Certificación de Materiales de Construcción Con Principios Aplicados de Biomimética

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PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN ARQUITECTURA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Arq. Alejandro Fernández del Castillo de la Concha Certificación de Materiales de Construcción con Principios Aplicados de Biomimética

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Certificación ecológica de materiales de construcción presentada como tesis para obtener el grado de maestro en Nuevas Tecnologías en Arquitectura por parte de la Universidad Nacional Autónoma de México, por el Arq. Alejandro Fernández del Castillo de la Concha.

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  • PROGRAMA DE MAESTRA Y DOCTORADO EN ARQUITECTURA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO Arq. Alejandro Fernndez del Castillo de la Concha

    Certificacin de Materiales de Construccin con Principios Aplicados de Biomimtica

  • Certificacin de Materiales Construccin con Principios Aplicados de Biomimtica Tesis que para obtener el grado de Maestro en Arquitectura presenta: Alejandro Fernndez del Castillo de la Concha Programa de Maestra y Doctorado en Arquitectura 2012

  • Director de tesis: Mtro. Ernesto Ocampo Ruiz

    Sinodales:

    Mtro. Francisco Reyna Gmez Dr. Luis Fernando Guerrero Baca

    Mtra. Adriana Caamao Dr. Fernando Martn Juez

  • Agradecimientos: A la Universidad Nacional Autnoma de Mxico, a la Universidad Politcnica de Catalua y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa por ofrecerme la oportunidad de superarme. Al Dr. Joan Lluis Zamora Mestre y al Dr. Albert Cuch Burgos por la oportunidad de conocer nuevos horizontes. A los miembros del snodo, en especial a Ernesto y Paco por su capacidad de inspirar. A mis padres y mi hermana por su apoyo incondicional. A Alejandro, Damin, Rodrigo y Yordi por su amistad inquebrantable. A mis compaeros de clase, en especial Iliana, Inti, Nalle, Nydia y Paco por todas las risas.

  • .

    All donde otros proponen obras yo no pretendo otra cosa

    que mostrar mi espritu. -Antonin Artaud

  • CONTENIDO

    NDICE DE FIGURAS

    NDICE DE FOTOGRAFAS

    NDICE DE TABLAS

    ANTECEDENTES ................................................................................................................................................................................. 1

    Captulo 1 MARCO TERICO ............................................................................................................................................................. 5

    1.1. IMPACTO DE LOS MTODOS CONVENCIONALES DE FABRICACIN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN ..................... 5

    1.1.1. FABRICACIN DE CEMENTO ................................................................................................................................... 6

    1.1.2. FABRICACIN DE ACERO ......................................................................................................................................... 8

    1.1.3. FABRICACIN DE TABIQUE ..................................................................................................................................... 9

    1.2. MARCOS REGULADORES ................................................................................................................................................ 10

    1.2.1. NDICE DE CALIDAD DE DISEO (DQI) ................................................................................................................... 12

    1.2.2. CRADLE TO CRADLE ............................................................................................................................................... 15

    1.2.3. CERTIFICACIN LEED ............................................................................................................................................. 18

    1.2.4. HUELLA ECOLGICA .............................................................................................................................................. 19

    1.2.5. ANLISIS DE CICLO DE VIDA .................................................................................................................................. 20

    1.3. BIOMIMTICA ................................................................................................................................................................ 22

    1.3.1. HOJA DE LOTO ...................................................................................................................................................... 28

    1.3.2. TELA DE ARAA ..................................................................................................................................................... 31

    1.3.3. PIE DE GECKO ........................................................................................................................................................ 34

    1.3.4. SUPERFICIES IRIDISCENTES ................................................................................................................................... 36

    1.4. FACTORES ECONMICOS Y SOCIALES ........................................................................................................................... 38

    1.4.1. LA BSQUEDA DE UN BALANCE ............................................................................................................................ 40

    1.5. OBJETIVOS E HIPTESIS ................................................................................................................................................. 41

    Captulo 2 METODOLOGA .............................................................................................................................................................. 43

  • 2.1. DELIMITACIN DEL OBJETO DE ESTUDIO ..................................................................................................................... 43

    2.2. IMPACTOS NEGATIVOS ................................................................................................................................................. 47

    2.2.1. CONSUMO ENERGTICO ...................................................................................................................................... 47

    2.2.2. AGUA .................................................................................................................................................................... 53

    2.2.3. CONTAMINACIN ENERGTICA ........................................................................................................................... 57

    2.2.4. NIVEL DE TOXICIDAD ............................................................................................................................................ 61

    2.2.5. ABUNDANCIA ....................................................................................................................................................... 70

    2.3. IMPACTOS POSITIVOS ................................................................................................................................................... 72

    2.3.1. PRODUCCIN DE ENERGA ................................................................................................................................... 73

    2.3.2. CICLO DEL AGUA .................................................................................................................................................. 76

    2.3.3. MITIGACIN DE CONTAMINANTES ATMOSFRICOS ........................................................................................... 78

    2.3.4. REUTILIZACIN ..................................................................................................................................................... 81

    2.4. PRINCIPIOS DE VIDA BIOMIMTICOS ............................................................................................................................ 84

    2.5. OBTENCIN DE PUNTAJE/CALIFICACIN FINAL ........................................................................................................... 87

    Captulo 3 APLICACIN DEL METODO ............................................................................................................................................ 91

    3.1. CONCRETO CONVENCIONAL ......................................................................................................................................... 91

    3.2. CONCRETO CON SUSTITUCIN PARCIAL DE ELEMENTOS OBTENIDOS DE CAPTURA DE CARBONO ............................ 92

    Captulo 4 RESULTADOS Y CONCLUSIONES .................................................................................................................................... 94

    BIBLIOGRAFA CONSULTADA ........................................................................................................................................................ 105

    ANEXOS

  • NDICE DE FIGURAS Fig. 0.1 Relacin entre la temperatura promedio del planeta (expresada en C) y los niveles de CO2 (expresados en partes por milln) de la atmsfera en los ltimos 400 mil aos. ....................................................................................................................... 3Fig. 1.1 Ejemplo de una evaluacin DQI que califica el impacto de una construccin determinada .............................................. 13Fig. 1.2 Superposicin de los campos de calidad evaluados bajo el sistema DQI. .......................................................................... 14Fig. 1.3 Representacin grfica conjunta de los resultados obtenidos en base a la metodologa DQI. ......................................... 14Fig. 1.4 Reservas de combustibles fsiles a nivel mundial y su respectivo impacto en los niveles de CO2 bajo su supuesto consumo. ......................................................................................................................................................................................... 23Fig. 1.5 Diagrama del comportamiento de una gota de agua sobre la superficie montaosa de la hoja de loto. ...................... 29Fig. 2.1 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de consumo energtico (INe). ................................................... 52Fig. 2.2 Versin digital del mapa global detallando los ndices de irrigacin. ................................................................................. 53Fig. 2.3 Mapa mundial de los ndices de afectacin por regin. ..................................................................................................... 54Fig. 2.4 Mapa mundial de los ndices de afectacin a la salud del ser humano. ............................................................................. 54Fig. 2.5 Mapa mundial de los ndices de calidad del ecosistema. ................................................................................................... 55Fig. 2.6 Mapa mundial de la afectacin a los recursos hidrolgicos. .............................................................................................. 55Fig. 2.7 Escala de valores correspondiente al impacto negativo de consumo de agua (INw). ..................................................... 57Fig. 2.8 Escala de valores correspondiente al impacto negativo de consumo de contaminacin energtica (INc). .................... 60Fig. 2.9 Escala de valores correspondiente al impacto negativo de la toxicidad (INt). ................................................................. 70Fig. 2.10 Escala de valores correspondiente al impacto negativo sobre la abundancia de recursos (INa). .................................. 71Fig. 2.11 Diagrama de funcionamiento de los nano cables conectados a elementos piezoelctricos. .......................................... 74Fig. 2.12 Escala de valores correspondiente al impacto positivo sobre la produccin de energa (EPe). .................................... 76Fig. 2.13 Escala de valores correspondiente al impacto positivo sobre la produccin de agua (IPw). ......................................... 78Fig. 2.14 Funcionamiento conceptual de concretos y elementos de mampostera capaces de purificar el aire. .......................... 79Fig. 2.15 Escala de valores correspondiente al impacto positivo sobre la contaminacin energtica (IPc). ................................ 81Fig. 2.16 Escala de valores correspondiente al impacto positivo sobre la abundancia (IPr). ....................................................... 83Fig. 2.17 Lifes Principles. Principios de vida de la Biomimtica, utilizados para la generacin de productos y procesos que respeten los principios de vida. ...................................................................................................................................................... 84Fig. 2.18 Porcentaje de acumulacin de impactos negativos para un caso simulado. ................................................................... 87Fig. 2.19 Porcentaje de acumulacin de impactos potitivos para nuestro caso simulado. ............................................................ 88Fig. 3.1 Sistema de anlisis del ACV del concreto convencional. .................................................................................................... 92Fig. 4.2 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de consumo energtico (INe). ................................................. 118

