Tesina de fin de máster Curso académico 2013‐2014

Impacto ambiental y viabilidad de la producción de las carpinterías de ventana en México. Caso de las carpinterías de aluminio primario, secundario y madera.

Tutora: Cristina Pardal Autor: Jorge Pablo Segarra Iñiguez Barcelona, Septiembre 2014.

Universidad Politécnica de Cataluña Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona Máster en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente

Introducción

Mapa mental del Ciclo de Vida de una Vetana:

Estudio

Degradación de la tierra

Madera

Aguas residuales

Consumo energético

Extracción materia prima

Consumo de agua

Al. 1°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

Al. 2°

Impacto en hábitats naturales Agotamiento de recursos Emisión de GEI Transporte

Transporte

Impacto en Salubridad

Vertedero Transporte

Residuos

Consumo energético

Producción y Manufactura

Transporte Servicios Desecho Consumo energético

Reciclado

Transporte

Consumo de agua Transporte

Impacto en Salubridad Ventas

Servicios Consumo energético

Transporte Uso de ventana

Visual

Emisión de GEI Distribución

Emisión de GEI

Auditivo

Impacto en hábitats naturales Aguas residuales

Degradación de la tierra Impacto en hábitats naturales

Emisión de GEI

Consumo energético

Transporte

Emisión de GEI

Térmico Transmitancia

Gas de relleno

Distribución espacial

Grosor de vidrio

Prop. angulares

Tamaño de cámara Req. de Confort

Color Difusividad

Fuente de ruido

Prop. especiales

Frecuencia

Clima

Intensidad

Iluminación

Material

Carpintería

Tipo Grosor Gas de relleno Conducción Recubrimiento Área Transmitancia

Vidrio

Tamaño de cámara Grosor

Universidad Politécnica de Cataluña

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Jorge Pablo Segarra I.

01|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

VENTAJAS

DESVENTAJAS

1. Durabilidad 2. Transmitancia térmica del material: a. Madera dura: 2.2 W/m2K b. Madera blanda: 2 W/m2K 3. Bajo consumo energético y emisiones de CO2 en su producción.

1. Requiere de mantenimiento continuo (debido a su posible afectación por humedad o insectos). 2. No permite la fabricación de ventanas con formas muy complejas.

Nacional: 1. Oaxaca.

Al

1. Durabilidad 2. No necesita mantenimiento periódico. 3. Reciclable. 4. No se corroe. 5. Impermeable. 6. Maleable.

1. Transmitancia térmica del material: a. Sin ruptura de puente térmico (RPT): 5.7 W/m2K b. Con ruptura de puente térmico (RPT) 4 ≤d< 12 mm: 4 W/m2K c. Con ruptura de puente térmico (RPT) ≥ 12 mm: 3.2 W/m2K 2. Alto consumo energético y emisiones de CO2 en su producción.

Importación: 1. Estados Unidos de América. 2. China.

Al

1. Mismas ventajas que el aluminio primario. 2. Bajo consumo energético y emisiones de CO2 en su producción.

1. Misma desventaja (1.) que el aluminio primario.

MATERIAL

Madera

primario

secundario Universidad Politécnica de Cataluña

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

PROCEDENCIA 2. Durango

Nacional: 1. Nuevo León (México).

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02|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

OBJETIVO GENERAL

UNIDAD FUNCIONAL

Determinar el consumo energético y la huella de carbono durante el Ciclo de Vida de las carpinterías de ventana de aluminio primario, secundario y madera, así como su viabilidad en México.

Madera: Manufactura en taller local.

Aluminio: Ventana corrediza, mca. CUPRUM.

24.2 kg.

2.2 kg.

1.20 m

Se analizan 2 categorías del impacto ambiental global ya que afectan en el calentamiento global y la capa de ozono.

