Análisis del Ciclo de Vida diseños finalistas de Toca Madera

Contexto

Los ocho proyectos finalistas del concurso Toca Madera para jóvenes diseñadores de España se expondrán en el Madrid Design Festival 2020 en febrero. Se retó a los participantes a crear «objetos infinitos» en roble rojo, un material renovable abundante, que resistan la prueba del tiempo. Asimismo, los diseñadores deben poder justificar que el producto es «sostenible». El proyecto nació de la colaboración internacional entre AIDI (Asociación de Ingeniería en Diseño Industrial) y AHEC (Consejo de Exportación de Maderas de Frondosas Estadounidenses).

El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) contribuye al objetivo clave del concurso Toca Madera de proporcionar una demostración práctica de diseño sostenible. Muestra las etapas del ciclo de vida (desde el sitio de extracción del roble rojo hasta la finalización del diseño terminado) que son más importantes para determinar la huella ambiental general de cada uno de los ocho diseños finalistas. El cálculo detallado de los impactos ambientales específicos de cada diseño se facilita mediante el uso de un material base común, el roble rojo, y la fabricación en un mismo lugar: la Carpintería La Navarra en Madrid.

La evaluación se hace en base a los datos de un estudio de Análisis del Ciclo de Vida (ACV) encargado por AHEC y realizado por PE International (ahora Thinkstep) para determinar los impactos ambientales derivados del envío de madera de frondosas estadounidenses a los mercados mundiales [1]. Estos datos se combinan con información sobre el uso de materiales y energía recogida durante la fabricación en La Navarra.

Perfil ambiental de roble rojo entregado a La Navarra

El roble rojo empleado para fabricar los diseños de Toca Madera es un recurso grande y en expansión, y su extracción no amenaza la biodiversidad ni el almacenamiento de carbono de los bosques. Los datos del programa de Inventario Forestal y Análisis (FIA) del Servicio Forestal de EE. UU. muestran que la madera en pie de roble rojo estadounidense es de 2.480 millones de m3, el 18,7% del total de madera en pie de frondosas estadounidenses. El roble rojo estadounidense crece a un ritmo de 55,2 millones de m3 anuales, con una extracción anual de 33,9 millones de m3. El volumen neto (después de la extracción) aumenta 21,3 millones de m3 al año. El metro cúbico de troncos de madera empleado para fabricar los ocho diseños en total se repone en los bosques de EE. UU. en menos de un segundo.

La huella de carbono de la madera aserrada de roble rojo entregada en la fábrica de España para el proyecto es mejor que neutra en carbono, pues el carbono almacenado en la madera durante su crecimiento (equivalente a 459 kg de CO2) es superior a las emisiones de carbono durante todas las fases de extracción del material, procesamiento y transporte desde EE. UU. (equivalente a 294 kg de CO2). De estas emisiones, las asociadas con el procesamiento (el 53%, mayormente de secado en secadero) superan a las del transporte (43%) a pesar de las grandes distancias de envío. Solo el 4% de las emisiones de carbono para llevar el roble rojo a España se dan durante operaciones de silvicultura.

Huella de carbono de los diseños acabados

Desde la cuna a la fábrica, la huella de carbono total de los ocho diseños de Toca Madera es el equivlente a 427 kilogramos de dióxido de carbono. Es una cantidad similar a la huella de carbono de un vuelo de ida y vuelta en clase turista de Madrid a Londres [2] o a la de conducir 3.700 kilómetros en un coche español medio [3]. Dicho en otras palabras, es aproximadamente el equivalente a las emisiones medias de un español en 26 días [4].

La mayoría de las emisiones de carbono y otros impactos ambientales relacionados con los diseños ocurrieron durante la fase de fabricación en Madrid. Las emisiones debidas al uso de la red eléctrica durante la fabricación fueron del equivlente a 415 kg de CO2. Esto se debe en gran parte al prolongado tiempo requerido en las máquinas (concretamente la de control numérico por ordenador) alimentadas por electricidad de la red nacional española, lo cual es inevitable en estos productos a medida de gama alta.

El impacto del uso de electricidad durante la fabricación en España se mitiga en cierta medida por la dependencia relativamente alta del país de fuentes de energía renovables. En España solo el 37% de la electricidad se genera utilizando combustibles fósiles, una proporción baja según los estándares internacionales, y la mayoría deriva de tecnologías bajas en carbono, incluidas la nuclear (21%), la eólica (19%), la hidráulica (13%) y la solar. (5%) [5].

