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¿Qué tan sostenible es la atención médica de alta tecnología?

Fri, 19 Apr 2024 00:00:00 +0000

El cirujano, una pintura de David Teniers, década de 1670.

La huella ambiental del sector de la atención médica

La atención médica es uno de los sectores económicos más importantes en países de ingresos altos, pero su huella ambiental está subreportada y rara vez se considera. La mayoría de las investigaciones sobre atención médica sostenible tienen menos de cinco años. Un artículo de investigación de 2019 calculó que el sector representa del 2 al 10% de las huellas de carbono nacionales en todos los países de la OCDE, China e India, con una participación promedio del 5.5% en general.¹²

Los datos se refieren al año 2014, cuando los sectores de atención médica de estos 36 países combinados fueron responsables de 1.6 Gt de emisiones de gases de efecto invernadero. Esto corresponde al 4.4% del total global de emisiones ese año (35.7 Gt), casi el doble de la participación de la aviación. Estados Unidos tiene el sistema de atención médica más intensivo en carbono, representando hasta el 10% de las emisiones de carbono nacionales. Además, produce el 9% de la contaminación del aire nacional, el 12% de la lluvia ácida y el 10% de la formación de smog a nivel nacional.³

La huella ambiental de la atención médica sigue aumentando. Por ejemplo, en Estados Unidos, las emisiones de gases de efecto invernadero del sector de la atención médica aumentaron un 30% entre 2003 y 2013. El aumento en las emisiones se acompaña de un aumento en el gasto; de hecho, las emisiones a menudo se calculan en función del gasto. Los gastos nacionales de salud de Estados Unidos como porcentaje del Producto Interno Bruto (PIB) aumentaron del 3% en 1930, al 5% en 1960, al 10% en 1983, al 15% en 2002 y al 17.7% en 2019.⁴⁵ En la UE, el gasto en salud per cápita se duplicó entre 2000 y 2018, y el gasto total ahora representa el 9.9% del PIB.⁶

Si el mundo entero copiara el sistema de atención médica de los Estados Unidos en la actualidad, la huella de carbono global del sector de la salud representaría casi la mitad de las emisiones totales en todo el mundo en 2014.

Los 36 países cuyos sistemas de atención médica juntos causan el 4.4% de las emisiones globales solo tienen el 54% de la población mundial. El restante 46% de la población produce muy pocas o ninguna emisión relacionada con la atención médica porque no tienen acceso a la atención médica. Si extendiéramos el sistema de atención médica de la OCDE-China-India a nivel mundial, las emisiones se duplicarían a aproximadamente el 8% del total mundial. Además, existen diferencias muy grandes entre estos 36 países. Si el mundo entero copiara el sistema de atención médica de Estados Unidos, la huella de carbono global del sector de la salud ascendería a alrededor de 16 Gt, casi la mitad de las emisiones totales en todo el mundo en 2014.

Focos intensos, equipos médicos de alta potencia

¿Qué hace que la atención médica moderna sea tan intensiva en recursos?⁷ Para empezar, los hospitales modernos son grandes consumidores de energía, principalmente debido a las grandes cargas de enchufes de dispositivos médicos, iluminación, ventilación y aire acondicionado.³⁸⁹ ¹⁰¹¹¹² En las salas de operaciones, el alto consumo de energía se debe principalmente al uso de focos intensos y sistemas de ventilación ultralimpios. En las unidades de cuidados intensivos y los departamentos de imágenes diagnósticas, el equipo médico domina la carga de energía.⁹

Quirófano tecnológicamente avanzado. iStock.

Un escáner de resonancia magnética en Taipei, Taiwán (2006). Imagen: Kasuga Huang (CC BY-SA 3.0).

Como tantos otros sectores en la sociedad moderna, la atención médica ha llegado a depender de todo tipo de máquinas y dispositivos.¹³ Algunos de estos equipos médicos tienen un uso de energía muy alto. Por ejemplo, un escáner de resonancia magnética (MRI), una de las tecnologías de imágenes diagnósticas más potentes, puede usar tanta electricidad como más de 70 hogares europeos promedio. Un estudio de 2020 calculó que la tecnología médica de diagnóstico de alta tecnología (tanto MRI como CT) fue responsable de un impresionante 0.77% de las emisiones de carbono globales en 2016.¹⁴

El uso de energía de equipos médicos más pequeños está poco investigado, pero un inventario de dos hospitales estadounidenses mostró que tenían 14,648 y 7,372 dispositivos que consumen energía, de los cuales las bombas de infusión solas consumían más electricidad en conjunto que un escáner MRI.¹³ La alta densidad de equipos médicos también aumenta el uso de electricidad del aire acondicionado en los hospitales.⁹

Uso de recursos a lo largo de la cadena de suministro

Aún más energía, alrededor del 60% del total, se utiliza de manera indirecta a lo largo de la cadena de suministro.¹³¹⁰¹⁵. Esto concierne a la adquisición de equipos médicos, productos farmacéuticos y otros productos médicos.

