LOW←TECH MAGAZINE Español

Residuos plásticos en el depósito de combustible

Fri, 23 Feb 2024 00:00:00 +0000

Imagen: Este coche funciona con plástico. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

De gas de madera a residuos plásticos

Durante la Segunda Guerra Mundial, muchos vehículos motorizados en Europa continental fueron convertidos para funcionar con leña. ¹ Eso ocurrió como consecuencia del racionamiento de los combustibles fósiles. Los vehículos de gas de madera eran una alternativa no tan elegante a sus equivalentes a gasolina, pero su autonomía era comparable a la de los vehículos eléctricos de hoy en día. Solo en Alemania, alrededor de 500,000 automóviles, autobuses y camiones de gas de madera estaban en funcionamiento para el final de la Segunda Guerra Mundial. Una alternativa aún más incómoda era el vehículo con bolsa de gas. ²

Hoy en día, hay mucho menos leña disponible que en la década de 1940, especialmente en regiones industrializadas. Entonces, ¿cuál sería la solución para la interrupción de la gasolina o la electricidad en la Tercera Guerra Mundial? El diseñador neerlandés Gijs Schalkx encontró otra fuente de combustible, que es abundante: los residuos plásticos. La producción de plásticos comenzó solo en la década de 1950, después de la Segunda Guerra Mundial. Desde entonces, el plástico se ha convertido en un material cada vez más popular, alcanzando una producción mundial anual de 460 millones de toneladas métricas en 2019, el doble que en 2000 y ocho veces más que en 1976. ³ ⁴

Imagen: Producción de diésel en el techo. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Los plásticos se fabrican a partir de combustibles fósiles, y el proceso se puede revertir. Gijs Schalkx convirtió un Volvo 240 abandonado para funcionar con diésel que él mismo fabrica a partir de los residuos plásticos que recopila. La “desrefinería” convierte los residuos plásticos nuevamente en combustible y se instala en el portaequipajes del automóvil, lo que hace que el vehículo sea independiente de la infraestructura de combustibles fósiles. Los residuos plásticos se calientan en una caldera a aproximadamente 700 grados Celsius, después de lo cual se evaporan. El gas se enfría y se convierte en un líquido similar al diésel una hora después. Gijs lo recoge en botellas de plástico, que son el material crudo para el diésel que contienen. El combustible se asemeja a la Coca-Cola, uno de los mayores productores de residuos plásticos.

¿Cuánto podemos conducir con residuos plásticos?

La producción de combustible puede ocurrir mientras el automóvil está en movimiento, pero Gijs ha mantenido las dos actividades separadas por razones de seguridad. A una velocidad de 80 km/h, su Volvo 240 recorre una distancia de 7 kilómetros por kilogramo de plástico (lo que equivale a 14 kg de plástico por cada 100 km conducidos). Esto incluye el combustible utilizado para calentar los residuos plásticos en el techo (1 kg de plástico produce 0.5 litros de diésel, por lo que la eficiencia de combustible es de 7.14 litros por cada 100 km).

Los residuos plásticos son un material bastante voluminoso, y se necesitan varias bolsas de basura llenas de residuos plásticos para producir un litro de combustible. Schalkx planea usar una pequeña trituradora para reducir el volumen de los residuos plásticos que recopila, pero por ahora, depende de un suministro de gránulos de plástico desechados proporcionados por un vecino, que consisten en PET y HDPE.

Imagen: Gijs Schalkx Añade residuos plásticos a la desrefinería. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

¿Cuánto podríamos conducir si convirtiéramos todos los residuos plásticos en combustible? Los Países Bajos produjeron aproximadamente 1,650 kilotoneladas de residuos plásticos en 2017 (1,650,000,000 kg), lo que sería suficiente para recorrer 11.55 mil millones de kilómetros (11,550,000,000 km). ⁵ Eso corresponde a aproximadamente 1/10 de los kilómetros conducidos por todos los automóviles de pasajeros en los Países Bajos en 2021 (114.3 mil millones de km). ⁶

En una escala más pequeña, el automóvil promedio de pasajeros en los Países Bajos recorre 12,000 km por año, lo que requeriría que cada conductor y sus pasajeros recolectaran 1,714 kg de plástico. Por otro lado, incluso la cantidad actual de residuos plásticos por persona en los Países Bajos (97 kg) sería suficiente para recorrer 679 km, quizás suficiente para aquellos que utilizan su automóvil de manera prudente. La cantidad de residuos plásticos crece más rápido que el número de automóviles, lo que nos permitiría conducir distancias cada vez más largas en el futuro. ⁷

¿Qué tan sostenible es conducir con residuos plásticos?

La capacidad de conducir un vehículo utilizando residuos plásticos tiene beneficios en términos de resiliencia. Por ejemplo, podría permitir que el personal médico opere ambulancias sin un suministro regular de combustible en una zona de guerra. Sin embargo, ¿cómo se desempeña un vehículo impulsado por residuos plásticos en tiempos de paz? Después de todo, los residuos plásticos son un gran problema y el automóvil de Gijs Schalkx se deshace de ellos.

Con menos del 10% de los residuos plásticos reciclados en todo el mundo, ¿tendría sentido alentar a las personas a convertir sus vehículos para funcionar con diésel hecho de residuos plásticos? Claro, sería una alternativa más asequible a los automóviles eléctricos, pero ¿qué pasa con las emisiones de carbono?

Por un lado, las emisiones de carbono incorporadas del Volvo 240 son casi nulas: Gijs encontró la mayoría de los componentes, incluido el automóvil en sí, en el vertedero, y otros en el mercado de segunda mano. ⁸ En contraste, la fabricación de vehículos nuevos, especialmente los eléctricos, agrega una huella de carbono significativa antes de que recorran su primer kilómetro. También requieren una infraestructura extensa para producir y distribuir combustible y electricidad, generando más emisiones de carbono. En cambio, el Volvo tiene su propia infraestructura de combustible en el techo, construida a partir de materiales reciclados.

Imagen: Gijs Schalkx en su automóvil. El diseño es un homenaje a los automóviles de gasificación de madera construidos por otros neerlandeses, Dutch John y Joost Conijn. Crédito de la imagen: Frank Hanswijk.

Imagen: El interior del automóvil. Crédito de la imagen: Frank Hanswijk.

Por otro lado, las emisiones de CO2 provenientes de la producción y combustión del combustible no son loables. En primer lugar, está la quema de plástico en el techo. Producir 1 litro de diésel requiere quemar 1 kg de plástico, lo que resulta en 2-2.7 kg de emisiones de carbono. ⁹ En segundo lugar, está la combustión del diésel mientras se conduce, lo que emite 2.7 kg de dióxido de carbono por litro. ¹⁰ En conjunto, eso se convierte en 4.7 a 5.4 kg de CO2 por litro. En consecuencia, con un rendimiento de combustible de 7.14 litros por 100 km, el Volvo emite de 33.6 a 38.6 kg de gases de efecto invernadero por 100 km.

En contraste, las emisiones del automóvil promedio de combustibles fósiles en Europa ascienden a 25.8 kg/100 km, incluyendo la producción de petróleo crudo, la refinación del combustible y la fabricación del vehículo. ¹¹ Las emisiones de un pequeño automóvil eléctrico como el Nissan Leaf ascienden a 10.9 kg/100 km en Europa, incluyendo las emisiones de la producción de electricidad. ¹¹

El Volvo emite, por lo tanto, 1.5 veces más CO2 que el promedio de los automóviles de combustibles fósiles en Europa y de 3 a 4 veces más que un automóvil eléctrico pequeño. La diferencia será algo menor porque los resultados para los otros vehículos no incluyen las emisiones asociadas a la construcción de la infraestructura del petróleo y la energía. Sin embargo, es poco probable que esto incline la balanza.

Hay varias razones para las altas emisiones de carbono. En primer lugar, la producción de combustible mediante la quema de plástico en el techo es cuatro veces más intensiva en carbono que producir combustible a partir de petróleo crudo en una refinería. ¹² En segundo lugar, el Volvo data de 1980, cuando los automóviles tenían una menor eficiencia de combustible.

