Hélice de sostenibilidad

La hélice de la sostenibilidad es un concepto acuñado para ayudar a la industria manufacturera a adoptar prácticas más sostenibles mediante la adaptación de sus modelos de uso y reutilización de materias primas a los de la naturaleza. Se ha asumido que los beneficios ambientales del uso de materiales sostenibles de origen agrícola son evidentes, pero como lo demuestra el debate sobre alimentos versus combustibles , todo el ciclo de vida del producto debe examinarse a la luz de los efectos sociales y ambientales, además de la idoneidad técnica y la rentabilidad.

La hélice de la sostenibilidad ^{[1] [2] [3]} es un concepto creado como representación del enfoque de sistemas totales para aprovechar al máximo la fabricación con materiales sostenibles , en particular biopolímeros y biocompuestos . En 2004, el concepto fue presentado por el profesor John Wood, entonces presidente del Panel de Previsión de Materiales en un evento del DTI organizado por la entonces Secretaria de Estado de Industria ( Jacqui Smith ). ^[4] Ese mismo año, también se utilizó en el taller exploratorio de la Fundación Europea de la Ciencia sobre compuestos respetuosos con el medio ambiente. ^[5]

Las ventajas de trabajar con materias primas de origen vegetal se observan fácilmente si se consideran los impactos sociales y ambientales, así como el costo monetario (la triple cuenta de resultados ), y la hélice de la sostenibilidad ayuda a demostrarlo. Para que se aproveche todo el potencial de los biopolímeros, es esencial prestar atención a cada aspecto del proceso de fabricación, desde el diseño (¿cómo hacer frente a las incertidumbres en las propiedades asociadas con los materiales de origen vegetal?), la fabricación (¿se pueden utilizar las tecnologías existentes?) hasta el final de la vida útil (¿se puede reintroducir el artículo redundante en el ciclo de materiales?). Se debe considerar toda la cadena de suministro porque las decisiones tomadas en la etapa de diseño tienen efectos significativos durante toda la vida útil de un artículo. Las técnicas de ensamblaje de bajo costo (por ejemplo, los ajustes a presión) pueden hacer que el desmontaje o la reparación sean poco económicos. Sin embargo, si, por ejemplo, se construye un automóvil fácil de desmontar, ¿habrá algún efecto en la capacidad del vehículo para absorber energía en un choque? En un nivel aún más fundamental, ¿cuál será el impacto social y ambiental del cambio en los patrones de cultivo? Este enfoque de fabricación de bajo impacto ambiental se considera una extensión de las técnicas de reducción de residuos , como la fabricación eficiente .

Los ciclos convencionales de uso y reutilización son circulares. Consideremos la recuperación mecánica de polímeros convencionales . Se necesita una infraestructura compleja para recuperar el material al final de la vida útil de un artículo. Al final de la vida útil de un artículo, por ejemplo, una botella de PET para bebidas carbonatadas, el artículo debe separarse del flujo de desechos, ya sea por el consumidor que lo tira, o por trabajo manual en el vertedero de basura. Luego debe transportarse a alguna instalación para ser reprocesado (utilizando más mano de obra y energía) y volver a convertirse en una materia prima. Las fuerzas de calor y cizallamiento asociadas con el proceso de remanufactura tienden a producir material con propiedades ligeramente degradadas en comparación con el material original.

En el caso de los artículos de materiales sostenibles, no es tan necesario contar con una infraestructura de recuperación especializada. Si un basurero tira al suelo un artículo biodegradable de origen agrícola , acabará biodegradándose en humus , agua y _CO2 no fósil . Si el artículo se coloca en un flujo de residuos compostables , el humus se puede utilizar como fertilizante para la siguiente generación de cultivos; tampoco es necesario clasificar los artículos de biopolímeros, como ocurre con el reciclaje de polímeros fósiles. Obsérvese la diferencia entre vertedero y compost : la actividad biológica limitada en el vertedero es lenta y principalmente anaeróbica, lo que da lugar a la producción de metano , mientras que el compostaje es un proceso aeróbico rápido que da lugar a humus, agua y _CO2 no fósil . La factura energética de la descomposición de los materiales biodegradables en las moléculas fundamentales de construcción y su posterior reensamblaje en materias primas utilizables es elevada, pero se utiliza energía solar directa en lugar de electricidad medida. Tampoco se producen pérdidas de propiedades con los sucesivos viajes a través del ciclo.

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