3 ecologia industrial 2013
- 1. 1 ECOLOGÍA INDUSTRIAL “Ecología Industrial, Aplicación Integral del Desarrollo Sustentable” © Dibujos: Rita Pinto da Freitas Dra. Gemma Cervantes GIEI, Grupo de Investigación en Ecología Industrial UPIBI, UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIADE BIOTECNOLOGÍA IPN, Instituto Politécnico Nacional ECOLOGÍA INDUSTRIAL TEMA 1.1 Concepto de la EI EJERCICIO 1Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 2. 2 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Ecoparque industrial Parque ind. ecológico Red ecoindustrial Ecosistema industrial Desarrollo Ecoindustrial Parque, pol. ecoindustrial Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL 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 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 3. 3 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 5 DS Protección ambiental Viabilidad económica Desarrollo social Redes Sinergias Ciclos Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN EJERCICIO 2.1 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 6 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 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 4. 4 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Material 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 CONFERENCE 2011 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Ecología Industrial vs Simbiosis industrial Ecología Industrial Dibujos: Rita Pinto da Freitas Dibujos: Rita Pinto da Freitas Simbiosis Industrial Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN Simbiosis industrial Ecología Industrial
- 5. 5 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Un mayor numero de entidades en la red promueve un aumento considerable de interrelaciones Fuente: ERKMAN, RAMESWAY (2003) Applied Industrial Ecology. Bangalore: Aicra Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Criterios de sustentabilidad para la Ecología IndustrialMateriales (agua) Desmaterialización: Optimización recursos, Disminución generación residuos Reuso, reciclaje Tender a ciclo cerrado Nuevas tecnologías Energía Ecoeficiencia Energías renovables Economía Internalización de las externalidades Diversificación de la economía Tecnologías eficientes Social Distribución de recursos Creación de puestos de trabajo Mejora en la calidad de los trabajos Disminución necesidades Valoración diversidad Tecnología descentralizada Aumento del capital social local Cercanía EJERCICIO 2.2Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 6. 6 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 1.2 Historia de la EI Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL 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: ISIE Conferencia Inaugural ISIE * ERKMAN S. (2001). Swiss Med. WKLY 131, 531-538 / ERKMAN,S. (1997), Journal of Cleaner Production 5, 1-10 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 7. 7 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 1.3 Ecosistemas naturales: modelo de los industriales Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Ciclo de materia: CERRADO Flujo de energía: ABIERTO Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 8. 8 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Las redes alimentarias solo pueden tener un pequeño número de eslabones Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Los descomponedores: papel fundamental dentro de los ecosistemas EJERCICIO 3Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 9. 9 ECOLOGÍA INDUSTRIALECOSISTEMA TIPO I (inicial) ECOSISTEMA TIPO II (intermedio) ECOSISTEMA TIPO III (madurez o equilibrio) EJERCICIO 4 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL 1.4 Legislación relacionada con la EI Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 10. 10 ECOLOGÍA INDUSTRIAL • 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 ECOLOGÍA INDUSTRIAL TEMA 2: Ejemplos de Desarrollo Ecoindustrial Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 11. 11 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 21 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 Simbiosis ind.) y/o simbiosis industriales Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN Oceanía: Kwinanna (Australia) etc. ECOLOGÍA INDUSTRIAL 22 STATOIL refineria Lago TISSø Depósito de agua ASNAES, ENERGI E2 central térmica GYPROC A/S Paneles de yeso AALBORG PORTLAND cementera KALUNDBORG Granja de truchas (Asnaes) Granjas A/S BIOTEKNISK JøRDRENS,SOIL REM Bioremediación de suelos NOVO NORDISK NOVOENZYMES biotecnología fangos Residuos De pescado yeast slutty (NovoSlam) 1976 Vapor 1982 Vapor 1982 crudo yeso 1993 Vapor 1981 Agua limpia Agua residual tratada Agua residual caliente cenizas (de carbónl) 1979 DS 1987 1989 1961 1991 1973 1997 1998 yeso biomasa Dibujos: Rita Pinto da Freitas Gráfico: Gemma Cervantes Basado en: Asnaes,Statoil, Novonordisk, N.Gertler set 2001 Fiordos Plataforma petrolífera Agua de mar UK recuperación metales Aguas residuales Fertilizantes líquidos (Statoil) (NH4)2S2O3 2000 depuradora biológica Ni, V cenizas (de orimulsion) Carbón Orimulsion 1995 fangos Fangos limpios Granja de fangos NH3 pescados Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 12. 