Gijs Schalkx menciona: “Hipotéticamente, podrías convertir un automóvil más nuevo para que funcione con residuos plásticos y tener emisiones de carbono mucho más bajas. De igual manera, la de-refinería es una de las primeras en su tipo y podría hacerse más eficiente con ingenieros especializados. Las refinerías de petróleo se han desarrollado durante más de 100 años. Sin embargo, los automóviles más nuevos tienen controles electrónicos de motor propietarios que impiden el uso de combustibles alternativos”.

Externalización de la contaminación

Las emisiones de carbono no son la única preocupación. Debido a los productos químicos añadidos al plástico, quemarlo para producir combustible genera una gran cantidad de contaminación del aire perjudicial. Nadie en su sano juicio propondría cambiar a automóviles alimentados por residuos plásticos. Sin embargo, es instructivo examinar los motivos detrás de esta conclusión unánime.

Gran parte de los residuos plásticos que quema el Volvo 240 de todos modos se queman. No en automóviles, sino en incineradores. Ese es el caso del 44% de los residuos plásticos en Europa. ¹³ Esos residuos plásticos se queman para producir electricidad, la cual luego se puede utilizar para cargar automóviles eléctricos. ¿Cómo es eso más sostenible que quemar plástico en el techo?

Imagen: Quema de plástico. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Las emisiones de carbono son las mismas. Lo mismo ocurre con la contaminación del aire, aunque es más fácil instalar un depurador de gases de escape en miles de incineradores que en millones de automóviles. La diferencia principal radica en que quemar residuos plásticos en incineradores para alimentar automóviles eléctricos nos permite a muchos de nosotros externalizar los efectos secundarios de conducir.

Un incinerador puede ubicarse (y siempre se ubica) en un barrio pobre, donde provoca altas incidencias de cáncer y otros problemas de salud a pesar del control de la contaminación del aire. Mientras tanto, produce electricidad que carga automóviles eléctricos que circulan por zonas de bajas emisiones en vecindarios adinerados.

Internalización de la contaminación

En contraste, el Volvo de Schalkx internaliza todos los efectos secundarios de conducir automóviles. El automóvil no es placentero de manejar, al menos no regularmente. Está sucio. Su interior huele a plástico, lo cual no puede ser saludable; Gijs mantiene las ventanas abiertas sin importar el clima.

Además, necesita pasar mucho tiempo recogiendo plástico y fabricando combustible, y todas estas desventajas hacen que lo piense dos veces antes de ponerse al volante. Es poco probable que Schalkx conduzca 12,000 km por año, y, en última instancia, producirá menos contaminación que los conductores de automóviles que parecen más sostenibles y no enfrentan ninguno de estos problemas.

De alguna manera, las autoridades neerlandesas, no conocidas por su permisividad, aprobaron oficialmente el automóvil después de la inspección. Schalkx conduce sin pagar impuestos y, gracias a que su automóvil es un clásico, puede ingresar a zonas de bajas emisiones, donde estaciona junto a los últimos SUV eléctricos. La justicia aún no está completamente ausente en este mundo.

Imagen: Botellas de combustible de plástico. Crédito de la imagen: Kris De Decker.

Imagen: Parte de la de-refinería en el techo, mostrando el soplador de aire para la quemadora de aceite. Fue hecho a partir de un antiguo ventilador calefactor del Volvo. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Imagen: Parte de la de-refinería en el techo, mostrando la quemadora de aceite de estilo Ursutz que alimenta la refinería con calor. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Imagen: Gijs Schalkx reparó el automóvil con acero de desecho. Crédito de la imagen: Gijs Schalkx.

Imagen: Gijs Schalkx despojó al automóvil de todo lo superfluo, dejándolo en lo esencial. Crédito de la imagen: Kris De Decker.

Los vehículos de gas de madera: leña en el depósito de combustible, Kris De Decker, Low-tech Magazine, 2010. https://qelnixcor.cloud/2010/01/wood-gas-vehicles-firewood-in-the-fuel-tank/ ↩︎
Gas Bag Vehicles, Kris De Decker, Low-tech Magazine, 2011. https://qelnixcor.cloud/2011/11/gas-bag-vehicles/ ↩︎
https://www.statista.com/statistics/282732/global-production-of-plastics-since-1950/ ↩︎ ↩︎
https://www.oecd.org/environment/plastic-pollution-is-growing-relentlessly-as-waste-management-and-recycling-fall-short.htm ↩︎
https://ce.nl/publicaties/plasticgebruik-en-verwerking-van-plastic-afval-in-nederland/ ↩︎
https://www.cbs.nl/nl-nl/visualisaties/verkeer-en-vervoer/verkeer/verkeersprestaties-personenautos#:~:text=Van%20de%20114%2C3%20miljard,overige%20kilometers%20werden%20zakelijk%20gereden. ↩︎
La industria del plástico actualmente consume el 14% de toda la producción de petróleo, en comparación con solo el 4% en 2012. Se pronostica que para 2050, la participación de la industria del plástico será del 20% de la producción de petróleo. Fuentes: https://e360.yale.edu/features/the-plastics-pipeline-a-surge-of-new-production-is-on-the-way & https://www.reuters.com/business/environment/big-oils-plastic-boom-threatens-uns-historic-pollution-pact-2022-03-04/ & https://oilprice.com/Energy/Energy-General/How-Much-Crude-Oil-Does-Plastic-Production-Really-Consume.html See also ³ ↩︎
Las piezas nuevas en el automóvil son mangueras de combustible, mangueras de refrigerante, pintura, neumáticos, líneas de freno y pastillas de freno. La mayoría de ellas eran necesarias para aprobar la inspección vehicular. ↩︎
Rubio-Domingo, Gabriela, et al. “Making Plastics Emissions Transparent.” COMET. Last modified February 2022. https://ccsi. columbia. edu/sites/default/files/content/COMET-making-plastics-emissions-transparent. Pdf (2022). https://ccsi.columbia.edu/sites/default/files/content/COMET-making-plastics-emissions-transparent.pdf. ↩︎
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2307/1/012025/pdf ↩︎
https://www.carbonbrief.org/factcheck-how-electric-vehicles-help-to-tackle-climate-change/ ↩︎ ↩︎
https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC85326 ↩︎
https://www.oecd.org/environment/plastic-pollution-is-growing-relentlessly-as-waste-management-and-recycling-fall-short.htm#:~:text=Another%2019%25%20is%20incinerated%2C%2050,environments%2C%20especially%20in%20poorer%20countries. ↩︎

¿Podemos hacer que las bicicletas sean sostenibles otra vez?

Wed, 24 Jan 2024 00:00:00 +0000

Ilustración: [Diego Marmolejo](https://www.instagram.com/ddidak/).

El ciclismo es sostenible, pero ¿qué tan sostenible es la bicicleta?

El ciclismo es uno de los modos de transporte más sostenibles. El aumento de usuarios reduce el consumo de combustibles fósiles y la contaminación, ahorra espacio y mejora la salud y seguridad públicas. Sin embargo, la bicicleta en sí misma ha logrado eludir la crítica ambiental. ¹² Los estudios que calculan el impacto ambiental del ciclismo casi siempre lo comparan con la conducción, con resultados predecibles: la bicicleta es más sostenible que el automóvil. Este tipo de investigación puede alentar a las personas a andar en bicicleta con más frecuencia, pero no anima a los fabricantes a hacer que sus bicicletas sean lo más sostenibles posible.

Para este artículo, consulté estudios académicos que comparan diferentes tipos de bicicletas entre sí o se centran en la etapa de fabricación de un determinado vehículo de dos ruedas. Este tipo de investigación prácticamente no existía hasta hace tres o cuatro años. Utilizando el material disponible, comparo diferentes generaciones de bicicletas. En un contexto histórico, queda claro que el uso de recursos en la producción de una bicicleta aumenta mientras que su vida útil se acorta. El resultado es una huella ambiental en crecimiento. Esta tendencia tiene un comienzo claro. La bicicleta evolucionó muy lentamente hasta principios de la década de 1980 y luego experimentó repentinamente una sucesión rápida de cambios que continúa hasta el día de hoy.

