Análisis de Ciclo de Vida en la fabricación de concentrador solar para producción de polines de polietileno alta densidad reciclado
Life Cycle Analysis of solar concentrator manufacturing for the production of poles made from recycled high-density polyethylene
DOI:
https://doi.org/10.56712/latam.v6i4.4454Palabras clave:
reciclaje, análisis de ciclo de vida, energías renovables, impacto ambiental, economía circularResumen
El presente trabajo evalúa y analiza los impactos—ambientales, salud humana y agotamiento de recursos— generados a través de un enfoque teórico-metodológico a partir de la fabricación de un concentrador solar cilíndrico parabólico (cscp) para la producción de polines de polietileno de alta densidad (PEAD) reciclado. Utilizando la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) específicamente para cuantificar las emisiones de gases de efecto invernadero junto con el consumo energético en la fase de manufactura y se recurre a la teoría fundamentada (tf) como enfoque cualitativo complementario para identificar, codificar y categorizar los impactos ambientales observados, generando un modelo interpretativo a partir de los resultados cuantitativos del ACV. Los resultados tras analizar cada uno de los componentes del cscp muestran que el Acero de baja aleación junto con el Aluminio son los materiales con mayor contribución a la categoría de Calentamiento Global y al Agotamiento de recursos fósiles, representando más del 90% de las emisiones de CO₂eq, mientras que la categoría de Toxicidad humana está dominada por el Acero cromado y el Acero de baja aleación. La implementación del cscp resulta una excelente oportunidad para reducir significativamente los impactos en el reciclado de termoplásticos, en comparación con tecnologías convencionales basadas en fuentes fósiles, su fabricación aún depende de materiales con una alta carga ambiental. Estos hallazgos refuerzan la importancia de adoptar estrategias de economía circular y tecnologías renovables en la reutilización de plásticos reciclados, promoviendo un equilibrio entre sostenibilidad ambiental y eficiencia industrial.
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Citas
Ajbar, W. (2019). Sistema de concentradores solares de canal parabólico para la generación de calor de proceso: diseño, construcción y modelado matemático. (Tesis de maestría). Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Recuperado de: https://riaa.uaem.mx/xmlui/bitstream/handle/20.500.12055/614/AAXWXS07T.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Diciembre de 2024.
Alevizos, V., Georgousis, I., y Kapodistria, A. (2023). Toward Climate Neutrality: A Comprehensive Overview of Sustainable Operations Management, Optimization, and Wastewater Treatment Methods. Pollutants, 3(4), pp. 521-543. DOI: 10.3390/pollutants3040036
Almaraz A., y Vitaliano, V. (2020). Análisis de eficiencia térmica del calentamiento solar de aire mediante un concentrador de canal parabólico como sistema auxiliar en el proceso de secado. (Tesis de maestría). Instituto Politécnico Nacional. http://literatura.ciidiroaxaca.ipn.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/LITER_CIIDIROAX/500/Almaraz%20Almaraz%2c%20V.%20V.%20%282020%29.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Marzo de 2025.
Aranda Usón y Zalbaza Bribián, I. (2010). Ecodiseño y análisis de ciclo de vida (Serie Eficiencia Energética), (178), pp. 7-8. Prensas Universitarias de Zaragoza. ISBN: 978-84-92774-95-1.
Barrowclough, D., Deere, B., y Christen, J. (2020). United Nations Conference on Trade and Development. UNCTAD Research Paper No. 53. Recuperado de: https://unctad.org/system/files/official-document/ser-rp-2020d12_en.pdf. Marzo de 2025
Bataineh, K. M. (2020). Life-Cycle Assessment of Recycling Postconsumer High-Density Polyethylene and Polyethylene Terephthalate. Advances in Civil Engineering, 2020. DOI: 10.1155/2020/8905431
Brito R. J., Luna S. A., Hernández-Luna, G., J Romero, R., y García J. C. (2023). Análisis teórico de impactos ambientales en la producción de polines a partir de PEAD. Tendencias en energías Renovables y Sustentabilidad, 2(1), pp. 28–29. DOI: 10.56845/terys.v2i1.307
Cerdá, E., y Khalilova, A. (2016). Economía circular. Economía industrial, 401(3), pp. 11-20.Recuperado de: https://www.mintur.gob.es/Publicaciones/Publicacionesperiodicas/EconomiaIndustrial/RevistaEconomiaIndustrial/401/CERD%C3%81%20y%20KHALILOVA.pdf
Cetina-Quiñones, A., Bassam, A., Hernández-Chan, G., Benítez, J., Reyes, I., y Chávez, D. (2017). Modelación térmica de un colector solar de canal parabólico mediante el método de elementos finitos. Ingeniería, 21(1), pp.1-12. Recuperado de https://www.redalyc.org/pdf/467/46752305001.pdf. Mayo de 2025.
