3 ecologia industrial 2013

ECOLOGÍA INDUSTRIAL

“Ecología Industrial, Aplicación Integral del Desarrollo Sustentable”

Dra. Gemma CervantesGIEI, Grupo de Investigación en Ecología Industrial

UPIBI, UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA

IPN, Instituto Politécnico Nacional

TEMA 1.1

Concepto de la EI

EJERCICIO 1Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN

Ecoparque industrialParque ind. ecológico

Red ecoindustrialEcosistema industrial Desarrollo EcoindustrialParque, pol. ecoindustrial

Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN

Qué es la Ecología Industrial

Un campo interdisciplinario(ingeniería, ecología, economía, gestión, derecho, etc.) para diseñar y hacer funcionar sistemas industriales como sistemas vivos, interdependientes con los naturales

Protección ambiental

Viabilidad económica

Desarrollo social

RedesSinergias

Ciclos

Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPNEJERCICIO 2.1

Final de tubería (1950,

Ecologistas)

Ecología Industrial

• La industria separada del medio

• Transmite los contaminantes de un medio a otro

• No produce beneficios económicos

• No potencia el ahorro de recursos

• Sistema industrial: todas las actividades humanas (turismo, transporte, agricultura, tecnologías, economía, política, planificación...)

• El sistema industrial como un ecosistema: relacionado con todo, flujos

• Una manera de introducir el DS de manera económicamente viable

P+L, Ecoeficiencia, .etc.

• Cambios en procesos productivos para reducir residuos

• Suponen un gran avance

• Siguen dirigiéndose a empresas e industrias individuales

ECOLOGÍA INDUSTRIALMaterial Flow Analysis

Life-cycle Methodology

Eco-efficiency

Energy Systems

Transportation and Logistics

Buildings and Infrastructure Systems

Environmentally Extended Input-Output Analysis

Life-cycle Management and Organization of Product Chains

Complex Systems and Agent Modeling

Scenario Development and Analysis

Eco-Industrial Development and Industrial Symbiosis

Eco-design: Products and Services for the Future

Managing End-of-life Products

Footprint Analysis, Reporting and Communication

Sustainable Water Systems

Sustainable Cities and Urban Metabolism

Industrial Ecology in Developing Countries

Sustainable Consumption and Behavior

Policy Intervention and Planning

Food and Agricultural Systems

INTERNATIONAL SOCIETY FOR INDUSTRIAL ECOLOGY

CONFERENCE2011

ECOLOGÍA INDUSTRIALEcología Industrial vs Simbiosis industrial

Dibujos: Rita Pinto da Freitas

Simbiosis Industrial

Simbiosis industrial

Un mayor numero de entidades en la red promueve un aumento considerable de interrelaciones

Fuente: ERKMAN, RAMESWAY (2003) Applied Industrial Ecology. Bangalore: Aicra

Criterios de sustentabilidad para la Ecología IndustrialMateriales

(agua)

Desmaterialización: Optimización recursos,

Disminución generación residuosReuso, reciclaje

Tender a ciclo cerradoNuevas tecnologías

Energía

EcoeficienciaEnergías renovables

Economía

Internalización de las externalidadesDiversificación de la economía

Tecnologías eficientes

Social

Distribución de recursosCreación de puestos de trabajo

Mejora en la calidad de los trabajosDisminución necesidades

Valoración diversidadTecnología descentralizada

Aumento del capital social localCercanía

EJERCICIO 2.2Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN

1.2 Historia de la EI

Hechos remarcables en la historia de la EI*• años 60’: discusión del concepto (no término)

• mitad de los 70: inicio término / UNEP

• años 70’ experiencias con concepto pero sin nombre (Japón, Bélgica, etc.)

• sep 1989: resurgimiento (término + concepto)R.Frosch,N.Gallopoulos Scientific American

• años 90: desarrollo EIP

• 1997: Journal of Industrial Ecology

•Finales 90’s Desarrollo EI en Asia

•2001: ISIEConferencia Inaugural ISIE

* ERKMAN S. (2001). Swiss Med. WKLY 131, 531-538 / ERKMAN,S. (1997), Journal of Cleaner Production 5, 1-10

1.3 Ecosistemas naturales:

modelo de los industriales

Ciclo de materia: CERRADO Flujo de energía: ABIERTO

Las redes alimentarias solo pueden tener un pequeño número de eslabones

Los descomponedores: papel fundamentaldentro de los ecosistemas

ECOLOGÍA INDUSTRIALECOSISTEMA TIPO I (inicial)

ECOSISTEMA TIPO II (intermedio)

ECOSISTEMA TIPO III (madurez o equilibrio)

