X CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERIA DE PROYECTOS

VALENCIA, 13-15 Septiembre, 2006

APLICACIÓN DE ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA (ACV) Y EL ECODISEÑO A LOS JUGUETES CON COMPONENTES ELÉCTRICOS

Y ELECTRÓNICOS.

R. Berbegal Pina(p), J. Vilaplana Cerdá, P. Fullana Palmer, R. Viñoles Cebolla, S. Capuz Rizo

Abstract The toy industry consists mostly of SMEs and is deeply implanted in the Valencian Community, which contains 46% of Spain’s companies from this sector, generating 5,100 jobs.

In recent years the toy sector has suffered from the appearance on the market of products from South East Asia, where cheaper labour costs reduce total costs and ensure more competitive prices.

In order to face this situation, the European market is incorporating different strategies such as higher quality products with a lower environmental impact or new technologies such as electrical or electronic components. In this way, toys with electrical or electronic components must adhere to the existing environmental regulations relating to such components, such as Directives WEEE, RoHS and Royal Decree 208/2005.

In this paper we will carry out an application of tools of analysis and environmental improvement such as Eco-design and Life Cycle analysis, with the purpose of studying their application to the toy industry. Specifically we will carry out a Life Cycle Analysis of a representative electrical or electronic toy, such as a toy motor bike, from which we will elaborate an environmental profile of the product, which will enable us to develop Eco-design proposals. Finally we will present the conclusions obtained from an analysis of the results.

Resumen La industria juguetera está compuesta mayoritariamente por pequeñas y medianas empresas, y cuenta con una fuerte implantación en la Comunidad Valenciana, donde se encuentra el 46% de las empresas, que dan empleo a 5100 trabajadores.

En los últimos años el sector juguetero viene sufriendo los efectos de la inclusión en el mercado de los productos procedentes del sureste asiático, donde la mano de obra más barata disminuye los costes totales y hace que los productos salgan al mercado con un precio más competitivo.

Para hacer frente a esta situación, el mercado europeo trata de abrirse frente a través de distintas estrategias como son el desarrollo de productos de mayor calidad y menor impacto ambiental o la incorporación de nuevas tecnologías a los mismos, como son componentes eléctricos y/o electrónicos. En este sentido, los juguetes con componentes eléctricos y/o electrónicos deberán adaptarse a la legislación ambiental existente sobre este tipo de componentes, como son las Directivas WEEE y RoHS y el Real Decreto 208/2005.

En esta ponencia se lleva a cabo una aplicación de herramientas de análisis y mejora ambiental tales como el Ecodiseño y el Análisis de Ciclo de Vida con el objetivo de estudiar su aplicabilidad en el sector del juguete. En concreto, se realiza un Análisis de Ciclo de Vida

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a un juguete representativo de los juguetes eléctricos y/o electrónicos, como es una moto de juguete, a partir del cual se elabora un perfil ambiental del producto que servirá para desarrollar propuestas de Ecodiseño. Finalmente, se muestran las conclusiones obtenidas a partir del análisis de los resultados.

1. Introducción El objetivo del presente trabajo de investigación es realizar una aplicación del Análisis del Ciclo de Vida y del Ecodiseño a un juguete con componentes eléctricos y electrónicos, representativo de esta tipología de producto, para analizar la aplicabilidad de estas metodologías en las empresas del sector del juguete de la Comunidad Valenciana.

El sector del juguete constituye un importante cluster industrial en la Comunidad Valenciana, especialmente en la provincia de Alicante. Formado por el 46% del total de las empresas en este sector del juguete en España y representado en su mayoría por PYMES, genera unos 5.100 empleos.

Hoy en día, y dentro de los “juguetes tradicionales”, siguen siendo los preferidos el grupo de las muñecas, seguido de los puzzles, juegos de mesa y sociedad, y aquellos relacionados con deportes y actividades al aire libre. Se observa un crecimiento exponencial en la preferencia en niños cada vez de edades más tempranas por los videojuegos, internet, etc.