1.20 m

Emisiones de CO2 (kgCO2) 1.20 m

Consumo energético (kWh)

1.20 m

METODOLOGÍA UNE-EN ISO 14044 (2006): 1. Definición del objetivo y el alcance. 2. Análisis de Inventario durante el Ciclo de Vida. 3. Evaluación del impacto en cada una de las fases del Ciclo de Vida. 4. Interpretación de resultados. 5. Comparación entre los sistemas de producción. 6. Conclusiones y Recomendaciones.

ALCANCES Y LÍMITES - No se considera la fabricación de maquinaria y elementos auxiliares, ni el vidrio. - El estudio termina en la colocación de la ventana, por lo que no se analiza su uso, mantenimiento y disposición final.

ESTUDIOS PREVIOS Publicaciones existentes: - Documentos BREF - Fichas de declaración ambiental - Publicaciones de Instituciones (IAI, INEGI, etc.) - Estudios de Organizaciones (FAO)

+ Aluminio 1°

Consumo energético Emisiones CO2

-

PVC

MADERA

¿ALUMINIO 2°? Universidad Politécnica de Cataluña

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

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03|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

VISIÓN GENERAL México es un país productor de madera con un aprovechamiento de (2003):

Destino de la madera:

0.5% 1.9% 0.4%

3.2%

9.2%

Pino (5.5 millones de m3r)

3.6%

20%

25%

Formación de concreto en construcción

Oyamel Otras coníferas

Uso residencial (plafones falsos, puertas, ventanas, etc.) Muebles

Encino (0.8 millones de m3r) Otras latifoliadas Preciosas Tropicales

81.2%

Industrial (empaque y embalaje)

20%

30%

Molduras, marcos, paneles, y otros usos decoraƟvos

5% Principales Estados productores de madera (2011) con 3.6 millones de m3r.

Proceso de producción de madera y sus productos: Aserrado de madera Manufactura del producto

Tala de árboles

18 %

27 %

Energía

Hay 1,250 aserraderos instalados en México. La mayoría pequeños con una producción diaria promedio de menos de 94 m3r.

Tableros de partículas

6 %

9

Uso y Mantenimiento

%

Disposición final Reutilización

6

% Cd. de México Estados productores de Madera Estados productores de Madera y proveedores de la Cd. de México

Universidad Politécnica de Cataluña

Compost (abono)

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

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04|20

Introducción

Madera

Estudio

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

ACV MADERA

14.1

3.51 0.77 0.23 0.03 18.6

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Aceite Diesel

Ventana de madera Taquetes Tornillos Energía eléctrica

kWh/ventana

Alcance Energía (MJ)

Aserradero Energía (MJ)

Materia prima

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Madera pretratada

Madera descortezada

Madera aserrada

Energía eléctrica

Energía eléctrica

Combustión madera Energía eléctrica*

Aceite Diesel

Madera seca Vidrio Empaque goma Barniz Plástico Pegamento Herrajes Diesel Energía eléctrica

Patio almacen

Descortezado

Asierre y manejo

Secado* y carga

Distribución

Taller

Distribución

Colocación

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Aceite Diesel Gasolina

Aceite Diesel

Madera en rollo Agua Nopal [83] Cal

Tala de árbol

Transporte

CO2 (kg)

CO2 (kg)

Energía (MJ)

(Bosques)

Madera en rollo

Madera pretratada Madera descortezada Residuos madera Residuos líquidos

CO2 (kg)

Madera aserrada Residuos madera

Madera seca

Ventana de madera Residuos sólidos

Drenaje

Notas ACV Madera 1. Transporte desde la Cd. de Oaxaca hacia la Cd. de México. * El secado de la madera no se lleva a cabo en todos los aserraderos del país por lo que este dato puede variar. Total consumo energético (kWh/vent.) Total emisiones de CO2 (kgCO2/vent.) Consumo energético (kWh/ventana) Emisiones de CO2 (kgCO2/ventana) Entrada Salida Materia prima Materiales necesarios Combustibles fósiles Residuos sólidos/líquidos

Universidad Politécnica de Cataluña

0.83 0.34 0.05 0.01 2.73

1.5 kgCO /ventana 2

kgCO /ventana 2

Tableros de partículas

Camas de ganado

kgCO2/ventana

Energía (MJ)

