Diagramas de flujo de sistemas industriales, una herramienta para la ecología industrial. El caso del corredor industrial de Altamira

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1 MT 9 Diagramas de flujo de sistemas industriales, una herramienta para la ecología industrial. El caso del corredor industrial de Altamira David Lule Chable 1 Gemma Cervantes Torre-Marín 2 Resumen Los diagramas de flujo se utilizan usualmente para describir de manera visual los movimientos de flujos materiales y/o energéticos de los procesos en una empresa. Pero los diagramas pueden también usarse para describir las interrelaciones que se dan entre empresas o entidades que forman parte de un sistema industrial. En los ecosistemas industriales se utilizan los diagramas de flujo para describir las interrelaciones y sinergias entre diferentes entidades. Los diagramas pueden combinar flujos de materias primas, productos, agua, residuos, energía e incluso información. En el caso de diagramas sociales se reflejan los flujos de información entre entidades. Esta información puede ser: proveedores de materias primas, gestión de residuos, proyectos conjuntos, subvenciones o financiamiento, colaboración en redes, difusión, participación en eventos, formación, utilización de servicios o infraestructuras conjuntas, etc. Todos estos diagramas son una buena herramienta para detectar posibles sinergias entre entidades (intercambio de un residuo como materia prima, utilización de servicios o infraestructuras conjuntas, posibles nuevos clientes, nueva gestión de un residuo, etc.) ya que proporcionan una mirada global que no se tiene en el análisis particular de una 1. Estudiante de Ingeniería biotecnológica, miembro del Grupo de Investigación en Ecología Industrial (GIEI) de la UPIBI IPN, dlulec0600@ipn.mx 2 Dra. en Química. Grupo de Investigación en Ecología Industrial, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico Nacional, Profesora Titular dep. Bioprocesos, gemma.cervantes@gmail.com 1

2 empresa. La simbiosis industrial, incluida dentro de la ecología industrial, utiliza esta herramienta para la detección de sinergias y la creación de redes ecoindustriales. Se utilizó esta herramienta en el corredor industrial de Altamira (desde 1999), aplicado a empresas individuales y a la red creada por éstas. El análisis de estos permitió detectar nuevas sinergias y también sistematizar y visualizar las interrelaciones que ya se estaban dando. La visualización de estos diagramas por parte de las empresas les aportó una constatación de que forman parte a una red de empresas. En el trabajo se describen los diagramas del sistema y las sinergias que favorecieron. Palabras clave: diagramas de flujo, ecología industrial, sinergias La ecología industrial Definición de ecología industrial (EI) Existen distintas definiciones de la ecología industrial dependiendo del área de estudio que la defina: Un área de conocimiento que busca que los sistemas industriales tengan un comportamiento similar al de los ecosistemas naturales, transformando el modelo lineal de los sistemas productivos en un modelo cíclico, impulsando las interacciones entre economía, ambiente y sociedad e incrementando la eficiencia de los procesos industriales (Cervantes, 2009) El concepto surge de la percepción de que la actividad humana está causando cambios inaceptables en los sistemas básicos de soporte ambiental. Es un producto de la evolución de los paradigmas sobre manejo ambiental y de la integración de nociones de sostenibilidad en los sistemas económicos y ambientales, en los cuales los procesos productivos son concebidos como parte integral del ecosistema. (Timothy Considine, 1998). La EI es un área del desarrollo sustentable que busca imitar a los sistemas naturales en su estadio maduro, esto es: aprovechando al máximo los recursos con los que cuenta, no generando ningún residuo que no pueda ser reincorporado al sistema como recurso, 2

3 sacando su energía de fuentes renovables y consiguiendo que todos los elementos que lo integran están interrelacionados en una red. Objetivos de la EI La EI tiene como objetivo fundamental alcanzar el desarrollo sustentable interrelacionando a las industria, los grupos sociales (educación, gobierno, comunidad, ONG s etc.) y el entorno natural (figura 1). Figura 1. Representación de la ecología industrial Fuente: GIEI La EI busca utilizar los residuos generados en los procesos industriales y humanos como materia prima de otro proceso distinto. La EI trata de emular a los sistemas naturales, en el sentido de implementar intercambios de recursos de manera cíclica sin la existencia de residuos de ningún tipo. La EI debe hace un uso sostenible de los recursos naturales que dispone al tiempo que incrementa la calidad de vida local. También intenta reducir el impacto ambiental que generan los procesos industriales con la consecuente reducción de costos, fortalecimiento de la actividad económica local y surgimiento de nuevos mercados. 3

