estrategias De ecodiseño PaRa PRoDuCToS CeRáMiCoS

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1 estrategias De ecodiseño PaRa PRoDuCToS CeRáMiCoS

2 ecodiseño 2011

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5 índice 1. Introducción 2. Procesos de fabricación de productos cerámicos 3. Estrategias de ecodiseño aplicables a productos cerámicos 4. Consideraciones clave en la aplicación de criterios 5. Bibliografía / Glosario de términos

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7 1 introducción 7 La realización de la evaluación ambiental de cualquier producto a lo largo de su ciclo de vida, permite la identificación de todos aquellos aspectos ambientales más importantes y, en ocasiones de forma espontánea, pueden surgir ideas de mejora que permitan reducir el impacto ambiental identificado. Sin embargo, este proceso de generación de ideas sería incompleto si se basa únicamente en los resultados obtenidos de forma espontánea de la evaluación ambiental; para un análisis de mayor calado o profundidad, es necesario replantear el producto y su función en su conjunto, de forma que se puedan desarrollar más soluciones de diseño que reduzcan potencialmente la carga ambiental.

8 En este sentido, se han desarrollado las llamadas estrategias o principios de ecodiseño. Existen diferentes clasificaciones, pero las siguientes 8 estrategias de ecodiseño, son las que atendiendo a la bibliografía consultada se encuentran muy difundidas y ampliamente adoptadas: Desarrollo de nuevos conceptos Selección de materiales de menor impacto Reducción del uso de los materiales Reducción del impacto ambiental de la producción Fomento del embalaje y de la logística respetuosos con el ambiente Reducción del impacto ambiental en la fase de uso Aumento de la durabilidad del producto Optimización del sistema de fin de vida Estas estrategias genéricas pueden desplegarse en diferentes criterios o medidas, que se pueden utilizar también como una lista de comprobación para la evaluación cualitativa del perfil ambiental de un producto. En el apartado 3 del presente informe, se detallan dichos criterios y medidas, considerando las características de los productos cerámicos. Aunque estas estrategias y criterios o medidas son recomendaciones basándose en las mejores prácticas de la industria cerámica, el equipo de ecodiseño no se debe limitar únicamente a las aquí presentadas; sino que debe ser capaz de innovar y encontrar otras ideas y soluciones. La aplicación de las estrategias de ecodiseño en los productos cerámicos, para la generación de ideas y/o la evaluación ambiental cualitativa del resultado final 8 A continuación, en la Tabla 1, se adjuntan las estrategias de ecodiseño y medidas o criterios asociados considerando la casuística del sector cerámico.

9 Estrategias de Desarrollo de nuevos conceptos 1 Selección de materiales de menor impacto 2 Reducción del uso de los materiales 3.Reducción del impacto ambiental de la producción 4 Fomento del embalaje y de la logística respetuosos con el medio ambiente 5 Reducción del impacto ambiental en la fase de uso 6 Aumento de la durabilidad del producto 7 Optimización del sistema de fin de vida Medidas o criterios asociados Necesidades y expectativas del consumidor/ integración de las funciones Desmaterialización: de productos a servicios Sistema de producto Criterio 1.1: Evitar las sustancias peligrosas en los procesos de esmaltado y decoración Criterio 1.2: Evitar otras sustancias peligrosas en el producto Criterio 1.3: Utilizar recursos suficientemente disponibles Criterio 1.4: Utilizar recursos renovables Criterio 1.5: Utilizar materias primas locales Criterio 2.1: Optimización de la forma, formato y/o peso de los productos Criterio 2.2: Difusión en cascada de los recursos Criterio 2.3: Calidad adecuada de las materias primas Criterio 2.4: Optimización de los materiales de los esmaltes y de la decoración Criterio 2.5: Reducción del uso de los moldes de yeso Criterio 2.6: Uso de materiales reciclados dentro de la empresa Criterio 2.7: Uso de materiales reciclados procedentes de fuentes externas Criterio 2.8: Uso de materiales reciclables Criterio 3.1: Reducción del consumo energético en el proceso de cocción Criterio 3.2: Reducción del consumo energético en los otros procesos de producción Criterio 3.3: Reducción de las emisiones atmosféricas Criterio 3.4: Valorización de los residuos de producción Criterio 3.5: Prevención de residuos Criterio 4.1: Evitar o minimizar el embalaje Criterio 4.2: Sistema de envase retornable Criterio 4.3: Sistema de envase reutilizable Criterio 4.4: Evitar el uso de sustancias perjudiciales Criterio 4.5: Uso de materiales reciclables en el embalaje Criterio 4.6: Uso de materiales reciclados Criterio 4.7: Uso de materiales biodegradables Criterio 4.8: Optimización del transporte Criterio 4.9: Uso embalaje estándar Criterio 4.10: Información sobre la gestión de residuos del embalaje Criterio 5.1: Reducción del consumo indirecto de energía Criterio 5.2: Reducción del consumo indirecto de agua Criterio 5.3: Reducción del impacto ambiental de la limpieza y del lavado Criterio 6.1: Reducción del desgaste o cualquier otra pérdida de propiedades Criterio 6.2: Reposición de las piezas cerámicas Criterio 6.4: Diseño intemporal Criterio 6.5: Fuerte relación producto-usuario Criterio 7.1: Selección y variedad de los materiales para el reciclado fácil Criterio 7.2: Desmontaje fácil Criterio 7.3: Marcado de los materiales para el reciclado 9

10 Para facilitar la comprensión e identificación de las medidas propuestas para los productos cerámicos de la tabla 1, en el capítulo 2 del presente documento se resume muy brevemente los diferentes procesos de fabricación de productos cerámicos. Tal y como se ha citado al inicio de la introducción las estrategias de ecodiseño pueden plantearse como consecuencia de un análisis ambiental al ciclo de vida de un producto, de ahí que se de una conexión entre las estrategias de ecodiseño y las cinco fases principales del ciclo de vida (desarrollo del concepto del producto y diseño, extracción y suministro de materias primas, fabricación del producto, distribución, uso y mantenimiento y gestión del fin de vida). La siguiente figura muestra esta relación de forma simplificada, ya que solo se han incluida aquellas relaciones principales. 10 Figura 1. Relación entre las estrategias de ecodiseño y el ciclo de vida del producto. Fuente: Adaptado de Brezet y van Hemel, 1997