Dicho sector está sufriendo los efectos ocasionados por la inclusión en el mercado internacional de los productos procedentes de países asiáticos, donde la mano de obra barata hace que sus productos tengan un menor coste, dificultando el mercado de los productos europeos. A pesar de ello, la situación del sector del juguete en el mercado se puede resumir de la siguiente manera: (Fuentes: Estudios sectoriales llevados a cabo desde la AEFJ1 bianualmente, e informes de la TIA2)

• Disminución de la producción ligada al incremento de las importaciones por fabricantes nacionales, reflejando un aumento de la facturación. Estas importaciones, tanto de producto terminado como semielaborado, proceden principalmente de países asiáticos (67%), en especial China, y en segundo lugar de otros de países europeos (24%), tales como Alemania, Francia, Reino Unido o Italia.

• En el caso de las exportaciones se ha producido una disminución ligada a la política del euro. La mayoría de las exportaciones se dirige a Portugal, Francia y R. Unido.

• Los canales de distribución elegidos varían en función del tamaño de la empresa, pero se ha detectado un aumento destacado de los hipermercados en primer lugar, y de los mayoristas en segundo lugar.

Para hacer frente a la situación presente, el mercado trata de abrirse paso mediante diferentes estrategias como las que a continuación se enumeran:

• Tratar de suavizar el consumo estacional de los productos de este sector.

• Apostar por calidad y seguridad en productos para la primera infancia.

• Abrir la posibilidad de mercado, ampliando su abanico de clientes a la infancia en los países asiáticos entre los segmentos de la población con mayor poder adquisitivo.

• Adaptar los juguetes dentro de lo posible a las nuevas preferencias de ocio en los diferentes intervalos de edad, por medio de la incorporación de nuevas tecnologías a los juguetes tradicionales.

1 AEFJ: Asociación Nacional de Empresarios Fabricantes de Juguetes. 2 TIA: Toy Industry Asociation.

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2. Problemática Ambiental del Sector del Juguete El sector del juguete, como se ha comentado en la introducción, juega un importante papel en la economía de la Comunidad Valenciana y, concretamente, en la provincia de Alicante.

Se caracteriza en esta zona principalmente por una distribución de las empresas concentradas en pequeñas poblaciones3, de manera que el sector presenta en esta zona un gran peso específico siendo la principal fuente generadora de empleo. Desde una perspectiva ecológica, este hecho se refleja en la permisividad histórica que tradicionalmente ha existido, por parte de la administración, en cuanto a la exigencia del cumplimiento estricto de la legislación medioambiental por parte de las empresas del sector.

Con el paso del tiempo y, por tanto, el progresivo deterioro medioambiental ocasionado por la contaminación, se empieza a desarrollar normativa con la finalidad de abordar este problema. En el sector del juguete se fueron detectando, entre otros, los siguientes problemas ambientales:

− Vertidos incontrolados con metales pesados, procedentes de los procesos de acabado de los juguetes (galvanizado, pintura, etc).

− Mala gestión de residuos, tanto peligrosos como no peligrosos.

− Residuos de envase y embalaje: la aplicación de la legislación de envases y residuos de envases al sector del juguete resulta determinante, debido al papel fundamental que juega el envase en el juguete.

El juguete ha ido lentamente adaptándose a las restricciones y normativas medioambientales del sector, al tiempo que ha aparecido legislación nueva referente tanto a características de la industria y sus procesos, como del producto como tal. Entre la normativa más reciente encontramos la legislación sobre aparatos eléctricos y electrónicos, que afecta al sector del juguete, y con la que la Unión Europea trata de abordar tanto la gestión de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos como el control de la concentración de diferentes metales pesados en su composición.

Un análisis de los procesos de fabricación y de la legislación ambiental que afecta al sector del juguete puede encontrarse en el trabajo de Berbegal et al.[Berbegal, 2005].

3. Consideraciones sobre los componentes Eléctricos y Electrónicos en el Juguete.

El segmento de los juguetes con componentes eléctricos y electrónicos lo forman las empresas que fabrican o ensamblan juguetes con este tipo de componentes4, relacionados en la Tabla 1.

Los procesos de fabricación de juguetes eléctricos y/o electrónicos se componen de las misma etapas, estructuras y materias primas que el resto de juegos y juguetes, con la particularidad, por una parte, de tener una etapa adicional de “fabricación” y, por otra, de la “integración” de los componentes eléctricos y/o electrónicos (CEE) en los productos durante la etapa de montaje. En cuanto al impacto ambiental de algunos de estos CEE, éstos son importantes por presentar concentraciones de algún metal pesado o sustancia peligrosa en su composición, como por ejemplo cromo hexavalente, cadmio, plomo, retardantes bromados y/o mercurio.