Aceite Diesel

Barniz

Obtención de energía Producción de compost (abonos)

kgCO /ventana 2

Energía (MJ)

Ventana madera

Reuso

kgCO /ventana 2

Depósito de residuos CO2 (kg)

Residuos sólidos

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Transporte

Fin de Vida Útil (demolición manual)

kgCO2/ventana

Uso y Mantenimiento CO2 (kg)

CO2 (kg)

Ventana de madera

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05|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

C. ENERGÉTICO Y E. CO2 Consumo energético (kWh/ventana)

Emisiones de CO2 (kgCO2/ventana)

25.0

-15%

20.0

21.9 18.6

De Durango: De Oaxaca:

3.5 2.7

De Durango: De Oaxaca:

15.0 10.0 5.0

-22%

0.0 Madera Madera (Durango) (Oaxaca) Consumo energéƟco (kWh/ventana) Emisiones CO2 (kgCO2/ventana)

Consumo energético en la producción de una ventana de Madera. 0%

0%

20%

32%

Transformación de materia prima

Durango

4%

Oaxaca

64%

4%

76%

Manufactura de ventana Transporte a manufactura y final Colocación

1.47 kWh/ventana disminuiría con proceso de secado natural.

Emisiones de CO2 en la producción de una ventana de Madera.

0%

0%

48%

33%

Durango 42%

10% Universidad Politécnica de Cataluña

Transformación de materia prima

Oaxaca

13%

54%

Manufactura de ventana Transporte a manufactura y final Colocación

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

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06|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

VISIÓN GENERAL Destino del aluminio en la industria:

11%

México no es un país productor de aluminio primario. Las principales fuentes de la materia prima (bauxita) se encuentran en regiones tropicales y subtropicales en Centro y Sud América, el Sudeste Asiático, África y Australia.

5%

25%

Construcción Transporte Envases Industria eléctrica Industria en general Usos domésticos Otros

9%

10% 16%

Importación de aluminio primario en México (2008):

24%

Proceso de producción de aluminio primario y sus productos: Etapa 2: Proceso Bayer (refinación alúmina) Etapa 3: Proceso Hall-Herault reducción electrolítica en aluminio

Etapa1: Extracción Bauxita

84

10

%

%

Al secundario

4 %

Reciclado

Semi-fabricación

Uso y Mantenimiento

México País productor de Al. 1° y proveedor de México. Países productores de Al. 1° y mayores proveedores de México.

Universidad Politécnica de Cataluña

Manufactura del producto

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Jorge Pablo Segarra I.

07|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

ACV ALUMINIO 1°

124

0.87 12.8 0.06 0.03 138

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Aceite Diesel

Ventana aluminio Taquetes Tornillos Energía eléctrica

Distribución

Colocación

CO2 (kg)

CO2 (kg)

kWh/ventana

Alcance Energía (MJ) Energía (MJ)

Aceite Diesel

Aceite Diesel

Bauxita Soda Cáustica Cal Agua Carbón Diesel Heavy Oil Gas Natural Energía eléctrica

Extracción

Transporte

Refinación

Transporte

CO2 (kg)

CO2 (kg)

Energía (MJ)

Materia prima

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Aceite Diesel

Aluminio líquido Aditivos Cloro Energía (MJ) Agua Aceite Alumina Energía (MJ) Metales aleación Ánodos Heavy Oil Criolita mineral Gas Natural AlF3 Diesel Aceite Agua Diesel Energía eléctrica Energía eléctrica

Electrólisis

Fundición

Transporte

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

Energía (MJ) Energía (MJ)

Aceite Diesel

Perfil extruido Vidrio Empaque goma Tela de Felpa Plástico Herrajes Tornillos Energía eléctrica

Extrusión

Distribución

Manufactura

CO2 (kg)

CO2 (kg)

Tocho aluminio NaOH H2SO4 Agua Gas Natural Diesel Energía eléctrica

Energía (MJ)