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13 2 PRoCeSoS De FaBRiCaCióN De PRoDuCToS CeRáMiCoS 13 A continuación, pasa a describirse brevemente aquellos productos cerámicos de interés para el objeto del presente documento. Por razones obvias, todos los productos considerados son conformados, dentro de este grupo, básicamente se contemplan los siguientes: baldosas, productos de cerámica estructural, porcelana y loza y refractarios. Evidentemente, existen otros tipos de productos cerámicos, pero en España actualmente son minoritarios. En la tabla 2, se resumen los distintos tipos de productos cerámicos acabados, indicando sus principales características.

14 Tipo de producto Porosidad Soporte Coloración Esmalte Azulejo Poroso Rojo o blanco Si Gres esmaltado No poroso Rojo o blanco Si Gres porcelánico No poroso Blanco o coloreado Opcional Cerámica estructural Poroso Rojo Opcional Sanitario No poroso Blanco Si Vajilla No poroso Blanco Si Cerámica decorativa Poroso o No Rojo o blanco Si Refractarios Poroso o No Variable No Tabla 2. Tipos de productos cerámicos fabricados. Baldosas cerámicas El uso de baldosas cerámicas como revestimiento de paredes o como pavimento, tradicionalmente ha dependido de sus características técnicas, aunque también depende de sus características estéticas. Las baldosas de elevada porosidad (10 18%), suelen ser empleadas para revestimientos de paredes. A este producto se le conoce con el nombre de azulejo, mientras que las baldosas con soporte de baja porosidad (<3%), se destinan normalmente a pavimentos, a estos últimos se les denomina pavimento de gres o simplemente gres. Debido a la necesidad de obtener productos con mejores prestaciones técnicas (resistencia mecánica, a la abrasión, a la helada y baja porosidad), en su momento se desarrolló un tipo de producto denominado gres porcelánico, caracterizado por ser de baja porosidad (absorción de agua < 0,5%). Cerámica estructural 14 Bajo la denominación de cerámica estructural se incluyen fundamentalmente materiales cerámicos que entran a formar parte de la estructura de las edificaciones como ladrillos, tejas, bloques, bovedillas, ladrillo caravista, tableros, etc., aunque en ocasiones se suelen incluir bajo esta denominación algunos tipos de baldosas cerámicas de pavimento no esmaltado tipo baldosín catalán o gres rústico tipo spalplatten, así como productos refractarios. Los productos para pavimento, desde el punto de vista de su uso, deberían incluirse en el grupo de baldosas cerámicas, pero dado que se suelen conformar por extrusión, desde el punto de vista del proceso de fabricación, están más próximos a los productos de cerámica estructural propiamente dichos, y con frecuencia se incluyen en este grupo. A los productos incluidos dentro del grupo de cerámica estructural, según la bibliografía consultada, también se les denomina productos de arcilla cocida,

15 productos cerámicos de construcción, o simplemente tejas y ladrillos utilizándose estos términos indistintamente con el término cerámica estructural para referirse al mismo grupo de productos. Productos de porcelana y loza El término porcelana hace referencia a productos completamente vitrificados, con porosidad abierta prácticamente nula, elevada blancura y un grado de translucidez variable. La clasificación de estos productos se suele realizar esencialmente teniendo en cuenta su funcionalidad, ya que las composiciones empleadas, aunque ciertamente similares entre sí, se formulan en base a las prestaciones requeridas en su utilización. Productos refractarios Un material se dice refractario si su punto de reblandecimiento, determinado según la norma DIN51060, es de al menos 1520ºC. Se trata de productos que se utilizan en aplicaciones a alta temperatura. Los refractarios abarcan un gran abanico de productos tanto conformados como no conformados que pueden incluirse tanto en el grupo de cerámicas tradicionales como en el grupo de cerámicas técnicas. La clasificación usual de los refractarios comerciales los divide en ácidos, básicos y neutros, aunque en muchos casos no se puede hacer una distinción exacta. Asimismo, también pueden clasificarse atendiendo al componente principal (aluminosos, silíceos, magnésicos, etc.) Procesos de fabricación El proceso de fabricación de productos cerámicos tradicionales conformados, se desarrolla normalmente en varias fases sucesivas: 15 Preparación de las materias primas. Esta preparación puede realizarse básicamente de dos formas: por molienda en seco o por molienda en húmedo. Conformado de la pieza. Los procedimientos de conformado más habituales son el prensado, la extrusión y el colado (en baldosas cerámicas este proceso sólo se utiliza para fabricar piezas especiales). Secado. Para eliminar el agua necesaria para el conformado de piezas, antes de la etapa de esmaltado y /o cocción. Esmaltado. Esta fase se llevará a cabo en función de que el producto

16 a fabricar sea esmaltado o no. Así mismo, dependiendo de que éste se fabrique por un procedimiento de monococción o bicocción, la secuencia de las etapas de esmaltado y cocción será distinta. Cocción. Para desarrollar la cocción, los hornos más utilizados son hornos túnel (ciclos superiores a 24 horas) y hornos de rodillos (ciclos sobre 1 hora). El producto puede someterse a una (monococción) o varias cocciones (bicocción, tercer fuego, etc.). Clasificación y embalaje. Previamente al embalaje, las piezas se controlan visualmente o de forma automática para detectar los posibles defectos y clasificarlas según categorías comerciales. En algunos casos puede resultar interesante restaurar los defectos (si es posible) mediante una cocción adicional. En la Figura 2, se muestra un esquema general del procesado de los principales productos cerámicos conformados: 16

