Ecodiseño de envases alimentarios y cálculo de la

huella de carbono

JORNADA ALIMENTACIÓN

huella de carbono

Carles M. Gasol. Director de proyectos de Inèdit

� Spin-off del grupo de investigación SosteniPrA , ICTA- UAB.

� Gran capital de conocimiento .

� El concepto de negocio se basa en la incorporación de la eco-eficiencia

EMPRESA DE I+D EN SOSTENIBILIDADInèdit Innovació

� El concepto de negocio se basa en la incorporación de la eco-eficiencia

como un factor diferenciador para aumentar la competitividad del

cliente en el su sector.

� Eco-innovación en proyectos y eco-diseño de product os.

www.ineditinnova.com

EcodiseñoEcodiseño

Consiste en la consideración de criterios ambientales en el desarrollo de un

producto, sistema o servicio, sin obviar aspectos clave para el diseño como

funcionalidad, estética, ergonomía, fabricabilidad, coste, seguridad, etc.

LegislaciónCalidad

Costes

ECODISEÑODefinición

MEDIO AMBIENTE

Estética

Funcionalidad

Durabilidad Ergonomía

Salud

Seguridad

PRODUCTO

El objetivo del ecodiseño es usar el mínimo consumo de recursos (materias

primas, energía) y emitir mínimas de emisiones (contaminantes y residuos) ,

a lo largo de su ciclo de vida , para obtener el beneficio deseado.

Extracción y procesado de

ECODISEÑOCiclo de Vida

procesado de materiales

Producción y/o

ensamblaje

Transporte y distribuciónUso y

consumo

Gestión final

Reciclaje

Reutilización

Materia

Energía

Residuos

Emisiones

El 80% de los impactos ambientales de los productos se determinan durante la fase de diseño.

ECODISEÑOCiclo de Vida: Concepto

Agencia Federal Alemana de Medio Ambiente

Huella de carbonoHuella de carbono

HUELLA DE CARBONODefinición

La huella de carbono (carbon footprint) es un marco de cálculo que determina la cantidad de gases de efecto invernadero (GW, Global Warming) emitidos a la atmosfera a durante el ciclo de vida de un producto; se expresa en kg CO2eq.

Su aplicación puede estar motivada por diferentes motivos:

i. conocer la carga ambiental de un producto en términos de contribución al calentamiento global (CO2 eq.);

ii. establecer valores objetivos y evaluar las reducciones de emisiones de GW, y

iii. comunicar la huella de carbono a todos los actores que participen en el producto (B2B) o bien a los consumidores finales (B2C)

HUELLA DE CARBONOMetodología de cálculo: PAS 2050:2008

El PAS 2050: 2008 – “Specification for the assessment of the life cycle

greenhouse gas emissions of goods and services” mide la incidencia de GW

durante el ciclo productivo, des de la obtención de materias primas hasta el durante el ciclo productivo, des de la obtención de materias primas hasta el

tratamiento de residuos, considerando los procesados y distribución.

La metodología del PAS 2050 define que el análisis de las emisiones de GW

debe realizarse mediante el Análisis de Ciclo de Vida (en adelante ACV).

HUELLA DE CARBONOHuella de carbono

Elemento de comunicación entre empresas y consumidores elaborado por Carbon

Trust, paralelamente al proceso de elaboración del PAS 2050. La etiqueta

presenta cuatro elementos principales:

i. la huella,

ii. la cantidad de CO2equivalent,

iii. la aprobación de Carbon Trust y

iv. un compromiso del productor de reducción de las emisiones de GW.

De forma adicional y opcional, se pude incluir también información educativa explicando como se ha calculado la huella, valores comparativos con productos similares o consejos al consumidor para reducir las emisiones en la fase de uso.

Caso práctico: Propuestas de mejora

ambiental para un envase alimentario

1. ANÁLISIS INICIALDescripción: envase

Caja de madera para tres botellas de vino, con unas dimensiones de 350 x 260

x 103 mm, y fabricadas en madera de pino, trasera y tapa de MDF chapado en

pino y cuerda de fibras de yute.