No hay estudios sobre bicicletas construidas antes de la década de 1980. Los análisis del ciclo de vida, que investigan el uso de recursos de un producto desde la “cuna” hasta la “tumba”, solo aparecieron en la década de 1990. Sin embargo, el referente para una bicicleta sostenible se encuentra en la habitación donde escribo esto. Es mi bicicleta de carretera Gazelle Champion de 1980, que ahora tiene 43 años. La compré hace diez años en Barcelona a un alemán alto que se iba de la ciudad. Tenía lágrimas en los ojos cuando me alejé con ella. También tengo otra bicicleta de carretera, una Mercier de 1978. Esta es mi vehículo de repuesto en caso de que la otra se rompa y no tenga tiempo para reparaciones inmediatas. Tengo dos bicicletas más estacionadas en Bélgica, donde crecí y donde todavía viajo unas pocas veces al año (en tren, no en bicicleta). Estas son una Plume Vainqueur de finales de la década de 1960 y una Ventura de la década de 1970.

La razón principal por la que opté por bicicletas antiguas es que son mucho mejores que las bicicletas nuevas. La mayoría de las personas no se dan cuenta de eso, por lo que también son mucho más económicas. Mis cuatro bicicletas me costaron solo 500 euros en total. Esa cantidad solo me compraría una bicicleta de carretera nueva de bajo costo, y tal vehículo seguramente no durará de 40 a 50 años, como veremos. Por supuesto, no solo las antiguas bicicletas de carretera son mejores. Lo mismo ocurre con otros tipos de bicicletas construidas antes de la década de 1980. Yo ando en bicicleta de carretera porque cubro distancias relativamente largas, generalmente entre 35 y 50 km en total.

Imagen: La bicicleta que uso con más frecuencia, una Gazelle Champion de 1980. Ha recorrido al menos 30,000 km desde que la compré en 2013.

De qué están hechas las bicicletas

El primer cambio significativo en la industria de fabricación de bicicletas fue el cambio de bicicletas de acero a bicicletas de aluminio. Antes de la década de 1980, prácticamente todas las bicicletas estaban hechas de acero, con un marco, ruedas, componentes y partes de acero. En la actualidad, la mayoría de los marcos y ruedas de bicicletas se construyen con aluminio. Lo mismo ocurre con muchas otras partes de la bicicleta. Más recientemente, un número creciente de bicicletas tiene marcos y ruedas fabricadas con compuestos de fibra de carbono. Algunos marcos de bicicletas se construyen con titanio o acero inoxidable. Todos estos materiales requieren más energía para producir que el acero. Además, mientras que el acero y el aluminio se pueden reciclar y reparar, las fibras compuestas solo pueden ser recicladas a un nivel inferior y tienen una baja capacidad de reparación. ³

Varios estudios han comparado los costos energéticos y de carbono de los marcos de bicicletas y otros componentes hechos de estos diferentes materiales, todos con diferentes relaciones de resistencia-peso. Esta investigación tiene algunas limitaciones. Los científicos utilizan métodos rudimentarios porque carecen de datos detallados de energía de los procesos de fabricación de bicicletas, y algunos estudios provienen de fabricantes que pagan a investigadores para revisar la sostenibilidad de sus productos. Sin embargo, en conjunto, los resultados son bastante consistentes. Por brevedad, me centraré en las emisiones (CO2 = equivalentes de CO2) e ignoraré otros impactos ambientales.

Antes de la década de 1980, prácticamente todas las bicicletas estaban hechas de acero.

Reynolds, un fabricante británico conocido por sus tubos de bicicleta, descubrió que fabricar un marco de acero emite 17.5 kg de CO2, mientras que un marco de titanio o acero inoxidable emite alrededor de 55 kg de CO2 por marco, tres veces más. ⁴ Starling Cycles, un raro productor de bicicletas de montaña de acero, concluyó que un marco de carbono típico usa 16 veces más energía que un marco de acero. ⁵ (Eso serían 280 kg de CO2). Un estudio independiente de 2014, el primero de su tipo, calculó la huella de carbono de un marco de bicicleta de carretera de aluminio con horquilla de carbono de la marca “Specialized” y encontró que el costo es de 2,380 kilovatios-hora de energía primaria y más de 250 kg de carbono, aproximadamente 14 veces el de un marco de acero (sin horquilla) según el cálculo de Reynolds. ²

Una bicicleta es más que solo un marco. Los análisis del ciclo de vida de bicicletas completas muestran que la huella de carbono de todos los demás componentes es al menos tan grande como la de un marco de acero. ⁶ Los científicos han calculado las emisiones de carbono durante toda la vida útil de una bicicleta de acero en 35 kg de CO2, en comparación con 212 kg de CO2 para una bicicleta de aluminio. ⁷⁸ El análisis de ciclo de vida más detallado establece la huella de carbono de una bicicleta de aluminio de 18.4 kg en 200 kg de CO2, incluyendo sus repuestos, para una vida útil de 15,000 km. La fase de impacto principal es la preparación de materiales (74%; aluminio, acero inoxidable, goma), seguida de la fase de mantenimiento (15.5% para 3.5 juegos nuevos de neumáticos, seis pastillas de freno, una cadena y una cassette) y la fase de ensamblaje (5%). ⁹

Dónde y cómo se fabrican las bicicletas

Mis bicicletas de acero datan de una época en la que la mayoría de los países industrializados tenían industrias nacionales de bicicletas establecidas que atendían a su mercado nacional. ³ Estas industrias colapsaron en Europa y América del Norte después de la globalización neoliberal a fines de la década de 1970. China se abrió a la inversión extranjera y rápidamente se convirtió en el mayor fabricante de bicicletas del mundo. Durante las últimas dos décadas, China ha fabricado dos tercios de las bicicletas del mundo (60-70 millones de 110 millones anualmente). La mayoría del resto proviene de otros países asiáticos. Europa volvió a producir diez millones de bicicletas anualmente, pero Estados Unidos solo fabrica 60,000 bicicletas por año. ³

A lo largo del siglo XX, la fabricación de bicicletas requería importantes aportes de mano de obra humana. ³ Según el Routledge Companion to Cycling, “las ruedas se ensartaban y centraban manualmente; los marcos se construían a mano; la fabricación de sillines era laboriosa; los auriculares, los conglomerados de engranajes (bloques), los cables de freno y los engranajes se atornillaban físicamente”. Desde la década de 2000, la automatización ha reducido considerablemente la necesidad de mano de obra humana. El fabricante chino de bicicletas más grande, que construye una quinta parte de las bicicletas del mundo, tiene 42 líneas de ensamblaje de bicicletas que fabrican 55,000 bicicletas al día, casi tanto como Estados Unidos en un año. ³

Las industrias nacionales de bicicletas en Europa y América del Norte colapsaron después de la globalización neoliberal a fines de la década de 1970.

La globalización y la automatización de la industria de bicicletas hacen que las bicicletas sean menos sostenibles. En primer lugar, introducen emisiones adicionales por transporte (de materias primas, componentes y bicicletas) y por la producción y operación de robots y otras maquinarias. En segundo lugar, la producción de acero, aluminio, compuestos de fibra de carbono y electricidad es más intensiva en energía y carbono en China y otros países productores de bicicletas que en Europa y América del Norte. ¹⁰ Sin embargo, lo más importante es que la producción automatizada a gran escala representa un capital hundido que debe estar funcionando la mayor parte del tiempo para distribuir los costos fijos, impulsando la sobreproducción. ³

Duración de las bicicletas

Cuánta energía y otros recursos se necesitan para construir una bicicleta y entregarla a un ciclista es solo la mitad de la historia. Al menos tan importante es cuánto dura la bicicleta. Cuanto más corta sea su vida útil, más vehículos se necesitan producir a lo largo de la vida de un ciclista, y mayor se vuelve el uso de recursos.