17 Preparación de materias primas El proceso cerámico se inicia con la selección de las materias primas que deben formar parte de la composición de partida. En los productos cerámicos denominados tradicionales, las materias primas utilizadas son fundamentalmente: arcillas (que pueden ser de coloración roja o de coloración blanca), caolines, feldespatos, cuarzo, carbonatos y otras de carácter minoritario que dependerán del tipo de producto fabricado. En la industria cerámica tradicional, las materias primas se suelen utilizar, por lo general, tal y como se extraen de la mina o cantera o después de someterlas a un mínimo tratamiento. El transporte de las materias primas desde las minas a los centros de producción se realiza mayoritariamente por carretera (materias primas nacionales). En el caso de que se trate de materias primas de importación, éstas suelen transportarse en barco y posteriormente hasta el centro de producción por carretera. El origen natural de las materias primas exige, en la mayoría de los casos, una homogeneización previa que asegure la continuidad de sus características. Por ello, una vez llegan al centro de producción, éstas son depositadas en cúmulos o montones, que pueden estar a cielo abierto o total o parcialmente cubiertos, donde se homogeneizan y se secan parcialmente. El proceso de preparación de la pasta se inicia con una molturación, que puede ser por vía seca o vía húmeda. En general, el material molturado vía seca se alimenta junto con agua a una amasadora, de la cual se obtiene una pasta bastante uniforme, para proceder al conformado de las piezas. Éste es el procedimiento habitual en cerámica estructural. En caso de que las piezas deban conformarse por colado, la barbotina resultante de la molienda en húmedo puede acondicionarse directamente para proceder a esta operación. Si no es el caso, el contenido en agua de la barbotina se reduce por secado por atomización o filtroprensado, según el método de conformado utilizado. En el secado por atomización, de gran implantación en las empresas fabricantes de baldosas cerámicas, la barbotina pulverizada en finas gotas, entra en contacto con una corriente de aire caliente para obtener un producto sólido granular, con forma y tamaño muy adecuados para prensado. 17 Conformado de las piezas Este proceso presenta ciertas diferencias en función de la forma geométrica o del aspecto final del producto que se desee obtener. En el caso de productos de cerámica estructural el sistema de conformado de piezas más habitual es el de extrusión, en el caso de las baldosas cerámicas el proceso de conformado se realiza de forma habitual por prensado uniaxial en semiseco (5 8% de humedad en base seca), aunque en algunos casos se moldea por extrusión. Las piezas de porcelana de mesa presentan un menor grado de simetría que las baldosas cerámicas por lo que se emplea el prensado isostático, es decir, la

18 presión aplicada tiene la misma magnitud en todas las direcciones.los ladrillos refractarios se suelen conformar por prensado, tanto uniaxial como isostático. El método de moldeo utilizado mayoritariamente en cerámica decorativa es el colado en escayola. En sanitarios, aunque se mantiene el procedimiento tradicional de colado con molde de yeso, se ha introducido en los últimos años el colado a presión con molde de resina. Secado Este proceso es necesario para reducir el contenido en humedad lo suficiente para que la operación posterior de cocción o esmaltado se desarrolle adecuadamente. Se utilizan muchos tipos de secaderos: continuos, discontinuos o semicontinuos, con tiempos de secado muy variables. La temperatura máxima de secado depende mucho del tipo de secadero y de la fuente de energía, pero suele oscilar entre 100 y 200ºC. Esmaltado El esmaltado consiste en la aplicación por distintos métodos de una o varias capas de vidriado, que cubren la superficie de la pieza. Este tratamiento, se realiza para conferir al producto cocido una serie de propiedades técnicas y estéticas, como impermeabilidad, facilidad de limpieza, brillo, color, textura y resistencia química y mecánica. Los esmaltes pueden estar compuestos por fritas y material no fritado. Una frita cerámica es un material de naturaleza vítrea preparado por fusión a temperaturas elevadas (del orden de ºC), a partir de una mezcla de materias primas de naturaleza cristalina, y subsiguiente enfriamiento brusco con aire o agua. La utilización de fritas presenta ciertas ventajas frente al empleo de materias primas sin fritar, para una composición química dada. Ventajas del uso de materias primas fritadas 18 Insolubilización de algunos elementos químicos. Disminución de la toxicidad: el vidrio obtenido, por su tamaño y estructura, tiene menor tendencia a la formación de polvo ambiental que las materias primas de las que proviene, disminuyendo de esta forma el peligro asociado a su toxicidad. Ampliación del intervalo de temperaturas de trabajo del esmalte, debido a que no poseen puntos definidos de fusión. Utilización de ciclos rápidos de cocción. Los esmaltes fritados alcanzan las propiedades requeridas con menores tiempos y temperaturas de cocción respecto a los no fritados.

19 El proceso de preparación de esmaltes consiste normalmente en someter a los componentes del esmalte y los aditivos a una fase de molienda, en molino de bolas de alúmina, hasta obtener una suspensión acuosa cuyas características dependen del método de aplicación que se vaya a utilizar. Los métodos de aplicación de esmaltes más usuales en baldosas cerámicas son mediante cortina o por pulverización, siendo este último también habitual en porcelana sanitaria y decorativa. En porcelana de mesa, y en ocasiones también en porcelana decorativa, el esmalte se deposita por inmersión de la pieza en la suspensión de esmalte. Sobre la capa de esmalte base, con frecuencia se realizan una serie de decoraciones mediante diferentes técnicas, siendo las más habituales serigrafía, huecograbado, flexografía, mediante calcas o por inyección de tinta; además de la decoración manual todavía presente en algunos subsectores. Cocción Dependiendo de la tipología del producto y del acabado deseado se pueden realizar una o varias cocciones. En ocasiones se realiza una primera cocción, o bizcochado, del soporte o cuerpo de las piezas; para después proceder a una o varias cocciones adicionales del esmalte y de la posible decoración. Por el contrario, en la industria de baldosas cerámicas y de sanitarios está prácticamente generalizada la monococción, es decir, la cocción simultánea del soporte y los vidriados. Las etapas de cualquier curva de cocción son calentamiento o precalentamiento, cocción y enfriamiento. 19

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21 3 estrategias De ecodiseño en el SeCToR CeRáMiCo 21 Descritos los diferentes tipos de procesos y características de los principales productos cerámicos, a continuación se describen con ejemplos y mayor grado de detalle las diferentes estrategias de ecodiseño indicadas en la tabla.

