Hèliç de sostenibilitat

L'hèliç de sostenibilitat: el cicle del carbono ideal per a la fabricació i l'us.

La hèliç de la sostenibilitat és un concepte d'economia circular falcat per a ajudar a l'indústria manufacturera a adoptar pràctiques més sostenibles, comparant els seus models d'us i reutilisació de matèries primeres en els de la naturalea. En lloc de fabricar en hidrocarburs fòssils plàstics difícilment biodegradables, es cultiven plantes específiques per a obtindre monòmers en els que fabricar polímero biodegradables. Eixos polímero després es ensamblan en productes que, quan aplega el final de la seua vida útil, no és necessari reciclar, sino que es poden sometre a compostage, en lo que s'obté abonament per a cultivar noves plantes i es tanca el cicle.

Si be s'ha assumit que els beneficis ambientals de l'us de materials sostenibles d'orige agrícola són evidents, com demostra el debat entre menjar i combustibles, és necessari analisar tot el cicle de vida del producte considerant els seus efectes socials i ambientals, ademés de la seua idoneïtat tècnica i rendabilitat. No qualsevol producte es pot fabricar a partir de biopolímers biodegradables.

L'hèliç de sostenibilitat tracta de representar l'enfocament de sistemes totals per a obtindre el màxim profit de la fabricació en materials sostenibles, en particular biopolímers i biocompuestos En 2004, el concepte va ser presentat pel professor John Wood, llavors president del Panel de Prospectiva de Materials, en un event del Ministeri de Comerç i Turisme del Regne Unit (DTI per les seues sigles en anglés) organisat per la llavors Secretària d'Estat d'Indústria (Jacqui Smith). Eixe mateix any, també es va utilisar en el taller exploratori de la Fundació Europea de la Ciència sobre composts respectuosos en el mig ambient.

Les ventages de treballar en matèries primeres d'orige vegetal s'observen fàcilment si es consideren els impactes socials i ambientals, ademés del cost monetari (el triple resultat), i l'hèliç de la sostenibilitat ajuda a demostrar-ho. Per a que s'aprofite tot el potencial dels biopolímers, és essencial prestar atenció a cada aspecte del procés de fabricació, des del disseny (¿cóm afrontar les incertituts en les propietats associades en els materials d'orige vegetal?), la fabricació (¿es poden utilisar les tecnologies existents?), fins al final de la seua vida útil (¿es pot reincorporar el sobrant al cicle de materials?). Es deu considerar tota la cadena de suministrament perque les decisions preses en l'etapa de disseny tenen efectes significatius a lo llarc de la vida útil d'un artícul. Les tècniques d'ensamblage de baix cost (per eixemple, els ensamblages a pressió) poden fer que el desmontage o la reparació no siguen rendables. No obstant, si es construïx un automòvil fàcil de desmontar, ¿afectarà açò a la capacitat del vehícul per a absorbir energia en cas de colisió? A un nivell encara més fonamental, ¿quin serà l'impacte social i ambiental del canvi en els patrons de cultiu? Este enfocament de fabricació en baix impacte ambiental es considera una extensió de les tècniques de minimisació de residus, com la producció ajustada (lligguen manufacturing).

Els cicles convencionals d'us i reutilisació són circulares. Considerem la recuperació mecànica de polímeros convencionals. Es requerix una infraestructura complexa per a recuperar el material al final de la vida útil d'un artícul. Per eixemple, quan es rebuja una botella de PET, deu separar-se del restant de residus, ya siga pel consumidor o en l'abocador. Després deu transportar-se a alguna planta per a ser reprocesada (en més mà d'obra i energia) i convertida novament en matèria primera. La calor i les forces de cisallament associades en el procés de remanufactura tendixen a produir un material en propietats llaugerament degradades en comparació al material original.

Per a artículs de materials sostenibles, no es requerix una infraestructura de recuperació tan específica. Si una persona tira fem en el sol, un artícul biodegradable d'orige agrícola es biodegradará en humus, aigua i _CO₂ no fòssil. Si l'artícul es deposita en un contenidor de residus compostables, el humus pot utilisar-se com a fertilisant per a la següent generació de cultius; tampoc és necessari classificar els artículs de diferents biopolímers, com sí ocorre en el reciclage d'polímero fòssils.

cal destacar la diferència entre abocador i compost: la llimitada activitat biològica en l'abocador és llenta i majoritàriament anaeròbica, lo que produïx metà, mentres que el compostage és un procés aeròbic ràpit que genera humus, aigua i _CO₂ no fòssil.

El consum energètic per a descompondre els materials biodegradables en les seues molècules bàsiques i després reensamblar estes en matèries primeres utilisables és elevat, pero s'utilisa energia solar directa (la que fa créixer les plantes) en lloc d'electricitat. Ademés, no es produïx pèrdua de propietats en els successius cicles.