Ecología industrial E-Book

Adolfo León Bolaños Vidal

• Herausgeber: Universidad del Valle
• Kategorie: Fachliteratur
• Serie: ARTES Y HUMANIDADES
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2020

Seitenzahl: 344

Beschreibung

El texto de ecología industrial relacionado con la calidad ambiental en el ambiente operativo y en el entorno inmediato de los centros industriales establece una estrategia para determinar sobre lo que realmente ocurre en el entorno inmediato de las empresas o industrias. Mediante la aplicación de los conceptos de la ecología industrial, puede conocerse el compromiso y responsabilidad ambiental de las empresas y las interacciones con las comunidades establecidas en las cercanías. El libro presenta una estrategia metodológica donde se involucran los diferentes componentes de la ecología industrial que intervienen en la relación ambiente-empresa tal como se presentan en el contenido del libro, además de una aplicación práctica mediante un estudio de caso relacionado con la aplicabilidad de la valoración de la gestión ambiental y la interacción de una empresa con el contexto urbano, donde se aplicaron los componentes de la ecología industrial. Se tomó como ejemplo de aplicación una de las industrias papeleras localizada en el Municipio de Yumbo (Valle del Cauca). A través de la revisión de investigaciones realizadas en un área geográfica definida, se observa cómo se procede en el análisis de las condiciones del entorno ambiental municipal para evaluar la interacción y los impactos entre la industria seleccionada y un barrio localizado en los alrededores de la misma, además de otras consideraciones en el campo de la ecología industrial. Se resalta la importancia de la determinación de impactos ambientales generados por los centros industriales en los entornos inmediatos, que son escenarios específicos de vigilancia y en donde la comunidad juega un papel importante para alcanzar de esta manera una mejor gestión en los proyectos. El presente libro es una buena herramienta de gestión ambiental para conocer la posición actual de la empresa con respecto al medio ambiente y la aplicación de la norma ISO conjuntamente con la ficha técnica de impactos ambientales. Constituye una guía de consulta para técnicos, ingenieros, urbanistas, ocupacionalitas y en general a los interesados en la relación entorno-industria.

Leseprobe

Bolaños Vidal, Adolfo León

Ecología industrial. Calidad ambiental en el ambiente operativo y en el entorno inmediato de los centros industriales / Adolfo León Bolaños Vidal. -- Cali : Programa Editorial Universidad del Valle, 2020.

280 páginas ; 22 cm. -- (Artes y Humanidades-Urbanismo)

1. Ecología industrial - 2. Empresas industriales - 3. Impacto ambiental 4. Calidad ambiental - 5. Desarrollo sustentable Municipios - 6. Cuencas hidrográficas - 7. Valle del Cauca (Colombia).

363.731 cd 22 ed.

B6874

Universidad del Valle - Biblioteca Mario Carvajal

Universidad del Valle

Programa Editorial

Título: Ecología industrial. Calidad ambiental en el ambiente operativo y en el entorno inmediato de los centros industriales

Autor: Adolfo León Bolaños Vidal

ISBN: 978-958-5144-86-6

ISBN-PDF: 978-958-5144-87-3

ISBN-EPUB: 978-958-5144-88-0

DOI: 10.25100/peu.445

Colección: Artes y Humanidades-Urbanismo

Investigación

Primera edición

Rector de la Universidad del Valle: Édgar Varela Barrios

Vicerrector de Investigaciones: Héctor Cadavid Ramírez

Director del Programa Editorial: Omar J. Díaz Saldaña

© Universidad del Valle

© Adolfo León Bolaños Vidal

Diseño de carátula y diagramación: Dany Stivenz Pacheco Bravo

Corrección de estilo: G&G Editores

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Este libro, o parte de él, no puede ser reproducido por ningún medio sin autorización escrita de la Universidad del Valle.

El contenido de esta obra corresponde al derecho de expresión del autor y no compromete el pensamiento institucional de la Universidad del Valle, ni genera responsabilidad frente a terceros. El autor es el responsable del respeto a los derechos de autor y del material contenido en la publicación, razón por la cual la Universidad no puede asumir ninguna responsabilidad en caso de omisiones o errores.

Cali, Colombia, septiembre de 2020

Diseño epub:Hipertexto – Netizen Digital Solutions

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

Planteamiento general del libro

PARTE I

CAPÍTULO 1

ANTECEDENTES Y ENFOQUES DE LA ECOLOGÍA INDUSTRIAL

Introducción a la ecología industrial

Ecología industrial y desarrollo sustentable

Definición de ecología industrial

Metas de la ecología industrial

Criterios de la ecología industrial

Ejemplos de implementación de EI

Herramientas de la EI

Beneficios de la EI

Enfoques fundamentales de la EI

Metodología para aplicar la EI

Condiciones para aplicar la EI

Obstáculos para la EI

Relación de la EI con otros conceptos afines

Experiencias sobre la implementación de la EI

Ejemplos de la implementación de la EI en Colombia

Referencias

CAPÍTULO 2

LA ECOLOGÍA MUNICIPAL Y LA INDUSTRIA

Aspectos básicos de la ecología

Los municipios y las cuencas hidrográficas

Interacción ambiental, ecosistemas humanos y la salud referida al ámbito municipal

Referencias

CAPÍTULO 3

LOS CENTROS INDUSTRIALES Y SU ENTORNO

Ambiente general

Ambiente operacional (laboral)

La empresa, su entorno y los riesgos

Los intercambios entre la empresa y el ambiente

Interacción entre la ecología industrial y la urbana

Epidemiología ambiental y ecología urbana

Aplicaciones de la epidemiología ambiental

Referencias

CAPÍTULO 4

INTERACCIONES URBANAS ENTRE LAS EMPRESAS O INDUSTRIAS CON EL CONTEXTO URBANO

En áreas urbanas

En áreas rurales

Referencias

Reflexión

Ejercicio de aplicación

PARTE II

CAPÍTULO 5

EL SANEAMIENTO EN EL ENTORNO Y EN EL INTERIOR DE LOS CENTROS INDUSTRIALES

Calidad ambiental y el desarrollo de las áreas urbanas

Los problemas ambientales y el saneamiento

Evaluación de las condiciones de saneamiento en el ambiente interno y en el área de influencia de las empresas o industrias por investigar

