potenciales – Por tipo de riesgo,
tipo de impacto y escalas espaciales y
temporales.

35. Preocupaciones ambientales
cruciales
● Cambio climático ● Pérdida de
globalmente biodiversidad
● Daño al organismo ● Efectos en la capa de
humano ozono
● Daño al organismo ● efectos de
del ecosistema combustibles fósiles
● Disponibilidad y
calidad del agua

36. Preocupaciones ambientales
importantes
● Smog fotoquímico
● Deposición de ácidos
● Efectos de recursos no combustibles
● Degradación estética

37. Preocupaciones ambientales menos
importantes
● Contaminación térmica
● Olores
● Radionucléotidos
● Cansancio de la tierra

38. Potencial de Calentamiento Global
(GWP)
Parámetro que define las contribuciones de
gases emitidos al cambio climático global.
Se define aproximadamente como
Tiempo integrado de absorción radioactiva debido a x
GWP x=
Tiempo integrado de absorción radioactiva debido a CO 2

39. Potencial de Calentamiento Global
(GWP)
Molécula GWP (100 años) Efecto en capa de Ozono (ODP)
CO2 1 0
CH4 11 0
N2O 270 0
CFC-11 4500 1
CFC-12 7100 0.95
HCFC-22 4200 0.05
HCFC-134a 3100 0
CF4 6500 0
SF6 23900 0

40. Uso de materiales
Por escasez de los recursos
Si la reserva base, o la cantidad de recursos
presentes, es dividida por el ritmo de anual de
consumo de recursos vírgenes, nos da como
resultado el tiempo en que se terminarán (TD).

41. Recursos de alta escasez TD < 40 años
Arsénico, Bario, Bismuto, Cadmio, Cobre,
diamante, oro, grafito, indio, plomo, manganeso,
mercurio, plata, estroncio, talio, estaño, uranio,
zinc
Recursos de escasez moderada: TD = 40-100
años
Antimonio, cobalto, flúor, Molidebmo, gas natural,
níquel, petróleo, fosfato/fósforo, renio, selenio,
tantalio, tungsteno, vermiculita, circonio

42. Recursos de baja escasez: TD > 100 años
Aluminio, boro, carbón, cromo, culombio, cerio,
disprosio, erbio, europio, gadolinio, holmio,
hidrógeno, iodo, iridio, hierro, lantano, litio, lutecio,
magnesio, neodimio, nitrógeno, osmio, oxígeno,
paladio, platino, potasio, praseodimio, prometio,
rodio, rutenio, samario, scadio, silicio, sulfato de
sodio, sulfuro, terbio, titanio, tulio, vanadio,
yterbio, ytrio

43. Uso de agua
El uso del agua dentro de instalaciones
industriales es idealmente evaluada con respecto
al uso promedio en el sector. De igual manera
debe de considerar la vulnerabilidad de la
disponibilidad de los recursos hídricos. Con lo que
se forma la matriz de preocupación de
rendimiento hídrico (PWC)

44. Uso de agua
Suministro per Razón de Uso-Disponibilidad (%)
cápita (m3) > 40 40-60 60-80 < 80
< 1000 ☺☺ ☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
1001 - 2000 ☺☺ ☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
2001 – 10000 ☺ ☺☺ ☺☺☺ ☺☺☺☺
> 10000 ☺ ☺ ☺☺ ☺☺☺☺
☺ Abundancia
☺☺ Vulnerabilidad marginal
☺☺☺ Tensión
☺☺☺☺ Escasez

45. Uso Energético
El uso energético es de preocupación debido a su
rol en las emisiones de gases de efecto
invernadero, generación de lluvia ácida y otros
impactos ambientales. De igual manera, su
escasez puede ser una preocupación importante.
El uso energético se evalúa en comparación
relativa dentro de la industria y la vulnerabilidad
debido a la disponibilidad energética forman la
matriz de preocupación de rendimiento de
energía.

46. Uso energético relativo por sector
Sector Uso de energía
Extracción de combustible fósil y A
procesamiento
Generación de potencia A
Extracción de minerales y procesamiento A
Minería inorgánica y químicos M
petroquímicos A
Agricultura M
Textiles y pieles M
Arena y vidrio A
Productos metálicos M
Productos plástivos M
electrónicos B
Química orgánica sintética A
Productos ensamblados B
Productos forestales e impresión A
Empaquetado y envío M
construcción B
reciclado B

47. La gráfica ΣWESH
La gráfica que resume las preocupaciones y
vulnerabilidades de Agua (Water), Energía,
Escasez (Scarcity) y Riesgos (Hazards)

48. La gráfica ΣWESH

49. La Naturaleza absoluta de la
Sustentabilidad
Una propiedad crucial de la sustentabilidad
es que el concepto es un absoluto.
Un mundo sustentable nos es aquel que es
un poco más responsable que el de ayer. Es
un mundo que asegura que todos los que
viven ahora y en el futuro serán capaces de
satisfacer sus necesidades y aspiraciones
humanas.

50. Nuestro conocimiento es incompleto y
el tiempo lo va degradando. Sin
embargo, es claro que debemos de
mantenerlo funcionando y que nuestra
forma de vida, que incluye las
propuestas tecnológicas, debe de
requerir recursos y energía que no
ponga en riesgo la vida misma.

51. Referencias
Allenby, Braden R. y Richards, Deanna J. eds., The Greening of
Industrial Ecosystems, National Academy Press, Washington, DC,
1994.
Esty, Daniel C. and Winston, Andrew S. Green to Gold, Yale
University Press, New Haven, 2006.
Graedel, Thomas E. y Howard-Grenville, Jennifer A. .
Greening the Industrial Facility Perspectives, Approaches, and
Tools. Springer. 2005.
Green Manufacturing: Case Studies in Leadership and
Improvement, Association for Manufacturing Excellence (AME),
2008.
Wang, Yao y Graedel, T.E. . Industrial Ecology. Yale University.
2005

53. CON ESTO HEMOS
CONCLUIDO EL SEMINARIO
DE MANUFACTURA
SUSTENTABLE 2011
¡GRACIAS!