  • Fig. 4.3 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de consumo de agua (INw). ................................................... 119Fig. 4.4 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de contaminacin energetica (INc). ....................................... 121Fig. 4.5 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de toxicidad (INt). ................................................................... 122Fig. 4.6 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de abundancia (INa). .............................................................. 123Fig. 4.7 Porcentaje de acumulacin de impactos negativos para concreto convencional en caso de estudio. ........................... 123Fig. 4.8 Escala de valores correspondiente al impacto positivo de abundancia (IPr). ............................................................... 125Fig. 4.9 Porcentaje de acumulacin de impactos potitivos para concreto convencional en el caso de estudio. ......................... 126Fig. 4.10 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de consumo energtico (INe). .............................................. 128Fig. 4.11 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de consumo de agua (INw). ................................................. 129Fig. 4.12 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de contaminacin energetica (INc). ..................................... 131Fig. 4.13 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de toxicidad (INt). ................................................................. 132Fig. 4.14 Escala de valores correspondiente al impactonegativo de abundancia (INa). ............................................................ 133Fig. 4.15 Porcentaje de acumulacin de impactos negativos para concreto con porcenaje parcial de SCM. ............................. 133Fig. 4.16 Escala de valores correspondiente al impacto positivo sobre la contaminacin energtica (IPc). ............................. 135Fig. 4.17 Escala de valores correspondiente al impacto positivo de abundancia (IPr). ............................................................. 137Fig. 4.18 Porcentaje de acumulacin de impactos potitivos para concreto con porcentaje parcial de SCM. .............................. 137

    NDICE DE FOTOGRAFAS Fotografa 1.1 Estructura de un nanotubo de carbono generada mediante la deposicin de vapor vista a travs de un SEM. ... 25Fotografa 1.2 El comportamiento del agua sobre la superficie de la hoja de loto hace que su apariencia sea siempre limpia y tersa. .............................................................................................................................................................................................. 28Fotografa 1.3 Superficie de hoja de loto vista a travs de un microscopio SEM. ......................................................................... 29Fotografa 1.4 Una cuchara fabricada con superficie Lotus-Effect. La miel resbala de la cuchara sin dejar rastro alguno. ........ 30Fotografa 1.5 Imagen de telaraa de la araa Stegodyphus sarasinorum en estado normal, y estirada 5 y 20 veces. ................ 31Fotografa 1.6 Glndulas que hacen girar la tela de araa al salir vistas a travs de microscopio SEM. ....................................... 33Fotografa 1.7 Secuencia de acercamientos progresivos al pie del gecko utilizando un microscopio SEM. .................................. 35Fotografa 1.8 Demostracin del funcionamiento de gecko tape. ................................................................................................. 36Fotografa 1.9 Mariposa morfo (Morpho menelaus). ..................................................................................................................... 37Fotografa 1.10 Seccin de la estructura de ala de mariposa morfo vista a travs de microscopio SEM. ..................................... 38

  • NDICE DE TABLAS Tabla 1.1 Energa utilizada para fabricar 1kg de cemento y las emisiones al ambiente emitidas durante ese proceso. ................. 7Tabla 1.2 Principales pases productores de cemento y el total mundial producido al ao. ............................................................ 8Tabla 1.3 Perfil medioambiental del acero por cada tonelada de producto. ................................................................................... 9Tabla 1.4 Principales pases productores de acero y el total mundial producido anualmente. ...................................................... 9Tabla 1.5 Produccin mundial de energa en kWh al 2007. ............................................................................................................ 11Tabla 1.6 Emisiones anuales de CO2 por pas y per capita al 2008. ................................................................................................ 11Tabla 1.7 Parmetros a calificar para la edificacin de una obra nueva bajo el sistema LEED. ...................................................... 19Tabla 2.1 Ejemplos de diferentes materiales de construccin y productos para la construccin. .......................................... 45Tabla 2.2 Consideraciones y criterios comunes entre los sistemas de anlisis y certificacin previamente descritos (DQI=ndice de Calidad de Diseo, C2C=Cradle to cradle, LEED=Certificacin LEED, HE=Huella Ecolgica, ACV=Anlisis de Ciclo de Vida). .... 47Tabla 2.3 Consumo energtico por kilmetro para diferentes medios de transporte. .................................................................. 49Tabla 2.4 Ejemplo del total de energa consumida por el material de construccin bajo el concepto de embodied energy (EE) en un caso simulado. ........................................................................................................................................................................... 51Tabla 2.5 Ejemplo del total de exerga consumida por el material de construccin (EX) en un caso simulado. ............................ 51Tabla 2.6 Origen de produccin de la exerga consumida por el material de construccin (EX) en un caso simulado. ................. 51Tabla 2.7 Unificacin entre diferentes equivalencias emergticas entre los diferentestipos de exerga consumidos por el materialde construccin en un caso simulado. ............................................................................................................................... 52h) Tabla 2.8 Desgloce del consumo emergtico por etapas en un caso simulado. .................................................................... 52Tabla 2.9 Ejemplo de presentacin de consumo de agua total (WT) por el material de construccin dividido en etapas en un caso simulado. ................................................................................................................................................................................. 56Tabla 2.10 Ejemplo de presentacin de especificacin de origen de agua reciclada (Wr) y no reciclada (Wpu) para un caso simulado. ......................................................................................................................................................................................... 56Tabla 2.11 Factor de regionalizacin segn los estndares especificados en la Fig. 2.2. ............................................................... 56Tabla 2.12 ndice de afectacin segn los estndares especificados en la Fig. 2.3. ....................................................................... 56Tabla 2.13 datos obtenidos de los estndares especificados en las Fig. 2.4, Fig. 2.5 y Fig. 2.6 respectivamente. ......................... 57Tabla 2.14 Contaminacin energtica procedente del procesamiento de diferentes fuentes. No incluyen las emisiones procedentes de la extraccin y transporte, que representan aproximadamente un 15% adicional. ............................................. 58Tabla 2.15 Ejemplo de cuantificacin de componentes orgnicos liberados totales (CT) divididos por etapas para un caso simulado. ......................................................................................................................................................................................... 59Tabla 2.16 Ejemplo de especificacin del tipo de componente liberado para un caso simulado. ................................................. 60

  • Tabla 2.17 Ejemplo de la especificacin de componente liberado en las diferentes etapas del material de construccin para un caso simulado. ................................................................................................................................................................................ 60Tabla 2.18 Ejemplo de obtencin del factor de dao ambiental por medio del uso de Global Warming Potential para un caso simulado. ........................................................................................................................................................................................ 61Tabla 2.19 Clasificacin de los grados de dao asociados con los ingredientes que conforman un material segn la metodologa cradle to cradle. .............................................................................................................................................................................. 63Tabla 2.20 Clasificacin en base a los potenciales daos provocables a la salud humana segn la metodologa cradle to cradle.

    ........................................................................................................................................................................................................ 64Tabla 2.21 Clasificacin en base a los potenciales daos provocables a la salud ambiental segn la metodologa cradle to cradle.

    ........................................................................................................................................................................................................ 63Tabla 2.22 Clasificacin en base a los potenciales daos provocables debido a su contenido segn la metodologa cradle to cradle. ............................................................................................................................................................................................. 63Tabla 2.23 Sustancias prohibidas por la certificacin cradle to cradle. .......................................................................................... 64Tabla 2.24 R-phrases involucradas con el deterioro de la salud y el entorno ambiental. .............................................................. 66Tabla 2.25 Combinacin de R-phrases involucradas con el deterioro de la salud y el entorno ambiental. ................................... 68Tabla 2.26 Ejemplo de cuantificacin de componentes txicos totales (TC) para un caso simulado. ........................................... 69Tabla 2.27 Ejemplo de obtencin del factor de toxicidad total mediante el factor de dao potencial (Tdp) derivado de las R phrases en un caso simulado. ........................................................................................................................................................ 69Tabla 2.28 Cuantificacin de la abundancia de los materiales involucrados en la produccin de un caso simulado. ................... 71Tabla 2.29 Cuantificacin de la presencia de los materiales de abundancia limitada para un caso simulado. ............................. 71Tabla 2.30 Cuantificacin de los impactos positivos en produccin de energa para un caso simulado. ...................................... 76Tabla 2.31 Cuantificacin de los impactos positivos en exerga para un caso simulado. .............................................................. 76Tabla 2.32 Cuantificacin de la produccin de agua para un caso simulado. ................................................................................ 77Tabla 2.33 Cuantificacin de componentes orgnicos mitigados para un caso simulado. ............................................................ 79Tabla 2.34 Diversidad de componentes orgnicos mitigados para un caso simulado. .................................................................. 80Tabla 2.35 Diversidad de componentes orgnicos mitigados por etapas para un caso simulado. ................................................ 80Tabla 2.36 Factor de dao ambiental evitado para un caso simulado. .......................................................................................... 80Tabla 2.37 Cuantificacin de nuevos componentes orgnicos generados para un caso simulado. .............................................. 80Tabla 2.38 Diversidad de nuevos componentes orgnicos liberdos para un caso simulado. ........................................................ 80Tabla 2.39 Diversidad de nuevos componentes orgnicos generados por etapas para un caso simulado. .................................. 80Tabla 2.40 Factor de dao ambiental para un caso simulado. ....................................................................................................... 81

  • Tabla 2.41 Cuantificacin de desperdicios evitados para un caso simulado. ................................................................................. 83Tabla 2.42 Cuantificacin del ahorro de exerga para un caso simulado. ....................................................................................... 83Tabla 2.43 Cuantificacin de emisiones txicas evitadas para un casi simulado. ........................................................................... 83Tabla 2.44 Traduccin del esquema de los Principios de Vida de la biomimtica a formato de tabla. .......................................... 85Tabla 2.45 Adaptacin de los Principios de Vida de la biomimtica a caractersticas deseables en los materiales de construccin.