Referencias

CAPÍTULO 6

LOS CENTROS INDUSTRIALES Y LOS IMPACTOS AMBIENTALES

Las evaluaciones de impacto y la EI

La evaluación de los impactos ambientales en el entorno inmediato

Determinación de impactos ambientales potenciales presentes en el área de influencia de las empresas o industrias que se investiguen

Metodología para la identificación y predicción de impactos ambientales potenciales en el área de influencia de empresas o industrias

Alteración en la calidad de la imagen urbana por los impactos generados en el entorno inmediato

Referencias

CAPÍTULO 7

ECOLOGÍA INDUSTRIAL Y LA PERCEPCIÓN AMBIENTAL EN EL ENTORNO INMEDIATO

La percepción en la evaluación ambiental

Evaluación de la percepción ambiental de los riesgos presentes en el área de influencia de las empresas o industrias en estudio

Diseño metodológico

Ficha técnica

Encuesta

Referencias

CAPÍTULO 8

LOS CENTROS INDUSTRIALES Y LOS RIESGOS

Conceptos relacionados con el riesgo industrial

Sobre los mapas de riesgo

Evaluación de los factores de riesgo en el entorno inmediato de empresas o industrias

Evaluación de factores de riesgo en sectores urbanos

Panorama ambiental municipal y urbano

Otros mapas factibles de realizar en las áreas urbanas

Evaluación de vulnerabilidad

Evaluación de riesgo

Sobre los desastres naturales

Criterios de identificación de zonas de amenaza sísmica

Referencias

CAPÍTULO 9

ANTECEDENTES SOBRE LA VALORACIÓN AMBIENTAL EN LA EMPRESA O INDUSTRIA

Beneficios de la norma ISO 14001

La aplicación de la norma ISO 14001 y la ficha técnica sobre evaluación rápida de impactos ambientales

Ecología industrial y la valoración ambiental inicial

Recomendaciones para la elaboración de estudios de EI

Análisis ambiental de la calidad del sitio

Referencias

CAPÍTULO 10

LA IMPORTANCIA DEL ENTORNO INMEDIATO EN LAS INDUSTRIAS

Ambiente operacional y la industria

Referencias

CAPÍTULO 11

LA ALTERACIÓN DE LA CALIDAD AMBIENTAL EN SECTORES INDUSTRIALES Y LA IMPORTANCIA DEL ANÁLISIS DEL PERFIL SOCIODEMOGRÁFICO Y EPIDEMIOLÓGICO DE LAS POBLACIONES ESTABLECIDAS EN LOS ENTORNOS INMEDIATOS

El perfil epidemiológico

Referencias

Reflexión

Impacto

Ejercicio de aplicación

PARTE III

CAPÍTULO 12

ESTUDIO DE CASO: ECOLOGÍA INDUSTRIAL EN UNA EMPRESA PAPELERA DEL MUNICIPIO DE YUMBO, EN EL VALLE DEL CAUCA

Objetivos de aprendizaje

Introducción

Marco contextual

Características del barrio La Estancia, localizado en el entorno inmediato de la industria papelera en el municipio de Yumbo, Valle

Situación problema en los barrios La Estancia y parte de La Nueva Estancia

Objetivos

Resultados

Conclusiones

Recomendaciones

Riesgos y peligros en los sectores urbanos

Conclusiones finales del panorama de riesgos

Determinación de la valoración ambiental preliminar de la industria papelera

Percepción ambiental comunitaria de los riesgos ambientales presentes en el área de influencia de la industria estudiada

Recomendación final

Consideraciones sobre el perfil sociodemográfico y epidemiológico de poblaciones establecidas en el entorno inmediato de una industria papelera en el municipio de Yumbo

Plan de mejoramiento barrial

Recomendaciones

Evaluación final

Reflexión final

Referencias

Notas al pie

INTRODUCCIÓN

Los grupos industriales siempre han desempeñado un papel importante en el desarrollo urbano porque fue a partir de la Revolución Industrial que se produjo el crecimiento poblacional en las ciudades. Se tienen experiencias que demuestran que las instalaciones industriales ejercen gran influencia en el avance de los centros urbanos donde se instalan.

Por otra parte, en situaciones de crisis y decrecimiento de las industrias tradicionales, sobre todo si existe una industria única, las consecuencias se manifiestan como rupturas del tejido urbano, generadas por el desempleo y el empobrecimiento generalizado, por el abandono de zonas industriales urbanas y la consecuente migración.

Los ecosistemas urbanos requieren una serie de insumos para su supervivencia, como agua, alimento, energía y materias primas; el sistema los “metaboliza” para proporcionar bienes manufacturados, servicios, información, tecnología y ocio. Al final de este proceso quedan residuos sólidos y gaseosos, aguas residuales y el calor generado en estas actividades.

En estas bases teóricas se apoya la ecología urbana, disciplina que surgió para analizar la estructura de los centros urbanos, las interacciones de sus componentes y la cuantificación de materia y energía, donde se visualiza que en el ecosistema urbano interactúan otros subsistemas, tales como zonas industriales, barrios residenciales, centros comerciales, edificios habitacionales y empresariales, instituciones de todo tipo, entre otras. En este sentido, uno de los subsistemas de la ciudad que mayor influencia ejerce sobre su metabolismo es la industria, hasta el punto de que se tiene como la causa primaria del desarrollo, estructura y arquitectura de los tejidos urbanos en los últimos 100 años.