4 Los diagramas de flujo Definición de los diagramas de flujo Los diagramas de flujo son herramientas gráficas que permiten describir, de manera cualitativa y/o cuantitativa, la secuencia ordenada de las etapas que conforman los procesos y el movimiento de los distintos flujos entre ellos. Características de los diagramas de flujo Las características más importantes de un diagrama de flujo son: Contar con una simbología/nomenclatura clara y precisa. Mostrar los datos cuantitativos con claridad. Debe ser fácilmente interpretable por cualquier persona incluso que no esté relacionada con el tema que visualiza el diagrama. Representar la realidad lo mejor posible. Ser un elemento clave para el análisis de datos y la toma de decisiones. Tipos de diagramas de flujo Los diagramas de flujo materiales describen los flujos de las materias empleadas en cada una de las etapas que integran los procesos existentes dentro de las empresas, siguiendo el orden real de las transformaciones que cada materia va experimentando. En estos diagramas se incluyen las materias primas y su origen, las entradas y salidas a cada proceso, el producto generado al final del proceso, los subproductos generados en cada etapa del proceso, los residuos y el destino final de estos residuos. 4

5 Los diagramas de flujo pueden utilizarse para un material concreto como el caso del agua, ya que se puede reflejar el agua consumida, el agua reutilizada, las aguas residuales, el origen y destino de las aguas utilizadas en cada proceso, etc. También pueden construirse diagramas de flujo de energía. La energía puede tomar muchas formas dentro de los procesos industriales: energía eléctrica, corrientes de vapor o agua caliente como fuente de energía calorífica, etc. En muchas ocasiones el vapor se considera un residuo y es emitido a la atmósfera, desperdiciando así, una fuente alternativa de energía lo cual se traduce en pérdidas económicas. Por esta razón los diagramas de flujo pueden enfocarse a mostrar de manera específica como se utiliza esta energía dentro de la empresa para que posteriormente se tomen decisiones acerca de cómo eficientar su uso, lo que conllevará un beneficio económico. Otro tipo de diagramas de flujo son los diagramas de información o sociales que esquematizan las relaciones que las empresas llevan a cabo con distintas entidades como pueden ser: instancias gubernamentales; ONG s; instituciones educativas; comunidades vecinas; asociaciones empresariales; clientes; proveedores; socios etc. En los diagramas sociales se reflejan los flujos de información que existen entre distintas entidades. Esta información puede ser: compra de materias primas, gestión de residuos, proyectos conjuntos, subvenciones o financiamiento, colaboración en redes, difusión, participación en eventos, formación, utilización de servicios o infraestructuras conjuntas, etc. Aplicaciones de los diagramas de flujo Los diagramas de flujo se emplean como herramientas en distintas disciplinas. En las áreas de informática se utiliza para describir la secuencia de operaciones matemáticas que han de realizarse para obtener cierto resultado. Son la herramienta de programación clásica por excelencia y la más usada. Tienen la ventaja de que muestran el flujo lógico del algoritmo de una manera clara, pero tienen varias limitaciones. 5

