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Antonio Valero
23 de junio de 2017
“Pensando más allá del primer ciclo: Economía Espiral”
Usar y tirarEcirc Parlamento Europeo
Ecirc Parlamento Europeo Economía Circular
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• REUTILIZAR
• REMANUFACTURAR
• RECICLAR
Ecirc Parlamento Europeo Economía Circular
Usos dispersivos
Productos de higiene
y cosméticosPinturas Tintas
Fiestas Usos disp. agricolas Papel
L'Âge des low tech. Vers une civilisation techniquement soutenable. Philippe Bihouix
Economía Circular ? Ejemplos
Economía Circular… Sí pero…
El remedio es peor que la enfermedad
Nanotecnologías …
y usos dispersivos
Hiperconectividad y …
Maquinización a ultranza
Obsolescencia técnica por …
Mejora del comportamiento
L'Âge des low tech. Vers une civilisation techniquement soutenable. Philippe Bihouix
Los casos del papel, vidrio, y la “mixología metálica”,
pero también podría ser la ropa, el aluminio, los plásticos, hierro, acero y cemento…
http://www.greenpeace.org/espana/Global/espana/report/other/el-papel.pdf
El caso del papel
El papel se produce a partir de fibra virgen (55%) y fibra reciclada (38%).El reciclado degrada la fibra del papel.
En España se recogen para su reciclaje 84 kg de papel por habitante/año. Teniendo en cuenta el consumo medio de 170 kg/habitante/año, se recicla únicamente el 49% del papel que se consume.
El sector papelero emplea como materia prima una media de 8 toneladas de papel recuperado por cada 10 toneladas de papel nuevo que se fabrica. Son los papeles de envases y embalajes los que utilizan un mayor aporte de fibra reciclada. La mayor inyección de fibra virgen en el proceso se produce a través de los papeles de impresión y escritura.
http://www.anfevi.com/el-envase-de-vidrio/reciclado/
El caso del vidrio
Por cada tonelada de vidrio reciclado se obtiene un ahorro de 130 kilos de fuel.
Por cada tonelada de vidrio reciclado, se genera un ahorro de 1.200 kilos de materias primas.
Se reciclan uno de cada tres envases
PERO…..
http://www.anfevi.com/el-envase-de-vidrio/reciclado/
El caso del vidrio
El vidrio reciclado de color contiene metales que no permiten hacer vidrio blanco.
En Alemania se separan las botellas blancas de las de color
No existen sistemas de separación tan precisos y eficientes que puedan separar los cascotes de color de los transparentes.
Pero solo se ahorra el calor de reacción , no la energía de fusión, es decir, menos del 25%
Sumario
NEW HIGH-ENTROPY ALLOYSMetal Mixology , Xiaozhi Lim, Nature 533, 306-307
Sumario
1. Casi 313560 aleaciones diferentes se pueden producer combinandoproporciones iguales de 3,4,5 o 6 elementos metálicos de un conjunto de 26.
2. Las posibilidades son enormes y no todas las combinaciones dan resultados.
3. La tendencia hacia el desorden, o de “alta-entropía”, es evidente.
Metal Mixology , Xiaozhi Lim, Nature 533, 306-307
Sumario
NEW HIGH-ENTROPY ALLOYSMetal Mixology , Xiaozhi Lim, Nature 533, 306-307
Primer Ciclo de la Economía Espiral
Segundo Ciclo de la Economía Espiral
Tercer Ciclo de la Economía Espiral
Cuarto Ciclo de la Economía Espiral
Quinto Ciclo de la Economía Espiral
Aceleración exponencial: 0
tR R a b= −
Degradación creciente en la Economía Espiral
R(t)=R0-a*t R(t)=R0-a*tb R(t)=R0-a*bt
Degradación creciente en la Economía Espiral
El valor de la durabilidad
El valor de la durabilidad
El valor de la durabilidad
Sumario Circular EconomyTheoretical Benchmark or Perpetual Motion Machine?Jonathan M. Cullen, © 2017 by Yale University, DOI: 10.1111/jiec.12599
La política y el modelo de gobierno de las materias primas críticasdeberían estar basados en conceptos como “Rareza” y “Recuperabilidad” (kWh).
Existen dos ausencias importantes :
1) Una clasificación general de la recuperabilidad de materiales de primera, segunda, tercera mano…
2) Una contabilidad global y sistemática de la pérdida anual de Capital Mineral del Planeta.
Hay una urgente necesidad de promover la investigación en estoscampos.
Algún día nuestra sociedad necesitará vivir casi exclusivamente de materiales ya usados -2ª,3ª,4ª,…mano, más que de los de 1ª mano = (recursos del planeta)-.
Rareza y Recuperabilidad (kWh)
Sumario
Sankey diagram for EU mineral balance w/o fossil fuels (2011) [tonnes]
77.1% of total input
Material Flow Analysis for Europe (Mtoe)
Material flow analysis for Europe (Mtoe)
Imports:• PGM (35%)• Tellurium (26%)• Tantalum (20%)
Production:• Cobalt (42%)• Magnesite (18%)• Tellurium (16%)
1,E-01
1,E+00
1,E+01
1,E+02
1,E+03
1,E+04
1,E+05
1,E+06
1,E+07
1,E+08
1,E+09
1,E+10
1,E+11
1,E+12
Ag Al Cd Ce Co Cr Cu Dy Fe Ga Gd Ge In La Li Mg Mn Mo Nb Nd Ni Pd Pr Pt Se Sn Ta Te Ti V Zn
Ton
nes
(lo
g s
cale
)
WIND PV CSP EV REST OF SECTORS RESOURCES RESERVES
La demanda de 2016-2050 podría ser mayor que las reservas para:
Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Ga, In, Li, Mn, Ni, Pb, Pt, Te, Zn
Oferta y demanda de metales
Fuente: Valero et al. (2017). Material bottlenecks in the future development of green Technologies. Renewable and Sustainable energy Reviews. Under review
Pico máximo de producción del litio con distintas estimaciones de recursos
Ejemplo: litio – previsiones de disponibilidad futura
G. Calvo, Al. Valero and A. Valero (2017). Assessing maximum production peak of minerals: how can changes in resources influence future
availability?Journal of Industrial Ecology. Under review.