3 Valle del Juguete: constituido por las poblaciones de Ibi, Castalla, Onil y Biar. 4 En el caso de las pilas, pilas botón y baterías recargables, se incluyen lo largo de este estudio aunque a efectos legales no se incluyen en la legislación sobre RAEE.

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FAMILIA COMPONENTE Muñecas y accesorios Trenes y pistas de coches Juegos de mesa y sociedad Construcciones Figuras y transformables Armas de juguete Vehículos de tamaño reducido (incluye parkings, gasolineras, etc.) Instrumentos musicales y audio Vehículos montables de gran tamaño Electrónicos e informáticos Primera infancia Peluches y similares Artículos de broma, fiesta, carnaval y Navidad Juegos y juguetes deportivos Juguetes de imitación hogar y entrono Juegos de salón Cochecitos y complementos para muñecas Otros, etc.

La mayoría de los juguetes eléctricos y/o electrónicos pueden llevar alguno de los componentes citados a continuación o bien, como es frecuente, combinaciones de ellos: Circuitos impresos, microchips, motores eléctricos, luces y audio (leeds y altavoces), automatismos, diodos tipo láser, baterías recargables, pilas botón, pilas no botón etc.

Tabla 1: Familias de juguetes y componentes eléctricos y electrónicos que pueden contener.

La legislación actual (Directiva RoHS) aboga por la restricción en el uso y, en algunos casos, la supresión de estas sustancias en los productos fabricados a partir del 1 de julio de 2006:

‘For the purposes of Article 5(1)(a), a maximum concentration value of 0,1 % by weight in homogeneous materials for lead, mercury, hexavalent chromium, polybrominated biphenyls

(PBB) and polybrominated diphenyl ethers (PBDE) and of 0,01 % by weight in homogeneous materials for cadmium shall be tolerated.’

La adopción de estas medidas implica la necesidad de solventar una serie de problemas técnicos importantes, como es el derivado de la sustitución de soldaduras de estaño- plomo por otras alternativas.

En la siguiente tabla se presentan algunos ejemplos concretos: COMPONENTE DESCRIPCIÓN PROBLEMÁTICA

PILAS Y BATERÍAS En el caso de las pilas, pilas botón y baterías recargables, debido a su uso frecuente, se incluyen a lo largo de este estudio aunque a efectos legales no se incluyen en la legislación sobre RAEE.

La toxicidad de las pilas y baterías usadas varía dependiendo del tipo de pila referida, ocasionando diferentes efectos sobre la salud y el medio ambiente; por ello las que poseen mercurio, cadmio y plomo son las que presentan un riesgo mayor.

TARJETAS IMPRESAS

En el sector del juguete los circuitos impresos dan a los juguetes la capacidad de emitir sonidos, movimientos, luces, etc. El tamaño y la sofisticación de la placa varían según el

Presentan una gran dificultad para su reciclaje a causa de su composición, basada en un esqueleto de plásticos termoestables con fibra de vidrio, en muchos casos de retardantes en llama brominados. Más otros componentes; semiconductores, resistores, condensadores, chip, etc., interconectados con soldadura de

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tamaño de juguete y las propiedades que queramos que tenga.

plomo y otros metales pesados tales como: Cu, Ag, Au, Pd, Pt.

CARGADORES “Dispositivos que se utilizan para regenerar la corriente y el voltaje de las baterías”.

Tiene una lenta velocidad de recarga. Además, hay que tener la precaución de usarlos únicamente cuando la pila o batería se encuentre totalmente descargada para no dañarla.

Los cargadores son específicos siendo proporcionados con el juguete. Deben cumplir con el anexo A11 de la norma EN 60335-2-29.

Su problemática ambiental va ligada a su composición en algunos metales pesados y consumos de energía en procesos de recarga.

Tabla 3: Descripción de los CEE más habituales, y problemas que presentan 4. El ACV como herramienta de evaluación ambiental de procesos y de productos. El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) o Life Cycle Assessment (LCA) en inglés es una herramienta que sirve para identificar y analizar los impactos ambientales (la carga ambiental) de los productos en una perspectiva global, incluyendo “todas” las etapas de su ciclo de vida, desde la extracción de materias primas, procesado de materiales, producción y montaje, distribución, uso y servicio y, en última instancia, fin de vida o transformación en residuo. El desarrollo de la metodología de ACV ha venido reforzada por la nueva perspectiva de producto frente a la tradicional de proceso, apoyada por la Unión Europea.