22 3.1. Desarrollo de nuevos conceptos La primera estrategia se simboliza con porque es la estrategia más innovadora y de mayor envergadura, y puede llevar a descubrir una forma alternativa de satisfacer las necesidades de los usuarios. En este sentido, no está asociada a ninguna fase concreta del ciclo de vida, ya que cuestiona el producto y su función en conjunto. Es una estrategia compleja y, quizás, a la hora de aplicarla lo más sencillo es considerar el resto de estrategias en primer lugar y dejar esta al final; ya que tiene más sentido y de esa forma su aplicación es más fácil de entender. Sin embargo, en una sesión de brainstorming, es útil comenzar pensando fuera de la caja y esto es de lo que trata la Necesidades y expectativas del consumidor/ integración de las funciones En los países industrializados, la satisfacción de las necesidades y expectativas de los consumidores sigue asociándose sobre todo al aumento del uso de productos per capita, dando lugar a la creación continua de nuevas necesidades incluso donde, quizás, no existen. Hay oportunidades de invertir esta tendencia, al diseñar productos que realizan más funciones de un modo mejor y/o al evitar más necesidades. Un ejemplo es el concepto Del Congelador a la Mesa, donde el producto puede utilizarse para almacenar un alimento en el congelador y en la nevera, para luego cocinar el alimento en la microondas, el horno, y la estufa (con llama directa) y servirlo en la mesa. Un producto sustituye las funciones realizadas normalmente por tres productos diferentes (que requieren tres veces el número de operaciones de lavado). Otro ejemplo de la integración de las funciones sería las baldosas que eliminan los contaminantes en los ambientes exteriores, especialmente los óxidos de nitrógeno, con la utilización de la luz solar, la humedad y el dióxido de titanio que contiene dichos productos. 22 Desmaterialización: de productos a servicios La empresa puede satisfacer las expectativas de los consumidores de una manera más adecuada, al cambiar o reformular sus productos existentes, para integrar o reforzar el componente de servicio de los productos, o al favorecer la venta de los servicios proporcionados por los productos.

23 Un ejemplo de este planteamiento podría ser un servicio de alquiler de la vajilla de mesa para las ocasiones especiales. Esta opción de mejora supone que cuando varias personas hacen uso, de forma conjunta de un producto, sin poseerlo realmente, el producto se utilizar entonces más eficazmente. Otro caso sería el alquiler del pavimento, incluyendo los elementos como la instalación inicial del pavimento, la renovación o reposición de las baldosas, la flexibilidad de poder reconfigurar el esquema del interior y la responsabilidad de fin de vida de las baldosas utilizadas. Este servicio está ya disponible en los pavimentos blandos. Sistema de producto Dentro de la perspectiva de aumentar el valor de los productos, estos deben considerarse en el contexto del sistema global en el cual se encuentran. A veces un producto puede considerarse perjudicial en sí mismo, pero su comportamiento dentro del contexto del sistema puede aportar beneficios en función de la sostenibilidad y viceversa. Por lo tanto, hay que asegurarse que el desarrollo del producto esté asociado a todo el sistema en el cual el producto se vaya a utilizar. Un ejemplo es el proyecto de las tejas solares: el recubrimiento de las tejas con una película fotovoltaica para la generación de energía. 23 Figura 3 Fachada ventilada con paneles fotovoltaicos integrados, de TAU Cerámica.

24 3.2. Estrategia 1: Selección de materiales de menor impacto Uno de los aspectos a considerar en el diseño de productos cerámicos por sus implicaciones ambientales, es el uso de recursos naturales no renovables y con posibles problemas de escasez en un horizonte temporal medio-lejano y la utilización de determinadas materias primas, la gran mayoría son de uso minoritario, clasificadas como peligrosas. Por estas razones, sobre la base de los materiales utilizados en el producto de referencia y los procesos necesarios para su fabricación, se analiza la posibilidad de utilizar materiales alternativos con un menor impacto ambiental. Esta estrategias se puede completar con búsqueda de bases de datos de materiales alternativos, bolsas de subproductos, etc. Criterio 1.1: Evitar las sustancias peligrosas en los procesos de esmaltado y decoración Los componentes de los esmaltes o algunos pigmentos cerámicos, son materias primas que pueden estar clasificadas como peligrosas (1). Los esmaltes se componen de fritas, materias primas inorgánicas y pigmentos. A veces, el esmaltado no es necesario, dependiendo su necesidad de los requisitos estéticos del producto final. En las fritas, los elementos más peligrosos son los compuestos de plomo y boro y el cadmio, de modo que, siempre que sea posible, se deben utilizar fritas sin plomo o cadmio. Las materias primas inorgánicas de los productos cerámicos pueden agruparse en: Sustancias sin mayores preocupaciones (cuarzo, feldespato, caolín y talco, aunque algunas de ellas presentan un cierto riesgo de silicosis en su manipulación) y, Sustancias con requisitos de etiquetado. 24 Los diseñadores, en colaboración con los responsables para la selección de los materiales y los proveedores de las fritas y esmaltes, pueden establecer o realizar búsqueda de materias primas menos peligrosas para el proceso de decoración. La consulta de las fichas de seguridad de estos materiales, proporciona una información valiosa. Cabe señalar que esta información ha estado revisada y puesta al día debido a la entrada en vigor de la Directiva REACH (2), que pretende mejorar la protección de la salud humana y del ambiente a través de una mejor identificación, y con más antelación, de las propiedades intrínsecas de las sustancias químicas. Criterio 1.2: Evitar otras sustancias peligrosas en el producto Aparte de aquellas utilizadas en el esmaltado y la decoración, no hay otras materias primas de naturaleza peligrosa que se utilice en el proceso de fabricación de productos cerámicos. Sin embargo, en ocasiones, cuando se trata de productos multicomponente se pueden incorporar al producto cerámico en (1) Fuente: ANFFECC, CERAMICOLOR, EPSOM, VdMi, Ceramic Decorating materials: Aspects of product Stewardship. (2) Reglamento (CE) nº 1907/2006 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 18 de diciembre de 2006, relativo al registro, la evaluación, la autorización y la restricción de las sustancias y preparados químicos (REACH).