(Bauxita) CO2 (kg)

Bauxita Residuos sólidos y partículas

CO2 (kg)

Alumina (Al2O3) Residuos sólidos Residuos (lodo rojo)

Balsas de secado

Notas ACV AL Primario Total consumo energético (kWh/vent.) Total emisiones de CO2 (kgCO2/vent.) Consumo energético (kWh/ventana) Emisiones de CO2 (kgCO2/ventana) Entrada Salida Materia prima Materiales necesarios Combustibles fósiles Residuos sólidos/líquidos

Universidad Politécnica de Cataluña

Aluminio líquido Tocho aluminio Residuos sólidos Residuos sólidos Residuos líquidos Residuos líquidos

Planta de tratamiento

Planta de tratamiento

Perfil extruido Residuos sólidos Residuos líquidos

CO2 (kg)

Ventana aluminio Residuos sólidos

Drenaje/ Planta de tratamiento

27.6

0.20 5.7 0.01 0.01 33.6

kgCO2/ventana

kgCO2/ventana

kgCO2/ventana

kgCO2/ventana

kgCO2/ventana

kgCO2/ventana

Energía (MJ)

Ríos

Ventana aluminio Residuos sólidos

Aceite Diesel

Plantas de tratamiento de agua Vertederos Reciclaje

Gestión de residuos

Transporte

CO2 (kg)

Residuos sólidos y líquidos

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Fin de Vida Útil (demolición manual)

Uso y Mantenimiento

CO2 (kg)

Residuos de ventana de aluminio

Jorge Pablo Segarra I.

08|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

C. ENERGÉTICO Y E. CO2

Consumo energético (kWh/ventana)

De E.U.A: De China:

138 139

Emisiones de CO2 (kgCO2/ventana)

De E.U.A: De China:

33.6 33.8

160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0

= = Al. 1° (E.U.A)

Consumo energético en la producción de una ventana de Aluminio primario.

1%

9%

Al. 1° (China)

Consumo energéƟco (kWh/ventana) Emisiones CO2 (kgCO2/ventana)

0% Transformación de materia prima

E.U.A y China

Manufactura de ventana Transporte a manufactura y final Colocación

90%

0.35kg de lodo residual es producido por cada kg de aluminio refinado.

Emisiones de CO2 en la producción de una ventana de Aluminio primario.

1%

17%

0% Transformación de materia prima

E.U.A y China

Manufactura de ventana Transporte a manufactura y final Colocación

82% Universidad Politécnica de Cataluña

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

3.8 tonCO

2

per cápita son emitidos en México cada año. 1 ventana = 0.9% de emisiones de 1 mexicano.

Jorge Pablo Segarra I.

09|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

VISIÓN GENERAL Consideraciones en el Ciclo de Vida:

=

4-5% 200 x10

6

de la energía para la producción de aluminio es requerida en el aluminio secundario.

de toneladas de aluminio utilizadas en edificios, disponibles para su reciclado en los póximos años.

Estados productores de aluminio secundario en México:

=

“Closed loop”

Refundidor

“Open loop” Pérdidas: 1. Vertederos 2. Correción de calidad

Refinería

Ciclo de vida “cradle-to-cradle” : Compactación Refundición

Trituración chatarra

Reciclado

Uso y Mantenimiento Semi-fabricación

Estados productores de Al. 2° Estado con la mayor producción de Al. 2°

Manufactura del producto Universidad Politécnica de Cataluña

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Jorge Pablo Segarra I.