Para una larga esperanza de vida, algunas partes de una bicicleta necesitan ser reemplazadas. Estas son típicamente piezas más pequeñas como cambiadores, cadenas y frenos. ¹¹ Hasta hace unas décadas, la compatibilidad de los componentes era una característica distintiva de la fabricación de bicicletas. ¹² Mis bicicletas son un ejemplo perfecto de esto. La mayoría de los componentes, como ruedas, sistema de cambios y frenos, son intercambiables entre los diferentes marcos, aunque cada vehículo sea de otra marca y año de construcción. La compatibilidad de los componentes permite un mantenimiento fácil y una mayor capacidad de reparación, aumentando así la vida útil de una bicicleta. Las tiendas de bicicletas en los pueblos más pequeños pueden reparar todo tipo de bicicletas con un conjunto limitado de herramientas y repuestos. ¹² Los ciclistas pueden hacer reparaciones menores en casa.

Desafortunadamente, la compatibilidad es apenas una característica de la fabricación de bicicletas en la actualidad. Los fabricantes han introducido un número creciente de piezas patentadas y siguen cambiando estándares, lo que resulta en problemas de compatibilidad incluso para bicicletas más antiguas de la misma marca. ¹³ Por ejemplo, si el cambiador de una bicicleta moderna se rompe después de algunos años de uso, es probable que ya no esté disponible una pieza de repuesto. Deberás pedir un nuevo conjunto de una nueva generación, que será incompatible con tu desviador delantero y trasero, que también necesitarás reemplazar. ¹² Para las bicicletas de carretera, el cambio de cuerpos de cassette con diez piñones (alrededor de 2010) a cuerpos de cassette con once, doce y más recientemente trece piñones ha vuelto obsoletos muchos juegos de ruedas, y lo mismo ocurre con el resto de la transmisión, incluyendo los cambiadores y las cadenas. ¹²¹

Antes de los años 80, casi todos los componentes de las bicicletas podían intercambiarse entre diferentes marcas y modelos.

Hoy en día, los frenos de disco, que se encuentran en casi todas las bicicletas nuevas, tienen diseños de ejes diferentes, lo que significa que cada vehículo ahora necesita piezas de repuesto específicas. ¹ Además, los frenos de disco implicaron la necesidad de nuevos cambiadores, horquillas, juegos de cuadros, cables y ruedas, lo que hace que estas bicicletas sean incompatibles con los modelos anteriores. ¹² Este aumento en piezas exclusivas hace que sea cada vez más complicado mantener una bicicleta en funcionamiento a través de mantenimiento, reutilización y restauración. A medida que crece el número de componentes que no son compatibles entre sí, se vuelve imposible para las tiendas de bicicletas tener un inventario completo de piezas de repuesto. ¹²

La falta de compatibilidad entre componentes va de la mano con una disminución en la calidad de estos. Tomemos como ejemplo el sillín, que rara vez dura más que el conjunto del cuadro porque se agrieta en la parte inferior. ¹² Un poco más de material haría que durara para siempre, como lo demuestran todos los sillines de mis bicicletas de carretera con entre 40 y 50 años de antigüedad. La baja calidad afecta a algunas partes de bicicletas caras, pero es especialmente problemática para bicicletas económicas fabricadas completamente con componentes de baja calidad. A estas bicicletas económicas, a las que los mecánicos se refieren como “bicicletas destinadas a fallar” o “objetos con forma de bicicleta”, a menudo se les incorporan piezas de plástico que se rompen fácilmente y no se pueden reemplazar ni mejorar. Estos vehículos suelen durar solo unos pocos meses. ¹³¹⁴

Ilustración: [Diego Marmolejo](https://www.instagram.com/ddidak/).

Cómo se alimentan las bicicletas

Hasta ahora, solo nos hemos ocupado de las bicicletas impulsadas completamente por humanos, pero las bicicletas con motores eléctricos están ganando cada vez más popularidad. La cantidad de bicicletas eléctricas vendidas en todo el mundo aumentó de 3.7 millones en 2019 a 9.7 millones en 2021 (el 10% de las ventas totales de bicicletas y hasta el 40% en algunos países como Alemania). Las bicicletas eléctricas refuerzan ambas tendencias que hacen que las bicicletas sean menos sostenibles. Por un lado, los motores eléctricos y las baterías requieren recursos adicionales como litio, cobre e imanes, aumentando el uso de energía y las emisiones en la fabricación de bicicletas. Los investigadores han calculado que las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por la fabricación de una bicicleta eléctrica de aluminio son de 320 kg. ⁸ Esto se compara con 212 kg para la producción de una bicicleta de aluminio sin asistencia y 35 kg para una bicicleta de acero sin asistencia.

Por otro lado, la esperanza de vida de una bicicleta eléctrica es más corta que la de una bicicleta de dos ruedas sin asistencia porque tiene más puntos de falla. La avería de los componentes adicionales, como el motor, la batería y la electrónica, conduce a un ciclo de vida más corto debido a la incompatibilidad de los componentes. Un estudio académico sobre la circularidad en la industria de fabricación de bicicletas observa un aumento significativo en los componentes defectuosos en comparación con las bicicletas sin asistencia y concluye que “la gran dinámica del mercado debido a innovaciones regulares, renovaciones de productos y la falta de piezas de repuesto para modelos más antiguos hacen que el uso a largo plazo por parte de los clientes sea mucho más difícil que para las bicicletas convencionales”. ¹⁵

Las bicicletas eléctricas refuerzan ambas tendencias que hacen que las bicicletas sean menos sostenibles.

Además, las bicicletas eléctricas requieren electricidad para su funcionamiento, aumentando aún más el uso de recursos y las emisiones. Este impacto es relativamente pequeño en comparación con la fase de fabricación. Después de todo, los humanos proporcionan parte de la potencia y el uso de electricidad de una bicicleta eléctrica (25 km/h) es de solo alrededor de 1 kilovatio-hora por cada 100 km. La intensidad promedio de las emisiones de gases de efecto invernadero de la generación de electricidad en Europa en 2019 fue de 275 gCO2/kWh. ¹⁶ Si una bicicleta eléctrica dura 15,000 km, cargar la batería solo agrega 41 kg de CO2, en comparación con los 320 kg para producir la bicicleta (de aluminio). Incluso en los EE. UU. y China, donde la intensidad de carbono de la red eléctrica es un 50-100% más alta que el valor europeo, la producción de bicicletas eléctricas domina las emisiones y el uso total de energía.

Ciclos de carga

La combinación de materiales intensivos en energía, vidas útiles cortas y asistencia de motor eléctrico puede aumentar las emisiones a lo largo del ciclo de vida a niveles sorprendentes, especialmente para los ciclos de carga. Estos vehículos son más grandes y más pesados que las bicicletas de pasajeros y necesitan motores y baterías más potentes. Hay muy pocos análisis de ciclo de vida de los ciclos de carga. Sin embargo, un estudio reciente calculó las emisiones a lo largo del ciclo de vida de un ciclo de carga eléctrico de fibra de carbono en 80 gCO2 por kilómetro, solo la mitad que las de una furgoneta eléctrica (158 gCO2/km). ¹⁷ Los investigadores explican esto por la diferencia en kilometraje durante toda la vida útil, 34,000 km en comparación con 240,000 km para la furgoneta, y los compuestos de fibra de carbono en muchos componentes, incluido el chasis del vehículo. Las emisiones a lo largo del ciclo de vida del ciclo de carga, incluida la electricidad utilizada para cargar su batería, ascienden a 2,689 kg. Eso es casi 40 veces las emisiones a lo largo del ciclo de vida de dos bicicletas de acero (cada una con un kilometraje durante toda la vida útil de 15,000 km).