Para empezar, el creciente número de dispositivos médicos utilizados en hospitales también debe ser fabricado y llevado al mercado. Esto requiere actividades como la extracción de recursos y la construcción y operación de laboratorios de investigación, fábricas y vehículos de transporte. Esta “energía incorporada” de la cadena de suministro de equipos médicos está muy poco investigada. Un estudio calculó que la producción de un escáner de resonancia magnética (MRI) requiere más de la mitad de los combustibles fósiles utilizados en la producción de un avión de pasajeros, y que la energía incorporada es un tercio del uso total de energía de la máquina.¹⁶

La atención médica moderna también depende en gran medida de los productos farmacéuticos, que representan entre el 10 y el 25% de las emisiones totales de atención médica, dependiendo del país.¹⁵¹⁷ Un estudio de 2019 reveló que la industria farmacéutica global produce más gases de efecto invernadero que la industria automotriz global: 52 MtCO2 frente a 46 MtCO2.¹⁸ Sin embargo, casi no hay datos sobre la huella ambiental de productos farmacéuticos específicos, porque el secreto corporativo impide a los científicos realizar análisis del ciclo de vida.

Laboratorio de Fabricación Farmacéutica. Fuente: iStock.

Rubber gloves production line. Source: iStock.

Línea de producción de mascarillas. Fuente: iStock.

Los productos desechables de un solo uso son otra fuente de consumo de energía y contaminación en la atención médica.¹⁹²⁰²¹²²²³²⁴ Estos productos son usados por el personal médico y los pacientes (máscaras faciales, guantes, cubrezapatos, gorros, sábanas, batas). También se proporcionan toallas, lavabos, envases de plástico estériles y utensilios como jeringas, mangos y hojas de laringoscopios, circuitos de respiración anestésica e incluso instrumentos quirúrgicos para un solo uso. Estos productos desechables se suministran a los hospitales en lo que se denominan paquetes personalizados, que son conjuntos de productos estériles preempaquetados para cualquier procedimiento médico específico que se pueda imaginar. En principio, una vez que se abre un paquete, todos los elementos se desechan, incluso si no se usaron.

Cuando se cuestionan estas prácticas, a menudo es por los residuos hospitalarios que generan: el paciente promedio en un hospital produce al menos 10 kg de residuos por día.²⁵ Sin embargo, la huella ambiental aumenta significativamente si también se considera la energía incorporada y los residuos en la cadena de suministro para la fabricación de estos productos desechables. Un estudio sobre la cirugía de cataratas en el Reino Unido, las cataratas son la principal causa de ceguera en todo el mundo, muestra que la fabricación de materiales desechables representa más de la mitad de la huella de carbono total del procedimiento.²⁶

Anestésicos y vacunas

Finalmente, algunos medicamentos médicos especializados también producen emisiones. Los anestésicos inhalados, que suprimen el sistema nervioso central y son fundamentales para la cirugía, son gases de efecto invernadero potentes, que se evaporan en la atmósfera después de haber sido inhalados por el paciente (se ventilan hacia el exterior a través de los sistemas de ventilación de alta energía de las salas de operaciones modernas).²⁷ Mantener a un adulto de 70 kg anestesiado durante una hora produce entre 25 kg (usando isoflurano) y 60 kg (desflurano) de equivalentes de CO2, lo que corresponde a las emisiones de conducir un automóvil europeo promedio (121gCO2/km) durante 200-500 km (o conducirlo durante alrededor de 4 horas).¹⁵

Los inhaladores de dosis presurizadas, que se utilizan para tratar el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, también liberan gases de efecto invernadero potentes. A nivel mundial, se fabrican alrededor de 800 millones de inhaladores de dosis presurizadas anualmente, con una huella de carbono total que corresponde a las emisiones anuales de más de 12 millones de automóviles de pasajeros.¹⁷²⁷ Las vacunas son otro elemento clave de la atención médica moderna. Liberan emisiones de carbono no solo a través de su desarrollo y producción, sino también por su distribución intensiva en recursos, que implica una cadena de frío dedicada. No pude encontrar ninguna referencia a su huella ambiental.

Huella de carbono de los procedimientos médicos

Los servicios de atención médica a menudo involucran todas las fuentes de emisiones mencionadas anteriormente: dispositivos médicos, productos farmacéuticos y materiales desechables. Cuando se combinan las emisiones en los hospitales y a lo largo de la cadena de suministro, se vuelve posible calcular la huella ambiental de los procedimientos médicos.

Quirófano en cirugía cardíaca, 2020. Fuente: iStock.

Por ejemplo, estudios sobre cirugía de cataratas y cirugía de control de reflujo en el Reino Unido estimaron la huella de carbono en 182 kg y 1 tonelada de emisiones, respectivamente, lo que corresponde a entre 1,517 km y 8,333 km de conducción.²⁸²⁹ La diálisis renal, un tratamiento para reemplazar la función renal, produce de 1.8 a 7.2 toneladas de emisiones por paciente por año, lo que equivale a las emisiones de 15,000 a 60,000 km de conducción.²⁸³⁰

Las limitaciones de la eficiencia de carbono y energía

Aunque los datos sobre su huella ambiental aún son incompletos, parece bastante claro que la atención médica moderna no es compatible con una transición hacia una sociedad de bajo carbono. La gran pregunta es si esto se puede solucionar sin reducir los niveles de atención, alivio del dolor y longevidad a los que las personas en sociedades de altos ingresos se han acostumbrado.