10|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

ACV ALUMINIO 2°

0.04

17.8

0.58 12.8 0.04 0.03 31.3

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

kWh/ventana

Alcance Energía (MJ)

Clasificación Energía (MJ)

Materia prima

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Ventana con RPT

Aluminio + poliamida

Energía (MJ)

Energía (MJ)

Fragmentos aluminio Aluminio líquido Aluminio primario* Aditivos aleación Energía eléctrica Energía eléctrica

Energía (MJ)

Aceite Diesel

Tocho aluminio NaOH Energía (MJ) H2SO4 Agua Diesel Aceite Gas Natural Diesel Energía eléctrica

Energía eléctrica

Energía (MJ)

Aceite Diesel

Energía eléctrica

Energía eléctrica

Recolección

Transporte

Trituración

Separación/ Compactación

Refundición

Moldeado

Transporte

Extrusión

Transporte

Manufactura

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

CO2 (kg)

Aluminio + Fragmentos de aluminio Aluminio líquido Tocho aluminio Residuos Aluminio poliamida Fragmentos poliamida Residuos líquidos

Ventana con RPT

0.01

3.6

kgCO /ventana 2

kgCO /ventana 2

Perfil aluminio Residuos Aluminio

Energía (MJ)

Aceite Diesel

Ventana aluminio Taquetes Tornillos Energía eléctrica

Perfil aluminio

Ventana con RPT

(Chatarra aluminio)

Energía (MJ)

Transporte CO2 (kg)

Colocación CO2 (kg)

Ventana aluminio Residuos sólidos

0.14 5.7 0.01 0.01 9.5 kgCO /ventana 2

kgCO /ventana 2

kgCO /ventana 2

kgCO /ventana 2

kgCO /ventana 2

Notas ACV AL Secundario Total consumo energético (kWh/vent.) Total emisiones de CO2 (kgCO2/vent.) Consumo energético (kWh/ventana) Emisiones de CO2 (kgCO2/ventana) Entrada Salida Materia prima Materiales necesarios Combustibles fósiles Residuos sólidos/líquidos

Universidad Politécnica de Cataluña

Energía (MJ)

Reciclaje

Ventana aluminio

Aceite Diesel

Depósito de residuos

Transporte

CO2 (kg)

Residuos sólidos

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Fin de Vida Útil (demolición manual)

Uso y Mantenimiento

CO2 (kg)

Ventana de aluminio

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11|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

C. ENERGÉTICO Y E. CO2

Consumo energético (kWh/ventana)

De Mty.:

31.3 106

Híbrido:

Emisiones de CO2 (kgCO2/ventana)

9.5 26.3

De Mty.: Híbrido:

160 140 120 100 80 60 40 20 0

-77% -71% Al. 1°

Consumo energético en la producción de una ventana de aluminio secundario e híbrido.

1%

2% 0%

41%

12%

Al. híbrido

Al. 2°

Consumo energéƟco (kWh/ventana) Emisiones CO2 (kgCO2/ventana)

0% Transformación de materia prima Manufactura de ventana

Al 2°

Híbrido

Transporte a manufactura y final Colocación

57%

87%

Emisiones de CO2 en la producción de una ventana de aluminio secundario e híbrido.

1%

2% 0%

38%

22%

0% Transformación de materia prima Manufactura de ventana

Al 2°

Híbrido

Transporte a manufactura y final Colocación

60% Universidad Politécnica de Cataluña

77% Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

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12|20

Introducción

Madera

Estudio

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

CONSIDERACIONES

Barco Trailer Torton

- Importación. - 90,500 DWT. - Cons. combustible 249 ton/día. - vel. 25.8 nudos - recorrido 11.7 días.

- Importación. - Capacidad 40 ton. - Cons. combustible 35 l/100 km.

- Nacional - Capacidad 7.5 ton - Cons. combustible 21 l/100 km.

1,470 km

Origen Madera Origen Al. 1° Origen A. 2° Destino Escala Transformación Madera Transformación Al. 1° y 2° Transporte Madera Transporte Al. 1° Transporte Al. 2°

900 km 1,126 km 468 km 13,404 km

991 km China

13,404 km

E.U.A

1,126 km

1,470 km 896 km

GHG Protocol para el transporte:

1. Emisiones directas de GEI. 2. Emisiones indirectas de GEI 3. Otras emisiones indirectas.

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Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Jorge Pablo Segarra I.