Figura 2: Fases del ACV según la norma ISO 14040

Sus orígenes se remontan a los años setenta, siendo la Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) y la ISO (Internacional Organization for Standarization) las dos organizaciones internacionales que más han desarrollado la metodología e impulsado la aplicación del ACV como herramienta de gestión medioambiental.

Marco del análisis del ciclo de vida.

Definición de objetivos y

alcance

Análisis de inventario

Evaluación de impacto

Interpretación

Aplicaciones directas: Diseño y mejora de productos

Planificación estratégica Desarrollo de políticas públicas

Marketing Otros

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La metodología de ACV, está constituida por cuatro fases claves que se representan gráficamente en la siguiente figura, según la ISO 14040:

En cuanto a la normativa a seguir, se encuentra actualmente en proceso de revisión y mejora por parte del Comité Técnico de ISO 207, en colaboración con la SETAC.

Entre otras utilidades los estudios de ACV tienen por finalidad ayudar a identificar oportunidades de mejora de los aspectos medioambientales de los productos en varios puntos de su ciclo de vida, en la toma de decisiones en la industria, las organizaciones gubernamentales o no gubernamentales, selección de indicadores de comportamiento medioambiental relevantes (técnicas de medición, marketing, etc). 5. Aplicación de ACV a un caso de estudio. Para elaborar el caso de estudio, se ha elegido un producto con componentes eléctricos y electrónicos del sector del juguete que sea representativo de la gran variedad de juguetes con componentes eléctricos y electrónicos que forman parte de este sector.

A la hora de llevar a cabo la elección se ha tenido en cuenta entre otras las siguientes características:

• La tipología de producto

• La cuota de mercado

• Las dimensiones

Se trata de la aplicación de ACV a un juguete con componentes eléctricos y electrónicos “Trimoto5 Bandido Max”, fabricado y comercializado por la empresa española fabricante de juguetes Industrial Juguetera, S.A (INJUSA).

Este producto está formado por los siguientes materiales:

• Plásticos: PP, PE, ABS, PVC y Nylon de diferentes colores.

• Acero: con diferentes acabados, o bien recubierto de Zn o bien pintado.

• CEE (componentes eléctricos y electrónicos con diferentes metales y químicos).

• Cartón y papel, utilizado sobre todo en el envase y embalaje.

El objetivo principal de este estudio es obtener un perfil del comportamiento medioambiental de la Trimoto bandido max e identificar los puntos que podrían ser mejorados en el producto teniendo en cuenta en todo momento los diferentes aspectos medioambientales y la incidencia del producto sobre ellos durante todo su ciclo de vida, tratando de Re-Ecodiseñar el producto.

Se estudia el destino actual del producto una vez se convierte en residuo en España (“depósito en vertedero”), puesto que la fase de fin de vida útil es un tema de actualidad en

5 Trimoto: Vehículo montable con tres ruedas.

Figura. 3: Trimoto Bandido Max

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la Unión Europea, existiendo novedades legislativas para aparatos con componentes eléctricos y electrónicos, tanto para su gestión como residuos (“basura electrónica”), como por requisitos de diseño.

La Unidad Funcional definida ha sido “1 Trimoto Bandido Max ref.674, que tiene que entretener durante 4 años6 a un niño siete horas y media cada fin de semana del año (V, S, D)7, siendo fácil de manejar y recargar y cumpliendo con todos los requisitos legales aplicables a este tipo de producto”.

Los límites del sistema se han establecido siguiendo las recomendaciones de la norma ISO 14041 (ISO, 1998); se incluirán o excluirán del estudio todas aquellas entradas al ciclo de vida que tengan una baja incidencia respecto al porcentaje final de la masa total de producto. Y siempre que se disponga de datos se incluirán.

El Sistema, tal y como se ha sometido a estudio, se muestra a continuación. Figura 4:

Transformación de plásticos

Transformación de acero

Otros CEE

Caja

BateriaTRIMOTO*

Instrucciones, garantía,...

Otros (etiqueta, fleje,…)

DISTRIBUCIÓN

USO FIN DE VIDA ÚTIL

Vertedero

Incineración

Reciclaje

Figura. 4: Con diferentes colores se muestran las diferentes subsistemas que componen el sistemas producto . De izquierda a derecha: Etapas de Manufactura, Packaging, Uso, Fin de Vida Útil.