12 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Ecología 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. Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Simbiosis Industrial en Kalundborg Foto: A.Koenig, Ecoindustry VIDEO: http://www.symbiosis.dk/en/video Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 13. 13 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 25 Ahorro de recursos Agua subterránea: 1,9 mill. m3/año Agua superficial: 1,0 mill. m3/año Petróleo: 20,000 ton/año Yeso: 200,000 ton/año * A.Koenig, Ecoindustry, 2000 Ahorro de emisiones CO2: 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 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN Simbiosis Industrial de Kalundborg (Dinamarca) ECOLOGÍA INDUSTRIAL DEVENS (Massachussets, US), comunidad ecoindustrial • Planificación • Entorno, Industria, Comunidad Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 14. 14 ECOLOGÍA INDUSTRIAL DEVENS (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 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Devens - Antes Fotos: Devens Eco-efficiency Center Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 15. 15 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Devens - Actualmente Fotos: Devens Eco-efficiency Center Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Políticas nacionales de EI Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 16. 16 ECOLOGÍA INDUSTRIAL • 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) Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN Políticas nacionales de EI ECOLOGÍA INDUSTRIAL La EI en México Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 17. 17 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Corredor industrial Tampico-Altamira Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL 34 Sinergia de Subproductos en Tamaulipas Promovido: 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), FundaciónAVINA, Fundación Ford. Líder: Drtor Gral. GRUPO PRIMEX (presidente BCSD- GM mexicana). Colaboran consultoras Hatch, Bechtel Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN 1997-1999
- 18. 18 ECOLOGÍA INDUSTRIAL ECOLOGÍA INDUSTRIAL • 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) * 1999 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 19. 19 ECOLOGÍA INDUSTRIAL • 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. Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN Sinergias en corredor Tampico- Altamira (2) ECOLOGÍA INDUSTRIAL • 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. Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN Sinergias en corredor Tampico- Altamira (3)
- 20. 20 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 2006 Tesis doctoral: EI y Desarrollo Sustentable. El Proyecto Sinergia de Subproductos en Altamira- Tampico. G.Carrillo UNIVERSIDAD DE BARCELONA Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN Seguimiento por parte del Grupo de Investigación en Ecología Industrial (GIEI)- IPN 2007 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 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 hazardous substances drums Gas emisions Empty chemical drums Spent HCl Spent HCl Spent butadiene hazardous substances drums Residual PVC Raw material Description New sinergies proposals Waste Water Intern process flow Energy Product Residual flow Gas emisions Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 21. 21 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 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 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL NHUMO, firm AISTAC, local industrial association UAM, University IPN, university
- 22. 22 ECOLOGÍA INDUSTRIAL ECOLOGÍA INDUSTRIAL Otras experiencias en México Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 23. 23 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 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-Mx Programa 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, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPNNISP MEXICO en Noviembre 2009- Fuente: M.Bergua Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 24. 24 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 47 Fotos: 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 Industriale innovación Jornadas y Congresos en EI en México Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL 48 Fotos: 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 Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN
- 25. 25 ECOLOGÍA INDUSTRIAL 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 ECOLOGÍA INDUSTRIAL Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN http://redmexicanadeecologiaindustrial.blogspot.mx/
- 26. 26 ECOLOGÍA INDUSTRIAL HERRAMIENTAS y metodologías PARA LA EI y el DS Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN ECOLOGÍA INDUSTRIAL 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 Reingeniería Prevención de la contaminación Minimización ( Bolsa de subproductos) Reciclaje Otros Factor 4 y factor 10 IO Modelo dinámico de entradas y salidas MFA Análisis de Flujos de Materia EEA Análisis Económico Ambiental Dra. Gemma Cervantes GIEI-UPIBI, IPN