    ........................................................................................................................................................................................................ 86Tabla 2.46 Principios de biomimtica aplicados a las caracterstica deseables del material en un caso simulado. ....................... 87Tabla 2.47 Tabla de resumen de impactos negativos para un caso simulado. ............................................................................... 87Tabla 2.48 Tabla de resumen de impactos potitivos para un caso simulado. ................................................................................ 88Tabla 3.1 Volmenes de recursos utilizados para la fabricacin de concreto convencional en el caso de estudio. ...................... 92Tabla 4.1 Resumen de resultados obtenidos mediante la aplicacin del mtodo diseado en el Captulo 3. ............................... 94Tabla 4.2 Resultados de impactos negativos para concreto convencional. .................................................................................... 97Tabla 0.1Cuantificacin de consumo de energa para la fabricacin de concreto convencional en el caso de estudio. .............. 117Tabla 0.2 No se cuentan con datos relativos a la exerga, por lo que el consumo energtico total ser el equivalente al valor de embodied energy (EE). .................................................................................................................................................................. 117Tabla 0.3 A pesar de que no se cuenta con valores exergticos, el origen de la fuente de energa es el mismo para EE y EX, por lo que el valor en MJ/kg ser el correspondiente a EE. ................................................................................................................ 117Tabla 0.4 Debido a que no se cuenta con valores de exerga, no es posible deducir equivalencias emergticas, por lo que el valor final de consumo energtico a considerar seguir siendo el correspondiente a EE. ........................................................... 117Tabla 0.5 Consumo de agua total en para concreto convencional de caso de estudio. ............................................................... 118Tabla 0.6 No existen datos disponibles por lo que se asumir que no se usa agua reciclada, que es lo ms comn. ................. 118Tabla 0.7 Factor de regionalizacin para concreto convencional del caso de estudio. ................................................................ 118Tabla 0.8 ndice de afectacin para concreto convencional del caso de estudio. ........................................................................ 118Tabla 0.9 Evaluacin de impactos de concreto convencional para caso de estudio. ................................................................... 118Tabla 0.10 Cuantificacin de componentes orgnicos liberados para concreto convencional del caso de estudio. ................... 119Tabla 0.11 Diversidad de componentes orgnicos liberados para concreto convencional del caso de estudio. ......................... 119Tabla 0.12 Diversidad de componentes orgnicos liberados por etapas para concreto convencional del caso de estudio. ....... 120Tabla 0.13 Factor de dao ambiental para concreto convencional del caso de estudio. ............................................................. 120Tabla 0.14 Cuantificacin de componentes txicos para concreto convencional del caso de estudio. ....................................... 120Tabla 0.15 Ejemplo de obtencin del factor de toxicidad total mediante el factor de dao potencial (Tdp) derivado de las R phrases para concreto convencional del caso de estudio. ........................................................................................................... 121

  • Tabla 0.16 Cuantificacin de la abundancia de los materiales involucrados en la produccin de concreto convencional para el caso de estudio. ............................................................................................................................................................................ 122Tabla 0.17 Cuantificacin de la presencia de los materiales de abundancia limitada para concreto convencional en el caso de estudio. ......................................................................................................................................................................................... 122Tabla 0.18 Tabla de resumen de impactos negativos para concreto convencional del caso de estudio. .................................... 122Tabla 0.19 Cuantificacin de la produccin de energa para concreto convencional en el caso de estudio. .............................. 124Tabla 0.20 Cuantificacin de la produccin de exerga para concreto convencional en el caso de estudio. ............................... 124Tabla 0.21 Cuantificacin de la produccin de agua para concreto convencional en el caso de estudio. .................................. 124Tabla 0.22 Cuantificacin de componentes orgnicos mitigados para concreto convencional en el caso de estudio. ............... 124Tabla 0.23 Cuantificacin de nuevos componentes orgnicos liberados para concreto convencional en el caso de estudio. ... 125Tabla 0.24 Cuantificacin de desperdicios evitados para concreto convencional en el caso de estudio. ................................... 125Tabla 0.25 Cuantificacin de ahorro de exerga para concreto convencional en el caso de estudio. ......................................... 125Tabla 0.26 Cuantificacin de componentes orgnicos liberados en concreto convencional del caso de estudio. ...................... 125Tabla 0.27 Tabla de resumen de impactos potitivos para concreto convencional en caso de estudio. ...................................... 126Tabla 0.28 Principios de biomimtica aplicados a las caracterstica deseables del concreto radicional en el caso de estudio. . 126Tabla 0.29 Cuantificacin de consumo energtico para fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. .................... 127Tabla 0.30 No se cuentan con datos relativos a la exerga, por lo que el consumo energtico total ser el equivalente al valor de embodied energy (EE). .................................................................................................................................................................. 127Tabla 0.31 A pesar de que no se cuenta con valores exergticos, el origen de la fuente de energa es el mismo para EE y EX, por lo que el valor en MJ/kg ser el correspondiente a EE. ............................................................................................................... 127Tabla 0.32 Debido a que no se cuenta con valores de exerga, no es posible deducir equivalencias emergticas, por lo que el valor final de consumo energtico a considerar seguir siendo el correspondiente a EE. .......................................................... 127Tabla 0.33 Cuantificacin del consumo de agua para concreto con porcentaje parcial de SCM. ................................................ 128Tabla 0.34 No existen datos disponibles por lo que se asumir que no se usa agua reciclada, que es lo ms comn. .............. 128Tabla 0.35 Factor de regionalizacin para concreto con porcentaje parcial de SCM. ................................................................. 128Tabla 0.36 ndice de afectacin para fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. .................................................. 128Tabla 0.37 Evaluacin de impasctos de proceso de fabricacin de concreto con sustitucin parcial de SCM. .......................... 128Tabla 0.38 Cuantificacin de componentes orgnicos liberados en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. 129Tabla 0.39 Diversidad de componentes liberados en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. ..................... 129Tabla 0.40 Diversidad de componentes orgnicos liberados en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. .... 130Tabla 0.41 Factor de dao ambiental en la fabricacin de cemento con porcentaje parcial de SCM. ........................................ 130

  • Tabla 0.42 Cuantificacin de componentes txicos para concreto con porcentaje parcial de SCM. ........................................... 130Tabla 0.43 Ejemplo de obtencin del factor de toxicidad total mediante el factor de dao potencial (Tdp) derivado de las R phrases para concreto con porcentaje parcial de SCM. ............................................................................................................... 131Tabla 0.44 Cuantificacin de la abundancia de los materiales involucrados en la produccin de concreto con porcentaje parcial de SCM. ......................................................................................................................................................................................... 132Tabla 0.45 Cuantificacin de la presencia de los materiales de abundancia limitada para concreto con porcentaje parcial de SCM. .............................................................................................................................................................................................. 132Tabla 0.46 Tabla de resumen de impactos negativos para concreto con porcentaje parcial de SCM.. ........................................ 132Tabla 0.47 Cuantificacin de produccin de energa para la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. .............. 134Tabla 0.48 Cuantificacin de la produccin de exerga en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. .............. 134Tabla 0.49 Cuantificacin de la produccin de agua para concreto con porcentaje parcial de SCM. .......................................... 134Tabla 0.50 Cuantificacin de componentes orgnicos liberados en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. 134Tabla 0.51 Diversidad de componentes orgnicos mirigados en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. .... 134Tabla 0.52 Diversidad de componentes organicos mitigados por etapas en la fabricain de concreto con porcentaje parcial de SCM. .............................................................................................................................................................................................. 135Tabla 0.53 Factor de dao ambiental evitado en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. ............................ 135Tabla 0.54 Cuantificacin de nuevos componentes generados por la fabricacin de cementos con porcentaje parcial de SCM.

    ...................................................................................................................................................................................................... 135Tabla 0.55 Desperdicios evitados en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. ............................................... 136Tabla 0.56 Ahorro de exerga en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. ..................................................... 136Tabla 0.57 Cuantificacin de emisiones txicas evitadas en la fabricacin de concreto con porcentaje parcial de SCM. ........... 136Tabla 0.58 Tabla de resumen de impactos potitivos para concreto con porcentaje parcial de SCM. .......................................... 136Tabla 0.59 Principios de biomimtica aplicados a las caracterstica deseables del concreto con porcentaje parcial de SCM. .... 138

  • Certificacin de Materiales Construccin con Principios Aplicados de Biomimtica

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    ANTECEDENTES Piensa por un segundo en la habitacin en la que te encuentras, mira a tu alrededor y contempla los materiales de los que est hecha, piensa en sus macizos y resistentes muros, la firmeza del suelo que pisas, la solidez del techo que te resguarda. Observa la luz que entra por la ventana, a travs del cristal y mira las dems construcciones que se amontonan hasta que se pierde la vista, todas ellas erguidas orgullosas sobre cimientos slidos mediante el uso de materiales duraderos que las definen, que les dan personalidad, que en su variedad encuentran la diferenciacin entre unas y otras. Es mediante el uso de estos materiales que las diferentes arquitecturas revelan su pertenencia a cierta poca, como seres humanos que expresan su presente a travs de la ropa que utilizan. Sin materiales no hay arquitectura y es mediante su anlisis y comprensin que podemos leer como un libro abierto a las civilizaciones que los utilizan, sus diferentes jerarquas, su nivel de avance tecnolgico, sus creencias, su riqueza, sus necesidades, sus preferencias, su manera de ser. La Edad de Bronce, la Edad de Piedra, la Edad de Oro cada etapa de la humanidad ha sido marcada por los materiales que logr perfeccionar. Pero qu hay de los materiales con los que construimos hoy en da? Muchas de las caractersticas y necesidades ideales que se buscan actualmente se describen con adjetivos utilizados cada vez con mayor frecuencia: ecolgico, reciclable,

    sustentable, biodegradable, verde... Todas y cada una de estas caractersticas giran en torno a preocupaciones ecolgicas y medioambientales, y por supuesto a la inquietud mundial predominante de nuestro tiempo, el calentamiento global. La grfica difundida por el ex vicepresidente de los Estados Unidos Al Gore (Fig. 0.1) en su galardonado documental An Inconvenient Truth1