Ampliar la vida útil de las bicicletas eléctricas tiene menos impacto en las emisiones a lo largo del ciclo de vida en comparación con las bicicletas sin asistencia. Esto se debe a que la batería debe reemplazarse cada 3 a 4 años y el motor cada diez años, lo que aumenta el uso de recursos para piezas de repuesto. ¹¹ Esto se demuestra mediante un análisis de ciclo de vida de un ciclo de carga eléctrico de acero con una esperanza de vida estimada de 20 años. ¹⁸ Durante su vida útil, el vehículo utiliza cinco baterías (cada una pesando 8.5 kg), dos motores y 3.5 juegos de neumáticos. La mayoría de las emisiones a lo largo del ciclo de vida son causadas por estas piezas de repuesto, siendo las baterías responsables del 40% del total de emisiones. En comparación, las emisiones por el marco de acero son casi insignificantes. ¹⁸ Este ciclo de carga en particular fue construido para carreteras africanas y no es completamente representativo del ciclo de carga promedio, principalmente debido a sus neumáticos pesados.

Los ciclos de carga tienen otra desventaja. Las bicicletas de pasajeros y los automóviles generalmente transportan solo a una persona, lo que significa que un kilómetro de pasajero en una bicicleta es aproximadamente igual a un kilómetro de pasajero en un automóvil. Sin embargo, para la carga, la comparación de toneladas-kilómetros es más complicada. Si la carga es relativamente ligera, generalmente hasta 150 kg, el ciclo de carga eléctrico será menos intensivo en carbono que una furgoneta. Sin embargo, cargas más pesadas requieren varios ciclos de carga para reemplazar una furgoneta, lo que multiplica las emisiones incorporadas. ¹⁸ Cambiar a ciclos de carga sin reducir significativamente el volumen de carga es poco probable que ahorre emisiones. Obviamente, los ciclos de carga con marcos de acero y sin motores y baterías eléctricos, que aún son la mayoría, tendrán emisiones de carbono mucho menores a lo largo de sus vidas útiles.

Cómo se utilizan las bicicletas

En los últimos años, muchas ciudades han introducido servicios de bicicletas compartidas. En teoría, las bicicletas compartidas podrían reducir el número de bicicletas producidas y, por lo tanto, disminuir el impacto ambiental de la producción de bicicletas. Sin embargo, la construcción y operación de servicios de bicicletas compartidas añaden un uso significativo de energía y emisiones. Además, las bicicletas compartidas no duran tanto como las bicicletas de propiedad privada. En consecuencia, los servicios de bicicletas compartidas refuerzan aún más las tendencias que hacen que las bicicletas sean menos sostenibles.

Un estudio de 2021 compara el impacto ambiental de las bicicletas compartidas y privadas, incluyendo la infraestructura que cada opción requiere. Concluye que las bicicletas personales son más sostenibles que las bicicletas compartidas. ⁸ La investigación se basa en el sistema Vélib en París, Francia, que tiene 19,000 vehículos, aproximadamente la mitad con un motor eléctrico. La fabricación de vehículos y la infraestructura para bicicletas compartidas causan más del 90% de las emisiones y el uso de energía. Las emisiones restantes se deben a la construcción de carriles para bicicletas (3.5%), el reequilibrio de las bicicletas para mantener todas las estaciones óptimamente abastecidas (2%), y la electricidad utilizada para cargar las baterías de las bicicletas eléctricas (0.3%). En total, una bicicleta compartida del sistema Vélib tiene una tasa de emisión de 32 g CO2/km, que es de tres a diez veces más alta que la tasa de una bicicleta personal (entre 3.5 g CO2/km para una bicicleta de acero y 10.5 g CO2/km para una bicicleta de aluminio). ⁸

La construcción y operación de servicios de bicicletas compartidas añaden un uso significativo de energía y emisiones.

Los científicos encontraron que el servicio de bicicletas compartidas provocó una disminución del 15% en la propiedad de bicicletas. Sin embargo, también calcularon que la vida útil promedio de una bicicleta compartida es solo de 14.7 meses, con un kilometraje promedio de por vida de 12,250 km. En comparación, la vida útil promedio de una bicicleta personal en Francia, según una encuesta de 2020, es de alrededor de 20,000 km, casi un 50% más alta que la de las bicicletas compartidas. El sistema Vélib incluye 14,000 estaciones de bicicletas compartidas con una superficie total de 92,000 m2 y una vida útil estimada de diez años. Cada uno de los 46,500 muelles consta de 23 kg de acero y 0.5 kg de plástico. El consumo de energía de cada estación de bicicletas compartidas es de alrededor de 6,000 kWh por año. Debido al alto impacto de la infraestructura, las emisiones a lo largo del ciclo de vida de las bicicletas eléctricas compartidas son solo un 24% más altas que las de los vehículos compartidos no eléctricos. ⁸

La huella ambiental de los sistemas de bicicletas compartidas puede variar significativamente entre ciudades. Un análisis del ciclo de vida de los servicios de bicicletas compartidas en los Estados Unidos encontró emisiones de carbono de 65 g CO2/km, el doble que en París. ¹⁹ Esto se debe en gran parte a que los sistemas estadounidenses reequilibran las bicicletas utilizando furgonetas diésel, mientras que el servicio francés emplea tractores eléctricos. El estudio en los Estados Unidos también examina la nueva generación de servicios de bicicletas compartidas “sin estación”, que obtienen resultados aún peores. Las bicicletas compartidas sin estación pueden estacionarse en cualquier lugar y localizarse a través de una aplicación para teléfonos inteligentes. Aunque esto elimina la necesidad de estaciones, cada bicicleta requiere componentes electrónicos intensivos en energía, y el sistema también genera emisiones a través de las redes de comunicación. ¹⁹¹⁰ Además, los sistemas sin estación requieren más bicicletas e implican más reequilibrio.

Un análisis del ciclo de vida de los servicios de bicicletas compartidas en China, muchos de ellos sistemas sin estación, muestra tasas de daño elevadas y bajas tasas de mantenimiento para las bicicletas. La tasa de daño anual es del 10-20% para las bicicletas reforzadas y del 20-40% para vehículos más ligeros que se han vuelto más comunes. En la práctica, una bicicleta compartida se convierte en chatarra cuando la parte de la bicicleta con la durabilidad más baja se rompe. La reparación prácticamente no ocurre. ¹⁰ Finalmente, cuando las empresas quiebran, el sistema de bicicletas compartidas crea montañas de desechos, incluidas bicicletas en buen estado. ¹⁰ ¹

Imagen: Emisiones de carbono a lo largo del ciclo de vida por kilómetro al andar en bicicleta. Gráfico: Marie Verdeil. Fuentes de datos: [^8][^17][^19][^26].

No todas las bicicletas reemplazan a un automóvil

Nada de esto debería desanimar el uso de la bicicleta. Incluso las bicicletas menos sostenibles son significativamente menos insostenibles que los automóviles. La huella de carbono para fabricar un automóvil a gasolina o diésel oscila entre 6 toneladas (Citroen C1) y 35 toneladas (Land Rover Discovery). ²⁰ En consecuencia, la producción de un automóvil pequeño como el C1 produce tantas emisiones como la fabricación de 171 bicicletas de acero o 28 bicicletas de aluminio. Además, los automóviles también tienen una alta huella de carbono por el uso de combustible, mientras que las bicicletas son totalmente o parcialmente impulsadas por energía humana. ²¹ Los automóviles eléctricos tienen mayores emisiones en la producción, pero menores emisiones en su operación (aunque eso depende enteramente de la intensidad de carbono de la red eléctrica).

La bicicleta incluso mantiene su ventaja cuando se tiene en cuenta su kilometraje de vida mucho más corto. ²² Los automóviles a gasolina y diésel ahora alcanzan más de 300,000 km, el doble de su vida útil en las décadas de 1960 y 1970. ²³ Si una bicicleta dura 20,000 km, se necesitarían 15 bicicletas para cubrir 300,000 km. Si son bicicletas de acero sin motor eléctrico, la huella de carbono total para la fabricación sigue siendo seis veces menor que la de un automóvil pequeño: 1,050 kg de CO2. Si las bicicletas están hechas de aluminio y tienen motores eléctricos, las emisiones aumentan a 4,800 kg de CO2, aún por debajo de la huella de carbono de fabricación del automóvil pequeño.