Cramer, W., G. W. Yohe, M. Auffhammer, C. Huggel, U. Molau, M. A. Solow, D. A. Stone y L. Tibig. (2014). Detección y atribución de los impactos observados. En: Cambio climático 2014: impactos, adaptación y vulnerabilidad. Parte A: Aspectos globales y sectoriales, pp. 979-1037. DOI: 10.1017/CBO9781107415379.023
Cruz M., González G., Licona M., Castro G., y Ramírez G. (2013). Propuesta de un prototipo de concentrador solar para la destilación de mezcal en la región mixteca oaxaqueña. TEMAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA, 16(49), 13-21. REPOSITORIO NACIONAL CONACYT. Recuperado de: http://repositorio.utm.mx:8080/jspui/handle/123456789/221. Enero de 2025.
Espinosa A., y García F. (2021). Amigos de la Tierra y Justicia Alimentaria. Plastívoros. La verdad sobre el ingrediente más tóxico de nuestra generación. Madrid. Recuperado de https://www.biodiversidadla.org/Documentos/Plastivoros-la-verdad-sobre-el-ingrediente-mas-toxico-de-nuestra-alimentacion. Enero de 2025.
Geyer, R., Jambeck, J. R., y Law, K. L. (2017). Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances, 3(7), e1700782. DOI: 10.1126/sciadv.1700782
Green Delta. (2022). Open LCA. https://www.openlca.org/. Marzo 2025
Hischier, R. Wager, P., y Eisenmenger, N. (2007). Implementation of Life Cycle Impact Assessment Methods: Ecotoxicity and Human Toxicity (ecoinvent report No. 13, v2.0). Swiss Centre for Life Cycle Inventories.
International Aluminum Institute. (2023). Recuperado de: https://international-aluminium.org/ Mayo de 2025
Ioshikhes, B., Frank, M., y Weigold, M. (2024). A systematic review of expert systems for improving energy efficiency in the manufacturing industry. Energies, 17(19), pp. 4780. DOI: 10.3390/en17194780
Kalogirou, S. (2004). Solar thermal collectors and applications. Progress in energy and combustion science, 30(3), pp. 231-295. DOI: 10.1016/j.pecs.2004.02.001
Majid, M. y Kumar, C. (2020). Renewable energy for sustainable development in India: current status, future prospects, challenges, employment, and investment opportunities. Energy, Sustainability and Society, 10(1), pp.1-36.
Molina, M., Sarukhán, J., y Carabias, J. (2017). El cambio climático: causas, efectos y soluciones. Fondo de Cultura Económica.
Naciones Unidas. (2022). Lo que necesitas saber sobre la resolución de contaminación plástica. Recuperado de: https://www.unep.org/news-and-stories/story/what-you-need-know-about-plastic-pollution-resolution. Marzo de 2025
Ordaz F., A. (2013). Estudio teórico-experimental de la transferencia de calor en transición de fases (líquido-vapor) en un sistema de calentamiento solar de agua. (Tesis de Doctorado). Universidad Nacional Autónoma de México, México. Recuperado de: https://repositorio.unam.mx/contenidos/78405. Marzo de 2025
Our World in Data. (2025). Recuperado de: https://ourworldindata.org/grapher/ghg-emissions-by-sector?showSelectionOnlyInTable=1https://ourworldindata.org/grapher/ghg-emissions-by-sector?showSelectionOnlyInTable=1. Marzo de 2025
Our World in Data b. (2025). Recuperado de: https://ourworldindata.org/grapher/temperature-anomaly. Marzo de 2025.
Paredes V. (2012). Diseño de captador solar cilíndrico parabólico para aplicaciones rurales en Paraguay. (Tesis de Licenciatura). Universidad Politécnica de Madrid. Recuperado de: https://oa.upm.es/14011/1/PFC_CARMEN_PAREDES_VELASCO.pdf. Marzo de 2025.
Rivas-Cantos, E., Morejón, P., y San Andrés-Zevallos, G. (2024). Matriz de polímeros reciclados industriales, propuesta de aplicación en la construcción: Portoviejo y Medellín. Revista San Gregorio, 1(60), pp. 71–79. DOI: 10.36097/rsan.v1i60.2924
Royer S-J., Ferrón S., Wilson S.T., Karl D.M. (2018). Production of methane and ethylene from plastic in the environment. PLoS ONE13(8). DOI: 10.1371/journal.pone.0200574
Uvidia Zambrano, K. Y. (2020). Análisis de la dinámica espacio temporal del índice de vegetación de diferencia normalizada (ndvi) y su relación con patrones climáticos globales en el páramo ecuatorial entre el año 2001 y 2018 (Tesis de Licenciatura, Quito, 2020).
Venega Reyes, E. (2013). Diseño, construcción y evaluación de un arreglo de Concentradores de Canal Parabólico para Calor de Proceso. (Tesis de Doctorado). Universidad Nacional Autónoma de México, México. Recuperado de: https://hdl.handle.net/20.500.14330/TES01000690840. Enero de 2025.
Zaar, M. H. (2021). 250. Cambio climático antropogénico y decrecimiento. Ar@ cne. Revista Electrónica de Recursos en Internet sobre Geografía y Ciencias Sociales, 25. DOI:10.1344/ara2021.250.33232