Muchos esfuerzos y estudios sobre la sostenibilidad de la atención médica tienen como objetivo reducir el uso de energía y las emisiones sin afectar la calidad de los tratamientos médicos, a menudo de manera explícita. Por ejemplo, los autores de un estudio de 2020 sobre el sistema de salud austriaco escriben que es “crucial entender cómo el sector de la salud puede reducir sus emisiones sin socavar la calidad del servicio”.¹⁷ En otros lugares, los investigadores escriben que “cualquier solución que reduzca los impactos ambientales mientras reduce el rendimiento al mismo tiempo no puede implementarse”.³¹

Como consecuencia, muchos investigadores tienden a centrarse en mejorar la eficiencia de carbono y energía. Estas estrategias tienen como objetivo ofrecer el mismo “rendimiento” o “calidad de servicio” pero con menos energía (gracias a equipos más eficientes en energía), o con menos emisiones (debido a fuentes de energía más renovables).³²

La calidad de los tratamientos médicos continúa mejorando, lo que resulta en un uso adicional de energía que borra los ahorros de carbono o energía que resultan de la eficiencia.

El problema es que la calidad de los tratamientos médicos continúa mejorando, lo que resulta en un uso adicional de energía que borra los ahorros que resultan de la eficiencia de carbono y energía. Por ejemplo, en 2012, los investigadores calcularon que los escáneres de resonancia magnética podrían hacerse un 10-20% más eficientes en energía con cambios relativamente simples en el diseño y la operación.³¹ Algunos de sus cambios propuestos ahora se están utilizando, pero el uso de energía de los escáneres de resonancia magnética no ha disminuido, al contrario.

Medical Scientist working on brain tumor cure in a Research Center. Source: iStock.

Una primera razón es que los escáneres de resonancia magnética (IRM) ahora vienen con mayores intensidades de campo (que ofrecen imágenes diagnósticas de mayor precisión) y con orificios más grandes (que mejoran la comodidad del paciente y permiten escanear a pacientes obesos o muy musculosos). Estas innovaciones han mejorado la calidad de la atención, pero lo han hecho a expensas de un uso adicional de energía. En el estudio de 2012, el consumo promedio de energía por escaneo antes de las mejoras en la eficiencia energética era de 15 kWh. Un estudio de 2020 midió un uso de energía de 17 kWh y 23.6 kWh por escaneo para un escáner de IRM con una intensidad de campo de 1.5 y 3 Tesla, respectivamente.³³

En segundo lugar, los escáneres de IRM con mejores capacidades de diagnóstico también aumentan el uso de energía de maneras inesperadas, porque el equipo médico, los productos farmacéuticos, y los tratamientos dan forma y se influyen entre sí. Por ejemplo, los médicos solían diagnosticar a un paciente a través del examen físico y la comunicación, y solo usaban servicios de diagnóstico para confirmar el diagnóstico, si era necesario. Ahora, las pruebas diagnósticas ocurren de manera anticipada y dirigen el proceso de toma de decisiones, lo que resulta en más pruebas y un mayor uso de energía. La introducción de nuevos productos farmacéuticos también puede fomentar prácticas de diagnóstico cada vez más intensivas en energía. Por ejemplo, ciertos fármacos para el tratamiento del cáncer ahora están diseñados para tratar un subtipo de tumor muy específico, lo que requiere imágenes médicas más precisas para identificar el subtipo de tumor.³⁴

Agregar más fuentes de energía renovable podría reducir potencialmente las emisiones de atención médica tanto en el lugar como en toda la cadena de suministro, pero dado que el uso de energía de los tratamientos médicos continúa aumentando, este resultado es poco probable. Además, un cálculo rápido muestra que, incluso sin un mayor crecimiento en el uso de energía, un sistema de atención médica de Estados Unidos neutral en carbono absorbería toda la producción de energía renovable de Estados Unidos: solar, eólica, hidroeléctrica, madera, geotérmica, biocombustibles, y residuos.³⁵ El desafío es solo ligeramente menor en otros países de ingresos altos. Finalmente, la energía renovable no resolvería todos los daños ambientales del sector de la atención médica, ni siquiera eliminaría todas sus emisiones de carbono.

¿Atención médica suficiente?

Para reducir la huella ambiental de la atención médica moderna, debemos cuestionar la tendencia hacia una mayor dependencia de tecnologías y servicios intensivos en energía. Lo mismo es válido en otros ámbitos de la vida.³²

Sin embargo, aunque algunas personas ven el encanto y las verdaderas ventajas de formas de vida frugales y pasadas cuando se trata de comodidad o conveniencia, pocos serían tentados de aplicar los mismos principios a la salud y la longevidad. Después de todo, el equivalente en atención médica de viajar más lentamente o usar un suéter adicional en casa puede ser vivir una vida más corta, sufrir más dolor o ser menos móvil en la vejez. Por ejemplo, si dejáramos de usar escáneres de IRM, o solo usáramos aquellos con una intensidad de campo de hasta 1.5 Tesla, la menor precisión diagnóstica conduciría a que algunos cánceres no sean detectados, lo que resultaría en tasas de supervivencia más bajas para el cáncer y una esperanza de vida promedio más baja. O al menos, así parece.