    1 An Inconvenient Truth. Documental dirigido por Davis Guggenheim (Paramount Classics, 2006) basado en la conferencia impartida por el exvicepresidente de los Estados Unidos Al Gore en ms de mil ocasiones para concientizar a la poblacin mundial acerca de las causas y los efectos del calentamiento global. Su impacto meditico fue considerable: el filme gan dos Premios de la Academia Oscar (el mximo reconocimiento otorgado por la AMPAS American Academy of Motion Picture Arts and Sciences) incluyendo mejor documental. Ocupa el 5 puesto en rcord de ganancias histrico a nivel mundial para documentales y al ao siguiente de su realizacin, Al Gore fue reconocido junto con el IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) con el Premio Nbel de la Paz por sus esfuerzos para enriquecer y esclarecer el conocimiento del hombre en el cambio climtico y establecer las bases para las medidas necesarias para mitigar este cambio.

    , donde se muestra la relacin directa entre la temperatura ambiente promedio del planeta y los niveles de CO2 de la atmsfera a lo largo de su historia se ha convertido en uno de los smbolos grficos ms reconocidos de nuestra generacin, sin importar si se trata de un mbito ambientalista, econmico o humanista. De su interpretacin ha derivado una severa inquietud ya que se lleg a la conclusin de que a mayor concentracin de dixido de carbono acumulado en la atmsfera, mayor ser la temperatura del planeta. La preocupacin y la incertidumbre se alimentan del hecho de que la grfica muestra que los

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    niveles de CO2 existentes actualmente son mucho ms elevados que en los ltimos 400 mil aos. Existen detractores a esta teora que si bien reconocen que existe una relacin directa en la historia de nuestro planeta entre la temperatura ambiente promedio y los niveles de CO2, niegan que el aumento en los niveles de dixido de carbono pueda considerarse como una causa en el aumento de la temperatura de la Tierra. Su argumento se basa en el estudio detallado del aumento de la temperatura durante el siglo XX. En los ltimos 40 aos la temperatura ha aumentado 0.5C y la mayor parte de este aumento se dio en las primeras dcadas del siglo, especficamente entre 1905 y 1940, cuando la produccin industrial mundial era relativamente menor. Despus de 1940, cuando aument la produccin industrial en los aos de post guerra, la temperatura del planeta descendi. Es as que mirando ms detenidamente la grfica difundida por Al Gore deducen que los aumentos o disminuciones en la temperatura son seguidos por aumentos o disminuciones en los niveles de CO2, es decir, la temperatura rige los niveles de dixido de carbono en la atmsfera y no al revs. 2

    Sin embargo, los conocimientos fundamentales que se tienen sobre el efecto que los gases invernadero (tanto naturales como producidos por el hombre) y su acumulacin en la

    2 Segn estudios realizados por el International Arctic Research Center, dirigidos por su director, el Profesor Syun-Ichi Akasofu, y respaldados por el Profesor Ian Clark, miembro del Departamento de Ciencias Terrestres de la Universidad de Ottawa, por Piers Corbyn, Pronosticador de Clima de Weather Action y por el Dr. Tim Ball, ex Profesor de Climatologa de la Universidad de Winnipeg.

    atmsfera tienen sobre la temperatura del planeta refuerzan la teora de que su acumulacin repercute en el aumento de la misma (Erickson 1992). En un afn por sembrar bases slidas sobre las cuales se sustente el origen del problema que da motivo a la presente tesis, se tomarn como vlidos los estudios llevados a cabo por el IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), la mxima autoridad en la materia3

    La mayor parte del aumento en el promedio global de temperatura observado desde mediados del siglo XX se debe muy probablemente al incremento observado en las concentraciones de gases invernadero antropognicos.

    , que ha declarado lo siguiente:

    4

    3 El IPCC es el grupo internacional que liderea la valoracin del cambio climtico. Fue establecido por el Programa Ambiental de las Naciones Unidas (UNEPUnited Nations Enviroment Programme) y la Organizacin Meteorolgica Mundial (WMO-World Meteorological Organization) para proveer al mundo de una visin clara y cientfica sobre el estado actual del concimiento sobre el cambio climtico y sus potenciales impactos ambientales y econmicos. Fue galardonado en 2007 junto con el exvicepresidente de los Estados Unidos Al Gore con el Premio Nbel de la Paz por sus esfuerzos para enriquecer y esclarecer el conocimiento del hombre en el cambio climtico y establecer las bases para las medidas necesarias para mitigar este cambio. El IPCC es un grupo intergubernamental abierto a todos los miembros de las Naciones Unidas y el WMO. Actualmentecuenta con 194 pases miembros que participan en la revisin de procesos durante sesiones plenarias.

    Sera extremadamente improbable que el patrn de aumento de temperatura

    4 IPCC, 2007: Summary for Policymakers. En: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change) [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor y H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido y Nueva York, NY, Estados Unidos.

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    global del ltimo siglo fuera justificado sin la intervencin de fuerzas externas y sera poco probable que se debiera nicamente a causas naturales externas conocidas. El calentamiento ocurrido en el ocano y en la atmsfera se dio en un momento en el tiempo durante el cual las fuerzas externas de la naturaleza debieron de haber provocado disminuciones.5

    De nuevas estimaciones de las fuerzas antropognicas combinadas debido a gases invernadero, aerosoles y alteraciones en la superficie terrestre, es extremadamente probable que las actividades humanas conformen una influencia directa en el aumento de la temperatura global desde 1750.

    6 7

    Ahora bien, qu tiene que ver la arquitectura con todo esto? La construccin por construccin entindase el proceso de producir y distribuir materiales para edificacin, el proceso

    5 Hegerl, G.C., F. W. Zwiers, P. Braconnot, N.P. Gillett, Y. Luo, J.A. Marengo Orsini, N. Nicholls, J.E. Penner y P.A. Stott, 2007: Understanding and Attributing Climate Change. En: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor y H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido y Nueva York, NY, Estados Unidos. 6 IPCC, 2007: Summary for Policymakers. En: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor y H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido y Nueva York, NY, Estados Unidos. 7 El IPCC define los trminos muy probable y muy probablemente como ms de 90% de probabilidad, extremadamente improbable como menos del 5% de probabilidad y extremadamente probable como ms de 95% de probabilidad.

    mismo de construir y el consumo derivado habitar esas arquitecturas contribuye enormemente a las emisiones de CO2 a nivel mundial. En los Estados Unidos, el sector de la construccin consume 49% de la energa del pas y es responsable del 46.9% de las emisiones de dixido de carbono.8 En Europa, se estima que las edificaciones consumen el 40% de la energa y emiten el 36% del total de las emisiones de CO2.9 A nivel mundial, el Programa Ambiental de las Naciones Unidas determin que las edificaciones son responsables de 30%-40% del consumo de energa global.10

    Fig. 0.1 Relacin entre la temperatura promedio del planeta (expresada en C) y los niveles de CO2 (expresados en partes por milln) de la atmsfera en los ltimos 400 mil aos. 11

    8 U.S. Energy Infromation Administration, Independent Statistics & Analysis, www.eia.gov, 2009.

    9 European Commission, Energy Efficiency on Buildings, http://ec.europa.eu/energy/efficiency/buildings/buildings_en.htm , 2010. 10 United Nations Environment Programme, http://www.unep.org/, 2007. 11 Los datos de la grfica fueron obtenidos mediante la extraccin de un ncleo de hielo en la regin de Vostok, Antrtica. El estudio de las partculas de aire atrapadas al caer la nieve permite analizar los niveles de CO2 en la atmsfera, y

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    Ante esta creciente crisis, la arquitectura ha desarrollado tecnologas para mitigar algunos de los impactos ambientales ms severos. Reducir los consumos de agua y de energa requeridos para habitar las construcciones tal y como se conciben en el presente se encuentran entre las soluciones ms buscadas. La utilizacin de sistemas solares de generacin de energa, captacin y reutilizacin del agua de lluvia, reciclaje de productos y materiales, accesorios de baos ahorradores de agua, baos secos, azoteas verdes, uso de biogs, dobles fachadas, focos ahorradores, sistemas automatizados de control de persianas e iluminacin conectados a relojes solares, y muchos otros acercamientos han resultado benficos en muchos sentidos, pero son pocos casi nulos los intentos que tratan de atacar el problema desde el origen. Todas las soluciones antes descritas se presentan despus de que se ha generado un importante dao al ambiente al fabricar materiales de construccin de la manera convencional. Los procedimientos de produccin de los materiales de construccin ms utilizados en el mundo es relativamente similar y su impacto ecolgico es notable. Si se siguen utilizando los mismos materiales de construccin comunes cuyo proceso de fabricacin contamina el ambiente, contribuye al aumento de la temperatura del planeta, y consume combustibles no renovables, de poco servir todo lo que hagamos despus. Es absurdo concentrar nuestros esfuerzos en generar soluciones que mitiguen los daos que en

    el estudio de los istopos de oxgeno atrapados ofrece una medida muy precisa de la temperatura en ese momento. Es as que se pueden registrar estos datos de pocas anteriores a medida que se fueron acumulando anualmente las diferentes capas de nieve que constituyen el ncleo de hielo. Science Mgazine.