25 cuestión, partes elaboradas con materiales que no son cerámicos y, en este caso, el equipo de diseño debe conocer su peligrosidad (por ejemplo, el asa de una tetera o la base cromada de una fondue ) y evitarla en aquellos casos que sea posible, por ejemplo en este ultimo caso, una posible opción sería elegir elementos metálicos sin tratamiento superficial, como el acero inoxidable). Criterio 1.3: Utilizar recursos suficientemente disponibles Los recursos escasos son: Los recursos no renovables cuya abundancia se considera insuficiente con relación a su tasa de agotamiento Recursos renovables cuya tasa de explotación supera su tasa de renovación En cualquier caso, hay ventajas al considerar su sustitución por los recursos suficientemente disponibles siempre que existan alternativas económicamente viables. La arcilla es un material abundante, de modo que este aspecto llega a ser una cuestión a tener en cuenta para los productos cerámicos cuando otros materiales o algún elemento del producto son incorporados. Si el producto es monomatérico (solo cerámico) esta medida/criterio no se aplica. Criterio 1.4: Utilizar recursos renovables Un recurso natural es un recurso renovable cuando se sustituye por procesos naturales, con una tasa comparable o más rápida que su tasa de consumo, por los seres humanos. La radiación solar, las mareas, los vientos y la hidroelectricidad no están en ningún peligro de carencia en cuanto a su disponibilidad a largo plazo. Los recursos renovables pueden incluir también materias como la madera y la piel, si su cosecha se realiza de una manera sostenible. Las materias primas cerámicas no son renovables por naturaleza, el uso de recursos renovables es una opción a considerar en productos complejos o multicomponentes, en los cuales se utilizan otros materiales como: la madera, el corcho y otros. 25 Criterio 1.5: Uso de materias primas locales El origen de las materias primas es un factor importante debido a los impactos ambientales del transporte, es decir, aquellos relacionados con el consumo de combustibles fósiles y la emisión de gases de la combustión. Se debe dar preferencia a las materias primas locales, cuyo punto de extracción es próximo al de consumo.

26 3.3. Estrategia 2: Optimización del consumo de materias primas La reducción del uso de los materiales significa la menor cantidad de materias primasl, desarrollando diseños de producto racionalizados sin poner en peligro sus características funcionales. Esto incluye también la mejora de la eficiencia en el uso de los materiales y la reducción del uso de materiales vírgenes a través de actividades de valorización. Criterio 2.1: Optimización de la forma, formato y/o del peso de los productos La reducción de la necesidad de materias primas es una manera sencilla y directa de disminuir el impacto ambiental: es decir, menos recursos extraídos, menos residuos, menor consumo de combustible durante la cocción y secado, y reducción de la carga ambiental durante el transporte. Los productos a menudo, se diseñan deliberadamente para que pesen o sean grandes, con vistas a proyectar una imagen de alta calidad. Sin embargo, esto se puede alcanzar con otras técnicas: es decir, creando un diseño racionalizado pero fuerte. El ajuste de las dimensiones de los productos o de sus componentes a la verdadera función del producto dará lugar a un potencial de ahorro que se puede explorar con el ecodiseño. Un ejemplo acertado en este sentido ha sido el desarrollo de pavimentos cerámicos de pequeño espesor. Otro buen ejemplo es la producción de platos, fuentes, platillos, tarros, etc., con un grosor reducido, sin renunciar a su resistencia mecánica. Figura 4 Lámina cerámica por Revigres y Neoss Additives 26 En cuanto a la forma de la pieza cerámica, esta influye en las pérdidas en procesos de tratamiento mecánico si los hubiera (por ejemplo, etapa de pulido), la manipulación y desmoldeo, etc. Las formas más lineales, facilitan la producción a gran escala; con menos pérdidas, se generan menos residuos. Criterio 2.2: Difusión en cascada de los recursos La difusión en cascada de los recursos, la explotación secuencial de la capacidad máxima de un recurso durante su uso, es una de las maneras de mejorar la eficiencia en el uso de las materias primas. Esto significa, que el equipo de diseño debe considerar todas estas aplicaciones secuenciales cuando se dispone al diseño de un producto primario. Este método extiende la vida útil de un

27 recurso al utilizarlo en varias ocasiones. El aprovechamiento de los materiales y/o componentes para una segunda o más aplicaciones debe considerarse en el diseño del producto. Ejemplo: En la difusión en cascada del papel (para el embalaje), ciertos aditivos y tintas impiden la reutilización de las fibras en productos de mayor calidad. Criterio 2.3: Calidad adecuada de las materias primas La calidad de las materias primas debe ser adecuada a su función en el sistema de producto. Los materiales muy puros o de alta calidad no deben utilizarse en productos con requisitos de calidad más bajos. Ejemplo: La pureza o la uniformidad del color de las pastas para la producción de ladrillos no es una característica muy importante; por lo tanto, se pueden utilizar pastas de calidad más baja para ello, ahorrando pastas de calidad superior para propósitos más exigentes. Esta estrategia está ya muy optimizada en el subsector de cerámica estructural. Criterio 2.4: Optimización de los materiales de los esmaltes y de la decoración El esmalte se aplica para dar al producto cocido determinadas propiedades técnicas y estéticas, como la impermeabilidad, facilidad de limpieza, brillo, color, textura superficial y resistencia química y mecánica. 27 El esmaltado implica el consumo de materias primas y de agua. En los casos donde el proceso de esmaltado no puede evitarse (mientras mantengan una calidad técnica), la reducción de la zona esmaltada o el grosor de la capa de esmalte, permiten reducir el consumo de dichos materiales. Por ejemplo, en los productos ornamentales, el diseñador puede optar por no esmaltar (parte de) el producto.