Sin embargo, no todas las bicicletas reemplazan a un automóvil. Esto es especialmente relevante para las bicicletas compartidas y eléctricas: los estudios muestran que principalmente sustituyen a alternativas de transporte más sostenibles, como caminar, usar una bicicleta sin asistencia o privada, o viajar en metro. ¹⁹ ²⁴ En París, las bicicletas compartidas tienen tres veces más emisiones que el transporte público eléctrico. ⁸ Además, muchas bicicletas con una huella de carbono intensiva se compran para recreación y no tienen la intención de reemplazar a los automóviles en absoluto; incluso podrían implicar más uso de automóviles cuando los ciclistas salen de la ciudad para hacer un viaje a la naturaleza. En todos estos casos, las emisiones aumentan en lugar de disminuir.

Cómo hacer que las bicicletas sean sostenibles nuevamente

En conclusión, hay varias razones por las cuales las bicicletas se han vuelto menos sostenibles: el cambio de acero a aluminio y otros materiales más intensivos en energía, la expansión de la industria manufacturera de bicicletas, el aumento de la incompatibilidad y la disminución de la calidad de los componentes, el creciente éxito de las bicicletas eléctricas y el uso de servicios de bicicletas compartidas. En su mayoría, estos aspectos no son problemáticos en sí mismos. Más bien, es la combinación de tendencias lo que conduce a diferencias significativas con las bicicletas de generaciones anteriores.

Por ejemplo, según los datos mencionados anteriormente, la fabricación de una bicicleta eléctrica hecha de acero tendría una huella de carbono de 143 kg. Aunque eso representa cuatro veces las emisiones de una bicicleta de acero sin asistencia, está por debajo de la huella de carbono de una bicicleta de aluminio sin motor eléctrico (212 kg). Especialmente si la batería se carga con energía renovable, andar en una bicicleta eléctrica puede ser más sostenible que andar en una sin motor. De manera similar, una bicicleta de aluminio con una larga vida útil, por ejemplo, a través de la compatibilidad de componentes, podría tener una huella de carbono menor que una bicicleta de acero con una vida útil más limitada.

Muchos investigadores abogan por volver a producir bicicletas de acero en lugar de aluminio y otros materiales más intensivos en energía. Esto aportaría ganancias significativas en sostenibilidad a un costo relativamente bajo, ligeramente más pesado. Los marcos de acero también harían que las bicicletas eléctricas y compartidas fueran menos intensivas en carbono. Algunos investigadores promueven los marcos de bicicletas de bambú, pero el beneficio en comparación con los marcos de acero a la antigua o incluso de aluminio no está claro. ²⁵ Una “bicicleta de bambú” todavía requiere ruedas y muchas otras partes hechas de metal o compuestos de fibra de carbono, y los tubos del marco suelen estar unidos por fibra de carbono o partes de metal. ⁶ Además, el bambú se trata químicamente contra la descomposición y se vuelve no biodegradable. ¹

Volver a la fabricación local y menos automatizada es un requisito para bicicletas sostenibles.

Una mayor compatibilidad de componentes aumentaría la vida útil de las bicicletas, incluso las eléctricas, a través de reparaciones y renovaciones. Esto no traería desventajas para los consumidores, sino todo lo contrario. Sin embargo, a diferencia de cambiar a marcos de acero, una mejor compatibilidad de componentes perjudicaría las ventas de nuevas bicicletas. Un estudio concluye que “el abandono de la estandarización es un modelo de negocio rentable porque asegura que las bicicletas solo se pueden usar durante cierto tiempo”. ¹ La disminución de la sostenibilidad de las bicicletas no es un problema tecnológico, y no es exclusivo de las bicicletas. También lo vemos en la fabricación de otros productos, como los ordenadores. Un mecánico de bicicletas observa: “El problema aquí es el capitalismo; no son las bicicletas”. ¹⁴

Volver a la fabricación local y menos automatizada de bicicletas es un requisito para lograr bicicletas sostenibles. La razón principal no es el uso adicional de energía generado por el transporte y la maquinaria, que es relativamente pequeño. Por ejemplo, el envío desde China agrega alrededor de 0.7 a 1.2 gCO2/km para bicicletas compartidas. ⁸ Más importante aún, la fabricación de bicicletas de manera local y manual es esencial para hacer que la reparación y la renovación sean opciones económicamente más atractivas. Por definición, la reparación es local y manual, por lo que rápidamente se vuelve más cara que producir un vehículo nuevo en una fábrica automatizada a gran escala. ¹⁰ Las bicicletas fabricadas localmente aumentarían el precio de compra para los consumidores. Sin embargo, una mejor capacidad de reparación permitiría una vida útil más larga y un menor costo a largo plazo. Abordar el robo de bicicletas y los problemas de estacionamiento también es esencial, ya que a menudo son motivo para comprar bicicletas baratas y de corta duración. ²⁶

Finalmente, los servicios de bicicletas compartidas pueden tener su lugar, y probablemente veremos más mejoras en su eficiencia de recursos; las estaciones de bicicletas compartidas más nuevas en París han reducido su consumo de energía en un factor de seis. ⁸ Sin embargo, es poco probable que las bicicletas compartidas sean más sostenibles que las bicicletas privadas, ya que siempre requieren reequilibrio y una infraestructura de alta tecnología para que el servicio funcione. Además, crear un vínculo con tu bicicleta puede ser un fuerte incentivo para cuidarla bien y así aumentar su vida útil, como puedo atestiguar.