Barbero-cirujano extrayendo un diente, una pintura de Adriaen van Ostade, 1630.

Si la atención médica se ve en un contexto histórico, parece claro que hay una poderosa conexión entre el uso de tecnologías médicas intensivas en energía, por un lado, y la salud y longevidad de una población, por otro. Incluso mirando atrás menos de un siglo muestra resultados de salud mucho más bajos y tasas de supervivencia para todo tipo de enfermedades, y la esperanza de vida promedio global de hoy (72.6 años) es más alta que en cualquier país de ingresos altos en 1950.

Los hospitales datan de la antigüedad, pero simplemente recibían a aquellos que estaban locos o esperaban la muerte. En la Edad Media, la cirugía se realizaba en la barbería, donde los “barbero-cirujanos” ofrecían sangrías, extracciones dentales y amputaciones junto con los cortes de pelo y afeitados más habituales. Preparaban sus propios anestésicos a base de hierbas y alcohol, que podían ser tan mortales como el tratamiento mismo.[36] Un vistazo al mundo “en desarrollo” de hoy también parece sugerir una clara conexión entre las emisiones de atención médica, que son muy modestas, y la esperanza de vida, que puede ser de 20 a 30 años inferior a la de los países de altos ingresos.³⁶³⁷³⁸³⁹⁴⁰

Sin embargo, si se profundiza, la conexión entre el uso de energía y la longevidad no es tan fuerte como parece. Esto lo demuestra Estados Unidos, que tiene el sistema de atención médica más caro e insostenible del mundo, pero está por detrás de la mayoría de los países europeos en el Índice de Acceso y Calidad de la Atención Médica (que mide las tasas de muerte por 32 causas de muerte que podrían evitarse con una atención médica efectiva). Los ciudadanos estadounidenses también tienen una esperanza de vida más baja que los ciudadanos europeos. Claramente, también hay otros factores en juego.

Resistencia a las enfermedades

Para empezar, la calidad de un sistema de atención médica no es el único determinante de la salud y la longevidad. Aquí es donde la historia sí tiene una lección importante que enseñarnos. El conocimiento médico que se remonta a la antigüedad veía la salud de una manera más holística y hacía un gran énfasis en fortalecer la resistencia inherente del cuerpo a las enfermedades. Por ejemplo, Hipócrates, a menudo llamado el padre de la medicina occidental, recetaba dieta, gimnasia, ejercicio, masaje, hidroterapia y natación en el mar.⁴¹

Se podría argumentar que nuestros antepasados no tenían otra opción que centrarse en prevenir enfermedades, porque tenían pocos tratamientos disponibles. Sin embargo, la sabiduría de su enfoque es más evidente que nunca. Hoy en día, en las sociedades de altos ingresos, muchos pacientes necesitan tratamiento médico debido a las llamadas enfermedades relacionadas con el estilo de vida, aquellas causadas por una nutrición deficiente o excesiva, la falta de actividad física, el estrés o el abuso de sustancias. Los riesgos típicos para la salud son enfermedades cardiovasculares, diabetes tipo 2, depresión, obesidad, algunos tipos de cáncer y una mayor susceptibilidad a enfermedades infecciosas. La sociedad industrial nos ha dado tratamientos médicos efectivos, pero también nos está enfermando.

Esto significa que la salud y la longevidad pueden ser promovidas de otras maneras que a través de un sistema de atención médica cada vez más intensivo en recursos. Al abordar los determinantes más amplios de la salud y la longevidad, podríamos hacer un cambio de la medicina curativa a la medicina preventiva.¹⁵⁴² La medicina preventiva no se trata de que el gobierno nos diga que no fumemos (y luego se beneficie con el dinero de los impuestos por la venta de cigarrillos). Más bien, se trata de cambios sistémicos que van más allá del cambio de comportamiento.

Rush hour en São Paulo, Brasil, 2005. Dominio público.

Por ejemplo, reducir significativamente el uso de automóviles en nuestras sociedades traería una cantidad sorprendentemente grande de beneficios para la salud que reducirían la necesidad de tratamientos médicos intensivos en energía. Disminuiría el daño a la salud causado por accidentes de tráfico y por la contaminación del aire y del ruido. Haría que las personas fueran más activas físicamente (previniendo muchas enfermedades relacionadas con el estilo de vida), y liberaría mucho espacio público para que las personas se reúnan, los niños jueguen y para que los árboles crezcan (todos factores importantes para la salud mental de una población). Finalmente, reducir el uso de automóviles podría fácilmente ahorrar más emisiones de gases de efecto invernadero de las que produce el sistema de atención médica.

Cambiar a un sistema de producción de alimentos más saludable, abordar el daño ambiental causado por la industria del plástico, reducir la pobreza y la desigualdad social, introducir jornadas laborales más cortas y empleos más significativos son otros ejemplos de medicina preventiva. No hemos alcanzado la mayor esperanza de vida de hoy solo por sistemas de atención médica mejores. También lo logramos gracias a una mejor educación, saneamiento, regulaciones de seguridad y de tráfico, sistemas de bienestar, control del crimen, y un suministro de alimentos más confiable. La baja esperanza de vida promedio en países pobres también se debe en parte a estos factores.