Oferta y demanda de metales
30
Metal R2Pico de máxima
producciónPosible problema de abastecimiento
Se 0.83 2008 2016-2032
Ni 0.95 2033 2027-2029
Dy 0.95 2219 2029-2034
Co 0.90 2142 2030-beyond 2050
Ag 0.71 2025 2031-2042
Ta 0.83 2039 2033-2050
Nd 0.96 2105 2034-2041
Te 0.46 2065 2035-beyond 2050
Mo 0.94 2030 2038-2042
Mn 0.84 2030 2038-2050
In 0.98 2032 2041
Li 0.92 2037 2042-2045
Sn 0.71 2086 2042-beyond 2050
G. Calvo, Al. Valero and A. Valero (2017). Assessing maximum production peak of minerals: how can changes in resources influence future
availability?Journal of Industrial Ecology. Under review.
Tasa de
reciclado actualCrecimiento anual
Tasa de reciclado en
2050
Ag 30 % 0.6 % 37 %
Cd 25 % 1.3 % 39 %
Co 32 % 1.8 % 59 %
Cr 20 % 2.5 % 47 %
Dy 10 % 0.9 % 13.7 %
In 37.5 % 0.5 % 44.7 %
Li 1 % 4.6 % 4.8 %
Mn 37 % 0.1 % 38 %
Mo 33 % 0.7 % 42 %
Nd 5 % 0.1 % 5.2 %
Ni 29 % 1 % 41 %
Se 5 % 2 % 10 %
Sn 22 % 0.1 % 22.8 %
Ta 17.5 % 0.1 % 18.2 %
Mejoras – aumentar tasas de reciclado
Fuente: Valero et al. (2017). Material bottlenecks in the future development of green Technologies. Renewable and Sustainable energy Reviews. Under review
Reflexiones
Oportunidades para la investigación
• La Economía circular no existe, es un bello oxímoron
• Es el móvil perpetuo de tercera especie
• Sólo es posible una Economía Espiral
• Es una consecuencia del Segundo Principio de laTermodinámica.
• No obstante, la Termodinámica, da las claves para mejorar laeficiencia energética y de los materiales.
• Diseñemos para la mayor cantidad de espirales posible!.
“Algún día el ser humano deberá vivir de sus residuos, no de los recursos finitos del Planeta. Es decir, vivir de los materiales y el agua que ya hemos extraído y de la energía solar. Dice Stephen Hawking que si seguimos así, ”en cien años deberemos abandonar la Tierra”.
Pasar de una Economía Lineal a una Circular es una bella metáfora para la Humanidad. Pero la Economía Circular es un pensamiento infantil de los primeros pasos, la Espiral es la madurez. No consiste en cerrar el primer ciclo sino en cerrarlo muchas veces.Las dificultades empiezan ahí. No todo puede reciclarse, hay que diseñar para
reciclar y hacer que las cosas duren. Pero somos ineficientes y manirrotos. Cada vez que hacemos algo, perdemos irreversiblemente una parte. Es esa irreversibilidad la que explica las espiras y enfrenta a la tecnología y a la sociedad con uno de sus mayores retos: Minimizarla.”
Economía Espiral
Low Tech: Los siete mandamientos
L'Âge des low tech. Vers une civilisation techniquement soutenable. Philippe Bihouix
HANDBOOK OFRECYCLINGSTATE-OF-THE-ART FORPRACTITIONERS, ANALYSTS,AND SCIENTISTSEdited byERNST WORRELL AND MARKUS A. REUTERElsevierISBN: 978-0-12-396459-5
Sumario Un libro para pensar, un libro para hacer
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Sustainability is a journey, Thanatia a destiny!
On youtube (Spanish): https://www.youtube.com/watch?v=M6qi4bKRPe0On youtube (English): https://www.youtube.com/watch?v=76eUJxPaqFU
Tierras raras (REE) – producción y usos
Producción mundial
Principales productores
Producción 2012(en toneladas)
Reservas (t)
China 95,000 86% 55,000,000
Estados Unidos 7,000 6% 13,000,000
Australia 4,000 4% 1,600,000
Otros 4,000 4% 40,400,000
Mundo 110,000 110,000,000
Vanadio – producción y usos
Producción mundial
Principales productores
Producción 2012(en toneladas)
Reservas (t)
China 23,000 37% 5,100,000
Sudáfrica 22,000 35% 3,500,000
Rusia 16,000 25% 5,000,000
Otros 2,000 3% 400,000
Mundo 63,000 14,000,000
Indio - producción y usos
Producción mundial
Principales productores
Producción 2012(en toneladas)
Reservas (t)
China 390 58% NA
Canadá 70 10% NA
Jaón 70 10% NA
Otros 140 21% NA
Mundo 670 NA