Durante el proyecto se generó una proporción relativamente grande de desechos de madera debido a la complejidad y los requisitos de calidad de los diseños que implican la producción de muchos componentes pequeños y diseñados con precisión. De los 303 kg de madera de frondosa estadounidense utilizada para construir los diseños en la fábrica en España, se incorporan 170 kg (56%) en el producto final, mientras que 7 kg (2%) se pierden como polvo o virutas, y el resto (42% ) lo recoge una empresa especializada que tritura madera para la recuperación de energía.

Para la madera de frondosas estadounidenses, las implicaciones ambientales de la baja eficiencia de conversión son menos problemáticas de lo que podrían ser para otros materiales. Esto se debe a que la madera en sí misma es mejor que neutra en carbono y deriva de un recurso sostenible y renovable, y los desechos de madera se pueden convertir fácilmente en energía útil. Las emisiones de carbono para el proyecto se compensan parcialmente con el equivalente a 80 kg de CO2 resultante de la sustitución de combustibles fósiles mediante la incineración de estos residuos de madera.

La cantidad de materiales no madereros empleados para los diseños es pequeña en relación con la madera y, por lo tanto, solo tiene un pequeño efecto en la huella de carbono general. Los componentes que no son de madera, principalmente fijaciones de acero con una pequeña cantidad de latón, accesorios (como el espejo, la cama de mimbre y las tapicerías), colas y revestimientos, que en conjunto constituyeron el 10,5% de la masa total de los diseños terminados, añaden el equivalente a 69 kg de CO2 (16%) a la huella de carbono total.

En general, los resultados del ACV destacan que, desde una perspectiva ambiental, el tema de las «millas de los productos», a veces utilizado para justificar la preferencia por los materiales locales antes que los productos importados, es mucho menos relevante al adquirir productos de madera que la eficiencia relativa de las operaciones de procesamiento y gestión de residuos y las variaciones en la combinación energética en el lugar de procesamiento.

Esta no es una evaluación integral del ciclo de vida debido a la falta de datos sobre la vida del producto y su eliminación. Sin embargo, un objetivo explícito es el de diseñar «objetos infinitos» que permanecerán en uso durante muchos años. Esto se logra combinando las habilidades de los diseñadores y la artesanía de La Navarra con la belleza y durabilidad de las maderas de frondosas de EE. UU. Esta longevidad ayuda a maximizar los beneficios medioambientales. Hay menos necesidad de reemplazo regular y, por lo tanto, menos repetición de impactos. Los productos de madera de larga duración también complementan la reserva de carbono en el bosque y ayudan a mantener el CO2 fuera de la atmósfera. En total, los ocho diseños almacenan el equivalente a 269 kg de CO2.

Al final de la vida útil, dado que casi el 90% de la masa de los diseños es de madera que se puede separar fácilmente de los componentes que no son de madera, el material de desecho puede incinerarse y, por lo tanto, compensar el uso de combustibles fósiles (si es que aún se usan mucho en ese momento). Por lo tanto, estos diseños contribuirán en gran medida al cumplimiento de los requisitos de «responsabilidad extendida del productor», según los cuales el fabricante asume la responsabilidad del ciclo de vida completo del producto, especialmente el reciclaje y la eliminación final.

Notas

  1. Para obtener más detalles, ver la publicación de AHEC, Telling the Whole Story: The Environmental Life Cycle of American Hardwoods, February 2017
  2. Cálculo realizado usando https://www.co2nsensus.com/carbon-offset-calculator que muestra que un solo vuelo de ida y vuelta en clase turista de Madrid al aeropuerto de Heathrow de Londres tiene una huella de carbono del equivalente a 395 kg de CO2.  
  3. En base a la media de emisiones de 115.4g CO2/km de nuevos turismos vendidos en España en 2013. Fuente: European Environment Agency (EEA) Technical Report No 15/2018 “Monitoring CO2 emissions from passenger cars and vans in 2017”.
  4. En base a las emisiones de 5,94 toneladas de CO2 per cápita en España en 2016, según lo informado por el Índice de Innovación Verde de California (Edición internacional) de «Next 10», que proporciona datos comparativos sobre los 50 países con más emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con la energía (www.next10.org).

5. Derivado del Informe Preliminar de 2018 de la Red Eléctrica de España.