La estrecha relación entre sociedad e industria se tiene que enmarcar en la relación que la industria misma mantiene con el ambiente. En la última década el sector industrial movilizó miles de toneladas de insumos, teniendo en cuenta tanto las materias primas utilizadas como los residuos generados. Si se considera que el hombre está usando dos tercios de la superficie terrestre disponible y un tercio del agua dulce, es evidente que el actual modelo de desarrollo económico-industrial es insostenible.

Como modelo alternativo y sostenible al desarrollo industrial tradicional, surgió en los últimos 20 años la Ecología Industrial (EI), término empleado para designar el estudio de la relación entre la industria y el medioambiente.

Así como la ecología urbana, la EI también se funda en la analogía con los procesos naturales, trasladados a los procesos industriales.

Los organismos biológicos y la actividad industrial son sistemas complejos que procesan materiales, generando transformación de energía y produciendo desechos. La diferencia está en que, al contrario de lo que es un ecosistema natural, un ecosistema industrial se nutre de materiales naturales de alta calidad pero casi nunca recicla sus residuos o los devuelve al medioambiente en forma muy degradada, no re-asimilable.

Cuando se ponen de manifiesto las implicaciones de los residuos industriales, se hace referencia a los subproductos de la conversión, transformación o producción, que es lo que en realidad conduce al principal problema urbano, en los procesos de producción, en las formas de valorar los efectos ambientales de los diferentes procesos. Este enfoque conlleva a mirar las anomalías del gasto y la fatiga en el trabajo por fuera de los muros de las empresas, a considerar desde un concepto de territorio, a establecer las relaciones salud-fábrica desde una mirada ambientalista. Por eso es necesario plantear posibilidades nuevas de enfocar los asuntos de la salud ocupacional en relación con los problemas ambientales.

Cuando se quiere conocer adecuadamente la empresa, es necesario analizar el medio en el cual se desarrollan sus actividades. En general, puede decirse que una empresa no existe sola o aislada, puesto que actúa en un contexto determinado, simultáneamente con una gran cantidad de empresas que ejecutan actividades similares o diferentes.

En el contexto de los ecosistemas humanos y las actividades económicas que en ellos se encuentran, como también en la gran variedad de oficios, es necesario ubicar a las empresas dentro de este enfoque, ya sea en el sector formal o en el informal de la economía y establecer las diferentes interacciones que se dan con el ambiente general y con el operacional.

El entorno de la empresa está constituido por todo aquello que la rodea enteramente; está conformado por otras empresas, organizaciones diversas, grupos sociales, instituciones gubernamentales, ecología general y urbana.

La empresa realiza continuamente intercambios con su medioambiente. Desde este recibe los insumos que necesita para operar (capital, personal, materia prima, maquinaria, energía, información, etc.), los transforma a través de sus procesos productivos y los devuelve al medioambiente en forma de bienes o servicios. Esta secuencia puede producir una serie de impactos ambientales tanto en el ambiente general como en el operacional.

En este sentido, al considerar los planteamientos de la EI y de la ecología urbana, además de las actividades económicas representadas tanto en el sector formal como en el informal de la economía, es evidente la importancia del enfoque de riesgo en las empresas para enfrentar los impactos ambientales que se generan en las diferentes interacciones urbanas.

Con el presente libro se pretende establecer una estrategia metodológica donde se involucran los diferentes componentes de la EI que intervienen en la relación ambiente-empresa, tales como: antecedentes y enfoques de la EI, la ecología municipal y la industria, los centros industriales y su entorno, las diferentes interacciones urbanas, el saneamiento tanto en el entorno como en el interior de los centros industriales, los impactos ambientales potenciales presentes en el área de influencia de las industrias, los factores de riesgo en el entorno inmediato, la percepción ambiental comunitaria de los riesgos ambientales presentes en el área de influencia de los centros industriales, la valoración ambiental de las industrias y la aplicación práctica de una experiencia desarrollada en una empresa papelera en el municipio de Yumbo (Valle del Cauca), donde se analizan tanto los aspectos ambientales y ocupacionales en el ambiente interno como el estado de la calidad ambiental imperante en el entorno inmediato de la empresa estudiada, para que de esta manera sirva de ejemplo a futuros estudios en el campo de la EI, en sectores urbanos y rurales.

PLANTEAMIENTO GENERAL DEL LIBRO

Se pretende que este libro se constituya en un texto de consulta de directivos, técnicos medioambientales, ingenieros, urbanistas, administradores, ocupacionalistas y que sirva, en general, para todo aquel que se ocupe de problemas del medioambiente y de sus soluciones técnicas, en lo que se refiere a la relación industria-entorno y en especial a los entornos inmediatos de las instalaciones industriales donde hay establecidos asentamientos humanos.

El índice se ha dividido en tres partes: en la primera se presentan las generalidades conceptuales y las descripciones fundamentales que se manejan en el contexto de la EI.

Con base en lo anterior, el lector podrá:

a. Contar con elementos técnicos y teorías para definir conceptos básicos de la industria y su entorno.

b. Estar en capacidad de identificar elementos y factores, indicadores para la evaluación de factores de riesgo en centros industriales y sus interacciones con el ambiente.

c. Asumir una posición técnica que facilite evaluar la interacción entre las industrias y los entornos urbanos.

Para alcanzar estos objetivos se tratan los siguientes temas:

1. Antecedentes y enfoques de la EI.

2. Ecología municipal y la industria.

3. Los centros industriales y su entorno.

4. Consideraciones sobre evaluación de impactos e interacción con el contexto urbano.

En la segunda parte del texto se muestran los elementos teóricos y prácticos que permiten al lector definir y cualificar los elementos que generan condiciones de saneamiento e impactos ambientales a partir de los usos de centros industriales.

Se citan aspectos sobre el saneamiento ambiental, impactos ambientales y ecología; también, la identificación de los riesgos y la revisión de la norma ISO 14001 relacionada con la gestión ambiental, que facilitarán al consultor aplicar la revisión inicial de la gestión de una industria y un centro industrial.

Con esta consulta, el lector podrá cumplir con los siguientes objetivos:

• Contar con elementos teóricos y técnicos para determinar las condiciones de saneamiento ambiental de las industrias en el contexto urbano.