    primera instancia causa un proceso de fabricacin de materiales constructivos claramente contaminante y sorprendentemente rudimentario. En primera instancia se contamina generando la materia con la que construimos y despus gastamos recursos y energa pensando cmo contaminar menos, es simplemente ilgico. Este ciclo resulta tan ridculo como si se pretendiera erradicar una enfermedad mediante la administracin de medicinas para tratar los sntomas en vez de elaborar una vacuna que impida el contagio en primera instancia. Como dira Albert Einstein, el mundo no dejar atrs su estado actual de crisis utilizando la misma manera de pensar que cre la situacin en primera instancia.12

    Lo anterior nos lleva forzosamente a realizar una revisin que nos permita saber exactamente cmo se producen los materiales de construccin ms utilizados actualmente y de qu manera daan al ambiente sus procesos de uso y fabricacin, para posteriormente ofrecer alternativas que desde su origen ataquen del problema que pretendemos erradicar.

    12 Einstein, Albert en: McDonough, William, Braungart, Michael. Cradle to Cradle: Remaking the Way we Make Things. China: North Point Press, 2002.

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    CAPTULO 1 MARCO TERICO

    1.1. IMPACTO DE LOS MTODOS CONVENCIONALES DE FABRICACIN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN La produccin, mantenimiento y renovacin de los materiales en un edificio convencional alrededor de un periodo de 50 aos requieren de entre 2,000 y 6,000 MJ/m2.13 Es difcil determinar un rango ms preciso debido a que este consumo vara dependiendo de los materiales que escojamos. Por ejemplo, una estructura de madera requiere en trminos convencionales un 30% menos energa que su equivalente en concreto.14

    Siendo ms precisos, se ha estimado que la energa invertida en la produccin de materiales de construccin representa entre 10 y 25% del total de energa invertido en la vida til del edificio

    15

    13 Gielen, 1997; Thormark, 2007 en Bjrn, Berge. The Ecology of Building Materials. Second Edition. Oxford: Elsevier, 2009.

    , mientras que la operacin del edificio en s es la que genera la mayor parte de la demanda energtica. Sin

    14 Bjrn, Berge. The Ecology of Building Materials. Second Edition. Oxford: Elsevier, 2009. 15 Kram, 2001 en Bjrn, Berge. The Ecology of Building Materials. Second Edition. Oxford: Elsevier, 2009.

    embargo, las preocupaciones medioambientales crecientes en dcadas pasadas han detectado esta tendencia y han enfocado sus esfuerzos en reducir la energa requerida en la operacin y uso del edificio, por lo que en las edificaciones ms recientes, enfocadas hacia un bajo consumo energtico, el impacto de la produccin de materiales puede llegar a representar el 50% de la energa invertida en la vida til del edificio.16

    Muchos de los materiales para construccin fabricados por el hombre ms utilizados a nivel mundial poseen un procedimiento de fabricacin similar que no ha evolucionado demasiado desde su origen, consistiendo de manera elemental en la obtencin de materias primas, su calentamiento a miles de grados centgrados para integrarlas en una nueva amalgama, y finalmente darles formas o tratamientos adicionales dependiendo de su uso final. A continuacin se realizar una breve descripcin de tres de los materiales de construccin fabricados por el hombre ms utilizados a nivel mundial basados en sus respectivos niveles de produccin global, el cemento, el acero y el tabique. Las

    16 Nielsen, 1995; Winther, 1998; Thormark, 2007 en Bjrn, Berge. The Ecology of Building Materials. Second Edition. Oxford: Elsevier, 2009.

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    ventas globales de cemento rondan los 250 billones de dlares anuales17 mientras que las del acero en todas sus variedades rebasan los 900 billones de dlares en 201018. Por otro lado, es difcil cuantificar el impacto mundial de la produccin de tabique debido a las diferentes variaciones que sufre en diversas latitudes dependiendo del clima, su uso y su mtodo de fabricacin, aunado a la produccin informal a veces artesanal, que se da en mayor medida en pases del tercer mundo. Sin embargo, por su uso milenario en diferentes culturas de la humanidad, la sencillez de su proceso de fabricacin y lo comn de las materias primas que utiliza, se estima que es uno de los materiales de construccin ms utilizados en todo el mundo.19

    1.1.1. FABRICACIN DE CEMENTO El cemento es en esencia una mezcla de arcilla y materiales calcreos que sometidos a altas temperaturas y molidos muy finamente producen un producto con propiedades resistentes importantes. Al ser revuelto con otros materiales ptreos y agua, conforma una sustancia que se endurece al tiempo que pierde humedad hasta alcanzar un aspecto y propiedades ptreas.20

    17 Freedonia Group Inc., World Cement, enero 2010, Pub ID: FG2581765.

    Su maleabilidad y capacidad para adaptarse a la forma de su contenedor o cimbra, le dan una versatilidad

    18 R&D Magazine, www.rdmag.com, septiembre 2010. 19 Sovinski, Rob W., Brick in the Landscape: A Practical Guide to Specification and Design, Wiley, 1999. 20 IMCYC-Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, www.imcyc.com, 2011.

    considerable a la vez que ofrece libertades estticas significativas. Diferentes tipos de cemento fueron desarrollados por diversas culturas de la antigedad, desde egipcios, griegos y romanos, hasta mayas y aztecas, utilizando como base morteros o pastas, aunque hacia la poca medieval y renacentista fue disminuyendo su uso. No fue sino hasta la segunda mitad del siglo XVIII que su estudio se retom una vez que el ingeniero ingls John Smeaton logr llevar a cabo la difcil tarea de construir un faro en el acantilado de Edystone en la costa de Cornwall, Inglaterra. Dos intentos previos comisionados a colegas de la poca terminaron por sucumbir ante la presencia inminente de la fuerza de las olas del mar, pero la cimentacin conformada por rocas unidas mediante un mortero a base de cal horneada permanece hasta el da de hoy.21

    A partir de ese momento, diversas figuras clebres en forma de arquitectos e investigadores han contribuido para hacer del cemento y el concreto elementos indispensables en la construccin contempornea.

    Existen diferentes tipos de cemento cuyas propiedades varan dependiendo de su uso, apariencia o proceso de vertido, pero el cemento que ms se fabrica a nivel mundial es el llamado

    21 El faro tena 18 metros de alto, el dimetro de su base era de 8 metros y el de su punto ms alto 5 metros. Se mantuvo en uso hasta 1877 cuando la erosin de las rocas en su parte baja haca que se inclinara al romper de las olas. Fue en ese entonces que se desmantel y reedific en Plymouth Hoe como un monumento. Los cimientos originales de Smeaton permanecen en su sitio ya que eran demasiado resistentes para ser desmantelados.

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    cemento Portland22

    Primeramente se extraen de minas y depsitos naturales las materias primas, principalmente calizas y arcillas aunque tambin arena, hierro y yeso en menores proporciones. Este proceso de extraccin de la materia y su posterior pulverizacin requieren de maquinaria y equipos que funcionan mediante la quema de gasolinas y combustibles fsiles, depositando en el ambiente cantidades considerables de CO2 en la atmsfera (

    y su proceso de fabricacin consta de tres etapas principales.

    Tabla 1.1) e impactando de forma fsica y permanente los ecosistemas. Una vez que las materias primas se han triturado, ingresan en un horno denominado rotativo, donde se calientan a ms de 1,500C y son posteriormente enfriadas bruscamente al abandonar el horno para generar lo que se denomina clinker, que es pulverizado junto con cantidades menores de yeso y hierro para formar el cemento comercial.23

    Aunado al dao medioambiental que significa la fabricacin de cemento, hay que considerar su transformacin en concreto armado, que conjuga la adicin de agregados, acero corrugado y agua, cuya obtencin tiene tambin un impacto medioambiental.24

    22 Concrete Technology Today Newsletter, Portland Cement Association (PCA),

    http://www.cement.org/tech/cct_newsletter.asp, octubre 2009. 23 Informacin acumulada de diversas fuentes: IMCYC (Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto), Instituto Espaol del Cemento y sus Aplicaciones, CEMEX (sitio oficial de la compaa: www.cemex.com) y Holcim (sitio oficial de la compaa: www.holcim.com). 24 Aunque no se profundiza debido a que no es el tema primordial de esta tesis, el lector podra incrementar su conocimiento en este tema buscando referencias acerca del Anlisis del Ciclo de Vida del cemento.