13|20

Estudio

Madera

Transformación de materia prima Manufactura de ventana Transporte a manufactura y final Colocación

40.0

Introducción

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

MATERIALES Y TRANSPORTE C. energético por capintería de ventana y proceso:

120.0 100.0 80.0 60.0

E. de CO2 por capintería de ventana y proceso:

Transformación de materia prima Manufactura de ventana Transporte a manufactura y final Colocación

35.0 30.0

x7

25.0 20.0

x12

15.0 10.0

40.0

40%

20.0

71%

5.0 0.0

0.0 Madera Madera Al. 1° (Durango) (Oaxaca) (E.U.A)

Al. 1° (China)

Madera Madera Al. 1° (Durango) (Oaxaca) (E.U.A)

Al. 2° Al. híbrido (Mty) (EUA-Mty)

C. energético y E. de CO2 por transporte y kg de material: 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0

8.00

18000

16000

7.00

16000

14000

6.00

14000

6000

Durango (Mex)

Arkansas (E.U.A)

China

Transporte Camión

Camión

Trailer

Barco

Energía (kWh/kg material)

Emisiones (kgCO2/kg material)

10000

4.00

8000

3.00

6000

4000

2.00

4000

2000

1.00

2000

0

0.00

0

Monterrey E.U.A y (Mex) Monterrey Camión

12000

5.00

km

8000

Oaxaca (Mex)

Al. híbrido (EUA-Mty)

18000

10000

x2.5

Al. 2° (Mty)

C. energético y E. de CO2 por transporte y carpintería de ventana:

12000

x1.4

Al. 2° (China)

Trailer/Camión

Distancia (km)

Transporte kg/ventana

km

kWh/ventana

140.0

kgCO2/ventana

160.0

Oaxaca (Mex)

Durango (Mex)

Camión 24.2 kg

Camión x11 Trailer 24.2 kg 2.2 kg

Energía (kWh/ventana)

Arkansas (E.U.A)

China Barco 2.2 kg

Monterrey E.U.A y (Mex) Monterrey Camión 2.2 kg

Trailer/Camión 2.2 kg

Emisiones (kgCO2/ventana)

Distancia (km)

Nota: las escalas de las gráficas no son iguales.

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Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Jorge Pablo Segarra I.

14|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

MADERA

8°lugar

45%

en extensión forestal en el mundo y 2° en Latinoamérica.

de la superficie del total del país era de superficie boscosa (2000).

1831 millones de m3 maderables en la superficie cubierta por bosques.

1.85%

7 mm3r

de los bosques del país están certificados la (sup. total de bosques 33 millones de hectáreas).

son producidos por la tala ilegal, aunque ha alcanzado niveles del 80% de la producida legalmente.

Producción y Consumo de madera en México per cápita m3 rollo por 1,000 habitantes

400 350 300

x3

250 200 150

Reducción

100

de 18.5 m3r/1000 hab.

50

Solamente se satisface aprox. 20% del consumo nacional.

Importaciones

México no cuenta con: - bosques sustentables. - talas controladas. - gestión de permisos. - programas firmes de reforestación ni continuidad de los mismos.

0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Producción per cápita

Año

Consumo per cápita

Balance de masa forestal equivalente en México (anual) Superficie Reforestada por año (ProÁrbol) (+) Supervivencia árboles (%) Superficie Reforestada superviviente equivalente (+) Superficie Deforestada por año (-) Superficie Deforestada por cambio de tipo de suelo por año (-) Superficie Afectada por incendios por año (-) Total de pérdida de masa forestal anual Universidad Politécnica de Cataluña

Cantidad 226,838.0 ¿ 57.5%? 130,431.9 155,000.0 13,246.0 12,531.0 -50,345.2

Unidad ha % ha ha ha ha ha

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Se pierde entre 0.15% y 0.5% de bosques al año.

Viabilidad = nula

Sin considerar la tala ilegal

Jorge Pablo Segarra I.