• Disponer de elementos técnicos y legales para definir los impactos y riesgos ambientales.

• Identificar las condiciones sobre saneamiento ambiental.

• Comenzar la evaluación inicial sobre la gestión ambiental de una industria o grupo industrial.

Se trabajan los siguientes temas:

• El saneamiento en el entorno y en el interior de los centros industriales.

• Los centros industriales y los impactos ambientales.

• La EI y la percepción ambiental en el entorno inmediato.

• Los centros industriales y los riesgos.

• Métodos para la valoración ambiental en la empresa o industria.

• La importancia del entorno inmediato en las industrias.

• La alteración de la calidad ambiental en sectores industriales y la importancia del análisis de los perfiles sociodemográfico y epidemiológico de las poblaciones establecidas en los entornos inmediatos.

En la tercera parte se presenta un estudio de caso relacionado con la aplicabilidad de la valoración de la gestión ambiental y la interacción de una empresa con el contexto urbano, donde se aplicaron los componentes de la EI. Se tomó como ejemplo de aplicación una industria localizada en el municipio de Yumbo (Valle del Cauca).

A través de la revisión de investigaciones realizadas en un área geográfica definida, se observa cómo se procede en el análisis de las condiciones del entorno ambiental y municipal para evaluar la interacción y los impactos entre la industria seleccionada y un barrio localizado en los alrededores de la misma, además de otras consideraciones en el campo de la EI.

Una vez revisado el estudio, el lector contará con las herramientas básicas para orientar la estructuración de investigaciones que propendan a evaluar las interacciones entre la industria y el entorno.

PARTE I

CAPÍTULO 1

ANTECEDENTES Y ENFOQUES DE LA ECOLOGÍA INDUSTRIAL

INTRODUCCIÓN A LA ECOLOGÍA INDUSTRIAL

Los problemas medioambientales creados por la industria nacen, primariamente, de un proceso de producción estrictamente lineal: se extraen materias primas y energía fósil, se procesan las materias a través del uso de la energía, y se envían los residuos de vuelta a los sistemas naturales. En respuesta, una nueva e innovadora teoría llamada Ecología Industrial (EI) está emergiendo para guiar a las empresas hacia la producción sustentable.

La EI trata de incorporar los patrones cíclicos de los ecosistemas a los diseños de procesos de producción industrial, para que trabajen al unísono con los sistemas naturales. Es así como en el artículo “Ecología industrial: Una agenda medioambiental para la industria” se plantean seis elementos principales en esta disciplina (Tibbs, 2004):

• Ecosistemas industriales. Promover la cooperación entre varias industrias, donde los desechos de un proceso de producción sean el alimento para otra.

• Balancear el input y el output industrial según las restricciones de los sistemas naturales. Identificar maneras en que la industria puede interactuar de forma segura con la naturaleza, en términos de localización, intensidad, temporalidad y desarrollar indicadores para monitorear en tiempo real.

• Desmaterialización del output industrial. Tratar de disminuir la intensidad del uso de materiales y energía en la producción industrial.

• Mejorar la eficiencia de los procesos industriales. Rediseñar procesos y patrones de producción para la máxima conservación de recursos.

• Desarrollo de suministros renovables de energía para la producción industrial. Crear un sistema de energía mundial que funcione como parte integral de los ecosistemas industriales.

• Adopción de nuevas políticas de desarrollos nacionales e internacionales. Integrar la auditoría económica y medioambiental en opciones políticas.

ECOLOGÍA INDUSTRIAL Y DESARROLLO SUSTENTABLE

El desarrollo económico basado en la producción masiva de bienes y servicios ha traído consigo severos daños al ambiente debido a la estrecha relación que existe entre el crecimiento poblacional e industrial y el deterioro ambiental. Esta situación ha llevado a nuestra civilización a enfrentar un gran reto: convertir las economías industrializadas en sistemas industriales sustentables, demandando la integración de las actividades humanas con los sistemas físicos, químicos y biológicos del planeta. De esta forma, como resultado de la aparición y evolución de diversos conceptos creados desde la década de 1970 hasta la actualidad, surge el enfoque de la EI como una alternativa bajo la cual los sistemas de producción lineal se convierten en cíclicos, imitando el comportamiento de los ecosistemas naturales y promoviendo el ciclo de materia que no es más que la cadena de pasos que siguen los seres vivos para renovar materiales indispensables para la vida en la tierra; todo esto con el objetivo de garantizar el desarrollo sustentable a cualquier nivel, relacionando e impulsando las interacciones entre los sectores económico, ambiental y social.

El deterioro ambiental actual, resultado de la actividad industrial y de la explosión demográfica en los dos últimos siglos, pone a la sociedad actual en una situación en la que se deben replantear los procesos de producción bajo la óptica del máximo aprovechamiento de energía y recursos naturales. Hacia la década de 1950, los intentos para mitigar el impacto causado al ambiente por la industria eran medidas tomadas al final de la tubería. Estas tenían grandes desventajas pues solamente canalizaban los daños causados de un medio a otro, sin traer consigo ningún ahorro en el consumo de recursos o la disminución de las emisiones contaminantes y, por lo tanto, un mejoramiento ambiental.

Posteriormente, durante las décadas de 1960 y 1970, como resultado de la aparición de diversos movimientos sociales para crear conciencia sobre el cuidado ambiental, surgen las buenas prácticas ambientales, cuyo objetivo era reducir los impactos causados al medioambiente por las actividades humanas.

A partir de este momento, se introdujeron conceptos como prevención de la contaminación, reciclaje, minimización de residuos, producción más limpia o ecoeficiencia. Sin embargo, los precedentes más importantes de la EI se encuentran cimentados bajo los conceptos de simbiosis industrial y sinergia de subproductos, nacidos en la década de 1970. El principio que siguen estos conceptos es que el flujo de residuos de una industria se incorpore a otra, convirtiéndose en materia prima para la segunda, con lo que se busca cerrar el ciclo de materia (Ayres y Ayres, 2001).