Szto, Courtney, and Brian Wilson. “Reduce, re-use, re-ride: Bike waste and moving towards a circular economy for sporting goods.” International Review for the Sociology of Sport (2022): 10126902221138033. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/10126902221138033 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Johnson, Rebecca, Alice Kodama, and Regina Willensky. “The complete impact of bicycle use: analyzing the environmental impact and initiative of the bicycle industry.” (2014). https://dukespace.lib.duke.edu/dspace/bitstream/handle/10161/8483/Duke_MP_Published.pdf ↩︎ ↩︎
Norcliffe, Glen, et al., eds. Routledge Companion to Cycling. Taylor & Francis, 2022. https://www.routledge.com/Routledge-Companion-to-Cycling/Norcliffe-Brogan-Cox-Gao-Hadland-Hanlon-Jones-Oddy-Vivanco/p/book/9781003142041 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Cole, Emma. “What’s the environmental impact of a steel bicycle frame?” Cyclist, November 7, 2022. https://www.cyclist.co.uk/in-depth/11003/steel-bike-frame-environmental-impact ↩︎
Mercer, Liam. “Starling Cycles publishes environmental footprint assessment and policy.” Off-road.cc, July 2022. https://off.road.cc/content/news/starling-cycles-publishes-environmental-footprint-assessment-and-policy-10513 ↩︎
Chang, Ya-Ju, Erwin M. Schau, and Matthias Finkbeiner. “Application of life cycle sustainability assessment to the bamboo and aluminum bicycle in surveying social risks of developing countries.” 2nd World Sustainability Forum, Web Conference. 2012. https://sciforum.net/manuscripts/953/original.pdf ↩︎ ↩︎
Chen, Jingrui, et al. “Life cycle carbon dioxide emissions of bike sharing in China: Production, operation, and recycling.” Resources, Conservation and Recycling 162 (2020): 105011. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344920303281 ↩︎
De Bortoli, Anne. “Environmental performance of shared micromobility and personal alternatives using integrated modal LCA.” Transportation Research Part D: Transport and Environment 93 (2021): 102743. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S136192092100047X ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Roy, Papon, Md Danesh Miah, and Md Tasneem Zafar. “Environmental impacts of bicycle production in Bangladesh: a cradle-to-grave life cycle assessment approach.” SN Applied Sciences 1 (2019): 1-16. https://link.springer.com/article/10.1007/s42452-019-0721-z ↩︎
Mao, Guozhu, et al. “How can bicycle-sharing have a sustainable future? A research based on life cycle assessment.” Journal of Cleaner Production 282 (2021): 125081. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652620351258 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Leuenberger, Marianne, and Rolf Frischknecht. “Life cycle assessment of two wheel vehicles.” ESU-Services Ltd.: Uster, Switzerland (2010). https://treeze.ch/fileadmin/user_upload/downloads/Publications/Case_Studies/Mobility/leuenberger-2010-TwoWheelVehicles.pdf ↩︎ ↩︎
Erik Bronsvoort & Matthijs Gerrits. “From marginal gains to a circular revolution”. Paperback (full-colour): 160 pages, ISBN: 978-94-92004-93-2, Warden Press, Amsterdam. https://circularcycling.nl/product/from-marginal-gains-to-a-circular-revolution/ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
US petition that calls for end o built to fail bikes gaining support in BC. https://vancouversun.com/news/local-news/u-s-petition-that-calls-for-end-of-built-to-fail-bikes-gaining-support-in-b-c ↩︎
Aaron Gordon. “Mechanics Ask Walmart, Major Bike Manufacturers to Stop Making and Selling ‘Built-to-Fail’ Bikes”, Vice, January 13, 2022. https://www.vice.com/en/article/wxdgq9/mechanics-ask-walmart-major-bike-manufacturers-to-stop-making-and-selling-built-to-fail-bikes ↩︎ ↩︎
Koop, Carina, et al. “Circular business models for remanufacturing in the electric bicycle industry.” Frontiers in Sustainability 2 (2021): 785036. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frsus.2021.785036/full ↩︎
https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/overview-of-the-electricity-production-3/assessment ↩︎
Temporelli, Andrea, et al. “Last mile logistics life cycle assessment: a comparative analysis from diesel van to e-cargo bike.” Energies 15.20 (2022): 7817.. https://www.mdpi.com/1996-1073/15/20/7817 ↩︎
Schünemann, Jaron, et al. “Life Cycle Assessment on Electric Cargo Bikes for the Use-Case of Urban Freight Transportation in Ghana.” Procedia CIRP 105 (2022): 721-726. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827122001214 ↩︎ ↩︎ ↩︎
Luo, Hao, et al. “Comparative life cycle assessment of station-based and dock-less bike sharing systems.” Resources, Conservation and Recycling 146 (2019): 180-189. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344919301090 ↩︎ ↩︎ ↩︎
https://www.theguardian.com/environment/green-living-blog/2010/sep/23/carbon-footprint-new-car ↩︎
Bicycles are entirely or partly powered by food calories. Some people argue that the life cycle energy requirements of bicycles are higher than other modes, when one considers the impact of food require to provide additional calories that are burned during the bicycle use. However, the majority of people in car-centered societies take in more calories than their sedentary lifestyle requires. Increased cycling would lead to lower obesity rates, not to higher calorie intakes. ↩︎
This a purely theoretical calculation, because cars encourage much longer trips than bicycles. ↩︎
Ford, Dexter. “As Cars Are Kept Longer, 200,000 Is New 100,000.” New York Times, March 16, 2012. https://www.nytimes.com/2012/03/18/automobiles/as-cars-are-kept-longer-200000-is-new-100000.html?_r=2&ref=business&pagewanted=all& ↩︎
Zheng, Fanying, et al. “Is bicycle sharing an environmental practice? Evidence from a life cycle assessment based on behavioral surveys.” Sustainability 11.6 (2019): 1550. https://www.mdpi.com/2071-1050/11/6/1550 ↩︎
A comparison of the life cycle emissions of a bamboo versus an aluminium bicycle showed little difference (233 vs. 238 kg CO2). [6] ↩︎
Larsen, Jonas, and Mathilde Dissing Christensen. “The unstable lives of bicycles: the ‘unbecoming’of design objects.” Environment and Planning A: Economy and Space 47.4 (2015): 922-938. https://orca.cardiff.ac.uk/id/eprint/131212/1/M%20Christensen%202015%20the%20unstable%20lives%20of%20bicycles%20ver2%20postprint.pdf ↩︎

¿Qué tan circular es la economía circular?

Sat, 03 Nov 2018 00:00:00 +0000

Ilustración de [Diego Marmolejo](https://www.behance.net/diegomarmolejo)

La economía circular - el término mágico más reciente en el vocabulario de desarrollo sostenible- promete un crecimiento económico sin destrucción o residuos. Sin embargo, el concepto solo se centra en una pequeña parte del uso total de los recursos, sin tener en cuenta las leyes de la termodinámica.

Introducción a la economía circular

La economía circular se ha convertido para muchos gobiernos, instituciones, empresas y organizaciones medioambientales, en uno de los principales componentes del plan para reducir las emisiones de carbono. En la economía circular, los recursos se reutilizan continuamente, lo que significa una reducción en la actividad minera y en la producción de residuos. Se hace hincapié en el reciclaje, que es posible gracias al diseño de productos más fácilmente desmontables.

También se presta atención al desarrollo de una “cultura de consumo alternativa”. En la economía circular, se fomenta el uso frente a la posesión, ya no seríamos propietarios de los productos, sino que los tendríamos prestados. Por ejemplo, un cliente no pagaría por los aparatos de iluminación, sino por la luz, mientras que la empresa seguiría siendo la propietaria de los aparatos y se encargará del coste de su mantenimiento. De este modo, un producto se convierte en un servicio y lleva a pensar que esto animaría a las empresas a mejorar la vida útil y la reciclabilidad de los productos.

La economía circular se presenta como una alternativa a la “economía lineal”, término acuñado por los defensores de la circularidad, y que hace referencia al hecho de que las sociedades industriales convierten recursos valiosos en residuos. Sin embargo, aunque no hay duda de que el modelo industrial actual es insostenible, la cuestión es cuán diferente sería la llamada economía circular.

Varios estudios científicos (véanse las referencias) describen el concepto como una “visión idealizada”, una “mezcla de varias ideas de distintos ámbitos” o una “idea vaga basada en conceptos pseudocientíficos”. A continuación, se plantean los tres puntos principales de crítica.

Demasiado complejo para reciclar

Lo primero que hace mella en la credibilidad de la economía circular es el hecho de que el proceso de reciclaje de los productos modernos dista mucho de ser 100% eficiente. La economía circular no es algo nuevo. En la Edad Media, la ropa vieja se convertía en papel, los desperdicios de comida se daban a las gallinas o a los cerdos, y los edificios nuevos se construían con restos de los antiguos. La diferencia entre entonces y ahora son los recursos utilizados.

Antes de la industrialización, casi todo se fabricaba con materiales descomponibles -como la madera, la caña o el cáñamo- o fáciles de reciclar o reutilizar -como el hierro y los ladrillos-. Los productos modernos se componen de una diversidad mucho mayor de (nuevos) materiales, que en su mayoría no son ni descomponibles ni fáciles de reciclar.

Por ejemplo, un estudio reciente sobre el Fairphone 2 modular -un smartphone diseñado para ser reciclable y tener una vida útil más larga- muestra que el uso de materiales sintéticos, microchips y baterías hace imposible cerrar el círculo. Tan solo el 30% de los materiales utilizados en el Fairphone 2 son recuperables. Un estudio sobre las luces LED arrojó un resultado similar.

El uso a gran escala de materiales sintéticos, microchips y baterías hace imposible cerrar el círculo.

Cuanto más complejo es un producto, más pasos y procesos se necesitan para reciclarlo, y en cada paso de este proceso se pierden recursos y energía. Además, en el caso de los productos electrónicos, el propio proceso de producción es mucho más intensivo en recursos que la extracción de las materias primas, lo que significa que el reciclaje del producto final solo recupera una fracción de los insumos. Aunque algunos plásticos se reciclan, este proceso solo produce materiales de calidad inferior (downcycling) que entran en el flujo de residuos inmediatamente después.

La escasa eficiencia del proceso de reciclaje es, por sí sola, suficiente para echar por tierra el concepto de economía circular: la pérdida de recursos durante el proceso de reciclaje siempre tiene que compensarse con sobreexplotación de los recursos del planeta. Los procesos de reciclaje mejorarán, pero el reciclaje es siempre un compromiso entre la máxima recuperación de material y el mínimo uso de energía. Y eso nos lleva al siguiente punto.

