La sostenibilidad se está convirtiendo cada vez más en un aspecto central de nuestro mundo, especialmente en la industria de los materiales. Los múltiples indicadores de sostenibilidad dentro de los esquemas ambientales, económicos y sociales son particularmente buscados para garantizar la producción, el uso, la reutilización y la eliminación sostenibles de productos y materiales. Pero el desafío es encontrar la mejor manera de cuantificar estas métricas y medir e informar su impacto. A continuación, hablaremos de los indicadores de sostenibilidad medioambiental más comunes en el proceso de selección de materiales y de cómo pueden cuantificarse.
Como se definió en el Informe Brundtland de 1987, “el desarrollo sostenible es el desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”. Hoy en día, la sostenibilidad se ha visto durante mucho tiempo como algo simplemente relacionado con la minimización del carbono y los gases de efecto invernadero. Las discusiones sobre sostenibilidad se refieren a una variedad de cuestiones ambientales, económicas y sociales. Estos se conocen comúnmente como los “tres pilares de la sostenibilidad” y todos requieren consideración y gestión adecuada para garantizar un futuro sostenible. Pero la pregunta sigue siendo: ¿cómo medimos adecuadamente la sostenibilidad, cuantificamos su impacto y establecemos objetivos significativos y apropiados?
Medir la sostenibilidad no es tarea fácil. Es un proceso multifacético que incluye decenas de consideraciones e indicadores. A medida que los gobiernos, las organizaciones y las empresas establecen objetivos de sostenibilidad cada vez más ambiciosos, el desafío de medir el impacto y satisfacer la demanda se vuelve cada vez más difícil, pero más importante que nunca. Como se indica por, Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas (CEPE)“Cada vez se comprende más que la sociedad necesita una mejor ‘brújula’ estadística para cambiar su énfasis de la medición de los fenómenos económicos a la medición del desarrollo sostenible”.
No importa en qué industria te encuentres, Elegir materiales sostenibles se ha convertido en el curso de acción básico en el esquema de su trabajo. Con ese fin, NSF International Marco de referencia Esto puede servir como una guía de cuatro pasos para examinar las métricas de sostenibilidad disponibles.
- Pertinencia: ¿Está cuantificando problemas específicos de sostenibilidad?
- Defensa: ¿Está de acuerdo el tercero con la metodología y la lógica de la métrica?
- Significado: ¿Estas métricas guiarán las futuras decisiones de la empresa y de los clientes?
- Claridad: ¿Las métricas se comunican de manera efectiva y con un límite de tiempo?
Hay demasiados indicadores que abarcan las tres dimensiones de la sostenibilidad para abarcarlos en un solo artículo, por lo que aquí nos centraremos en los indicadores ambientales más comunes sin comprometer la importancia de los otros dos.
Por lo tanto, estos son algunos de los indicadores de sostenibilidad ambiental más importantes y comunes que se pueden ingresar en el proceso de selección de materiales:
Tabla de contenido
1. Emisiones de dióxido de carbono
La huella de carbono de un material se refiere a la cantidad total de gases de efecto invernadero (GEI) emitidos en las diferentes etapas del ciclo de vida de un material, incluida la producción, el procesamiento, el uso y el final de la vida útil. Varios GEI pueden ocurrir en el transcurso de su ciclo de vida, incluidos el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso. Estos gases tienen la capacidad de atrapar diversos calores que contribuyen al fenómeno general del calentamiento global. Estos son equivalentes de dióxido de carbono (CO2Esto facilita la comparación de la huella de carbono de diferentes materiales ocupados por una sola unidad.
Ahora que el cambio climático es uno de los principales problemas mundiales, la mitigación de los GEI y la adaptación al cambio climático son de suma importancia. Los esfuerzos destinados a reducir los GEI se basan principalmente en la cuantificación, el seguimiento, la presentación de informes y la verificación de las emisiones. Con ese fin, la Organización Internacional de Normalización (ISO) ha publicado la familia de normas ISO 14060, que no solo proporcionan un enfoque claro y coherente de las medidas anteriores, sino que también mejoran la integridad ambiental, la fiabilidad y la transparencia de estas medidas.
Otros indicadores bajo el paraguas de la huella de carbono incluyen la reducción de carbono, la compensación de carbono y la neutralidad de carbono. La reducción de carbono, como su nombre indica, es la reducción de las emisiones de carbono, mientras que las compensaciones de carbono son reducciones que se realizan específicamente para compensar las emisiones incurridas en otros lugares. El resultado ideal de la compensación de carbono se conoce como neutralidad de carbono, que reduce las emisiones de carbono a cero neto.