El concepto de metabolismo industrial, que promueve el flujo de materiales a través de los sistemas industriales para su transformación y posterior disposición como residuos, también contribuyó al enriquecimiento del concepto de EI. Sin embargo, aún no se lograba abarcar los tres sectores esenciales para la sustentabilidad: ambiente, economía y sociedad.

Desde la década de 1990 hasta nuestros días, el concepto de EI se ha consolidado, incluyendo los tres sectores del desarrollo sustentable.

Figura 1.1. Pirámide hacia la sustentabilidad.

Fuente: Tomada y adaptada de Basu y Dirk (2006).

En la Figura 1.1 se muestra la evolución de los conceptos surgidos anteriormente hasta la concepción de la EI como el enfoque que hoy en día se aproxima y resalta la importancia de la sustentabilidad. Es por ello que la EI es la puerta hacia una nueva forma de pensar y actuar que conduce hasta la meta del desarrollo sustentable (Ehrenfeld, 1997).

DEFINICIÓN DE ECOLOGÍA INDUSTRIAL

Los conceptos relacionados con simbiosis industrial, sinergia de subproductos, metabolismo y los conceptos sobre desarrollo sustentable fueron determinantes para que, en septiembre de 1989, la publicación científica americana Managing Planet Earth, en el artículo “Estrategias para la producción”, utilizara por primera vez el término ecología industrial, que a la postre sentaría las bases para la definición de este tema.

La EI responde a un enfoque dinámico, por lo que es difícil encontrar una definición que la abarque por completo. El artículo mencionado hace referencia a esta disciplina, como un área de conocimiento que busca que los sistemas industriales tengan un comportamiento similar al de los ecosistemas naturales, transformando el modelo lineal de los sistemas productivos en un modelo cíclico, impulsando las interacciones entre economía, ambiente y sociedad e incrementando la eficiencia de los procesos industriales (Ramaswamy, 2003).

Además, este campo también puede describirse como el estudio de las interacciones e interrelaciones físicas, químicas y biológicas, dentro de los sistemas industriales, naturales, sociales y al mismo tiempo entre ellos (Figura 1.2).

La simbiosis industrial es el intercambio de materiales entre varios sistemas productivos, de manera que el residuo de uno es materia prima para otros y su implantación promueve una red de empresas. El objetivo inicial de la simbiosis industrial es económico, pero tiene consecuencias ambientales y sociales muy positivas. La simbiosis industrial se encuentra contenida en la EI, de manera que esta no puede existir sin utilizar el método de simbiosis industrial. Sin embargo, la EI es más amplia, ya que contempla aspectos económicos, ambientales y sociales que tienden a la sustentabilidad.

Como consecuencia del enfoque que ofrece la EI, se pueden observar tres elementos clave dentro de este (Cervantes, 2007):

• Creación una red de industrias o entidades relacionadas con su entorno.

• Imitación del funcionamiento de los ecosistemas naturales.

• Inclusión de los tres sectores del desarrollo sustentable (social, económico y ambiental).

Figura 1.2. Interacciones propiciadas por la EI.

Fuente: Ramaswamy (2003).

METAS DE LA ECOLOGÍA INDUSTRIAL

El objetivo final al que tiende la EI es garantizar el desarrollo sustentable a cualquier nivel: global, regional o local, relacionando a sus tres sectores (Figura 1.3). Logrando esta interrelación es como la EI pretende alcanzar el desarrollo sustentable, que proporcione las condiciones ideales para el adecuado progreso de la humanidad y de las futuras generaciones.

CRITERIOS DE LA ECOLOGÍA INDUSTRIAL

Para la implementación de la EI es muy importante conocer y aplicar los criterios que esta sigue para la transformación de sistemas industriales en ecosistemas industriales. Entre estos criterios, Cervantes (2006) destaca:

• Tendencia a un sistema industrial de ciclo cerrado.

• Ahorro en la extracción y uso de recursos naturales.

• Obtención de energía de fuentes renovables, ecoeficiencia, desmaterialización de la economía.

• Inclusión de costos ambientales en los productos o servicios.

• Generación de redes entre las entidades participantes y el entorno.

• Opciones y mejoramiento de puestos de trabajo.

Figura 1.3. Metas de la EI: Los tres elementos de la sustentabilidad y las interrelaciones entre sus componentes.

Fuente: Tomado y adaptado de vanLoon, Patil y Hugar (2005).

EJEMPLOS DE IMPLEMENTACIÓN DE EI

Actualmente existen diversos ejemplos de EI que han logrado implementarse exitosamente a través de estrategias que permitieron poner en marcha este enfoque.

En la Tabla 1.1 se enlistan los ejemplos más representativos de implementación de la EI alrededor del mundo.

El proyecto más representativo se sitúa en Kalundborg, Dinamarca. Allí nació y se desarrolló un proyecto al que se le dio el nombre de Simbiosis Industrial, que ha sido, hasta la fecha, el programa más completo en cuanto a intercambio de subproductos se refiere. Nació prácticamente por casualidad cuando unas pocas empresas, tratando de reducir costos y cumplir con la legislación ambiental del país, buscaron nuevas alternativas para el manejo de sus residuos y el aprovechamiento del agua subterránea. Los desechos en Kalundborg se venden a través de contratos bilaterales que se llevan a cabo en tres áreas: energía, agua y flujos de materiales, poniendo énfasis en que los beneficios deben ser para ambas partes. Como tal, la Simbiosis Industrial de Kalundborg se inició en 1972, mostrando un fortalecimiento paulatino, de tal forma que en la década de 1990 se creó el Industrial Symbiosis Institute, con el objetivo de coordinar las actividades y fortalecer este proyecto.

Tabla 1.1. Ejemplos de implementación de EI en el mundo.