1.4 Legislación relacionada

con la EI

• Artículo 2.-En la formulación y conducción de la política en materia de prevención, valorización y gestión integral de los residuos a que se refiere esta Ley, la expedición de disposiciones jurídicas y la emisión de actos que de ella deriven, así como en la generación y manejo integral de residuos, según corresponda, se observarán los siguientes principios

• III. La prevención y minimización de la generación de los residuos, de su liberación al ambiente, y su transferencia de un medio a otro, así como su manejo integral para evitar riesgos a la salud y daños a los ecosistemas;

• VI. La valorización de los residuos para su aprovechamiento como insumos en las actividades productivas;

• VII. El acceso público a la información, la educación ambiental y la capacitación, para lograr la prevención de la generación y el manejo sustentable de los residuos;

• VIII. La disposición final de residuos limitada sólo a aquellos cuya valorización o tratamiento no sea económicamente viable, tecnológicamente factible y ambientalmente adecuada;

• XI. La producción limpia como medio para alcanzar el desarrollo sustentable,

• XII. La valorización, la responsabilidad compartida y el manejo integral de residuos, aplicados bajo condiciones de eficiencia ambiental, tecnológica, económica y social, en el diseño de instrumentos, programas y planes de política ambiental para la gestión de residuos.

LGPGIR. Principios EJERCICIO 5

TEMA 2: Ejemplos de Desarrollo

EcoindustrialDra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN

Europa: Kalundborg

(Denmark) Styria (Austria) Ora Eco-Park

(Norway) Herning-ikast

(Denmark) Jyväskylä (Finland) Turku (Finland) etc.

Asia: Ulsan (Korea) Bugangan Baru

(Indonesia) Naroda (India) Ankleshwari IE

(India) Nandeseri IE (India) Calabarzon (the

Philippines) etc.

América: Tamaulipas(Mexico) Devens (USA) Burnside (Canada) Calgary (Canada) Quebec (Canada) Fairfield (Maryland,

USA) Brownsville (Texas,

USA) etc.

Ecosistemas industriales (incluyen Simbiosisind.) y/o simbiosis industriales

Oceanía: Kwinanna (Australia) etc.

STATOILrefineria

Lago TISSø

Depósito de agua

ASNAES, ENERGI E2 central térmica

GYPROC A/SPaneles de yeso

AALBORG PORTLANDcementera

KALUNDBORG

Granja de truchas (Asnaes)

Granjas

A/S BIOTEKNISKJøRDRENS,SOIL REMBioremediación de suelos

NOVO NORDISK NOVOENZYMESbiotecnología

fangos

ResiduosDe pescado

yeast slutty (NovoSlam)

Vapor1982

yeso 1993

Vapor1981

Agua limpiaAgua residual tratada Agua residual caliente

cenizas (de carbónl)1979

1987 1989

1991 1973

biomasa

Dibujos: Rita Pinto da FreitasGráfico: Gemma CervantesBasado en: Asnaes,Statoil, Novonordisk, N.Gertler set 2001

Fiordos

Plataformapetrolífera

Agua de mar

UKrecuperación metales

Aguas residuales

Fertilizantes líquidos(Statoil)

(NH4)2S2O3

depuradorabiológica

cenizas (de orimulsion)

CarbónOrimulsion1995

fangos

Fangoslimpios

Granja de fangos

pescados

ECOLOGÍA INDUSTRIALEcología Industrial en empresas biotecnológicas.

Sinergias con origen o final las empresas biotecnológica Novozymes A/S y Novo Nordisk A/S.

En Novozymes se producen enzimas a partir de harina de patata y de maíz. La biomasa residual es usada por más de 600 agricultores como fertilizante para los campos, lo que ha reducido casi en su totalidad el uso de fertilizantes químicos en el condado al que pertenece

Kalundborg.

La empresa biotecnológica Novo Nordisk A/S produce insulina a partir de azúcares y levaduras, la biomasa residual de la levadura se utiliza como alimento para ganado porcino sustituyendo en un 70% la proteína utilizada en el alimento para ganado porcino. En el año

2008 800,000 cabezas de ganado porcino fueron alimentados con este alimento de biomasa residual.

El agua residual de Novozymes es depurada en una planta de tratamiento propia hasta que alcanza los parámetros adecuados para ser enviada a la planta de tratamiento municipal. La

temperatura del agua es considerablemente alta lo que favorece el tratamiento posterior.

El vapor proveniente de la central térmica ASNAES es transportado a través de tuberías a las empresas Novo Nordisk A/S y Novozymes A/S, que lo utilizan para calentar los medios

de reacción y para esterilizar.