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Análisis del Ciclo de Vida

Definición de Objetivos y Alcance

Análisis de inventario

Evaluación de Impactos

Interpretación

Fuente: ISO 14.040

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Definición de objetivos

Definición del objetivo y la unidad funcional. Se define la función desarrollada o facilitada por el envase/ embalaje analizado. Es aquella unidad a la que van referidas las entradas y salidas del sistema:

Unidad Funcional:“Caja para 3 botellas de vino estándar (350 x 260 x

103 mm)”

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Alcance

SilviculturaTableros de MDF

Fibra de yuteMontaje y embalaje

transporte Caja de 3 botellas

Tableros de pino

Brad metálico

embalaje botellas

Grapa metálica

Tinta

A cada categoría de impacto considerada se le asigna unidad equivalente (ISO 14040):

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Caracterización

Categoría de Impacto Unidades

Agotamiento de los recursos abióticos (AD) kg Sb eq

Acidificación (AC) kg SO2 eq

Eutrofización (EP) kg PO43- eqEutrofización (EP) kg PO4 eq

Calentamiento global (GW) kg CO2 eq

Agotamiento de la capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq

Toxicidad humana (HT) kg 1,4-DB eq

Ecotoxicidad en aguas dulces (FE) kg 1,4-DB eq

Ecotoxicidad marina (ME) kg 1,4-DB eq

Ecotoxicidad terrestre (TE) kg 1,4-DB eq

Formación de oxidantes fotoquímicos (PO) kg C2H4

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Caracterización por etapas de ciclo de vida

60

70

80

90

100

Con

tribu

ción

rela

tiva

%

Categoría de Impacto Total Unidades

AD 5,57·10-3 kg Sb eq

AC 7,73·10-3 kg SO2 eq

EP 8,47·10-4 kg PO43- eq

GW 6,85·10-1 kg CO eq

Figura. Contribución relativa (%) a las diferentes categorías de impacto de los diferentes procesos

Tabla. Resultados globales para cada categoría de impacto como resultado de la etapa de

caracterización del ACV

685g CO equivalentes

0

10

20

30

40

50

AD AC EP GWP ODP HT FE ME TE PO

Con

tribu

ción

rela

tiva

%

Madera Transporte Yute Acero

Barniz Embalaje Electricidad

GW 6,85·10-1 kg CO2 eq

ODP 8,91·10-8 kg CFC-11 eq

HT 2,64·10-1 kg 1,4-DB eq

FE 2,91·10-2 kg 1,4-DB eq

ME 8,07·101 kg 1,4-DB eq

TE 1,83·10-3 kg 1,4-DB eq

PO 3,59·10-4 kg C2H4

685g CO2 equivalentes

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Caracterización por etapas de ciclo de vida relativas al transporte

60

70

80

90

100

Con

tribu

ción

rel

ativ

a (%

)

Figura. Contribución relativa (%) de los distintos transportes de las materias primas y productos

0

10

20

30

40

50

AD AC EP GWP ODP HT FE ME TE PO

Con

tribu

ción

rel

ativ

a (%

)

Pino MDF Yute carretera

Grapa metálica Tinta Brad

Producto acabado Yute transoceánico Embalaje

• Escenario A. Sustitución del tablero MDF por:

• Escenario A1. contrachapado

• Escenario A2. Tabla de pino

• Escenario B. Sustitución de las fibras de yute por(sólo se considera la producción sin considerar el transporte):

• Escenario B1. Fibras de cáñamo

2. ESCENARIOS DE MEJORA AMBIENTALEscenarios de mejora ambiental seleccionados (I)

• Escenario B1. Fibras de cáñamo

• Escenario B2. Fibras de algodón

• Escenario B3. Fibras sintéticas (plástico)

• Escenario C. Sustitución del uso de tinta mediante la aplicación del serigrafiado a fuego.

• Escenario D. Optimizar el consumo eléctrico:

• Escenario D1. Reducción del consumo en un 5%

• Escenario D2. Reducción del consumo en un 10%

• Escenario E. Minimización de impacto del transporte, mediante el uso de vehículos con menos emisiones:

• Escenario E1. Uso de camiones y furgonetas adaptadas a Euro 5 para el transporte del producto acabado.

• Escenario E2. Uso de camiones y furgonetas adaptadas a Euro 5 para el transporte del producto acabado y de las materias primas.

• Escenario F. Alternativas al yute debido a su transporte:

2. ESCENARIOS DE MEJORA AMBIENTALEscenarios de mejora ambiental seleccionados (II)

• Escenario F. Alternativas al yute debido a su transporte:

• Escenario F1. Transporte de fibras de cáñamo

• Escenario F2. Transporte de fibras de algodón

• Escenario F3. Fibras sintéticas (plástico)

• Escenario G. Optimización funcional, consistente en el estudio de posibilidades de multifunción de la caja.

• Escenario H. Definición de un protocolo para el desmontaje y aprovechamiento del producto.