Europa

Asia

América

Kalundborg (Dinamarca)

Bungangan Varu (Indonesia)

By-Product Synergy, Tampico (México)

Mesval (España, Italia y Grecia)

Naroda (India)

Bumside (Canadá)

Styria (Austria)

Nandeseri IE (India)

The Bruce Energy Center (Canadá)

Ora Eco-Park (Noruega)

Thane-Pelapur IE (India)

Québec (Canadá)

Jyväskylä (Finlandia)

Calabarzon (Filipinas)

Devens (EUA)

Progett CLOSED (Italia)

Brownsville (EUA)

Fuente: Cervantes (2006).

En 1994, 16 contratos regían el proyecto de Simbiosis Industrial en Kalundborg, con una inversión de 40 millones de dólares y con un ahorro estimado anual de 7 millones de dólares. Para el año 2000 ya se habían invertido 75 millones de dólares en 19 proyectos, con un ahorro estimado de 15 millones de dólares. Los intercambios materiales y energéticos de este proyecto se muestran en la Figura 1.4.

La Simbiosis Industrial de Kalundborg se encuentra en continua evolución. Solo en 4 años (2004-2008) se han iniciado cuatro nuevos proyectos de intercambio de materiales entre diferentes empresas. De esta forma, el proyecto Simbiosis Industrial continúa creciendo y modificándose hasta la fecha, estableciendo un modelo que ha sido imitado en numerosas partes del mundo y que a pesar de no haber sido creado bajo el enfoque de EI, sentó las bases de lo que hoy en día conocemos como ecología industrial (Rosemberg, 2006).

Otro ejemplo de simbiosis industrial es el proyecto National Industrial Symbiosis Programme (NISP) (Mirata, 2004), que promueve el aprovechamiento e intercambio de residuos y subproductos. El programa NISP actúa como intermediario, promotor y asesor en la interacción entre el sector industrial y las autoridades para poder llevar a cabo los intercambios detectados. Este programa se ha aplicado en el Reino Unido, a nivel nacional, y ha establecido oficinas regionales en todo el país para dar servicio cercano a las empresas. A continuación se muestran algunos de sus resultados en el Reino Unido, entre 2006 y 2007 (NISP, 2008):

Figura 1.4. Intercambios de la Simbiosis Industrial de Kalundborg (Dinamarca).

Fuente: Cervantes, Sosa, Rodríguez y Robles (2009).

• Reducción de CO2 emitido en aproximadamente 2,9 millones de toneladas.

• Eliminación de 338 mil toneladas de residuos peligrosos.

• Creación de 618 nuevos empleos.

• Ahorro de 2,54 millones de litros de agua potable.

Por otra parte, en Devens (Massachusetts, EUA) se ha creado a lo largo de varios años un parque ecoindustrial en terrenos que tuvieron uso militar. La experiencia en Devens, que fue fruto de una planificación, puede considerarse como una comunidad ecoindustrial, más que como un parque ecoindustrial, ya que toda la comunidad instalada en esa zona (industrias, residentes, escuelas, gobiernos, asociaciones, etc.) participa de los ideales y las prácticas del desarrollo ecoindustrial y llevan a cabo multitud de actividades y experiencias relacionadas con la EI: intercambio de materiales residuales, gestión conjunta de servicios e infraestructuras, fomento de las redes sociales, conservación y recuperación del entorno natural, creación de puestos de trabajo, etc.

HERRAMIENTAS DE LA EI

La EI utiliza muchas y variadas herramientas y métodos que le permiten analizar y fomentar las interacciones e interrelaciones existentes entre los sistemas industriales y también otras que se dan en una sola empresa o sistema. Entre ellas se pueden mencionar:

•Análisis de ciclos de vida. Consiste en cuantificar todas las cargas ambientales de un producto o servicio “desde la cuna a la tumba”.

•Análisis de flujo de materia. Cuantifica las entradas y salidas de recursos (en masa) de una economía (región, país).

•Diagramas de flujo. Diagramas donde se expresan los procesos que tienen lugar en una empresa, entidad, región, etc. y se indican las materias primas, los residuos, emisiones y descargas, así como los materiales y energía intercambiados.

•Mercado de subproductos. Consiste en la compra-venta de residuos o subproductos entre entidades distintas.

•Metabolismo industrial. Definido como el uso de materiales y energía que fluyen a través de los sistemas industriales para su transformación y posteriormente su disposición como residuo (Ayres y Ayres, 2001).

•Análisis económico ambiental. Cuantifica las cargas económicas de un producto o servicio sobre el ambiente, basado en los costos de generación del producto y la explotación de recursos naturales para su elaboración, hasta los impactos ambientales por su posterior manejo y disposición como residuo.

•Producción más limpia. Definida como la aplicación continua de una estrategia ambiental preventiva para aumentar la eficiencia de productos, procesos y servicios y disminuir los riesgos para el hombre y el medioambiente (Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente [PNUMA], 2008).

•Ecoeficiencia. Definida como la dotación de bienes y servicios a un precio competitivo, que satisfaga las necesidades humanas y la calidad de vida, al tiempo que reduzca progresivamente el impacto ambiental y la intensidad de la utilización de recursos a lo largo del ciclo de vida, hasta un nivel compatible con la capacidad de carga estimada del planeta (Stigson, 1999).

•Prevención de la contaminación (P2). Definida por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, 2008), como la reducción o eliminación de residuos en la fuente a través de la modificación de los procesos de producción, promoviendo el uso de sustancias no tóxicas o menos tóxicas, implementando técnicas de conservación y reutilizando materiales en vez de incorporarlos al flujo de residuos.

BENEFICIOS DE LA EI

La implementación de la EI tiene varios beneficios:

• En el campo económico, la implementación de la EI genera grandes oportunidades, al mejorar los ingresos por medio de la eficiencia del uso de sus recursos, tecnologías, aprovechamiento e intercambio de residuos y subproductos como materias primas.

• Beneficio integral en materia ambiental, al reducir significativamente la cantidad de residuos destinados a disposición final, así como las descargas a los sistemas aire y agua.