La medicina preventiva también reduciría el daño a la salud causado por los propios tratamientos médicos. Esto concierne al daño a la salud resultante de errores médicos o efectos secundarios de los medicamentos y de manera más indirecta, de la contaminación que genera el sector de la atención médica. Por ejemplo, la contaminación del aire proveniente de los servicios de atención médica contribuye a la prevalencia del asma, lo que a su vez aumenta la demanda de atención médica. El cambio climático y otros daños ambientales amenazan a generaciones más jóvenes y futuras con impactos en la salud aún mayores, por ejemplo, a través de fallas en los cultivos, propagación de enfermedades, eventos climáticos extremos y desastres naturales.⁴³

La ley de los rendimientos decrecientes

Segundo, dentro de un sistema de atención médica, las prácticas médicas con un mayor uso de energía no necesariamente conducen a resultados de salud aumentados de manera proporcional. Al igual que muchos otros sectores en la sociedad industrial, la atención médica curativa es vulnerable a la ley de los rendimientos decrecientes: se necesita cada vez más energía para obtener aumentos cada vez más pequeños en los resultados de salud.⁵ Por el contrario, esto significa que una disminución relativamente pequeña en la calidad o especificaciones de los tratamientos médicos podría generar reducciones comparativamente grandes en el uso de recursos y las emisiones.

El control de infecciones es un buen ejemplo. El desarrollo de la anestesia general en la década de 1840 hizo posible la cirugía, pero en ese momento más del 90% de las heridas quirúrgicas se infectaban, lo que a menudo conducía a la muerte.⁴⁴ La primera disminución importante en las tasas de infección se produjo con las prácticas antisépticas (1880-1900), y la segunda se produjo con la introducción de los antibióticos (1945-1970). Para 1985, la tasa de infección general había disminuido a aproximadamente un 5%. Desde entonces, se han invertido muchos recursos para lograr avances incrementales hacia el 100% de esterilidad, principalmente mediante la sustitución de suministros reutilizables por productos desechables de un solo uso.²⁶

Enfermera de quirófano preparando instrumentos para cirugía en el 3er Hospital de Campaña, Corea. 1951. Fuente: Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.

Si están correctamente descontaminados, los suministros reutilizables no conllevan un aumento en los riesgos de infección, pero la contaminación cruzada entre pacientes a veces ocurre por error. Sin embargo, algunos científicos han abogado por volver a los productos reutilizables, que tienen una huella ambiental mucho menor en la mayoría de los casos. Por ejemplo, el uso de mangos de laringoscopio reutilizables produce de 16-25 veces menos gases de efecto invernadero que los desechables de un solo uso.⁴⁴ Los investigadores admiten que su enfoque puede aumentar las muertes por infecciones quirúrgicas. Sin embargo, argumentan que el daño a la salud causado por la producción de suministros desechables de un solo uso es aún más considerable.

Las comparaciones de la cirugía de cataratas en el Reino Unido y en la India han demostrado que el mismo tratamiento produce solo el 5% de las emisiones y el 6% de los residuos sólidos en el Reino Unido.

Cuando se trata de maximizar los rendimientos, las sociedades menos prósperas pueden enseñarnos algunas lecciones. Las comparaciones de la cirugía de cataratas en el Reino Unido y en la India han demostrado que el mismo tratamiento (facoemulsificación) en las Clínicas Oftalmológicas Aravind de la India es mucho más económico y produce solo el 5% de las emisiones y el 6% de los residuos sólidos en el Reino Unido. Esto se debe principalmente a que los cirujanos indios reutilizan tantos suministros, dispositivos y medicamentos como sea posible en tantos pacientes como sea posible.²⁶⁴⁵⁴⁶⁴⁷⁴⁸ Además, utilizan suministros, implantes y medicamentos fabricados localmente, y aplican un sistema de doble cama en el que se opera a un paciente mientras otro se posiciona y prepara en la cama contigua.

Aunque estas prácticas incumplen las regulaciones para el control de infecciones en países de altos ingresos, la cirugía de cataratas en la India logra resultados similares o mejores y no causa más infecciones que en el Reino Unido o los Estados Unidos. En consecuencia, bien podría ser que la ley de los rendimientos decrecientes haya alcanzado su límite máximo, en el sentido de que una práctica médica costosa e insostenible no parece brindar ningún beneficio para la salud. Las clínicas oftalmológicas indias demuestran que es posible un modelo de atención eficaz sin suministros y recursos costosos e insostenibles. La innovación médica puede ocurrir sin nueva tecnología.

Impulsado por el lucro

La ley de los rendimientos decrecientes y el enfoque en la medicina curativa tienen su raíz en el hecho de que la innovación médica está principalmente impulsada por el lucro. Las empresas privadas que desarrollan y venden equipos médicos, productos farmacéuticos y otros productos de atención médica no tienen nada que ganar o ganar si la demanda de nuevas tecnologías y productos de atención médica curativa disminuye, o si las tecnologías médicas se juzgaran en relación con su uso de recursos. La industria médica, lógicamente, quiere aumentar las ventas de sus productos, y cuenta con enormes presupuestos de marketing y poder de lobby para lograr ese objetivo.⁴⁹

Hospital Militar Rey Jorge, tratamiento eléctrico y sala de rayos X. 1915. Fuente: Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos.