Se excluyen del sistema los subsitemas resaltados en rojo .

Tornillería

Bolsas

ALMACÉN DE PRODUCTO

ALMACÉNMATERIAS

PRIMAS

TRANSFORMACIÓN PLÁSTICO(PP, PE, PVC, ABS, NYLON)

ENSAMBLAJETRANSFORMACI

ÓN METAL/PINTURA

SUBCONTRATACIONES (Zn,

CEE,…)

PACKAGING

*: Detalle del proceso de manufactura de la Trimoto Bandido Max

6 Tiempo referido a la etapa de uso del producto; se excluyen la posibilidad de que el producto pueda ser usado por un segundo niño, o que un niño en función de su desarrollo físico lo pueda usar más tiempo o menos 7 Se excluyen periodos vacacionales y días festivos, considerando que es un producto cuyo uso esta condicionado por las condiciones climáticas y estos periodos se compensan con esta media.

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Se ha evitado la asignación de cargas, utilizando en su lugar la expansión de sistemas.

Se ha decidido llevar a cabo la evaluación de impacto con el modelo desarrollado por CML (CML2001). Las categorías de impacto8 elegidas se nombran a continuación; Acidification potential AP, Eutrophication potential EP, Global warming potential (100y) GWP, Ozone layer depletion potential ODP, Phtochemical ozone creation potential POPC, Freshwater aquatic ecotoxicity potential FAETP, Human toxicity potential HTPinf, Marine aquatic ecotoxicity potential MAETPinf, Abiotic Depletion ADP.

La calidad de los datos se ha logrado no desechando ningún dato en esta iteración y teniendo en cuenta en todo momento los parámetros de procedencia geográfica, temporalidad, tecnología utilizada en el proceso, precisión y representatividad, fuente y representatividad de ésta, consistencia y reproducibilidad de los métodos usados en el ACV y variabilidad e incertidumbre de la información y métodos. (Fullana, Puig, 1997)

En la definición de hipótesis y limitaciones se ha decidido utilizar en todo momento datos en las fases de fabricación, uso y distribución facilitados en su mayoría por la empresa. Si se ha carecido de datos sobre procesos concretos se han utilizado los procedentes de la Base de datos de GaBi, y en su defecto se han creado nuevos.

El Análisis del Ciclo de Vida propiamente dicho se ha llevado a cabo a través de la selección de categorías de impacto, indicadores de categoría y modelos; Clasificación, Caracterización, Normalización y en último lugar Ponderación. Para facilitar este trabajo, se ha utilizado el software “GaBi 4” desarrollado por el IKP (Institute for polymer testing and for polymer science) de la University of Stuttgart y PE Consulting Group.

Utilizando dicho programa se ha modelado el escenario de ACV deseado e introducidos los datos de inventario se ha procesado la información llevando a cabo los cálculos matemáticos necesarios.

GaBi diagram:LCA TRIMOTO SPAIN - &OutputsCML2001, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCB-Equiv.]CML2001, Radioactive Radiation (RAD) [DALY]CML2001, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv.]CML2001, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) [kg R11-Equiv.]CML2001, Human Toxicity Potential (HTP inf.) [kg DCB-Equiv.]CML2001, Global Warming Potential (GWP 100 years) [kg CO2-Equiv.]CML2001, Freshw ater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) [kg DCB-Equiv.]CML2001, Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.]CML2001, Acidif ication Potential (AP) [kg SO2-Equiv.]CML2001, Abiotic Depletion (ADP) [kg Sb-Equiv.]

LCA TRIMOTO SPAIN

Qua

ntity

vie

w

5,5E-8

5E-8

4,5E-8

4E-8

3,5E-8

3E-8

2,5E-8

2E-8

1,5E-8

1E-8

5E-9

0

Figura 5: Perfil Ambiental Trimoto Bandido Max.

8 http://reports.es.eea.eu.int (Agencia Europea del Medio Ambiente, donde se pueden encontrar definiciones de estas categorías)

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Se ha modelado en GaBi el escenario9 correspondiente a su manufactura, distribución, uso y fin de vida útil tomando como información base España. Una vez introducida toda la información para España, se ha realizado el cálculo del balance y posterior interpretación de los datos a través de la normalización para así poder conocer la importancia de la afección en cada categoría de impacto y su valoración, pudiendo comparar categorías distintas entre sí y establecer una jerarquía. Las categorías de impacto, factores de caracterización, normalización y ponderación han sido los de la metodología CML2001.