6 En áreas administrativas se utilizan para conocer los posibles resultados obtenidos al seguir las distintas rutas posibles para abordar ciertos problemas. En la ingeniería los diagramas de flujo son indispensables ya que muestran la secuencia adecuada que deben seguir los materiales para lograr obtener el producto con la calidad requerida. Los diagramas de flujo son herramientas muy flexibles en cuanto a la aplicación que se les puede dar y por esta razón pueden ser utilizados por la ecología industrial para esquematizar los intercambios de materia, energía, residuos, e información que existen entre las empresas, comunidades, instituciones gubernamentales y no gubernamentales y el entorno natural de la región que se analice. Los distintos tipos de diagramas de flujo ayudan detectar interrelaciones que pudieran surgir entre todas las entidades que forman parte de una región y también ayudan a detectar posibles usos de los residuos como materia prima. Aplicación de los diagramas de flujo a la ecología industrial Los diagramas de flujo son una herramienta imprescindible para la ecología industrial ya que, al mostrar de forma visual los procesos que se llevan a cabo dentro de la entidad (incluyendo las materias primas, los residuos, emisiones y descargas generados en cada etapa, así como los materiales y energía intercambiados), facilita la identificación de nuevas sinergias dentro de la misma o con entidades externas. Con los diagramas de flujo sociales se pueden identificar empresas que tienen posibilidades de compartir proveedores, clientes, servicios de transporte, servicios conjuntos para el manejo de los residuos generados por cada uno, procesos u otras opciones. 6

7 Para las empresas o entidades el hecho de conocer el uso que se le da a los materiales, energía o información les ayuda a planear estrategias que le permitan hacer un uso más eficiente de materiales y energía, reducir costos por redistribución de recursos y rediseñar sus relaciones para un mayor beneficio en la entidad. Otra aplicación es la de visualizar la evolución de un sistema, con el paso del tiempo, a partir de observar los cambios en las sinergias y relaciones que se dan entre diferentes empresas del mismo sistema. Todo esto favorece la creación de redes entre empresas, tendiendo así a la formación de un sistema interrelacionado, como pretende la EI. También favorece el aprovechamiento de residuos como materia prima y así favorece el cierre de ciclo de materia, imitando a los ecosistemas naturales., De esta manera se fomenta la creación o ampliación de las redes ecoindustriales en una región. El caso del corredor industrial Altamira-Tampico En el corredor industrial de Altamira-Tampico se están utilizando los diagramas de flujo aplicándolos tanto individualmente a las empresas, como al conjunto de empresas que se interrelacionan a fin de identificar con ellos nuevas sinergias de subproductos. Esta acción forma parte del proyecto CONACYT-CIENCIA BÁSICA, coordinado por la UAM-X: Factores Determinantes para la Ecología Industrial en un sistema Complejo: El corredor Industrial de Altamira-Tampico y el parque Industrial Toluca En este proyecto, aprobado en 2009, se implementan en estos corredores industriales, algunas de las herramientas de la Ecología Industrial como son los diagramas de flujo y la identificación de oportunidades de simbiosis industrial. En la zona del corredor industrial Altamira-Tampico se encuentran establecidas muchas empresas, la gran mayoría de las empresas son de tipo petroquímico. Las industrias 7

8 petroquímicas son generalmente icono de contaminación debido al tipo de residuos que generan y la mala disposición que hacían de estos residuos. En octubre de 1997, el consejo empresarial para el desarrollo sostenible sección Golfo de México (BCSD-GM) implementó la demostración del proyecto Sinergia de subproductos en Tampico (Tamaulipas) con un grupo de 21 industrias locales para promover el desarrollo comercial conjunto entre los sectores económicos, fomentar la eco-eficiencia, convertir los residuos de una industria en insumos de otra y crear una nueva comunidad de empresas con mayor liderazgo en la industria. Para poder hacer el seguimiento de la evolución de este proyecto, el grupo de investigación en ecología industrial (GIEI) de la UPIBI-IPN ha visitado en diferentes momentos la zona industrial de Altamira y se han realizado los diagramas de flujo materiales y de información del sistema. Se comparó el diagrama de flujo del sistema en el año 1999, momento en el que se terminó el proyecto de Sinergia de Subproductos, con el del año 2007, momento en que se realizó una vista al grupo de industrias. (figuras 2 y 3). 8

9 Figura 2. Diagrama de flujo cualitativo al finalizar el proyecto de sinergia de subproductos Altamira-Tampico en 1999 Fuente: (G.Rodríguez, D.Sosa 2008) 9

10 Figura 3. Diagrama de flujo cualitativo del corredor Altamira-Tampico en 2007 Fuente: (G.Rodríguez, D.Sosa 2008) Posteriormente se han realizado más visitas a la zona industrial donde se elaboró el diagrama de sinergias entre de dos empresas y con otras empresas del corredor (figura 3). 10

