Autores:

Eduardo Rodríguez Fernández-Arroyo
Responsable del Área de Industria y Edificación Sostenible EnergyLab

Dr. Pedro Villanueva Rey
Técnico Investigador del Área de Industria y Edificación Sostenible EnergyLab

El desarrollo de una economía basada en modelos de negocio circulares implica la transición desde la denominada Economía Lineal, donde los flujos materiales siguen una secuencia lineal —extracción, producción, consumo y desecho—, a sistemas de producción en los que se reduce el consumo de materias primas, la generación de residuos, las emisiones y, al mismo tiempo, se incrementa el uso de materiales reciclados y fuentes de energía renovables (Reichel et al., 2016). De este modo, la Economía Circular (EC) es aquella que es restitutiva y que tiene como objetivo el mantener la utilidad de los productos, componentes y materiales, reteniendo su valor dentro de la cadena de suministro (The Ellen MacArthur Foundation, 2015).

Sin embargo, la EC no debe ser reducida a una mera actitud ambientalista por parte de la sociedad y de la industria en particular, sino que debe ser vista como un nuevo enfoque económico, donde el crecimiento económico no puede estar ligado a las presiones sobre el medio ambiente, manteniendo la resiliencia de los ecosistemas y previniendo el impacto sobre nuestro bienestar.

Esta transición requiere de grandes cambios en diferentes áreas de los sistemas socioeconómicos actuales. No obstante, existen una serie de factores denominados como “facilitadores” que permiten y guían este proceso de cambio (Reichel et al., 2016):

  • Ecodiseño: gestión de ciclo de vida de producto y extensión de vida útil.
  • Reparación y reúso: dar prioridad a reúso y remanufacturado de productos.
  • Reciclado: incremento de índices de reciclado, reciclado de alta calidad, uso en cascada de materiales y fomento del mercado de materia prima secundaria.
  • Financiación e incentivos económicos: cambios en tasas y criterio impositivo en base a criterios ambientales y de contaminación.
  • Modelos de negocio: economía colaborativa, simbiosis industrial y producto como servicio.
  • Gobernanza y conocimiento: cambios en patrones de consumo y campañas concienciación ciudadana.

No obstante, el principal impulsor de este cambio hacia la EC es la volatilidad del precio de las materias primas y la escasez de recursos.

En la actualidad, estamos siendo testigos de una 4ª revolución industrial –también conocida como Industria 4.0 (I4.0)– que viene impulsada principalmente por la digitalización y la generación de datos. Pero en este caso, y a diferencia de las anteriores, no viene acompañada de un incremento de las emisiones o de la generación de residuos. De hecho, la I4.0 tiene un elevado potencial para eliminar los residuos y apoyar de forma activa en el desarrollo de modelos de negocio basados en la economía circular (van den Beukel, J.W., 2017). Por tanto, se puede afirmar que existe una clara conexión entre la EC y la I4.0. Esta no es otra que la influencia que tienen las tecnologías de digitalización en el cambio de los actuales modelos de negocio (Rosa et al., 2020) (Figura 1).

 

Diagrama conceptual de la integración de la Economía Circular y la Industria 4.0

 

Figura 1. Diagrama conceptual de la integración de la Economía Circular y la Industria 4.0. Adaptado de: Rosa et al., 2020.

 

En este contexto, las nuevas tecnologías que se encuentran bajo el paraguas de la I4.0 contribuyen como claros facilitadores de la EC. A continuación, se detallan algunos ejemplos:

  • Internet de las cosas (IoT, de sus siglas en inglés) y análisis masivo de datos: la tecnología IoT permite la interconexión digital y la cooperación entre las personas, los dispositivos, los objetos o las cosas a través de redes inalámbricas, sensores, actuadores, etc., permitiendo la generación de una gran cantidad de información que debe ser gestionada y almacenada. Los potenciales usos van desde la mejora en la gestión de los residuos sólidos urbanos —y por tanto desarrollo de smart cities—, a la mejora de los flujos materiales, implementando ambientes industriales inteligentes, que permiten una reducción del consumo de materias primas y reducción de residuos: mejora de la cadena de suministro, procesos de remanufacturado y desarrollo de redes de colaboración a través de la simbiosis industrial.
  • Fabricación aditiva: los nuevos procesos de fabricación aditiva, o impresión 3D, han conseguido no sólo un cambio en los métodos de elaboración de productos y componentes, sino también el uso de nuevos materiales —reciclados— y/o biomateriales como materia prima. Además, estos sistemas han logrado reducir de forma considerable tanto el consumo energético como la generación de residuos, en comparación con sistemas productivos tradicionales. Asimismo, presentan un elevado potencial en el apoyo a la gestión de ciclo de vida y al ecodiseño de los productos, mejorando la capacidad de fabricación de piezas/componentes de diferentes geometrías (desde simples a complejas) que permite la reparación y el remanufacturado.
  • Simulación: los procesos de simulación y, de forma más concreta la unión del mundo físico y virtual denominada como gemelo digital (DT, de sus siglas en inglés), posibilita realizar un análisis exhaustivo de la información para controlar los sistemas de forma rigurosa y evitar problemas, anticipándose a errores y mejorar en la toma de decisiones. Así, la simulación puede servir para el desarrollo de procesos de remanufacturado, la mejora de la eficiencia en la explotación de los recursos naturales y en el desarrollo de procesos de ciclo cerrado dentro de la cadena de suministro.

Finalmente, la digitalización de la industria debe verse como un claro facilitador hacia la EC, del mismo modo que no se puede entender el desarrollo de la I4.0 sin un avance hacia el desarrollo de modelos de negocio circulares. Por tanto, ambos conceptos deben encontrar las conexiones específicas para alcanzar un objetivo común: la sostenibilidad.