    PERFIL MEDIOAMBIENTAL DEL CONCRETO (por 1 ton) ENERGA UTILIZADA Combustible fsil 930 MJ Electricidad 200 MJ EMISIONES AL AMBIENTE Dixido de carbono (CO2) 120 kg xido de nitrgeno (NOX) 550 g xido sulfrico (SO2) 140 g Metano (CH4) 130 g Componentes orgnicos voltiles (COV)

    180 g

    Polvo comn 23 g Metales pesados (Cr, As, Cd, Hg, Tl, Pb)

    0.02 g

    Tabla 1.1 Energa utilizada para fabricar 1kg de cemento y las emisiones al ambiente emitidas durante ese proceso.25

    El 95% de todo el cemento producido en el mundo es cemento Portland (Sjunnesson 2005), que se caracteriza por una composicin y proporciones especficas de calcio, slice, aluminio y hierro. El nombre portland representa un tipo de cemento y no una marca o modelo en particular.

    El cemento puede dividirse en tres categoras dependiendo del volumen de cemento Portland que se incluya en volumen total del mismo. El tipo CEM I est formado en 95-100% de cemento Portland, el CEM II incluye por lo menos 65% de cemento Portland, y el CEM III contiene entre 20-65% de cemento Portland. El resto de los componentes que forman el volumen total varan dependiendo de la aplicacin final del producto, pero entre los ms comunes se encuentran la ceniza volante, escoria de horno alto y material puzolnico. (Sjunnesson 2005).

    25 Hkkinen, T.; Vares, S., Environmental Burdens of concrete and concrete products, Technical Research Centre of Finland 1998. Unidades: MJ=Mega Joule, g=gramo.

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    Para estudiar adecuadamente los impactos medioambientales del concreto es necesario tomar en cuenta su proceso de carbonizacin, que ocurre esencialmente cuando el CO2 en el ambiente entra en contacto con el hidrxido de calcio (CaOH)2 contenido en el material convirtiendo lentamente el concreto nuevamente en carbonato de calcio CaCO3 (reaccin qumica: ()2 + 2 3 + 2 ). El ritmo al cual se lleva a cabo este proceso depende de diversos factores particulares, como la concentracin de CO2 en el ambiente, el porcentaje de humedad presente en el mismo, la densidad del mismo concreto e incluso las caractersticas de algunos recubrimientos y aditivos. La carbonizacin se considera en una circunstancia no deseada ya que abre los poros del concreto hacindolo vulnerable a la corrosin y otras reacciones qumicas que recuden su pH. En trminos generales el proceso de carbonizacin puede tardar dcadas en ocurrir o inclusive no llegar a presentarse de manera significante en el ciclo de vida til del material. Los niveles de consumo energtico y liberacin de partculas ambientales a la atmsfera no parecen ser de trascendencia considerable a primera vista, pero toman un peso trascendente cuando se extrapolan a los niveles de produccin a nivel mundial. Basado esta informacin, podemos inferir que durante el 2008 se consumieron ms de 2.5 billones de MJ en la produccin mundial de cemento al tiempo que se liberaron ms de 340 millones de toneladas de CO2. Como se aprecia en la Tabla 1.2, con el paso de los aos la tendencia en la produccin mundial del cemento ha crecido a un ritmo sostenido.

    PRODUCCIN MUNDIAL DE CEMENTO (miles de toneladas) PAS 2006 2008 2010 China 1,200,000 1,388,400 1,800,000 India 155,000 177,000 290,000 Estados Unidos

    99,700 87,600 63,500

    Japn 69,600 62,800 56,000 Rusia 54,700 53,600 49,000 Rep. Corea 55,000 53,900 46,000 Espaa 54,000 42,100 50,000 Italia 43,200 43,000 35,000 Mxico 40,600 47,600 34,000 Brasil 39,500 51,900 59,000 TOTAL MUNDIAL

    2,550,000 2,840,000 3,413,500

    Tabla 1.2 Principales pases productores de cemento y el total mundial producido al ao.26

    1.1.2. FABRICACIN DE ACERO El acero se puede definir de manera elemental como una aleacin entre hierro y carbono en diferentes proporciones dependiendo de su utilizacin final, ya que de stas se define su dureza, resistencia y elasticidad. Generalmente se compone de una mayora de hierro y la proporcin de carbono no suele pasar del 2%. Cuando esto sucede, se producen fundiciones y el acero debe ser moldeado y no forjado, ya que vuelve quebradizo.

    26 U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2004-08; USGS Mineral Program Cement Report, U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries January 2011, http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cement/mcs-2011-cemen.pdf.

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    El acero conserva las metlicas bsicas del hierro en su estado puro, pero con la adicin del carbono mejora muchas de sus propiedades fsico-qumicas. Al igual que el cemento, el acero tiene una historia muy antigua, que data sus orgenes en el pueblo egipcio 3000 a. C. y prcticamente nunca ha detenido su uso en el mundo occidental. PERFIL MEDIOAMBIENTAL DEL ACERO (por 1 ton) Energa 19,000 MJ Agua residual 150,000 l Dixido de carbono (CO2) 1,950 ton xido de nitrgeno (NOX) 0.003 ton xido sulfrico (SO2) 0.004 ton Metano (CH4) 0.626 kg Componentes orgnicos voltiles (COV) 0.234 kg Polvo comn 15,000 kg Metales pesados (Pb, Cd, Hg, As, Cr, Cu, Ni, Se, Zn, V)

    0.037 kg

    Tabla 1.3 Perfil medioambiental del acero por cada tonelada de producto.27

    Las aleaciones que conforman el acero en sus diferentes proporciones forzosamente se dan en un horno de fundicin a temperaturas mayores a los 1,500C. De manera similar al caso del cemento, el proceso requiere un elevadsimo consumo de energa para alcanzar esta temperatura, pero por si fuera poco, requiere una importante cantidad de agua que despus del proceso de fabricacin se desecha debido a que entra en contacto con restos materiales peligrosos.

    28

    27 Lawson, B., Building materials, energy and the environment: Towards ecologically sustainable development, Red Hill, A.C.T.: Royal Australian Institute of Architects, 1996. Unidades: MJ=Mega Joule, l=litro, ton=tonelada, kg=kilogramo.

    28 Informacin acumulada de diversas fuentes: Bugayev, K.; Konovalov, Y.; Bychkov, Y.; Tretyakov, E.; Savin, Ivan V. Iron and Steel Production. The

    La Tabla 1.3 nos permite observar de manera precisa el impacto al medioambiente que conlleva este proceso de produccin. PRODUCCIN MUNDIAL DE ACERO BRUTO (millones de toneladas) PAS 2007 2008 2009 China 494.9 500.5 567.8 Japn 120.2 118.7 87.5 Rusia 72.4 68.5 59.9 Estados Unidos 98.1 91.4 58.1 India 53.1 55.2 56.6 Corea del Sur 51.5 53.6 48.6 Alemania 48.6 45.8 32.7 Ucrania 42.8 37.1 29.8 Brasil 33.8 33.7 26.5 Turqua 25.8 26.8 25.3 Mxico 17.6 17.2 14.2 TOTAL MUNDIAL 1,351.3 1,326.5 1,219.7 Tabla 1.4 Principales pases productores de acero y el total mundial producido anualmente.29

    Nuevamente podemos calcular en base a la produccin a nivel mundial del ao 2009 que la fabricacin de acero fue responsable por el consumo de 23 billones de MJ as como de liberar 2 billones de toneladas de CO2 a la atmsfera.

    1.1.3. FABRICACIN DE TABIQUE De manera estandarizada, puede decirse que un tabique es obtenido a travs de la coccin a altas temperaturas de material arcilloso, lo que resulta en un bloque cermico que

    Minerva Group, Inc., 2001. World Steel Association (www.worldsteel.org), IMCA (Instituto Mexicano de la Construccin en Acero). 29 World Steel Association, Steel Statistical Yearbook 2008.

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    posee ciertas cualidades resistentes para ser utilizado como material constructivo. Por la sencillez de su proceso de elaboracin, su bajo costo y lo comn de los elementos necesarios para fabricarlos, diferentes variaciones pueden rastrearse a lo largo de un sinfn de asentamientos humanos por todas las latitudes del planeta. Los ms antiguos pertenecen a civilizaciones con ms de 10,000 aos de antigedad, desde mesopotmicos y palestinos hasta babilonios y sumerios. , Pese a sus diferentes tipos y variedades, los ladrillos siguen un proceso de fabricacin similar en todo el mundo que forzosamente comienza con la obtencin de la materia prima, en este caso la arcilla. Este material est conformado por una mezcla principalmente de slice y xido de aluminio (almina), y cantidades variables de xidos de hierro xidos de calcio, xidos de magnesio y agua. Una vez obtenido, debe ser triturado y homogeneizado para obtener una mezcla que sea propia de las cualidades que se pretendan obtener o el uso final al que se vaya a destinar el producto final. Posteriormente la mezcla se somete a un proceso de humidificacin, lo que le permite ser moldeada a una temperatura alrededor de los 130C. En seguida se procede al secado y por ltimo al proceso de coccin, llevado a cabo en hornos que alcanzan los 1000C necesarios para que los componentes adquieran su dureza mxima. Como sucede con los materiales constructivos analizados en los puntos 1.1.1 y 1.1.2, la produccin de materiales a altas temperaturas genera una huella daina en el medioambiente

    ya que suele ser alcanzada mediante la combustin de materiales no renovables, desde combustibles hasta llantas. Resulta complicado analizar la produccin de ladrillo a nivel mundial debido a la falta de un organismo rector que regule las caractersticas de los diferentes procesos en cada pas y que controle la calidad del producto, sobre todo si tomamos en cuenta que en algunos casos se produce de manera artesanal en poblaciones rurales en pases del tercer mundo.