11 Figura 3. Diagrama de sinergias en el corredor industrial Altamira-Tampico en 2010 Fuente: elaboración propia basado en datos de talleres de Eco-eficiencia (AISTAC) y visitas al corredor industrial Los diagramas en este caso aparte de aportar nuevas posibilidades de sinergias entre industrias, permiten ver de forma muy visual, la evolución del sistema y permiten apreciar 11

12 que este corredor es un sistema dinámico en constante evolución. Se puede observar un cambio en las relaciones que las empresas establecen, de manera que la red se mantiene, pero cambiando sus interrelaciones. También se puede observar cómo el número de sinergias aumentó con los años. En el caso del diagrama del 2010, se observa una mayor participación de empresas dedicadas al reciclaje dentro de las interrelaciones del corredor industrial. Conclusiones Los diagramas de flujo son una excelente herramienta para la ecología industrial, ya que permiten tener una perspectiva global de la dinámica de un lugar o una entidad y poder, con esta perspectiva, detectar posibles nuevas sinergias entre entidades. También permiten identificar el tipo de intercambio o sinergia que existe entre las entidades que integran las redes y ver la evolución de la red con el tiempo. A partir del proyecto de sinergia de subproductos se observa, por medio de los diagramas de flujo, la constante evolución de las relaciones en el corredor industrial de Altamira- Tampico. La comparación de diagramas de flujo del corredor industrial de Altamira-Tampico en diferentes años muestra un aumento en el número de sinergias entre empresas de este sistema. A medida que avanzan los años se observa en el corredor industrial de Altamira-Tampico una mayor participación de las empresas dedicadas al reciclaje, que están interviniendo en las sinergias. 12

13 Bibliografía Ayres R., Ayres L. (2001). A handbook of industrial ecology. Northampton: Edward Elgar Publishing, Inc. BCSD-GM: Business Council for Sustainable Development Gulf of Mexico. (1999). By-Product Synergy: A Demonstration Project Tampico. Tampico: BCSD-GM. Carrillo-González, G. (2004). Ecología Industrial y criterios de interacción. En libro colectivo. Dimensión social y humana del crecimiento económico. Departamento de producción económica. México D.F.: UAM-X. pp Cervantes-Torre-Marín, G., Sosa-Granados, R., Rodríguez-Herrera, G. y Robles-Martínez, F. (2009). Ecología industrial y desarrollo sustentable. Revista Académica de la FI-UADY, 13-1, Erkman S., Ramaswamy R. (2003). Applied Industrial Ecology: A New Platform for Planning Sustainable Societies. Bangalore: AICRA Publishing. Rodríguez-Herrera G., Sosa-Granados R. (2008). Propuesta de intercambio y aprovechamiento de residuos para la implementación de la Ecología Industrial en México. Informe Técnico de la opción curricular en la modalidad de proyecto de investigación. México D.F.: Instituto Politécnico Nacional SIPAAISTAC, CEDES-GM. (1998). Talleres de Eco-Eficiencia. Tampico: AISTAC SIPAAISTAC, CEDES-GM. (2001). Talleres de Eco-Eficiencia. Tampico: AISTAC SIPAAISTAC, CEDES-GM. (2003). Talleres de Eco-Eficiencia. Tampico: AISTAC Referencias electrónicas Fundibeq. Diagrama de flujo. Fundibeq. Consultada 27 de Mayo de 2010 de: Gallardo-Ruiz J., García-López C. Apuntes para la asignatura, Informática Tema 2. Diseño de algoritmos y programas. Málaga: Universidad de Málaga. Consultado 27 de Mayo de 2010 de: Administración Portuaria Integral de Altamira, S.A. DE C.V. (2007). Programa maestro de desarrollo portuario Tamaulipas: Secretaría de Comunicaciones y Transportes, Consultado en Junio de 2010 de: 13

14 Considine.T. (1998). Ecología Industrial. Pennsylvania: Universidad del Estado de Pennsylvania. Consultada 28 de Mayo de 2010 de: Páginas de internet Consultado en Mayo de Consultada en Mayo de