28 Criterio 2.5: Reducción del uso de los moldes de yeso El consumo de los moldes de yeso puede reducirse mediante el diseño de producto: bien reduciendo el número de moldes necesarios para producir un producto o prolongando la vida útil de los moldes. Criterio 2.6: Uso de materiales reciclados dentro de la empresa El reciclado de los materiales dentro de la propia empresa puede ser una manera de ahorrar recursos naturales, disminuyendo el volumen de residuos de producción y reduciendo costes. Los materiales reciclados pueden, en cierta medida, sustituir a las materias primas, manteniendo una buena calidad. La mayoría de los sectores de la industria cerámica reciclan gran parte de los residuos generados en el propio proceso de fabricación, como por ejemplo, los restos del proceso de mecanización y acabado, y las bajas o artículos de calidad inadecuada en la fase de preparación de las materias primas. Otros ejemplos en la industria cerámica son: la valorización del agua residual (generada en las operaciones de limpieza, principalmente, en las secciones de preparación de esmalte y esmaltado) que permite en el caso de muchas empresas fabricantes de baldosas cerámicas el alcanzar vertido CERO, o la reutilización de los lodos de naturaleza cerámicas generados en las operaciones de limpieza de las secciones de preparación y aplicación de esmaltes. Normalmente, este fango o agua se reincorpora en el proceso de molturación en la fase de preparación de las materias primas que forman parte del soporte (plantas de secado por atomización o atomizadores). En este tipo de procesos de valorización no debe olvidarse otras implicaciones ambientales que puede conllevas este traslado de carga ambiental a otro medio, por ello es aconsejable, controlar las emisiones atmosféricas, ya que debido a la utilización de materiales reciclados en el producto la composición de estas puede verse afectada. Criterio 2.7: Uso de materiales reciclados procedentes de fuentes externas 28 El uso de materiales reciclados procedentes de fuentes externas representa también una opción para ahorrar recursos naturales y reducir costes, aunque el impacto ambiental y los costes de transporte pueden superar los beneficios ambientales que éstas actividades reportan. También, en este caso se deben controlar las emisiones atmosféricas, ya que debido a la utilización de materiales reciclados en el producto, éstas pueden verse afectadas de forma negativa. Sin embargo, es una opción a considerar. Un ejemplo es el uso del yeso de los moldes para la cerámica decorativa y las piezas de vajilla. El yeso, después de su uso, puede ser reciclado por el proveedor, quien recoge los moldes utilizados al entregar un nuevo lote de yeso. Los ejemplos de esta medida son la incorporación de los lodos del mármol y del granito generados en la industria de la piedra ornamental, y la incorporación de ladrillos y baldosas residuales procedentes de los derribos en las materias primas que forman parte del soporte cerámico de las baldosas, el uso de lodos de la

29 industria de pulpa y papel en el proceso de fabricación de los termobloques, etc. Criterio 2.8: Uso de materiales reciclables La selección de materiales reciclables en los productos cerámicos monomatéricos no es una opción para el equipo de diseño; por lo tanto, en este caso esta medida/criterio no es de aplicación. En el caso de productos complejos, la selección de otros materiales debe hacerse de tal manera que generen materiales reciclados de alta calidad. Con respecto a los metales, por ejemplo, el hierro y el acero son los materiales más reciclados del mundo, y entre los más fáciles de reprocesar, ya que pueden ser separados de forma magnética de la corriente de residuos. Por otra parte, el aluminio es uno de los materiales más eficientes y extensamente reciclados. En cuanto a los plásticos, los diseñadores deben evitar múltiples tipos de plásticos o elegir aquellos que son compatibles para el reciclado Estrategia 3: Reducir el impacto ambiental de la producción La aplicación de las buenas prácticas y/o la implementación de las identificadas como Mejores Técnicas Disponibles (más conocidas como MTDs (siglas en español) o BAT(siglas en ingles) en la industria cerámica, tiene un alto potencial de reducción de la carga ambiental del sector y existen varias referencias en esta materia como es el Documento de Referencia sobre las BAT aplicables a cerámica [7] y al vidrio [8]. Criterio 3.1: Reducción del consumo energético en el proceso de cocción El uso energético más importante en la fabricación cerámica es la energía térmica utilizada durante la fase de cocción: por ejemplo, representa alrededor del 55% del total de la energía térmica consumida en el proceso de fabricación cerámica, de modo que la empresa debe adoptar medidas para minimizar este consumo. El diseñador puede influir en los tiempos de cocción y fomentar la reducción del consumo de energía a través de la forma del producto y la disminución de su grosor y masa global, si es técnicamente viable. 29 En algunos casos, las decoraciones aplicadas después de la cocción (productos de doble cocción) requieren otro tratamiento térmico, de modo que el hecho de evitar este tipo de decoración llevará a una disminución del impacto ambiental y de los costes totales relacionados con el consumo energético.