2. Energía encarnada
La energía materializada de un material es la cantidad total de energía consumida en el período que va desde la cuna hasta la puerta del material. En otras palabras, es la suma de los insumos energéticos directos e indirectos involucrados en la extracción, transporte, producción, procesamiento y entrega de materiales. La energía incorporada también puede definirse de una manera que incorpora toda la vida de la materia (es decir, desde la cuna hasta la tumba). Sin embargo, estas medidas son relativamente complejas de calcular, ya que el material depende del producto utilizado en la producción. En cualquier caso, es importante reducir al máximo la energía contenida en los materiales y productos para minimizar el impacto en el medio ambiente.
Estos indicadores de sostenibilidad se encuentran con mayor frecuencia en aplicaciones de edificación y construcción, pero también se utilizan en otras áreas de aplicación. Se expresa en megajulios (MJ) o gigajulios (GJ) por unidad de peso (kg o tonelada) o unidad de superficie (m).2En aplicaciones de construcción, esto caracteriza la medición de los insumos de energía no renovable por unidad de materiales o sistemas de construcción.
La energía incorporada no debe confundirse con lo que se conoce como carbono incorporado. El carbono incorporado es básicamente la huella de carbono de un material, pero depende de la parte del ciclo de vida del material que se considere. Es importante distinguirla de la energía incorporada, ya que indica las emisiones de carbono involucradas, no la energía.
3. Materiales reciclados
La entrada de material reciclado representa el porcentaje de material en el producto que se desvía del flujo de residuos sólidos. Esto sucede en dos etapas diferentes, lo que lleva a dos categorías diferentes de materiales reciclados.
- Materiales reciclados para los consumidores: alias Desindustrialización, este es el caso cuando el material se redirige durante la producción, antes de que llegue al consumidor.
- Contenido reciclado posconsumo (PCR): Se refiere a los materiales que han sido reciclados después de ser utilizados por los consumidores.
El contenido reciclado se expresa generalmente en términos de fracciones de masa en porcentajes. Los materiales comunes que incorporan materiales reciclados incluyen plásticos (PET, PP, HDPE, ABS), metales (aluminio, acero) y vidrio.
El proceso de reciclaje de materiales, ya sea post-consumo o post-industrial, promueve prácticas de sostenibilidad y desempeña un papel importante en la consecución de materiales sostenibles. Ayuda a reducir eficazmente el consumo de energía y el agotamiento de los recursos no renovables.
4. Reciclabilidad de los materiales
La capacidad de convertir los materiales en nuevos productos que se pueden reutilizar con poco o ningún desperdicio se conoce como reciclabilidad de materiales. Este indicador de sostenibilidad en particular se ha determinado como un factor importante en la selección de materiales, especialmente cuando la eliminación de residuos tiene impactos ambientales peligrosos.
La reciclabilidad tiene como objetivo reducir tanto las entradas como las salidas del ciclo de vida de un material. Esto permite que el material vuelva a entrar en el ciclo de producción primario y se utilice de más maneras. Pero esto se produce a costa de la pérdida de calidad y valor del material.
También se expresa como un porcentaje de masa. Sin embargo, no es muy fácil cuantificarlo y medirlo de forma práctica. Esto se debe a múltiples factores que influyen en esta métrica, desde el nivel de complejidad de la clasificación y separación de aleaciones y mezclas de materiales hasta el grado de disponibilidad de los entornos de reciclaje y procesamiento.
Además, hay que tener en cuenta que los materiales derivados de precursores reciclados no significan que sea reciclable. La reciclabilidad y los materiales reciclados son dos propiedades materiales diferentes.
5. Otros indicadores ambientales
Las métricas de sostenibilidad comentadas anteriormente no son las únicas, ni son más importantes que otras. En aras de la brevedad, aquí hay una lista de otros indicadores ambientales que se consideran de manera similar al cuantificar la sostenibilidad:
- Biodegradable
- Consumo de agua
- C-on-tension de base biológica
- Porcentaje de energía renovable
- Vida material
- Manejo de Residuos Peligrosos
- Potencial de secuestro de carbono
Teniendo en cuenta todos estos indicadores, todos ellos dejan claro que Índice de Sostenibilidad Ambiental (ESI)Es una medida del progreso general hacia la sostenibilidad ambiental. Este índice compuesto muestra una combinación de indicadores ambientales, socioeconómicos e institucionales que tienen un impacto cuantificable en la sostenibilidad ambiental a nivel nacional.
Elegir materiales sostenibles
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Esta es una publicación invitada de Matmatch.
Sobre el autor: Samir Jaber, redactor de contenido técnico de Matmatch, siempre está dispuesto a aportar las últimas noticias, conocimientos y experiencia a los ingenieros y desarrolladores de productos de Matmatch de todo el mundo. Mi experiencia en ingeniería mecánica e investigación científica en nanotecnología, bioingeniería y ciencia de los materiales me ha dado la base y la inspiración para escribir y compartir mis conocimientos.
Samir es reconocido por su trabajo en microfluídica e investigación diagnóstica del cáncer y aspira a formar parte de un público bien informado.