La OMS estima que entre el 20 y el 40% del gasto en atención médica se desperdicia, y argumenta que “la relación costo-eficacia, la necesidad real y la utilidad probable de muchas tecnologías innovadoras son cuestionables”.⁴³³⁶ Un cuerpo creciente de literatura académica muestra hasta qué punto los pacientes en países de altos ingresos están “sobredosificados, sobretratados y sobre diagnosticados”.⁴³¹⁴

Nada de esto es inevitable. Un sistema de atención médica moderno también podría funcionar en otro contexto económico. Por ejemplo, algunos han sugerido el desarrollo de equipos médicos y productos farmacéuticos de código abierto, en los que la tecnología de atención médica se convertiría en un bien común. Cambiar la carga impositiva del trabajo a los recursos podría ser otra parte de la solución. En países de altos ingresos, los equipos médicos, los productos farmacéuticos y los productos desechables sirven en parte para reducir la costosa fuerza laboral humana en la atención médica.

Edad y sostenibilidad

Basándonos en los datos fragmentados disponibles, parece probable que el uso de recursos de los sistemas de atención médica modernos podría reducirse significativamente, sin llevarnos de vuelta a los barberos-cirujanos de la Edad Media. Un sistema de atención médica más centrado en la medicina preventiva, y que opere fuera de la lógica del mercado, podría reducir las emisiones sin afectar negativamente la salud, e incluso mejorarla.

A medida que los tratamientos médicos se vuelven cada vez más intensivos en recursos, aumentan las probabilidades de que el daño a la salud pública de un tratamiento supere la ganancia individual de un paciente, especialmente en la vejez.

De lo contrario, la ley de los rendimientos decrecientes destaca oportunidades para reducir la huella ambiental de los servicios de atención médica. Por ejemplo, si la huella ambiental de la atención médica se redujera a la mitad, es muy poco probable que la esperanza de vida disminuyera proporcionalmente. Casi la mitad de los gastos de atención médica a lo largo de la vida, y por lo tanto el uso de energía y las emisiones, se incurre durante los años de la tercera edad (+65 años). Para aquellos de hasta 85 años, más de un tercio de sus gastos de por vida se acumularán en los años restantes.⁵⁰

Abogar por una esperanza de vida promedio más corta, incluso si puede implicar una disminución muy modesta, suena problemático. Sin embargo, evitar el tema es igual de problemático. Debido a la enorme (y aún creciente) huella ambiental de la atención médica moderna, la salud y la longevidad de hoy provienen al menos en parte a expensas de la salud y la longevidad de las generaciones más jóvenes y futuras, que no tienen voz en este debate.⁴³

Si curamos a una persona hoy, a expensas de enfermar a otras personas mañana, la atención médica se vuelve contraproducente. La salud no es solo un bien privado sino también público, y a medida que los tratamientos médicos se vuelven cada vez más intensivos en recursos, aumentan las probabilidades de que el daño a la salud pública de un tratamiento supere la ganancia individual de un paciente, especialmente en la vejez.