30 Criterio 3.2: Reducción del consumo energético en los otros procesos de producción El uso de energía primaria en la fabricación cerámica se produce para la cocción en el horno pero, muchos procesos, como la preparación de las materias primas o el secado de los productos intermedios o de las piezas conformadas, también son muy intensivos en el uso de energía. El diseño de producto permite no solo influir en la necesidad y la duración de las operaciones de secado, sino también en el número de operaciones de acabado (que también consumen energía), influyendo de este modo en el consumo energético del proceso. Criterio 3.3: Reducción de las emisiones atmosféricas Siempre que sea posible, la empresa debe adoptar medidas para prevenir o minimizar las emisiones atmosféricas al exterior y las generadas en el ambiente interior de trabajo. Generalmente cualquier actividad industrial genera algún tipo de emisión cuyas principales características dependerán del tipo de proceso; en cuanto a la naturaleza de los contaminantes generados dependerá principalmente de si proceden de procesos de combustión o de sistemas de extracción de polvo. El diseño de producto puede influir en estos aspectos, a través de la reducción de los ciclos de cocción o la reducción del esmaltado según lo explicado en las listas de comprobación anteriores y en los procesos de fabricación. Por otra parte, la selección de los materiales influye en las emisiones atmosféricas durante la producción. Por ejemplo, la composición química de los materiales de decoración (esmaltes, pigmentos y otros) influirá en el perfil químico de las emisiones generadas durante el proceso de cocción; la introducción de materiales orgánicos en el soporte cerámico, tal como las fibras naturales, el polvo de corcho u otros, aunque aporten beneficios potenciales como un aumento de la porosidad, reducción del peso, etc., por otra parte, pueden conducir a la producción de COV y a la presencia de partículas en el proceso de cocción. 30 Criterio 3.4: Valorización de los residuos de producción La generación de algún residuo en el proceso de producción puede considerarse como la generación de un producto secundario, porque este puede aprovecharse de nuevo en el proceso como materia prima en las primeras fases (proceso de molturación). Esta estrategia no solo previene la eliminación de los residuos, sino permite también ahorrar los materiales de entrada y es un planteamiento muy extendido en la industria cerámica. Un ejemplo de este tipo de valorización son los lodos generados en las plantas de tratamiento de aguas residuales, que se pueden aprovechar para la producción dentro de la propia empresa o en otras empresas cerámicas.

31 Criterio 3.5: Prevención de residuos Se puede prevenir la generación de residuos en la producción cuando los productos se diseñan de tal manera que se evitan o se minimizan las pérdidas y los procesos de acabado. Por ejemplo, las formas más sencillas son preferibles a las formas complejas debido a las pérdidas de producción. Otro ejemplo, se refiere a los residuos de los moldes de yeso, uno de los tipos de residuos más importantes que se generan en la industria cerámica. El diseño del producto cerámico, puede influir de forma significativa en la cantidad y/o las dimensiones de los moldes de yeso necesarios para la producción Estrategia 4: Fomento del embalaje y de la logística respetuosos con el medio ambiente Esta estrategia debe asegurar que el producto se transporta desde la fábrica al minorista y al usuario de la manera más eficiente. Esto tiene que ver con el embalaje, el modo del transporte y la logística. Si un proyecto también incluye un análisis detallado del embalaje, el envase debe ser considerado como un producto en sí mismo, con su propio ciclo de vida. Criterio 4.1: Evitar o minimizar el embalaje En el ecodiseño, se cuestiona la necesidad de empaquetar siquiera. Los diseñadores deben considerar la función del envase y evitar, tanto como sea posible, el uso de materiales de embalaje así como la decoración y/o el etiquetado excesivo. 31 Por ejemplo, los productos individuales del hogar pueden venderse sin envase. En este caso, hace falta un envase especial para el transporte desde el productor al minorista, pero este puede ser integrado en un sistema reutilizable. El diseño de los productos cerámicos influye en la necesidad del envase. Por ejemplo, los juegos de vajilla apilable reducen la cantidad de embalaje necesaria. Por otra parte, la minimización de la relación peso/volumen reducirá la cantidad de material de embalaje requerida.

32 Criterio 4.2: Sistema de envase retornable Cuando no se puede evitar el embalaje, se debe considerar un sistema de envase retornable o reutilizable. Las empresas deben adoptar los envases de un solo uso únicamente cuando las anteriores opciones no son viables. En el caso del envase retornable, se trata de un sistema en el cual el envase se devuelve al productor para una nueva utilización con la misma u otra finalidad. Normalmente, el transporte es asegurado por el productor o por el distribuidor. Por ejemplo: los productos que se venden individualmente en los supermercados pueden tener un sistema de envase reutilizable, establecido entre el productor y el supermercado. Criterio 4.3: Sistema de envase reutilizable En este sistema, el envase está diseñado para ser utilizado de nuevo con la misma u otra finalidad, sin tener que ser devuelto al productor. En este caso, se debe fomentar el equilibrio entre la durabilidad del envase y el peso/volumen que permite la optimización del funcionamiento del sistema de distribución. Criterio 4.4: Evitar el uso de sustancias perjudiciales en el embalaje El diseñador debe usar preferentemente materiales de embalaje sin sustancias perjudiciales como las tintas de impresión, pegamentos, etc., puesto que, además de los impactos sobre la salud humana y el ambiente, su presencia dificulta el reciclado y la eliminación final adecuada. Criterio 4.5: Uso de materiales reciclables en el embalaje 32 Al seleccionar los materiales, los diseñadores deben preocuparse también por su potencial de reciclado. El uso de materiales reciclables en el embalaje es una estrategia complementaria al sistema del envase reutilizable y al uso de los materiales reciclados. Se debe preferir el uso de embalaje de un solo material, ya que facilita el proceso de reciclaje. Además la diversidad de colores en el envase no debe obstaculizar el proceso de reciclaje. Criterio 4.6: Uso de materiales reciclados Se deben utilizar, tanto como sea posible, materiales reciclados con una buena relación calidad/precio. El uso de materiales reciclados en el embalaje reducirá el impacto ambiental del producto porque ahorra recursos naturales. El hecho de que existe mayor demanda de fibras de papel reciclado de la que se ofrece, puede dificultar la implantación de este criterio.