4. VALORACIÓN DE LOS ESCENARIOSACV comparativo: Valor normalizado global de la situación real y de los escenarios cuantitativos estudiados

1,72E-13

2,26E-13

2,8E-13

-23%

SU

BS

T. M

DF

PO

R C

ON

TR

AC

HA

PA

DO

SU

BS

T. T

INT

A X

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RIG

RA

FÍA

F

UE

GO

EU

RO

V, P

. AC

AB

AD

O +

MA

T. P

RIM

AS

-1% -2% -2% -4%-13%

1,0E-14

6,4E-14

1,18E-13

1,72E-13

Real A1 A2 B1 B2 B3 C D1 D2 E1 E2 F1 F2 F3

-23%

SU

BS

T. M

DF

PO

R C

ON

TR

AC

HA

PA

DO

SU

BS

T. M

DF

PO

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BS

T. Y

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OR

CÁ

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BS

T. Y

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BS

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RIC

O 5

%

> C

ON

SU

MO

ELÉ

CT

RIC

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0%

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V, P

RO

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EU

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. AC

AB

AD

O +

MA

T. P

RIM

AS

TR

AN

S.

CÁ

ÑA

MO

TR

AN

S.

ALG

OD

ÓN

TR

AN

S.

SIN

TÉ

TIC

OS

-35% -33%

4. VALORACIÓN DE LOS ESCENARIOSEscenarios cualitativos: Aumento de la funcionalidad del envase

↑ nº de funciones

↑ vida útil de la caja

↓ impacto ambiental (por uso)

5. PRORIZACIÓN AMBIENTAL DE LOS ESCENARIOSReducción del impacto ambiental global, potencial de cambio climático y gasto energético en los principales escenarios de mejora respecto del escenario actual

• Índice de impacto normalizado: 1,05·10-12

• Kg de CO2 (equivalente): 0’685kgEscenario actual

• Índice de impacto normalizado: -35%F1. Transporte de • Índice de impacto normalizado: -35%• Kg de CO2 (equivalente): -30%

F1. Transporte de fibras de cáñamo

• Índice de impacto normalizado: 33%• Kg de CO2 (equivalente): -29%

F3. Transporte de fibras sintéticas

• Índice de impacto normalizado: 33%• Kg de CO2 (equivalente): -21%

A2. Substitución de MDF por pino

Caso práctico: Propuestas de mejora

ambiental para un envase alimentario

Caso práctico: Ecorediseño de una Ecorediseño de una envase alimentario

ÍNDICEEnvase para un producto de alimentario

1. Análisis inicialDefinición

Descripción

Análisis Ambiental

2. Ecobríefing 2. Ecobríefing

3. Diseño y desarrolloDescripción del producto ecodiseñado

4. Análisis del embalaje ecodiseñadoAnálisis Ambiental del embalaje ecodiseñado

Mejoras obtenidas

1. ANÁLISIS INICIALDefinición: Cliente

Pastelería producto tradicional

1. ANÁLISIS INICIALDefinición: Cliente

Pastelería producto tradicional

1. ANÁLISIS INICIALDescripción: producto a envasar

URBAN COLLECTION

DIVINE COLLECTION

CASUAL COLLECTION

FRYDA’S COLLECTON

1. ANÁLISIS INICIALDescripción: producto a envasar

“ No se trata solo de un anillo dulce. Los Candy Glam Rings son un complemento de moda o un regalo...”.

LOVE COLLECTION

Cartoncillo, PE expandido, PS, EVA

115 x 70 x 158mm

1272cm3

118,7g

1. ANÁLISIS INICIALDescripción: envase

118,7g

Estuche*

1. ANÁLISIS INICIALDescripción: envase

Piezas de protección* Bloqueo*

*componentes a ecorediseñar

1. ANÁLISIS INICIALDescripción: envase

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Análisis del Ciclo de Vida

Definición de Objetivos y Alcance

Análisis de inventario

Evaluación de Impactos

Interpretación

Fuente: ISO 14.040

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Definición de objetivos

Definición del objetivo y la unidad funcional. Se define la función desarrollada o facilitada por el envase/ embalaje analizado. Es aquella unidad a la que van referidas las entradas y salidas del sistema:

Unidad Funcional:

“Comunicar, proteger y transportar un Candy Glam

Rings, desde la planta de envasado, almacenaje,

hasta el cliente final”.

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Alcance

Estuche BloqueoPiezas de Protección Precinto

Cojín anillo Caja Etiqueta

MaterialDeshidr.

Cartoncillo PE PS Papel Gel Sílice

Transporte hasta Procesado Transporte hasta Procesado

Montaje Montaje

Transporte (Procesado - Venta) Transporte (Procesado - Venta)

ESCRIBÀ

Internacional (70%) Nacional (22%) Internet (5%) Especiales (3%)

Uso y consumo

Valorización Reciclaje Vertedero

Transporte

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Caracterización

Categoría de Impacto Unidades

Agotamiento de los recursos abióticos (AD) kg Sb eq

Acidificación (AC) kg SO2 eq

Eutrofización (EP) kg PO 3- eq

A cada categoría de impacto considerada se le asigna unidad equivalente (ISO 14040):