    1.2. MARCOS REGULADORES Si bien la industria de cada nacin enfrenta metas y perspectivas particulares, es evidente el papel que desempea la produccin de materiales de construccin en la aportacin a los niveles de generacin de energa y por ende de contaminacin de cada pas. No es casualidad que Estados Unidos, China, Rusia, Japn e India figuren entre los primeros lugares de produccin de acero y cemento a nivel mundial al tiempo que representan la cima en la produccin de energa (Tabla 1.5) y emisiones de CO2 a la atmsfera (Tabla 1.6). La aportacin de Mxico no es determinante para los niveles de consumo energtico del planeta, pero no deja de ser significativa ocupando el lugar no. 14 en cuanto a la produccin mundial de energa. La generacin de semejantes cantidades de energa exige el consumo recursos naturales y libera en el proceso materiales contaminantes a la atmsfera. Si bien el pas se encuentra muy por debajo de los topes mximos establecidos por pases como

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    China o Estados Unidos, Mxico es uno de los pases que aporta de manera significativa a la acumulacin de contaminacin atmosfrica global. PRODUCCIN MUNDIAL DE ENERGA (kWh)

    POSICIN MUNDIAL

    PAS CANTIDAD PORCENTAJE DEL TOTAL MUNDIAL

    #1 E. U. 4,167,000,000,000 22% #2 China 3,256,000,000,000 17.2% #3 Japn 1,082,000,000,000 5.7% #4 Rusia 964,200,000,000 5.1% #5 India 665,300,000,000 3.5% #14 Mxico 243,300,000,000 k 1.3% Tabla 1.5 Produccin mundial de energa en kWh al 2007.30

    Es muy simblico analizar no solamente el total de emisiones de CO2 que aporta cada pas, sino las que corresponden a cada uno de sus habitantes. Bajo ese parmetro, los ndices de contaminacin de los mexicanos estn por debajo de los 18 pases que ms emisiones de dixido de carbono emiten a la atmsfera. A pesar de que existen acuerdos internacionales que buscan la reduccin paulatina de las emisiones de CO2 a la atmsfera31

    30 CIA World Factbook, Central Intelligence Agency of the United States of America, 2007.

    , no existe como tal una reglamentacin internacional

    31 Como el Protocolo de Kyoto Sobre el Cambio Climtico de la Convencin Marco de las Naciones Unidas Sobre el Cambio Climtico adoptado el 11 de diciembre de 1997 y puesto en marcha el 16 de febrero de 2005. Hasta el 9 de noviembre de 2009, 187 pases lo ratificaron. Entre ellos no se encuentra Estados Unidos, uno los protagonistas en la materia.

    unificadora que regule el aspecto contaminante o las injerencias ecolgicas derivadas de la produccin y fabricacin de materiales de construccin. EMISIONES ANUALES DE CO2 (millones de toneladas mtricas)32

    POSICIN MUNDIAL

    PAS CANTIDAD EMISIONES PER

    CAPITA #1 China 6,534 4.91 #2 E. U. 5,833 19.18 #3 Rusia 1,729 12.29 #4 India 1,495 1.31 #5 Japn 1,214 9.54 #14 Mxico 445 4.04 Tabla 1.6 Emisiones anuales de CO2 por pas y per capita al 2008.33

    En Mxico, no existe una referencia legal que limite o evite la emisin de partculas contaminantes a la atmsfera al momento de fabricar materiales de construccin. La LGEEPA (Ley General de Equilibrio Ecolgico y Proteccin al Ambiente)34

    32 Una tonelada mtrica es una unidad de masa de 1,000kg, o aproximadamente el peso de un metro cbico de agua a 4 Celsius.

    es la ms completa legislacin nacional en materia ambiental. Sin embargo, no contempla la problemtica que surge cuando uno de los motores econmicos del pas (la industria de la construccin) interfiere de manera directa con la calidad del aire de la nacin.

    33 U.S. Energy Information Administration (EIA), Independent Statistics & Analysis, www.eia.gov 2008. 34 Publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 28 de enero de 1988 y reformada por ltima ocasin el 6 de abril de 2010.

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    El artculo 111 menciona en su seccin VIII que entre las facultades de dicha ley se encuentra el expedir las normas oficiales mexicanas para la certificacin por la autoridad competente, de los niveles de emisin de contaminantes a la atmsfera provenientes de fuentes determinadas, aunque en ningn punto especifica quin es la autoridad competente, de los poderes de los que goza para llevar a cabo las sanciones necesarias, ni cules son las fuentes determinadas a las que se refiere. A pesar de la carencia de criterios homologados en cuanto a regulaciones internacionales, algunos gobiernos nacionales han adoptado polticas generadas tanto de iniciativas gubernamentales como privadas para acreditar o desacreditar determinados procesos de produccin que repercutan en una mejora de la calidad de los materiales de construccin en diferentes criterios como resistencia, seguridad e impacto ecolgico. Estos procesos de aprobacin o certificacin se desarrollan bajo diferentes criterios para cubrir diversos estndares. Incluso algunas de estas certificaciones generadas a partir de iniciativas privadas han llegado a ser adoptadas en ms de un pas y podran ser tomadas en cuenta como un punto de partida para generar un procedimiento que regule propiamente la produccin de materiales de construccin en trminos ecolgicos a nivel internacional. Para el desarrollo de esta tesis, se consultaron diversas metodologas de certificacin existentes en la industria de la construccin hoy en da. Por el lmite de la extensin de este escrito y con el afn de no perder de vista el objetivo principal

    de la presente investigacin, a continuacin analizaremos solamente las ms representativas para darnos una idea del marco regulatorio que rige el mercado de la produccin de materiales de construccin internacional actualmente. Es importante conocer sus limitaciones y criterios, ya que a pesar de que pretenden funcionar como una herramienta que garantice un bajo impacto ecolgico, permiten la fabricacin de materiales de construccin que impactan considerablemente el entorno tal y como se ha analizado previamente en el presente documento. Es difcil creer en la eficiencia de una certificacin ecolgica que permita el consumo de materias primas, el consumo energtico, y la contaminacin atmosfrica que se presenta de manera comn en la fabricacin de materiales de construccin producidos masivamente en todo el mundo.

    1.2.1. NDICE DE CALIDAD DE DISEO (DQI) Como su nombre lo indica, el ndice de Calidad de Diseo (DQI por sus siglas en ingls Design Quality Indicator) es una metodologa creada para evaluar la calidad del diseo y la construccin de nuevos edificios as como la renovacin o reacondicionamiento de edificios existentes.35

    El programa fue desarrollado por el Consejo de la Industria de la Construccin (CIC por sus siglas en ingls - Construction Industry Council) del Reino Unido con participacin importante de diversas instituciones gubernamentales y privadas asociadas a la industria de la construccin con el objetivo de elaborar una plataforma slida para medir y

    35 DQI, Design Quality Indicator, pgina oficial, http://www.dqi.org.uk, 2010.

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    regular la construccin de los edificios incluyendo por supuesto el uso de sus materiales. La metodologa consta de dos elementos principales: talleres liderados por un experto en DQI, y herramientas en lnea. Los talleres funcionan como juntas peridicas en las que se clarifican las necesidades y peticiones de los clientes y se yuxtaponen a las limitaciones y observaciones de los constructores y proveedores. En ellas tambin se revisan los resultados de las herramientas en lnea que cada una de las partes ha ido trabajando por separado. Como suele suceder en este tipo de reuniones, las revisiones incluyen actualizaciones de documentos de diseo, costos generales y calendarios de trabajo. Las herramientas en lnea no estn accesibles al pblico debido a que la contratacin del programa incluye un costo y se adaptan hasta cierto punto a las situaciones y requerimientos particulares de cada proyecto. Constan principalmente de cuestionarios que buscan dar una idea precisa e inmediata de los temas que se discutirn en cada sesin. De este modo se pretende disear un canal de comunicacin claro y constante entre todas las partes involucradas en el desarrollo de la obra. La clave del planteamiento que gira en torno al DQI consiste en otorgar un factor de medicin a un parmetro que en primera instancia parece intangible. Es decir, no se puede pretender calificar la calidad de un diseo si no se puede medir. Para ello se clasificaron los cuestionarios en cuatro secciones enfocadas a parmetros particulares del proceso:

    SECCIN I. Se centra en la recopilacin de informacin alrededor de las necesidades y requerimientos que dieron origen al proyecto.

    SECCIN II. Trata cuestiones alrededor de la funcin, como usos particulares, accesos, requerimientos del espacio, etc.

    SECCIN III. Se concentra sobre el impacto de la edificacin, desde formas y materiales hasta integraciones urbanas y sociales.

    SECCIN IV. Finalmente la cuarta seccin se enfoca en la calidad de la edificacin, sus diferentes rendimientos, sistemas de ingeniera e instalaciones, etc.)