Simbiosis Industrial en Kalundborg

Foto: A.Koenig, Ecoindustry

VIDEO:http://www.symbiosis.dk/en/video

Ahorro de recursosAgua subterránea: 1,9 mill. m3/añoAgua superficial: 1,0 mill. m3/añoPetróleo: 20,000 ton/añoYeso: 200,000 ton/año* A.Koenig, Ecoindustry, 2000

Ahorro de emisionesCO2: 155.000 ton (1997-2002)NOx, SO2 390 ton (1997-2002)Jacobsen 2006

Datos económicos:

Total inversión en 19 Proyectos: ~ 75 mill. US $Ahorros anuales: > 15 mill. US $Ahorros totales desde 1988: ~ 160 mill. US$* A.Koenig, Ecoindustry, 2000

Foto: A.Koenig, Ecoindustry

Simbiosis Industrial de Kalundborg (Dinamarca)

DEVENS(Massachussets,

US),comunidad

ecoindustrial

• Planificación• Entorno, Industria, Comunidad

ECOLOGÍA INDUSTRIALDEVENS

(Massachussets, US)

Industria:-Simbiosis industrial

-Creación puestos trabajo-Integración industrias en el entorno natural-Relación de las industrias con la comunidad

Comunidad:- Creación servicios: escuelas, hospital, hoteles- “simbiosis industrial”: mercado de intercambio

- Formación y ocio- Intervención en las decisiones: entidades

Entorno:-Construcción sustentable

- recuperación de espacios naturales afectados- Implicación de la comunidad en la recuperación y cuidado del entorno natural

Devens - Antes

Fotos: Devens Eco-efficiency Center

Devens - Actualmente

Fotos: Devens Eco-efficiency Center

Políticas nacionales de EI

• Japón, Eco-towns (1996)

• China, Economía Circular (política desde

2000, Ley de Economía Circular 2009)

• UK, NISP, National Industrial Symbiosis

Programme (2003)

• Corea (2003)

• Holanda (Ministro de Simbiosis Industrial,

política de SI)

• Brasil (Rio de Janeiro) (2002)

Políticas nacionales de EI

La EI en México

Corredor industrial

Tampico-Altamira

Sinergia de Subproductos en TamaulipasPromovido: Business Council for Sustainable Development-Gulf of Mexico (BCSD-GM)

(sección mexicana y americana)

21 industrias, 18 asociadas a la

AISTAC (Asociación de Industriales del sur de

Tamaulipas). Muchas con ISO 9000 y

algunas 14000

Espónsors: EPA, CEC (comisión de

cooperación ambiental de la NAFTA),

Fundación AVINA, Fundación Ford. Líder: Drtor Gral. GRUPO

PRIMEX (presidente BCSD-GM mexicana). Colaboran consultoras Hatch, Bechtel

1997-1999

• Plataformas ecológicas (grupo Tampico)

polietileno y polipropileno residual (134 t/año): paletas de carga de plástico

• Suelas de zapato de goma (Grupo PRIMEX):

PVC residual + residuos aceite quemados y negro humo residual: suelas de goma.

• Butadieno

butadieno residual de una empresa: combustible para reemplazar el gas natural de la otra.

• Escoria para producir cemento (Minera Autlan) Escoria (2 mill. Ton): producción de cemento

Sinergias en corredor Tampico-Altamira (1)

* 1999Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN

• Ácido clorhídrico:

Reuso de corrientes de HCl: embotellarlo, a pequeña escala para venta como ácido muriático para usos domésticos y semiindustriales.

• Recuperación de CO2 (Cryoinfra)

sistema de recuperación de CO2 a partir de procesos de 4 industrias locales.

• Recuperación de polímeros con nitrógeno (Cryoinfra)

recuperación de plásticos: pulverización de plástico, resinas y aceites residuales (usando N2 líquido) y homogenización en un material de alta calidad.

• Bidones químicos (Industria Ecología del Golfo)

recuperación y reuso de bidones de productos químicos vacíos (6,500) de las industrias de Tampico.

• Tricloruro de hierro (DUPONT)tricloruro de hierro como subproducto (70,000 t/año): floculante en el

tratamiento de aguas residuales

• Fibra de vidrio:fibra de vidrio residual de los intercambiadores de calor: recuperación e

investigación (CICATA-Altamira) para nuevos usos.

• Gasificación:Residuos: obtención de energía

• Aislantes para exteriores (Johns Manville) polímeros residuales de GEPlastics, PRIMEX, POLICYD y INDELPRO:

membranas impermeables para recubrimientos exteriores.