¿Cómo reciclar las fuentes de energía?

Lo segundo que hace mella en la credibilidad de la economía circular es el hecho de que el 20% del total de los recursos utilizados en el mundo son combustibles fósiles. Más del 98% se quema como fuente de energía y no puede reutilizarse ni reciclarse. En el mejor de los casos, el exceso de calor procedente, por ejemplo, de la generación de electricidad, puede utilizarse para sustituir otras fuentes de calor.

A medida que la energía se transfiere o transforma, su calidad disminuye (segunda ley de la termodinámica). Por ejemplo, es imposible hacer funcionar un coche o una central eléctrica con el exceso de calor de otro. En consecuencia, siempre será necesario extraer nuevos combustibles fósiles. Además, el reciclaje de materiales también requiere energía, tanto en el proceso de reciclaje como en el transporte de los materiales reciclados y por reciclar.

Para esto, los partidarios de la economía circular tienen una respuesta: pasaremos a la energía 100% renovable. Pero esto no hace que el círculo sea redondo: para construir y mantener las plantas de energías renovables y las infraestructuras que las acompañan, también necesitamos recursos (tanto energéticos como materiales). Además, la tecnología para recoger y almacenar la energía renovable se basa en materiales difíciles de reciclar. Por eso los paneles solares, los aerogeneradores y las baterías de iones de litio no se reciclan, sino que se depositan en vertederos o se incineran.

La entrada supera a la salida

El tercer punto en hacer mella en la credibilidad de la economía circular es el mayor: el uso global de recursos -tanto energéticos como materiales- sigue aumentando año tras año. El uso de recursos creció un 1400% en el último siglo: de 7 gigatoneladas (Gt) en 1900 a 62 Gt en 2005 y 78 Gt en 2010. Esto supone un crecimiento medio de alrededor del 3% anual, más del doble del ritmo de crecimiento de la población.

El crecimiento hace imposible una economía circular, incluso si todas las materias primas fueran recicladas y todo el reciclaje fuera 100% eficiente. La cantidad de material usado que se puede reciclar siempre será menor que el material necesario para el crecimiento. Para compensar esto, tenemos que extraer continuamente más recursos.

El crecimiento hace imposible una economía circular, incluso si todas las materias primas fueran recicladas y todo el reciclaje fuera 100% eficiente.

La diferencia entre la demanda y la oferta es mayor de lo que parece. Si observamos el ciclo de vida completo de los recursos, queda claro que los defensores de una economía circular solo se centran en una parte muy pequeña de todo el sistema y, por lo tanto, malinterpretan la forma en que funciona.

Acumulación de recursos

Un segmento considerable de todos los recursos -aproximadamente un tercio del total- no se recicla, ni se incinera ni se vierte: se acumula en edificios, infraestructuras y bienes de consumo. En 2005, se utilizaron 62 Gt de recursos en todo el mundo. Tras restar las fuentes de energía (combustibles fósiles y biomasa) y los residuos del sector minero, las 30 Gt restantes se utilizaron para fabricar bienes materiales. De ellos, 4 Gt se utilizaron para fabricar productos que duran menos de un año (productos desechables).

Los otros 26 Gt se acumularon en edificios, infraestructuras y bienes de consumo que duran más de un año. En el mismo año, se eliminaron 9 Gt de todos los recursos excedentes, lo que significa que las “existencias” de capital material aumentaron en 17 Gt en 2005. En comparación: el total de residuos reciclables en 2005 fue de solo 13 Gt (4 Gt de productos desechables y 9 Gt de recursos excedentes), de los cuales solo un tercio (4 Gt) puede reciclarse de forma efectiva.

Aproximadamente un tercio de todos los recursos no se reciclan, ni se incineran, ni se vierten: se acumulan en edificios, infraestructuras y bienes de consumo.

Solo 9 Gt se depositan en un vertedero, se incineran o se tiran, y es en estos 9 Gt en los que se centra la economía circular. Pero incluso si todo eso se reciclara, y si los procesos de reciclaje fueran 100% eficientes, el círculo seguiría sin cerrarse: seguirían siendo necesarias 63 Gt de materias primas y 30 Gt de productos materiales.

Mientras sigamos acumulando materias primas, el cierre del ciclo de vida de los materiales sigue siendo una ilusión, incluso para los materiales que, en principio, son reciclables. Por ejemplo, los metales reciclados solo pueden abastecer el 36% de la demanda anual de metal nuevo, aunque el metal tenga una capacidad de reciclaje relativamente alta, en torno al 70%. Seguimos utilizando más materias primas en el sistema de las que pueden estar disponibles a través del reciclaje, por lo que sencillamente no hay suficientes materias primas reciclables para poner fin a la economía de extracción en continua expansión.

La verdadera cara de la economía circular

Un uso más responsable de los recursos es, por supuesto, una idea excelente. Pero para conseguirlo, no basta con reciclar y reutilizar. Dado que el 71% de todos los recursos no pueden reciclarse ni reutilizarse (el 44% son fuentes de energía y el 27% se añaden a las existencias) solo se pueden obtener mejores cifras reduciendo el uso total.

Por tanto, una economía circular exigiría que utilizásemos menos combustibles fósiles (que no es lo mismo que utilizar más energía renovable) y que acumulásemos menos materias primas en los productos básicos. Y lo que es más importante, tendríamos que fabricar menos cosas: menos coches, menos microchips, menos edificios. Esto supondría un doble beneficio: necesitaríamos menos recursos, mientras que la oferta de materiales desechados disponibles para su reutilización y reciclaje seguiría creciendo durante muchos años.

Parece poco probable que los defensores de la economía circular acepten estas condiciones adicionales. El concepto de economía circular pretende alinear la sostenibilidad con el crecimiento económico, es decir, más coches, más microchips, más edificios. Por ejemplo, la Unión Europea afirma que la economía circular “fomentará el crecimiento económico sostenible”.

Incluso los objetivos limitados de la economía circular -reciclaje total de una fracción de los recursos- exigen una condición extra con la que los defensores probablemente no estarán de acuerdo: que todo vuelva a estar hecho con madera y metales simples, sin utilizar materiales sintéticos, semiconductores, baterías de iones de litio o materiales compuestos.

Referencias:

Haas, Willi, et al. “How circular is the global economy?: An assessment of material flows, waste production, and recycling in the European Union and the world in 2005.” Journal of Industrial Ecology 19.5 (2015): 765-777.

Murray, Alan, Keith Skene, and Kathryn Haynes. “The circular economy: An interdisciplinary exploration of the concept and application in a global context.” Journal of Business Ethics 140.3 (2017): 369-380.

Gregson, Nicky, et al. “Interrogating the circular economy: the moral economy of resource recovery in the EU.” Economy and Society 44.2 (2015): 218-243.

Krausmann, Fridolin, et al. “Global socioeconomic material stocks rise 23-fold over the 20th century and require half of annual resource use.” Proceedings of the National Academy of Sciences (2017): 201613773.

Korhonen, Jouni, Antero Honkasalo, and Jyri Seppälä. “Circular economy: the concept and its limitations.” Ecological economics 143 (2018): 37-46.

Fellner, Johann, et al. “Present potentials and limitations of a circular economy with respect to primary raw material demand.” Journal of Industrial Ecology 21.3 (2017): 494-496.

Reuter, Markus A., Antoinette van Schaik, and Miquel Ballester. “Limits of the Circular Economy: Fairphone Modular Design Pushing the Limits.” 2018

Reuter, M. A., and A. Van Schaik. “Product-Centric Simulation-based design for recycling: case of LED lamp recycling.” Journal of Sustainable Metallurgy 1.1 (2015): 4-28.

Reuter, Markus A., Antoinette van Schaik, and Johannes Gediga. “Simulation-based design for resource efficiency of metal production and recycling systems: Cases-copper production and recycling, e-waste (LED lamps) and nickel pig iron.” The International Journal of Life Cycle Assessment 20.5 (2015): 671-693.