Gracias a Elizabeth Shove

Pichler, Peter-Paul, et al. “International comparison of health care carbon footprints.” Environmental Research Letters 14.6 (2019): 064004. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ab19e1/pdf ↩︎ ↩︎
Las estimaciones nacionales de las emisiones de gases de efecto invernadero del sector de la atención médica se han realizado para el Reino Unido (2009), los Estados Unidos (2009 y 2016), Suecia (2017), Australia (2018), Canadá (2018), China (2019), Japón (2020) y Austria (2020). Para obtener una visión general, consulta [15]. Sin embargo, debido a que cada estudio tiene su propia metodología, los resultados no son perfectamente comparables. Por eso cito esta fuente, ya que proporciona estimaciones comparables. ↩︎
Eckelman, Matthew J., and Jodi Sherman. “Environmental impacts of the US health care system and effects on public health.” PloS one 11.6 (2016): e0157014. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0157014 ↩︎ ↩︎ ↩︎
US National Health Expenditure Data. Centers for Medicare & Medicaid Services. https://www.cms.gov/Research-Statistics-Data-and-Systems/Statistics-Trends-and-Reports/NationalHealthExpendData/NationalHealthAccountsHistorical ↩︎
Tainter, Joseph. The collapse of complex societies. Cambridge university press, 1988. Page 102 & 103. ↩︎ ↩︎
Current healthcare expenditure, 2012-2017, Eurostat. Current health expenditure per capita (current US$) - European Union, World Bank. Current health expenditure per capita, PPP (current international $) - European Union, World Bank. Health spending, OECD. ↩︎
En lo que sigue, ignoro el uso de recursos y las emisiones causadas por el transporte hacia y desde las instalaciones de atención médica, así como el uso de recursos y las emisiones causadas por la construcción de las propias instalaciones de atención médica. ↩︎
La investigación en diferentes países ha mostrado un consumo de electricidad de 130 a 280 kilovatios-hora por metro cuadrado por año, lo que representa alrededor del 50% del consumo total de energía en el lugar de construcción. ¹¹¹² Para comparación, el uso de electricidad residencial en los hogares europeos es en promedio de 70 kWh/m2/año, y la demanda total de energía está dominada por la calefacción, no por la electricidad. Según un estudio de 2016, para el cual los científicos recopilaron datos de consumo de energía durante un período de 18 meses en un hospital alemán, las salas de operaciones tienen el mayor consumo de electricidad (438 kWh/m2/año), seguidas por las unidades de cuidados intensivos (135 kWh/m2/año).⁹ ↩︎
Christiansen, Nils, Martin Kaltschmitt, and Frank Dzukowski. “Electrical energy consumption and utilization time analysis of hospital departments and large scale medical equipment.” Energy and Buildings 131 (2016): 172-183. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Wu, Rui. “The carbon footprint of the Chinese health-care system: an environmentally extended input–output and structural path analysis study.” The Lancet Planetary Health 3.10 (2019): e413-e419. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542519619301925 ↩︎ ↩︎
Bawaneh, Khaled, et al. “Energy consumption analysis and characterization of healthcare facilities in the United States.” Energies 12.19 (2019): 3775. https://www.mdpi.com/1996-1073/12/19/3775/pdf ↩︎ ↩︎
Rohde, Tarald, and Robert Martinez. “Equipment and energy usage in a large teaching hospital in Norway.” Journal of healthcare engineering 6 (2015). http://downloads.hindawi.com/journals/jhe/2015/231507.pdf ↩︎ ↩︎
Black, Douglas R., et al. “Evaluation of miscellaneous and electronic device energy use in hospitals.” World Review of Science, Technology and Sustainable Development 10.1-2-3 (2013): 113-128. https://www.osti.gov/servlets/purl/1172701 ↩︎ ↩︎
Picano, Eugenio. “Environmental sustainability of medical imaging.” Acta Cardiologica (2020): 1-5. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00015385.2020.1815985 ↩︎ ↩︎
Sherman, Jodi D., et al. “The Green Print: Advancement of Environmental Sustainability in Healthcare.” Resources, Conservation and Recycling 161 (2020): 104882. https://www.researchgate.net/profile/Brett_Duane/publication/343137350_The_Green_Print_Advancement_of_Environmental_Sustainability_in_Healthcare/links/5f216962299bf134048f8960/The-Green-Print-Advancement-of-Environmental-Sustainability-in-Healthcare.pdf ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Martin, Marisa, et al. “Environmental impacts of abdominal imaging: a pilot investigation.” Journal of the American College of Radiology 15.10 (2018): 1385-1393. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1546144018308639. The researchers write that “when production and use phases are combined, the total energy consumption of MRI (>309 MJ/examination, abdominal scan, 1.5 Tesla) is comparable with cooling a three-bedroom house with central air-conditioning for a day”. ↩︎
Weisz, Ulli, et al. “Carbon emission trends and sustainability options in Austrian health care.” Resources, Conservation and Recycling 160 (2020): 104862. ↩︎ ↩︎ ↩︎
Belkhir, Lotfi, and Ahmed Elmeligi. “Carbon footprint of the global pharmaceutical industry and relative impact of its major players.” Journal of Cleaner Production 214 (2019): 185-194. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652618336084 ↩︎
Laufman, Harold, Luther Riley, and Barry Badner. “Use of disposable products in surgical practice.” Archives of Surgery 111.1 (1976): 20-26. https://jamanetwork.com/journals/jamasurgery/article-abstract/581229 ↩︎
Gilden, Daniel J., K. N. Scissors, and J. B. Reuler. “Disposable products in the hospital waste stream.” Western journal of medicine 156.3 (1992): 269. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1003232/pdf/westjmed00091-0045.pdf ↩︎
Sherman, Jodi D., and Harriet W. Hopf. “Balancing infection control and environmental protection as a matter of patient safety: the case of laryngoscope handles.” Anesthesia & Analgesia 127.2 (2018): 576-579. https://www.researchgate.net/profile/Jodi_Sherman/publication/322407715_Balancing_Infection_Control_and_Environmental_Protection_as_a_Matter_of_Patient_Safety_The_Case_of_Laryngoscope_Handles/links/5a82ba12a6fdcc6f3eadcfab/Balancing-Infection-Control-and-Environmental-Protection-as-a-Matter-of-Patient-Safety-The-Case-of-Laryngoscope-Handles.pdf ↩︎