15|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

ALUMINIO 1°

152,356 1.9 ton 289,477 45.7 ha ton de aluminio 1° por año aprox., destinado a la industria de la construcción en México.

de lodos rojos son generados por cada ton de aluminio 1° producido, y se almacenan en balsas para que se sequen.

ton de lodos rojos generados por el consumo en la construcción en México, dejando zonas no aptas para edificación y cultivo.

de sup. terrestre son afectadas cada año por la producción de aluminio1° para la construcción en México.

El reciclaje evita consumo y emisión de (por ton): - 4 ton. bauxita. - 91,200 l agua. - 14,630 kWh energía. - 350 kg desechos sólidos. - Emisión contaminantes.

Incremento en la erosión. Afectación de hidrología. Contaminación acústica.

Deforestación limitada.

Viabilidad = no por sí sola, imperativo completar el Ciclo de Vida. Fuente imágenes: Bauxiet Instituut Suriname. Environmental issues related to bauxite mining and processing. With emphasis on biodiversity and water. Suriname

Universidad Politécnica de Cataluña

Destrucción del hábitat. Contaminación del agua. Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Jorge Pablo Segarra I.

16|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

ALUMINIO 2°

115 mdlls 2-5% se gastan aprox., en la prestación del servicio de gestión de los residuos sólidos urbanos.

600 ton 240 ton/día 78,840

de los materiales reciclables en forma de residuos urbanos en México se aprovechan. La LGPGIRS-2004 lo regula.

La separación aporta 2.5% de la separación de residuos de los rellenos sanitarios.

Fuente: http://www.sinembargo.mx/11-01-2012/116536

Recogida selectiva de RSU en España (concesión y automatización).

Fuente: UPC. 2005. Gestión de los residuos urbanos. Barcelona: Treballs Gràfics, SA

Universidad Politécnica de Cataluña

de desechos de aluminio generados al día en la Cd. de México, lo que representa el 5% de los residuos urbanos de la Ciudad.

Recolección y preseparación de residuos en México aporta 7% extra

Fuente: http://www.unionguanajuato.mx/articulo/2014/03/31/gobierno/leon/concesionarios-suspenden-recoleccion-de-basura-en-leon

Otras medidas: 1. Mejorar gestión de RSU según dictamen de GTZ (Alemania) y SEMARNAT. 2. Subsidio del Gobierno para la instalación de plantas de reciclaje. 3. Mecanización de separación de RSU. 4. Máquinas automáticas de acopio (Alemania). 5. Concesión de gestión de los RSU. 6. Fomentar el reciclaje en el sector privado.

de latas de aluminio se consumen en la Cd. de México del cual se recolecta el 97%.

ton neto de aluminio 2° podrían producirse al año solo de latas, lo que representa el 28% del consumo total anual.

La lata tiene la vida útil más corta, por lo que es la más conveniente para ser reciclada

México no cuenta con la capacidad de reciclar todo el aluminio desechado diariamente.

Problema: “voluntarismo” en la separación primaria de los residuos sólidos.

Se exporta el 50% aprox. de los residuos de aluminio a E.U.A.

Viabilidad= México, al no contar con la materia prima ni tener sitios de vertido adecuados y suficientes, el reciclaje es viable y beneficioso. Generar un mercado creciente y evitar: - Gastos elevados en productos de importación y transporte interno. - Consumos elevados de recursos naturales en combustibles fósiles y materias primas. - Prolongar la vida útil de los rellenos sanitarios.

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

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17|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

PROPUESTA Método de Conversión Directa de M. Samuel

Consumo energético del Al. 2° sinterizado

Emisiones de CO2 del Al. 2° sinterizado 0%

0%

30 kWh/ton

7% 0

consumo energético necesario para la producción de una ton de aluminio 2° extruido a través de la sinterización.

4% 1%

%

Al. 2° sint.

93%

Transformación materia prima Manufactura ventana Transporte a manufactura y final Colocación

Al. 2° sint.

95%

Transformación materia prima Manufactura ventana Transporte a manufactura y final Colocación

Chatarra Compactación

Comparación del consumo energético y emisiones de CO2 de los distintos materiales en la producción de una carpintería de ventana.