• Ahorro significativo de recursos naturales y energía por medio de medidas de ecoeficiencia y un incremento en el uso de energía renovable.

• En lo social, la valoración de algunos residuos puede proporcionar nuevos procesos de transformación que generarán nuevos empleos. Igualmente, los daños al ambiente que se eviten repercuten en un mejoramiento de la calidad de vida. También promueve la creación de redes que fomentan el desarrollo científico al vincular al sector académico con el industrial. Esta interacción conduce a la búsqueda de nuevas tecnologías que solucionen las deficiencias en el manejo de recursos dentro de los sistemas de producción.

Por otra parte, los principios promovidos por esta disciplina pueden contribuir significativamente para que los gobiernos encuentren caminos hacia la sustentabilidad. También facilita el asesoramiento a las agencias gubernamentales a cualquier nivel, definiendo políticas, regulaciones, orientando la planeación de zonas industriales, fomentando así relaciones efectivas y más estrechas entre el gobierno y el sector privado (Lowe, Warren y Morans, 1997).

La importancia de los resultados que arroja la implementación de esta disciplina radica en que se ha logrado transformar los sistemas de producción lineales en sistemas de ciclo cerrado, donde todos sectores que conforman la región se ven favorecidos. De esta forma, los beneficios que se obtienen actualmente por la implementación de proyectos de este tipo son numerosos, haciendo posible que la EI sea una realidad, con miras a un futuro sustentable.

La EI responde a un enfoque dinámico, por lo que no es fácil encontrar una definición que la abarque por completo. Se puede considerar como una ciencia emergente que está tomando cada vez mayor relevancia en el debate científico. Sin embargo, múltiples falencias abordan la concepción de este término ya que hasta ahora solamente se ha tomado como el metabolismo, simbiosis industrial, sinergia de subproductos y los conceptos sobre desarrollo sustentable. Esta disciplina busca que los sistemas industriales tengan un comportamiento similar al de los sistemas naturales, transformando el modelo lineal de los sistemas productivos en una categoría cíclica, impulsando las interacciones entre economía, ambiente y sociedad e incrementando la eficiencia de los procesos industriales (Ramaswamy y Erkman, 2006).

También puede describirse como el estudio de las interacciones e interrelaciones físicas, químicas y biológicas, dentro de los sistemas industriales, sociales y al mismo tiempo entre ellos.

Se considera la simbiosis como la entrada de materiales y la generación de residuos después de su uso, pero debido al aumento cada vez mayor y sin precedentes de la población urbana, es necesario dar un giro al concepto para que abarque no solo la comprensión de la ciudad como consumidora sino también como generadora de ecoservicios.

Los conceptos de varios autores reflejan las primeras aproximaciones de la EI; desde 1989 hasta ahora, el concepto se ha consolidado, incluyendo tres sectores: el ecológico, el económico y el social.

A partir de los años noventa se generaron diferentes tendencias, como las que se presentan a continuación:

La EI es un enfoque de diseño industrial de productos y procesos, así como la definición de estrategias de manufactura sostenible. Es un concepto en el que un sistema industrial no se ve en forma aislada de los sistemas que lo rodean, sino en concordancia con ellos (Jones, 1992).

El manual de Ecología Industrial desarrollado por Ayres es una adición significativa al campo, llena de ideas nuevas y provocadoras. Si bien la mayoría de los trabajos sobre esta disciplina pueden administrar solo un puñado de estudios de caso, la lista de capítulos en sí misma muestra que este es un tour de forcé. El libro reúne a los principales académicos para presentar una visión general del tema. Cada parte del texto cubre los siguientes temas en un estilo sistemático:

1. Explorando la historia del metabolismo industrial.

2. La historia reciente de la EI.

3. EI y la producción más limpia.

4. Sobre los ecosistemas industriales.

5. Leyes y regulaciones del Gobierno.

6. Uso y mal uso de metáforas.

7. Análisis de flujo de material.

8. Metodología de análisis de flujo de sustancias.

9. Contabilidad de entrada de datos físicos.

10. Enfoque de análisis de procesos a la EI.

11. EI y evaluación del ciclo de vida.

Robert Ayres es uno de los autores más destacados de la EI. El libro A Handbook of Industrial Ecology, editado por él y por Leslie Ayres, es una referencia obligada en este campo. Esta disciplina analiza los sistemas industriales a partir del estudio de los flujos de materiales, energía e información, para evaluar nuevas estrategias ambientales y las relaciones entre diferentes compañías.

Dentro de esta perspectiva, Ayres difundió el concepto de metabolismo industrial. El metabolismo es un concepto biológico que hace referencia al continuo intercambio de materiales y energía entre el medio ambiente y los seres vivos, el cual nos permite mantener nuestras funciones. Análogamente, desde el metabolismo industrial se conciben las actividades económicas como un flujo entre el sistema industrial y el medio ambiente, que sirve para conectar la producción y el consumo con el entorno y para analizar, desde este punto de vista, aspectos como el desarrollo sostenible o las posibilidades de reciclaje.

También se dedicó al análisis del ciclo de vida de los materiales, que él considera como una herramienta imprescindible y cada vez más utilizada por las políticas ambientales para fabricar “productos verdes”. Desde esta perspectiva, es necesario evaluar todos los efectos directos así como los indirectos de cada producto, para determinar su impacto.

Finalmente, ha trabajado en temas relacionados con el cambio climático, criticando las políticas ambientales de la pasada administración Bush, principalmente desde la vertiente económica (Ayres y Ayres, 2002).

Muchos autores conciben a la EI como estrategia para el desarrollo sostenible: Bermejo (2001), Naredo y Carpintero (2003), Ruiz-Puente, Fernández y Luna (2005), Rosemberg (2006), Cervantes (2010) y Carrillo, Constantino y Roldán (2010). Incluso Ehrenfeld (2004) planteó que podría llegar a ser la ciencia de la sostenibilidad.