Thiel, Cassandra Lee, et al. “Life cycle assessment of medical procedures: Vaginal and cesarean section births.” 2012 IEEE International Symposium on Sustainable Systems and Technology (ISSST). IEEE, 2012. ↩︎
Campion, Nicole, et al. “Sustainable healthcare and environmental life-cycle impacts of disposable supplies: a focus on disposable custom packs.” Journal of Cleaner Production 94 (2015): 46-55. ↩︎
“Reusables, Disposables each play a role in preventing cross-contamination”, Elizabeth Srejic, Infection Control Today, April 2016 ↩︎
Sustainability roadmap for hospitals, American Association of Hospitals. http://www.sustainabilityroadmap.org/topics/waste.shtml#.YCsEOXyYXWc. ↩︎
Thiel, Cassandra L., et al. “Cataract surgery and environmental sustainability: waste and lifecycle assessment of phacoemulsification at a private healthcare facility.” Journal of Cataract & Refractive Surgery 43.11 (2017): 1391-1398. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5728421/ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Vollmer, Martin K., et al. “Modern inhalation anesthetics: potent greenhouse gases in the global atmosphere.” Geophysical Research Letters 42.5 (2015): 1606-1611. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2014GL062785 ↩︎ ↩︎
Salas, Renee N., et al. “A pathway to net zero emissions for healthcare.” bmj 371 (2020). ↩︎ ↩︎
Brown, Lawrence H., et al. “Estimating the life cycle greenhouse gas emissions of Australian ambulance services.” Journal of Cleaner Production 37 (2012): 135-141. ↩︎
Connor, A., R. Lillywhite, and M. W. Cooke. “The carbon footprint of a renal service in the United Kingdom.” QJM: An International Journal of Medicine 103.12 (2010): 965-975. https://academic.oup.com/qjmed/article/103/12/965/1584174 ↩︎
Herrmann, C., and A. Rock. “Magnetic resonance equipment (MRI)–Study on the potential for environmental improvement by the aspect of energy efficiency.” PE INTERNATIONAL AG, Report (2012). ↩︎ ↩︎
Shove, Elizabeth. “What is wrong with energy efficiency?.” Building Research & Information 46.7 (2018): 779-789. https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/09613218.2017.1361746 ↩︎ ↩︎
Heye, Tobias, et al. “The energy consumption of radiology: energy-and cost-saving opportunities for CT and MRI operation.” Radiology 295.3 (2020): 593-605. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32208096/ ↩︎
Blue, Stanley. “Reducing demand for energy in hospitals: opportunities for and limits to temporal coordination.” Demanding Energy. Palgrave Macmillan, Cham, 2018. 313-337. ↩︎
https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=92&t=4 ↩︎
WHO compendium of innovative health technologies for low-resource settings, WHO; 2016-17. WHO, 2018. https://www.who.int/medical_devices/publications/compendium_2016_2017/en/ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Medical devices: managing the mismatch: an outcome of the priority medical devices project: methodology briefing paper, WHO, 2010. https://apps.who.int/iris/handle/10665/70491 ↩︎
Global Atlas of Medical Devices, WHO, 2017. https://www.who.int/medical_devices/publications/global_atlas_meddev2017/en/ ↩︎
Page, Brandi R., et al. “Cobalt, linac, or other: what is the best solution for radiation therapy in developing countries?.” International Journal of Radiation Oncology* Biology* Physics89.3 (2014): 476-480. ↩︎
En una encuesta realizada a cirujanos en 30 países africanos, el 48% informó de cortes de energía al menos semanalmente, el 29% había operado utilizando solo luces de teléfonos móviles y el 19% había experimentado resultados quirúrgicos deficientes como resultado de ello.[28] ↩︎
Parker, Steve. Medicine: The Definitive Illustrated History. DK Publishing, 2016. ↩︎
Hall, Peter A., and Michèle Lamont, eds. Successful societies: How institutions and culture affect health. Cambridge University Press, 2009. ↩︎
Borowy, Iris, and Jean-Louis Aillon. “Sustainable health and degrowth: Health, health care and society beyond the growth paradigm.” Social Theory & Health 15.3 (2017): 346-368. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Sherman, Jodi D., and Harriet W. Hopf. “Balancing infection control and environmental protection as a matter of patient safety: the case of laryngoscope handles.” Anesthesia & Analgesia 127.2 (2018): 576-579. ↩︎ ↩︎
Steyn, A., et al. “Frugal innovation for global surgery: leveraging lessons from low-and middle-income countries to optimise resource use and promote value-based care.” The Bulletin of the Royal College of Surgeons of England 102.5 (2020): 198-200. https://publishing.rcseng.ac.uk/doi/pdf/10.1308/rcsbull.2020.150 ↩︎
Haripriya, Aravind, David F. Chang, and Ravilla D. Ravindran. “Endophthalmitis reduction with intracameral moxifloxacin in eyes with and without surgical complications: Results from 2 million consecutive cataract surgeries.” Journal of Cataract & Refractive Surgery 45.9 (2019): 1226-1233. https://www.aurolab.com/images/JCRS%202%20million.pdf ↩︎
Venkatesh, Rengaraj, et al. “Carbon footprint and cost–effectiveness of cataract surgery.” Current opinion in ophthalmology 27.1 (2016): 82-88. ↩︎
Thiel, Cassandra L., et al. “Utilizing off-the-shelf LCA methods to develop a ‘triple bottom line’auditing tool for global cataract surgical services.” Resources, Conservation and Recycling 158 (2020): 104805. ↩︎
En el cuidado de la salud, existe una línea delgada entre el marketing y la corrupción, especialmente cuando el público objetivo son profesionales médicos que pueden beneficiarse al usar o recetar un dispositivo médico o medicamento, o cuando los reguladores son influenciados para facilitar prácticas que aumentan las ganancias. Transparencia Internacional clasifica la adquisición de medicamentos y equipos médicos en cuarto lugar en una lista de siete procesos que conllevan un alto riesgo de corrupción, y describe el problema como “generalizado en todos los países”.³⁶ ↩︎
Alemayehu, Berhanu, and Kenneth E. Warner. “The lifetime distribution of health care costs.” Health services research 39.3 (2004): 627-642. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1361028/ ↩︎

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 ↩︎