Pulverización 160.0

Separación de partículas (Fe)

140.0 120.0

Limpieza 100.0

Refundición

80.0

10%

Tochos 60.0

Mezclado (aditivos) 40.0

Compactación en frío Precalentado y Extrusión

55%

0.0

Sinterización Residuos

20.0

Producto extruido

Universidad Politécnica de Cataluña

Madera (Durango)

Madera (Oaxaca)

Aluminio 1° (E.U.A)

Aluminio 1° (China)

Consumo energéƟco (kWh/ventana)

Máster “Arquitectura, Energía y Medio Ambiente”

Aluminio 2° Aluminio híbrido Aluminio sint. (Mty) (EUA.Mty) (EUA-Mty)

Emisiones (kgCO2/ventana)

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18|20

Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

Al. 2°

PROPUESTA Comparación consumo energético por ventana transportada con cambio de transporte a ferrocarril: 8.00 7.00

Propuesta de instalación de plantas de reciclado en el país:

6.00 kWh/ventana

5.00

Eagle Pass

57%

62%

4.00

63%

3.00

90%

68%

2.00 1.00 0.00

Durango

Oaxaca (Madera)

Monterrey

Durango (Madera)

E.U.A (Al. 1°)

C. energéƟco (original)

China (Al. 1°)

Querétaro E.U.A-Mty. (Al. 2°) (Al. híbrido)

C. energéƟco (tracción diesel)

C. energéƟco (tracción eléctrica)

Comparación emisiones CO2 por ventana transportada con cambio de transporte a ferrocarril:

Querétaro Cd. de México

1.80 1.60

División del país por zonas estratégicas: 1. Nor-oeste (26,023,616 hab.) 2. Nor-este (13,255,921 hab.) 3. Centro (58,116,260 hab.) 4. Sur (14,940,741 hab.) Vías de ferrocarril de uso Vías de ferrocarril Ciudad de México Estado productor de aluminio 2°

Oaxaca

1.40 kgCO2/ventana

Lázaro Cárdenas

1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 Oaxaca (Madera)

Durango (Madera)

Emisiones CO2 (original)

E.U.A (Al. 1°)

China (Al. 1°)

Emisiones CO2 (tracción diesel)

Querétaro (Al. 2°)

E.U.A-Mty. (Al. híbrido)

Emisiones CO2 (tracción eléctrica)

Nota: el Al. 2° ya no provendría de Monterrey, sino de Querétaro. Universidad Politécnica de Cataluña

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Introducción

Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

CONCLUSIÓN Comparación consumo energético por carpintería de ventana considerando propuestas sugeridas: 160.0 140.0

24%

Manufactura de ventana

kWh/ventana

120.0

Transformación de materia prima

Transporte a manufactura y final

100.0 80.0 60.0

87%

78%

40.0

Colocación

El reciclaje implica un menor impacto: - Ambiental. - Social. - Económico.

90%

20.0

19%

0.0 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Madera (Dgo.) Madera (Oax.) Al. 1° (E.U.A)

Al. 1° (China)

Al. 2° (Qro)

Al. híbrido (EUA-Mty)

Al. 2° sinterizado

Comparación emisiones de CO2 por carpintería de ventana considerando propuestas sugeridas: 40.0

Transformación de materia prima

35.0

Transporte a manufactura y final

30.0

Colocación

kgCO2/ventana

Manufactura de ventana

22%

25.0 20.0 15.0

92%

72% 83%

10.0 5.0

63%

0.0 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Orig. P.1 P.2 Madera (Dgo.) Madera (Oax.) Al. 1° (E.U.A)

Universidad Politécnica de Cataluña

Al. 1° (China)

Al. 2° (Qro)

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Al. híbrido (EUA-Mty)

Al. 2° sinterizado

Mejorar proceso de manufactura.

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Estudio

Madera

Al. 1°

Al. 2°

Transporte Resultados Viabilidad Conclusión

GRACIAS

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