33 Criterio 4.7: Uso de materiales biodegradables Si se seleccionan materiales biodegradables basados en los recursos renovables para el embalaje, el proceso de eliminación será entonces más fácil. Por ejemplo, el cartón sin recubrimiento con una impresión mínima es biodegradable. Criterio 4.8: Optimización del transporte Para poder optimizar el espacio sobre el palet durante el transporte de los productos, el dimensionado del producto más el embalaje debe de hacerse en función de un palet estándar. Criterio 4.9: Utilización de embalajes standard La diversidad de formatos de embalaje crea residuos y problemas de espacio e inventario para los productores de envases y los fabricantes de productos cerámicos. El diseñador debería escoger embalajes adecuadamente dimensionados. Criterio 4.10: Información sobre gestión de residuos de embalaje El objetivo de este criterio/medida es proporcionar información referida al final de vida del embalaje destinada al consumidor o usuario final. El equipo de diseño debe considerar toda la información que debe mostrarse en el embalaje para tal propósito (e.j. tipo de material, reciclaje, información sobre la eliminación, etc.) Estrategia 5: Reducción del impacto ambiental en la fase de uso Criterio 5.1: Reducción del consumo indirecto de energía 33 La legislación reciente en el UE y la creciente concienciación de los consumidores han potenciado el desarrollo de productos de eficiencia energética en el sector de la construcción. Los productos cerámicos, como los elementos estructurales, los revestimientos y pavimentos cerámicos, así como las fachadas cerámicas pueden tener un papel muy importante en el comportamiento energético de un edificio. Aunque el producto en sí mismo, por ejemplo un ladrillo, no consume energía durante el uso, éste si afecta el consumo de energía dentro del sistema de producto. En el diseño de este tipo de productos, el consumo de energía constituye un factor importante a abordar y una característica potencial clave en la valoración de los profesionales del sector de la edificación. Otro ejemplo, son las fachadas ventiladas, un método de revestimiento exterior del edificio que utiliza varios elementos, entre los cuales las baldosas cerámicas desempeñan un papel crítico. Las piezas cerámicas forman la cámara de aire ventilada

34 que permite el movimiento ascendente del aire, mejorando de este modo las prestaciones climáticas del edificio. Figura 5 Universidad Jaume I, Castellón. Por TAU Cerámica. Criterio 5.2: Reducción del consumo indirecto de agua Los aparatos sanitarios pueden diseñarse de tal manera que el consumo de agua se reduzca o que se aprovechen las aguas grises. Criterio 5.3: Reducción del impacto ambiental de la limpieza y del lavado La superficie, el material y la forma de un producto cerámico pueden tener un impacto directo en el proceso de limpieza. Si un producto es fácil de limpiar o de lavar, el consumo de agua y de los agentes de limpieza se reducen y el producto resulta más higiénico en el contacto con los alimentos, si este es el caso. 34 Por ejemplo, las baldosas porosas con superficies irregulares son muy difíciles de mantener limpias, especialmente al aire libre. Asimismo, las tazas con asas huecas o la vajilla en general, con curvas y formas complicadas, son muy difíciles de lavar.

35 Estrategia 6: Aumento de la durabilidad del producto El objetivo de esta estrategia es la prolongación de la vida útil técnica y estética del producto, de modo que se utilice durante un tiempo tan largo como sea posible. Los productos cerámicos son productos duraderos, pero se pueden conseguir mejoras, a este respecto, todavía mediante el diseño. Aunque esta estrategia puede parecer poco atractiva para las empresas, porque venderían menos, podría ser interesante y competitivo para ciertos tipos de productos y segmentos del mercado donde la alta calidad y la durabilidad son fuertes argumentos de ventas. Criterio 6.1: Reducción del desgaste o cualquier otra pérdida de propiedades El diseño de producto debe prestar atención a la minimización del desgaste de los productos. La consideración del uso de materiales más resistentes y de estructuras más resistentes puede aumentar la vida útil del producto. Los productos cerámicos son muy resistentes al desgaste, pero en el caso de los productos complejos, los diseñadores deben conocer la vida útil técnica de los otros materiales utilizados (por ejemplo, metal, madera y otros elementos utilizados en cerámica de mesa), para no reducir la vida útil técnica del producto en su conjunto. El fabricante debe proporcionar información sobre los usos más apropiados para el producto de manera que sus propiedades se conserven el mayor tiempo posible. Criterio 6.2: Reposición de las piezas cerámicas A veces es difícil asegurar la homogeneidad de los productos cerámicos y, por tanto, si una pieza de la vajilla o una baldosa se rompe, a veces hace falta reponer el juego o el conjunto entero. Esto genera el consumo de recursos y la generación de residuos. Los diseñadores pueden superar este problema al elegir colores estables como el blanco, utilizando colores que no son monocromáticos o aprovechando la heterogeneidad de los colores o esmaltes como un valor estético añadido. El diseño de sistemas modulares, como por ejemplo las piezas de pavimento cerámico que se puedan instalar sin materiales adhesivos, permite ahorrar recursos, reducir los residuos de la edificación y facilitar la reposición de las piezas. Un ejemplo, es el pavimento técnico sobreelevado, un sistema de construcción instalado en una subestructura metálica a una cierta altura sobre el soporte, que no requiere ni mortero ni adhesivos cementosos. Otra manera de instalar los pavimentos cerámicos es el sistema de colocación conocido como instalación seca. El método, consiste en un sistema donde una lámina de material plástico está pegada o adherida en el dorso de la baldosa cerámica. A continuación, cada pieza puede juntarse con las otras piezas en uniones múltiples, evitando, de este modo, el uso de adhesivos y facilitando el desmontaje posterior en el caso de reformas o reparaciones. Sin embargo, cabe destacar que el hecho de utilizar materiales diversos en una pieza, dificulta la separación posterior para su reciclado. Sin embargo, a su vez, facilita enormemente el aprovechamiento 35