2006Tesis doctoral: EI y Desarrollo

Sustentable. El Proyecto Sinergia de Subproductos en Altamira-

Tampico. G.Carrillo

UNIVERSIDAD DE BARCELONA

Seguimiento por parte del Grupo de

Investigación en Ecología Industrial

(GIEI)- IPN

Synergies Diagram in Altamira-Tampico industrial area (2007)

David Lule Chable,, Dra. Graciela Carrillo González, Dra. Gemma Cervantes Torre-Marín Jan/2011

Source:: Modified from G. Rodríguez, D. Sosa & G. Cervantes

Polycid

Building Company

Shoes manufacturing

Company A

Company B

Company F

Company E

Company D

Company C

Hazardous waste collection center

Wastewater treatment plant

Recycling facility

Ecología del GolfoSmelting

industry

Pig farm

Several companies

Cement industry

Carbon black dust

Residual PVC

Residual PE

Information

Residual PVC

hazardous substances drums

Mine tails

Gas emisions

Empty chemical drums

Spent HCl

Spent butadiene

Residual PVC

Raw materialDescription

New sinergies proposals WasteWater

Intern process flowEnergy

Product

Residual flow

Gas emisions

2010-2012

Proyecto CONACYT: Factores determinantes para la Ecología Industrial

en un Sistema Complejo: El Corredor Industrial de Altamira-Tampico y el Valle de

Toluca”UAM-X, IPN

NHUMO, firm

AISTAC, local industrial association

UAM, University

IPN, university

Otras experiencias en México

NISP REINO UNIDO (2003) http://www.nisp.org.uk/NISP MÉXICO (2008-2010) http://www.nisp.org.mx/NISP BRASIL (2010)

http://www.fiemg.org.br/Default.aspx?alias=www.fiemg.org.br/pbsi

• 201 compañías distintas• 5 talleres de simbiosis industrial• 2 talleres de energía e inventarios de GEI• Más de 2000 oportunidades de sinergias generadas• Sinergias activas: más de 1000• Con barreras: más de 700• Completas: 49

NISP-MxPrograma Nacional

de Simbiosis Industrial en México

Promotor: CONCAMIN, Gob. Británico, NISP-UK, Gob. Edo México

Colaboradores: CESPEDES, IPN

Localización: zona industrial de Lerma (Toluca)

Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPNNISP MEXICO en Noviembre 2009- Fuente: M.BerguaDra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN

47Fotos: G.Cervantes

JORNADAS ECOINDUSTRIALES • Abril 2006: 1ª Jornada Ecoindustrial

“Oportunidades para la Introducción de la EI en México” (GIEI)

• Junio 2007: 2ª Jornada Ecoindustrial “Como llevar a la práctica el Desarrollo Ecoindustrial en México” (GIEI-AISTAC)

• Nov 2007 3ª Jornada ecoindustrial (de ecoeficiencia) (GIEI-AISTAC)

• Nov 2008 Testimonios de ecoeficiencia (GIEI-AISTAC)

CONGRESOS• 2010: Ago, Mesa de Ecología Industrial

en el Congreso Sistemas de Innovación para la Competitividad, SINNCO

• 2011: SINNCO 2011, Mesa de Ecología Industrial e innovación

Jornadas y Congresos en EI en México

48Fotos: G.Cervantes

CURSOS DE FORMACIÓN• 2006 Y 2007, IPN: Curso-taller de Ecología Industrial

para formar agentes (GIEI) • 2009 y 2010: Talleres de herramientas para la EI:

indicadores de DS y Cálculo de emisiones de GEI (GIEI)

Formación en EI en México

• 2011: Curso de Introducción a la EI para la Red Mexicana de Ecología Industrial

DIPLOMADO• 2012: Diplomado en EI (90h) UAQ sept-dic 2012, fin semana

Red Mexicana de Ecología Industrial• INICIO: agosto 2010

• 30 miembros• 10 centros• 4 Estados

• Academia e industria

OBJETIVOS:-Collaboración en proyectos de EI

- Difusión de la EI- Formación en EI

PROSPECTIVA:- mayor presencia de la red

en foros nacionales e internacionales

- ser referencia para la formación en EI en México

http://redmexicanadeecologiaindustrial.blogspot.mx/

HERRAMIENTAS y metodologías PARA LA EI y el

DSDra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN

MÉTODOS Y HERRAMIENTAS

DE INTERRELACIÓN:

AL INTERIOR DE UNA INDUSTRIA O PROCESO

MI Metabolismo industrial

ACV Análisis de Ciclo de Vida

DFE Diseño para el medio ambiente

PN Producción más limpia

Ecoeficiencia

ReingenieríaPrevención de la contaminación

Minimización

( Bolsa de subproductos)Reciclaje

Factor 4 y factor 10

IO Modelo dinámico de entradas y salidas

MFA Análisis de Flujos de Materia

EEA Análisis Económico Ambiental

3 ecologia industrial 2013

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