Eutrofización (EP) kg PO43- eq

Calentamiento global (GW) kg CO2 eq

Agotamiento de la capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq

Toxicidad humana (HT) kg 1,4-DB eq

Ecotoxicidad en aguas dulces (FE) kg 1,4-DB eq

Ecotoxicidad marina (ME) kg 1,4-DB eq

Ecotoxicidad terrestre (TE) kg 1,4-DB eq

60%

80%

100%

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Caracterización por etapas de ciclo de vida

equi

vale

ntes

AD (kg Sb eq)

AC (kg SO2 eq)

EP(kg PO4 eq)

GW(kg CO2 eq)

ODP(kg CFC-11 eq)

HT (kg 1,4-DB eq)

FE(kg 1,4-DB eq)

ME(kg 1,4-DB eq)

TE (kg 1,4-DB eq)

0%

20%

40%

Extracción y Procesado de los materiales Transporte I Transporte II Distribución Fin de Vida

217g

CO

2

1. ANÁLISIS INICIALAnálisis Ambiental: Valores de caracterización de impactos para la etapa de materiales

60%

80%

100%

0%

20%

40%

Caja Cojin del anillo Material deshidratante Estuche Piezas de protección Bloqueo

AD (kg Sb eq)

AC (kg SO2 eq)

EP(kg PO4 eq)

GW(kg CO2 eq)

ODP(kg CFC-11 eq)

HT (kg 1,4-DB eq)

FE(kg 1,4-DB eq)

ME(kg 1,4-DB eq)

TE (kg 1,4-DB eq)

Componentes a ecorediseñar

• El objeto de rediseño es el estuche y sus bloqueos internos.

• Pack coherente con el contenido

• Proteger el producto

2. ECOBRIEFINGBriefing de diseño: Requerimientos del cliente

• Proteger el producto

• Mejorar la visibilidad del producto

• Simplificar el montaje y desmontaje del pack

• Evitar cambios drásticos en el proceso productivo (fabricación moldes, etc.).

• Reducir impacto ambiental*

Concepto• Eliminación de componentes innecesarios• Simplificar la separación de componentes

2. ECOBRIEFINGDefinición de requerimientos ambientales

El ecobriefing expresa, de forma sintética y clara, cuáles son los puntos críticosambientales , que se deben tratar de minimizar mediante el ecodiseño , y en queetapas del ciclo de vida se concentran.

• Simplificar la separación de componentes

Materiales• Reducción de la cantidad de materiales• Evitar la utilización de materiales de origen fósil• Reducción de la diversidad de materiales

Distribución • Optimización del volumen en transporte

3. DISEÑO Y DESARROLLODescripción del pack ecodiseñado

Cartoncillo, PS, EVA

117 x 49 x 158mm

906cm3

100,8gDiseño Gráfica: Örange bcn

Faja (encolada)

3. DISEÑO Y DESARROLLODescripción del pack ecodiseñado

Bloqueo (marco automontable)

3. DISEÑO Y DESARROLLODescripción del pack ecodiseñado

Aspectos cuantificablesPack original

Pack propuesta Porcentaje de mejora

Peso 118,7g 81,77g ↓31%

Volumen 1272cm3 906cm3 ↓29%

4. ANÁLISIS DEL ENVASE ECODISEÑADOMejoras obtenidas: cuantificables

Envase por unidad de transporte

20u. 28u. ↑29%

Tiempo de montaje 31s. 19s. ↓39%

Coste de los materiales 1,34 € 1,04 € ↓10%

Aspectos cuantificablesPack original

Pack propuesta Porcentaje de mejora

Impacto ambiental - - ↓23,5%

Pisada de carbono (CO2 eq) 217g 121g ↓44%

4. ANÁLISIS DEL ENVASE ECODISEÑADOMejoras obtenidas: cuantificables

0%

20%

40%

60%

80%

100%

AD (kg Sb eq)

AC (kg SO2 eq)

EP(kg PO4 eq)

GW(kg CO2 eq)

ODP(kg CFC-11 eq)

HT (kg 1,4-DB eq)

Pack Original Pack Propuesta

FE(kg 1,4-DB eq)

ME(kg 1,4-DB eq)

TE (kg 1,4-DB eq)

Aspectos no cuantificables

Pack original

Pack propuesta Mejora

Reducción del nº de materiales

2 1Cartoncillo y Espuma PE, vs

Cartoncillo

Reducción nº de Estuche, Bloqueo y Piezas

4. ANÁLISIS DEL ENVASE ECODISEÑADOMejoras obtenidas: no cuantificables

Reducción nº de componentes

3 1Estuche, Bloqueo y Piezas

de protección vs Estuche

Mejora en Gestión final - -Envase monomaterial facilita

su gestión final

Aumento de la “transparencia” del estuche

- -Mayor luz y luminosidad del

pack

Envase para un producto de caramelo