Análisis de ciclo de vida. Valorización de residuos de origen industrial y materiales cerámicos

  1. Farias, Romina Daniela
Dirigida por:
  1. Carmen Martínez García Directora
  2. Maria Teresa Cotes Palomino Directora

Universidad de defensa: Universidad de Jaén

Fecha de defensa: 22 de mayo de 2018

Tribunal:
  1. José María Gómez de Salazar Presidente/a
  2. Francisco Javier Iglesias Godino Secretario
  3. Isabella Lancellotti Vocal
Departamento:
  1. INGENIERÍA QUÍMICA,AMBIENTAL Y DE LOS MATERIALES

Tipo: Tesis

Teseo: 577375 DIALNET

Resumen

Debido a la exponencial generación de residuos, la problemáticas de tratamiento y disposición final, nuestra sociedad se encuentra ante un problema creciente. Es clara la necesidad de incorporar dentro de los sistemas productivos desechos de otros procesos, revalorizarlos como materias primas, con el fin de cerrar el ciclo productivo. En Europa hace años que, como consumidores, podemos elegir productos que están elaborados con material reciclado. La legislación de la Comunidad Europea, enmarcada en el programa Horizonte 2020, cada vez se ajusta más a la idea de generación de residuos cero, en otras palabras, a la reincorporación del 100% de los residuos generados al proceso productivo y/o al aprovechamiento energético. Esta necesidad también alcanza al sector de materiales de construcción, y en particular al sector de la industria de cerámicas [1]-[6]. En base a los resultados obtenidos por el Grupo de Investigación TEP 222, el presente estudio busca contribuir a analizar y evaluar los impactos generados por las emisiones gaseosas y consumo de energía en la producción de materiales cerámicos. Al mismo tiempo, este estudio realizará una comparativa de los procesos de producción asociados a la valorización de residuos, con otros productos cerámicos convencionales disponibles en el mercado. En este caso se analizarán las piezas cerámicas fabricadas con distintas fracciones de residuo orgánico, provenientes de las industrias del sector alimenticio de la provincia de Jaén, Andalucía, así como también otras materias primas/residuos/sub productos provenientes de la provincia de Emilia Romania, Italia. Por lo tanto mediante la elaboración del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) de cada corriente productiva, se busca evaluar de forma cualitativa y cuantitativa los impactos positivos sobre el medio ambiente, mediante la valorización de estos residuos orgánicos como materias primas, partiendo de la certeza de que la combustión de la materia orgánica y su aporte calórico, reduce el consumo energético en el proceso de sinterizado de las piezas cerámicas, la cual conlleva a una disminución en la emisión de gases contaminantes a la atmósfera y una reducción en el consumo de combustibles de origen fósil [7]-[9]. Dentro de la industria de piezas cerámicas, los procesos con mayores externalidades en función al consumo energético y generación de emisiones gaseosas, es el secado y sinterizado de las piezas cerámicas, promediando las temperaturas de 100°C y 1400°C respectivamente. El consumo energético relacionado a este proceso, representa entre un 25-40% del precio del producto final. Para la modelización del proceso productivo y análisis del ACV, se utilizará el Software Sima Pro 8, una herramienta reconocida mundialmente para el Análisis de Ciclo de Vida, regida por la normativa ISO, serie 14001. El ACV aborda los aspectos e impactos ambientales potenciales a lo largo de todo el ciclo de vida de un producto/proceso/actividad, desde la extracción y procesamiento de las materias primas, pasando por la producción, transporte, uso, reciclado (de la "cuna a la cuna"), o hasta su disposición final (de la "cuna a la tumba"), es decir evaluando todas las entradas de materia y energía (inputs), y salidas de emisiones gaseosas y residuos (outputs). A su vez contribuye y da información objetiva y certera para la toma de decisiones, delineamiento de estrategias para la ecoeficiencia de los procesos productivos, constituyendo una herramienta esencial para la gestión ambiental y la "Mejora Continua". Al mismo tiempo, proporciona la base fundamental de los procesos de Eco Etiquetado y Declaración Ambiental de Producto (DAP), siendo otro de los objetivos propuestos en la presente tesis doctoral. Sima pro es una herramienta profesional para el cálculo de los impactos ambientales, sociales y económicos, asociados a una producto o servicio a lo largo de todo su ciclo de vida, con aplicación al eco diseño, eco etiquetas, cálculo de huellas de carbono e l+D+I, entre otros, basada en los principios de la Norma UNE-EN ISO 14040:2006 y UNE-EN ISO 14044:2006. Combina un software de modelización y bases de datos, los cuales son recopilados por la empresa desarrolladora del programa y otras como Ecoinvent v3 y v2.2, desarrollada por el centro suizo del mismo nombre, así como también European Life Cycle Database, United States Lite Cycle lnventary, todos centros de datos asociados con organismos de investigación reconocidos en todo el mundo. Con respecto al desarrollo de normativa en el campo de la sostenibilidad de los trabajos constructivos, la RPC 305/2011 UE Reglamento Europeo de Productos de Construcción, sustituyendo la Directiva DPC 28/106, vincula a las declaraciones ambientales de producto con la evaluación de sostenibilidad de las obras, tanto edilicias como de ingeniería civil. Por lo que en el Mercado existe una demanda creciente de materiales de construcción fabricados en forma sustentables, junto con la necesidad de desarrollar nuevas estrategias de reciclado de residuos. Este estudio busca contribuir con la interrelación empresarial y demostrar objetivamente la relevancia de la sinergia entre distintos procesos productivos que se desarrollan en un mismo espacio geográfico. De esta manera se busca caracterizar los impactos ambientales producidos por cada uno de los ACV's y compararlos con el fin de caracterizar los beneficios ambientales, económicos y técnicos producidos por la valorización de residuos orgánicos de origen industrial, como a su vez las mejoras técnicas y estructurales que aporta el residuo al nuevo material. La aplicación de herramientas de estas características representa una aportación de alta rentabilidad científica y con excelente disposición para la difusión y explotación de los resultados obtenidos en la investigación.