Durante la década de los noventa, gracias a los trabajos adelantados en varios institutos de investigación, como el Ruperta, en Alemania, y el World Resources Institute estadounidense, se revitalizaron los trabajos de los pioneros de la EI, alcanzando cierta madurez a finales del decenio con la creación de la primera revista científica destinada a la nueva disciplina (el Journal of Industrial Ecology), a la que siguieron numerosos encuentros y publicaciones que sirvieron para afianzar la metodología (Naredo y Carpintero, 2003).

La EI es una temática interdisciplinaria que intenta asimilar el funcionamiento de los ecosistemas industriales al de los naturales, con una interrelación entre industrias, el medio social y natural que tiende a cerrar el ciclo de materia y a hacer eficientes los procesos internos. Es actualmente un reto para nuestro mundo y una de las pocas maneras con las que la industria puede contribuir al desarrollo sostenible. La EI promueve la innovación en sistemas humanos e industriales a través de un cambio de concepción, donde el límite no está en la propia empresa sino donde se crea una red de colaboración y negocio con otras empresas, con entidades gubernamentales y con el ecosistema natural (Cervantes, 2010).

La EI es un área de conocimiento que busca mejorar los procesos y repercutir en el ámbito no solo económico y ambiental sino también en el social, a partir de la interacción entre distintas empresas de la misma o de diferentes ramas industriales. Se está posicionando en el mundo como una alternativa real y viable para que las empresas por iniciativa propia y con las condiciones e incentivos públicos necesarios participen y contribuyan a la mitigación del cambio climático (Carrillo y Hernández, 2011).

Para lograr una mejor comprensión sobre la EI es necesario conocer una serie de aspectos, entre los que se destacan: enfoques, metodología, condiciones, obstáculos y relación con otros conceptos; como los que se presentan a continuación.

ENFOQUES FUNDAMENTALES DE LA EI

La EI se estudia a partir de tres enfoques teóricos diferentes, los que han sido desarrollados desde especialidades y perspectivas particulares, y a pesar de existir relaciones entre ellos, cada uno presenta características que lo distinguen del resto, de forma tal que el enfoque del metabolismo industrial constituye la base de análisis para los restantes; mientras el enfoque ecosistémico (cierre de los ciclos de los materiales) expresa el propósito de la EI de hacer el sistema industrial parte integrante de la naturaleza; por su lado, el enfoque de la desmaterialización es, sin duda, el más cuestionado, más por la pretensión de sus defensores de dar al mismo un carácter de “vara mágica” que por la tesis de la reducción del uso de los recursos naturales, que es, con seguridad, posible y positiva.

Enfoque del metabolismo industrial

Este enfoque es el de Robert Ayres, y es resultado de la evolución del concepto de balance de materiales dado por el mismo autor en los años setenta. Desde este enfoque, el objetivo central consiste en explicar cómo se da el flujo total de materiales y energía que atraviesa el sistema industrial, desde su extracción hasta su inevitable reintegración a los ciclos biogeoquímicos de los elementos naturales (Carrillo, 2009).

El análisis del metabolismo industrial está basado en la ley de conservación de la materia, del mismo modo que el metabolismo biológico o ecosistémico, pero aunque “la investigación acerca del metabolismo de la troposfera aún está en sus comienzos, debido a su complejidad y al enorme peso del cálculo monetario” (Bermejo, 2001, p. 3), su comprensión constituye una base imprescindible para establecer las acciones específicas que deberán desarrollarse posteriormente, de forma tal que garanticen el funcionamiento del sistema industrial, como parte integrante del medioambiente y en armonía con este.

Enfoque ecosistémico (cierre de los ciclos de los materiales)

La EI, desde esta perspectiva, establece la analogía con el sistema biológico; plantea que en un sistema industrial puede darse un intercambio de recursos en forma cíclica y el modo en que se utilizan la materia y la energía en el sistema económico se asemeja de gran manera al empleo de la materia y de la energía por parte de los organismos biológicos y de los ecosistemas. Sin embargo, son múltiples los problemas físicos que es preciso resolver para cerrar los ciclos de los materiales y sustancias sintéticas y es necesario desarrollar técnicas para sustituir las sustancias peligrosas por otras inofensivas (Bermejo, 2001).

Para construir ecosistemas industriales es necesario que las economías locales sean diversificadas, de forma que existan empresas que utilicen como materia prima los residuos de otras. Esto obliga a que las empresas tengan una escala adecuada, capaz de aprovechar los flujos de materiales, y evolucionen armónicamente. Esta ecoevolución “requiere la cooperación y planificación a largo plazo entre las empresas del ecosistema y un mecanismo que las garantice” (Carrillo, 2009, p. 7).

Enfoque tecnológico (desmaterialización)

La desmaterialización de la economía es una propuesta estratégica de sostenibilidad mediante la reducción del uso de los insumos utilizados para la producción. Este concepto tiene una relación directa con el de productividad, entendida como la relación entre la cantidad producida y la cantidad de insumos utilizados en tal producción. Así, cuanto menor sea la cantidad de insumos usados en la producción de una unidad de producto, tanto mayor será la productividad, entendida también como la eficiencia en la producción. La desmaterialización se logra mediante la reducción del flujo de materia en la economía, para mantener la capacidad de asimilación de los ecosistemas a niveles tolerables. El sentido principal de la desmaterialización es el de aumentar la productividad de los recursos, que se puede medir en un sentido macroeconómico como Producto Interno Bruto sobre Total de Materia Requerida (Carrillo, 2009).

En términos teóricos, la desmaterialización sería uno de los caminos que lleva a alcanzar la EI, pero en la práctica la misma está lejos de lograr su propósito.

Un crítico de este enfoque es el sociólogo Stephen Bunker, especialista en Ecología Política; este autor, que se dedica al estudio de los fenómenos colectivos, producidos por la actividad social de los seres humanos, dentro del contexto histórico-cultural en el que se encuentran inmersos, argumenta que: