ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA DE UN LÁPIZ DE GRAFITO
CARACAS, JULIO 2012 INTRODUCCIÓN
El objetivo de realizar este Análisis de Ciclo de Vida es evaluar el impacto potencial sobre el ambiente del lápiz de grafito a lo largo de todo su ciclo de vida mediante la cuantificación del uso de recursos ("entradas" como energía, materias primas, agua) y emisiones ambientales ("salidas" al aire, agua y suelo). Hoy en día las nuevas tecnologías y la importancia de preservar el medio ambiente van de la mano para así lograr una mayor producción y a su vez poder denominarla como una industria limpia, lo que se refiere a la aplicación continua de una estrategia ambiental preventiva e integrada, reduciendo los riesgos al hombre y al ambiente, causados durante el “ciclo de vida del lápiz de grafito”. Para ello se implementan herramientas, tal es el caso de la (ACV) basado en una estructura sistémica según las normas internacionales ISO 14040 y 14044. Ésta metodología es empleada en el estudio del ciclo de vida de un producto y de su proceso de producción. Con el auge del ecodiseño, este enfoque ha ido integrando con más frecuencia diferentes criterios y parámetros de evaluación del impacto ambiental. La palabra lápiz proviene del latín lapis, que significa piedra este nombre se le dio en relación a la piedra de grafito. El lápiz de grafito es uno de los materiales más usados y quizás el primero que todos tomamos en nuestros primeros intentos de plasmar algo sobre una hoja de papel. Es un material muy versátil y sensible que permite ser usado para tomar desde un simple apunte o boceto a un trabajo con mayor detalle. Pudiendo aplicar distintos valores, intensidades, y texturas a la vez de tener la posibilidad ser de corregido dado que es un material borrable. El lápiz está formado por una mezcla de grafito (una variedad del carbono) y arcilla. En 1795 se inventó una fórmula de mezclar polvo de grafito con arcilla, cortando el producto resultante en pequeñas barras
que luego se cocían. La dureza de estos lápices depende de la proporción entre grafito y arcilla: cuanto más grafito se utilice, más blando u oscuro es el trazo del lápiz. El impacto que ha tenido en la sociedad el surgimiento del lápiz ha sido muy importante desde su invención, pues nos ha permitido a la humanidad escribir nuestra propia historia. Su uso se ha diversificado desde el punto de vista técnico e industrial hasta el artístico. Su uso todavía está muy extendido en la actualidad, los cambios han sido de manera externa con diferentes tipos de presentación y colores que resultan muy atractivos a los consumidores. Para fabricar los lápices es necesario mezclar grafito, arcilla y agua (el porcentaje de grafito y arcilla se determinará según la dureza que se desee dar al lápiz) hasta crearse una masa consistente y uniforme. Esta masa será introducida en un horno que le retirará la mayor parte del agua. El resultado de esta horneada es una piedra con ambos componentes que va a ser triturada y reducida en pequeños granos que posteriormente serán introducidos en rollos compresores para eliminar impurezas existentes en la arcilla. Después de este proceso, el producto resultante será compactado formando un cartucho macizo de grafito que será colocado en una maquina de donde saldrán los “hilos” de mina. Estos “hilos” son cortados a la medida del lápiz, y entrarán en una máquina de secar que les retirará el agua que aún contenga y se van a cocer en un horno a la temperatura de 1020 °C. Para que las minas queden resistentes, blandas, aptas para escribir y borrar, serán impregnadas de grasa por ósmosis. "Si la mina es alma del lápiz la madera es su cuerpo…" Se usan tablas de cedro a las que se le abrirán varias ranuras, y allí van a ser colocadas las minas. Posteriormente es sobrepuesta otra tabla también con ranuras, dejando encerradas las minas en su interior. Luego pasan a una prensa donde se secarán durante 24 horas. Al término de este periodo, se da finalmente origen a los diferentes formatos de lápices a través de un proceso de separación. Luego de esta operación los lápices
aún en bruto necesitan tomar su propia “personalidad”, y pasaran a la sección del barniz que les dará el acabado final. Primero van a ser barnizados varias veces cada unidad hasta queden con un color totalmente uniforme. Después son eliminados los excesos de barniz y aplicados todos los tipos de acabados (impresión, colocación de las gomas, cabezas pintadas, etc). A partir de aquí los lápices están listos para que ser embalados. CICLO DE VIDA DEL LÁPIZ DE GRAFITO
ANÁLISIS DE INVENTARIO EL CICLO DE VIDA DEL LÁPIZ DE GRAFITO
EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES
Características del origen de las Material Primas
Material
Inorgáni Orgánic Renovab
es
cos
Grafito Goma Madera Aluminio Arcilla Pintura y
X
os X X
X X X
les
No Renovable s X
Origen
Origen
Mineral
Vegetal
X
X X
X X X X X
X X
Barniz
MATRIZ MET
La matriz MET muestra los materiales (M) utilizados, la energía (E) consumida y las emisiones tóxicas (T) generadas durante las diferentes etapas del ciclo de vida de un producto. Para este caso de estudio, la matriz MET correspondiente al ACV del lápiz de grafito es el siguiente: Etapa del ciclo de vida
Obtención y consumo de recursos
Materiales
Uso de Energía
Emisiones Tóxicas
Grafito Arcilla Madera Agua
Consumo de energía para la explotación de minas y árboles, para el proceso de extrusión, vulcanización y obtención de las pinturas y barnices.
Contaminación del agua Desforestación de bosques Contaminación de los suelos Gases tóxicos
Consumo de energía por parte de las herramientas metalúrgicas (cortar, doblar, cromar) y por las herramientas de aserradero (cortar, pegar, pintado y esmaltado).
Aserrín Residuos de aluminio Residuos de barniz
Consumo de energía en el empaquetado
Residuos del embalaje Residuos de la combustión producida durante el transporte. No se generan emisiones.
Goma Aluminio Pintura y barniz Grasa
Producción
Pegamento Equipos y herramientas especiales.
Distribución
Cartón para el embalaje de los lápices
Uso
Lápiz
Mantenimiento
Sacapuntas
Eliminación Final
Utensilios
Transporte desde la fábrica hasta los distribuidores finales. El uso del lápiz no requiere consumo de energía Consumo de energía en el caso de que se use un sacapuntas eléctrico. Energía utilizada en la
Restos de pegamento
Viruta
gestión de los residuos.
Residuo urbano del aluminio. Reciclaje de la viruta.
DIAGRAMA PROCESAL CON CANTIDADES Y ESTIMACIONES
RESUMEN DEL ANÁLISIS EMPLEANDO LOS ECOINDICADORES
El tiempo de duración de un lápiz de grafito es directamente proporcional al uso. Considerando que la vida útil promedio de un lápiz es de 15 días para el caso de un estudiante que lo utilice aproximadamente 4 horas diarias y que los desechos originados al momento de sacarle punta al lápiz (viruta) y los restos de lápices que quedan cuando ya no es posible afilar mas la punta son recogidos por la basura municipal, se procederá a calcular el impacto Ambiental empleando la herramienta de los Eco-indicadores. A continuación se presentan los resultados:
PRODUCCIÓN (Materiales, Procesos y Transporte) Material o proceso Cantid Indica Resulta ad dor do 0,02 2,1 0,504 Extrusión Vulcanizado Explotación de madera Explotación de minas
0,015
360
64,8
0,04
6,6
3,168
0,05
45
27
TOTAL
95,472
USO (Transporte, Energía y Materiales Auxiliares) Cantid Indica Resulta Material o proceso ad dor do 1 22 22 Camión 28 t Cartón para embalaje
0,025
69
20,7
TOTAL
42,7
DESECHO (Para cada tipo de material) Cantid Indica Resulta Material o proceso ad dor do Residuos urbanos de 0,025 0,64 0,192 cartón Residuos urbanos de 0,02 -5,9 -1,416 acero TOTAL
-1,224
INTERPRETACIÓN DE LOS ANÁLISIS OBTENIDOS
Analizando los valores arrojados mediante el uso de los Ecoindicadores, se puede observar que la fase de mayor impacto ambiental se presentó en la producción de la goma de borrar, seguido por la explotación de las minas de grafito. A pesar de que se presentó mayor impacto en la producción de la goma de borrar, es importante acotar que el borrador es un compuesto orgánico-renovable, por lo tanto, al momento de llegar a ser un desperdicio, no afectará al medio ambiente. CONSIDERACIONES DE ECODISEÑO
Para disminuir los impactos ecológicos que el ciclo de vida del lápiz de grafito trae consigo, es importante atender la explotación masiva a los árboles de cedro. Con la idea de impulsar desde sus productos el cuidado del medio ambiente, A.W. Faber-Castell Peruana S.A., anunció que los tradicionales
lápices de la compañía ahora serán relanzados bajo el concepto de EcoLápiz. De acuerdo a la información, estos flamantes lápices que la firma presenta como ecológicos, han sido fabricados con madera obtenida de los bosques que Faber-Castell reforesta en Brasil. Según trascendió, no sólo estas zonas cuentan con certificación FSC (Forest Stewarship Council), sino que la compañía también está respaldada por la certificación ISO 14001 gracias a su proceder respetuoso con el medio ambiente. La idea es fabricar con recursos naturales “que son 100% renovables y contribuyen al secuestro de dióxido de carbono” , los lápices
fabricados por Faber-Castell representan un "alivio" frente a la preocupación actual por la sustentabilidad. Dentro de este nuevo concepto ecológico, los consumidores podrán encontrar lápices de diversas líneas tales como las de color normal, de color grip, acuarelable, bicolor y jumbo, entre otras alternativas, siendo una herramienta que permita al consumidor contribuir al proceso continuo de reforestaci CONCLUSIONES
El Análisis del ciclo de vida de un producto típico tiene en cuenta el suministro de las materias primas necesarias para fabricarlo, transporte de materias de intermedios y, por último, el propio producto, incluyendo envase, la utilización del producto y los residuos generados por su uso. Mediante el uso de los Eco-indicadores, se obtuvo como resultado que el mayor impacto ambiental se presentó en la fase de producción, siendo el proceso de vulcanización el proceso de manufactura con mayor impacto. Entre las consideraciones de Ecodiseño se recomienda sustituir la madera por papel reciclable de gran dureza y resistencia, esta opción ayudaría a combatir la gran explotación de árboles en el mundo.