    Fig. 1.1 Ejemplo de una evaluacin DQI que califica el impacto de una construccin determinada36

    36 Leach, Justine, Evaluation design quality in architecture and urban design proposals, Design Liverpool 50, 2007.

    http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20110120085456/http:/www.designliverpool.org.uk/FileUploads/design_quality_evaluation.pdf

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    Los cuestionarios se presentan en manera de preguntas de opcin mltiple (Fig. 1.1) con el objetivo de poder agrupar diferentes criterios especficos de cada proyecto bajo parmetros de medicin particulares. Los resultados obtenidos mediante la aplicacin de los cuestionarios se interpretan mediante el siguiente algoritmo: DQI = ++

    , donde

    F = funcin (function) I = impacto (impact) BQ = calidad de la edificacin (build quality) X = factor determinado por el diseador de la metodologa

    Fig. 1.2 Superposicin de los campos de calidad evaluados bajo el sistema DQI.37

    37 CIC Design Quality Indicator Online, Forum for Construction and Constructing Excellence. http://www.dqi.org.uk/dqi/common/dqionline.pdf, 2011.

    Fig. 1.3 Representacin grfica conjunta de los resultados obtenidos en base a la metodologa DQI.38

    Una vez que se tiene un valor para cada uno de los criterios evaluados, se grafican de manera conjunta (

    Fig. 1.2) de modo que sea ms sencillo conocer con una sola mirada qu partes del edificio requieren ms atencin o si se cuenta con una edificacin balanceada en todos sus criterios (Fig. 1.3). Es as que el DQI se presenta como un sistema que pretende controlar la calidad de todas y cada una de las partes que forman a un proyecto, incluidos los materiales que conforman la propia arquitectura construida. Algunas de las ventajas particulares de este sistema consisten en la facilidad con la que se pueden responder los cuestionarios (sin demasiados tecnicismos y con opcin

    38 Gann, David M., Salter, Ammon J., Why, Jennifer K., Design Quality Indicator as a tool for thinking, Innovation Studies Centre, The Business School and Department of Civil and Environmental Engineering, Imperial College London, 2003. http://www.dqionline.com/downloads/DQI_As_a_Tool_for_Thinking.pdf

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    mltiple) y la facilidad con la que se pueden interpretar los mismos resultados. Si bien no se trata de una herramienta para analizar materiales de construccin particularmente, este mismo sistema ha sido adaptado para calificar la calidad de solamente algunos elementos que conforman el proceso arquitectnico, entre ellos la aplicacin y uso de materiales de construccin.

    1.2.2. CRADLE TO CRADLE El trmino cradle to cradle (de la cuna a la cuna) surge en 2002 como una contrapropuesta a la filosofa cradle to grave (de la cuna a la tumba) que se enfocaba en pensar en trminos de eficiencia ecolgica el ciclo de vida completo de un producto o material de construccin, desde que nace hasta que muere, ergo de la cuna a la tumba. Cradle to cradle lleva esta inquietud ms all, sugiriendo que la vida de un producto no termina cuando alcanza el final de su vida til, ya que al convertirse en un objeto obsoleto y no utilizable equivale a un desecho o basura, y el verdadero inconveniente en trminos ecolgicos surge cuando analizamos las opciones que tenemos para deshacernos de ese material de desecho. Los mtodos convencionales de eliminacin de materia son altamente contaminantes ya que en ltima instancia la basura se quema (liberando mediante este proceso partculas contaminantes a la atmsfera) o se entierra (contaminando de manera permanente el subsuelo que nos nutre de las materias primas que nos mantienen vivos). Esto adems implica la alimentacin del primer eslabn en esta cadena de ciclos contaminantes, que es la

    extraccin de materias primas tal y como es llevada a cabo hoy en da, mediante procesos destructivos y dainos para el entorno natural. Es en esta etapa donde cradle to cradle hace su propuesta ms significativa. En un esfuerzo por eliminar por completo el concepto de basura que representa el final de la vida til de un producto, sugiere que nunca se alcance este punto y para ello detalla dos opciones: En la primera de ellas el producto ser eliminado o degradado de una manera natural que no contamine su entorno. Para lograrlo tenemos que cambiar desde el primer paso la manera en que producimos los objetos que nos rodean en nuestra vida diaria, es decir, desde su diseo deben de ser concebidos para ese fin. Y no basta solamente disear productos que se degraden lo ms naturalmente posible, sino que su desensamble requiera de una cantidad mnima o nula de energa, y que este proceso pudiera incluso llegar a ser benfico para un entorno o ecosistema. Existen ejemplos actuales en el modo en que se fabrican ciertos objetos que emulan la direccin contraria que se pretende alcanzar. Por ejemplo, en la industria automotriz, los automviles representan fuentes importantes de materiales que podran ser reutilizados. El cobre que conforma los circuitos elctricos de un auto es un material que fcilmente podra ser reutilizado sin mayores adaptaciones, pero como no est diseado para este procedimiento, su proceso de separacin significa demasiada energa y tiempo, por lo que resulta ms eficiente en trminos econmicos tirarlo a la

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    basura. Lo mismo podra decirse de otras de sus partes metlicas; estn conformadas de materias fcilmente reciclables, pero debido a que no fueron diseadas o pensadas para esta finalidad, resulta demasiado costoso limpiarlas de agentes contaminantes que impiden su correcto reciclaje o aprovechamiento como pintura o capas de proteccin formadas por agentes qumicos. En la fabricacin de televisiones podemos encontrarnos con ejemplos similares. A pesar de que los televisores se vuelven obsoletos a un ritmo cada vez ms alto, muchos de sus componentes son perfectamente reutilizables en su estado natural. El problema con el que volvernos a toparnos es nuevamente relacionado al diseo. Debido a que no fueron inventadas para ser reutilizadas, las televisiones acaban tarde o temprano convirtindose en basura. Cradle to cradle ha propuesto la contratacin de servicios en vez de la compra de productos para solucionar estas cuestiones. Es decir, en vez de comprar un televisor, desecharlo al terminar su ciclo de vida til y sustituirlo por uno nuevo, uno podra contratar a una empresa que ofrezca el servicio de tener una televisin. Cuando uno quisiera cambiarla por un modelo ms actualizado, la empresa que la fabrica podra entregarla a domicilio y ofrecer un descuento por el retiro del modelo anterior, ganando as la posibilidad de reutilizar componentes y reduciendo as el consumo de materias primas y todos los impactos que esto conlleva.

    En la segunda opcin que propone cradle to cradle para mitigar los daos ambientales que provoca la eliminacin de basura, el producto en cuestin vivir por siempre. Hay que tener mucho cuidado, sin embargo, en no confundir esta metodologa con los mtodos de reciclamiento convencionales. Cradle to cradle plantea que en la mayora de las ocasiones, el reciclar es sinnimo de degradar. Es decir, cuando un producto se recicla, obtenemos un nuevo producto de menor calidad, lo que significa volver a invertir energa y recursos adicionales al proceso de reciclamiento para hacer que alcance los estndares de calidad y rendimiento del producto original previo a ser reciclado. Sin embargo, si repetimos este ciclo de manera constante, eventualmente vamos a llegar al punto en el que ser necesario invertir tanta energa y recursos en reciclar que ser mejor deshacernos del producto y hacer uno nuevo. A todo esto habra que agregar por si fuera poco, el hecho de que en muchas ocasiones el proceso de reciclaje genera por s mismo contaminacin. Los libros son un producto adecuado para ejemplificar todo lo anterior. El papel del que estn hechos es un material biodegradable pero la tinta que contienen est constituida por elementos txicos. Aquellos con portadas brillantes contienen adems metales pesados y carbn. En otras ocasiones las portadas no son siquiera de papel, sino que estn conformadas con pulpa y polmeros adems de acabados con tintas, metales pesados e hidrocarbonos halogenados. Para poder considerar el reciclamiento de papel verdaderamente ecolgico, ste debe ser libre de cloro, ya que de otro modo se considera txico. Entonces se considera ideal utilizar papel sin cloro, pero para que sea lo suficientemente

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    claro se debe utilizar una mayor cantidad de pulpa virgen o ser blanqueado con blanqueador. Es decir, o se contamina con la utilizacin de cloro o se consumen en mayor cantidad los bosques para evitar la utilizacin del mismo. Para evitar este tipo de encrucijadas, los autores de esta filosofa imploran al talento de los diseadores para crear productos diseados especficamente para ser reciclados, por ejemplo, los durabooks, libros que no consumen madera ni pulpa ni algodn, sino que estn hechos de resinas plsticas y rellenos inorgnicos. El resultado final es un libro ultra resistente, aprueba de agua y no txico cuya tinta puede ser retirada con agua caliente y separada mediante procesos relativamente sencillos para ser reutilizada en la reimpresin de otro libro. Si fuera necesario, el libro puede ser desarmado y reutilizado en diversos ciclos industriales con una cantidad mnima de energa.39

    Bajo estos lineamientos, los autores de esta filosofa crearon la Cradle to Cradle Certification (Certificacin Cradle to Cradle), la cual garantiza que el producto que la obtenga no es daino para los seres humanos ni para el medio ambiente en ningn nivel ni en los ciclos futuros de sus siguientes etapas de vida. Se otorgan 4 niveles de certificacin: Bsica, Plata, Oro y Platino, (Basic, Silver, Gold, Platinum) y se califican cinco categoras principales:

    39 McDonough, William, and Michael Braungart. Cradle to Cradle: Remaking the Way we Make Things. China: North Point Press, 2002.

    Salud Reutilizacin del material Uso de energas renovables Administracin del agua Responsabilidad social

    Para cada uno de los niveles existen diferentes grados de exigencia: BSICA

    Se han identificado todos los componentes qumicos hasta 100ppm (0.01%).

    No existen concentraciones de PVC, cloropreno o derivados.

    Se han probado todos los materiales y qumicos que lo