De la evaluación de los impactos del ciclo de vida de la Trimoto Bandido Max por medio de la presentación de los resultados del inventario del ciclo de vida, su interpretación, análisis y evaluación a través de la Normalización y la Valorización de los resultados usando el método desarrollado por CML (CML 2001), se han obtenido los resultados mostrados en la figura 5.

Representación cuantitativa de la importancia relativa de las distintas categorías de impacto a través de la valorización (caso en que el producto se deposite en un vertedero), siendo las categorías de impacto más afectadas por orden de mayor a menor importancia las siguientes: GW>AP>POCP=FAET>EP>HTP La siguiente figura muestra la incidencia de las diferentes categorías de impacto en las tres etapas más significativas del Ciclo de Vida de la Trimoto Bandido Max, destacando la importancia del Global Warming en las tres etapas del ciclo de vida “Assembly10, Use11 y Disposal12” respecto al resto de categorías de impacto.

Las etapas de manufactura y de uso afectan de una manera similar a las diferentes categorías de impacto destacando también el efecto de la Acidificación potencial y el Photochemical ozone creation.

La etapa de fin de vida difiere del resto de fases, resaltando en ésta la importancia de la Eutrophication potencial y de la Freshwater aquatic ecotoxicity potencial.

IMPACTOS AMBIENTALES EN LAS DIFERENTES ETAPAS

DEL CICLO DE VIDA DEL PRODUCTO

0,00E+00

1,00E-06

2,00E-06

3,00E-06

4,00E-06

5,00E-06

ADP GW ODP AP EP POCP FAETP HTP MAETP

CATEGORÍAS IMPACTO

VALO

RES

NORM

ALIZ

ADOS

AssemblyUseDisposal

Figura 6: Relación etapas ciclo de Vida y Categorías de Impacto.

A partir de estos resultados se llevó a cabo el análisis de sensibilidad, confirmando las asunciones planteadas y si éstas iban acorde con el objetivo y el alcance. 9 Producto fabricado y vendido en España y fin de Vida útil con depósito en vertedero 10 Assembly: engloba las etapas de manufactura, montaje y embalaje. 11 Use: incluye las etapas de distribución y el uso. 12 Disposal: se corresponde con la etapa de fin de vida del producto.

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Por último, en base a los resultados se extraen las siguientes conclusiones:

- El proceso de producción de energía eléctrica para la etapa de uso y otras etapas domina los impactos ambientales.

- Se observa una marcada dependencia de la etapa de assembly frente a la de uso.

- En el impacto ambiental de los componentes eléctricos y electrónicos del producto, en el caso del uso del producto en España y del depósito en vertedero, la batería es un elemento que genera bajos impactos ambientales; únicamente lleva asociadas elevadas emisiones a la atmósfera.

El resto de componentes electrónicos tienen un peso modesto en el total del producto y su contribución a los impactos totales como muestra el modelo es insignificante.

No se ha considerado el consumo de electricidad por sucesivas recargas de la batería, el modo de uso y la intensidad de uso del producto.

- Únicamente, se dispone de los resultados en el caso del depósito en vertedero.

- Los resultados muestran que el transporte no influye demasiado en el ciclo de vida del producto.

- En este estudio no se ha incluido el “work environment”. 6. Aplicación del Ecodiseño al caso de estudio Para la identificación de propuestas de Ecodiseño en el caso de estudio planteado a lo largo de todo este trabajo de investigación, se ha trabajado con la información obtenida a través del Análisis del Ciclo de Vida realizado al producto “Trimoto Bandido Max”, siguiendo las directrices presentadas por Brezet y Van Hemel en su metodología PROMISE.

Es posible definir “Ecodiseño” o Diseño Respetuoso con el Medio Ambiente (DFE), como la inclusión del medio ambiente a la hora de diseñar un producto para reducir su impacto ambiental a lo largo de todo su Ciclo de Vida. (Fiksel, 1994).

En este caso se va a realizar un Ecorediseño, es decir, la modificación de un producto ya existente, en lugar del diseño de un producto completamente nuevo.

En el caso de la Trimoto Bandido max, no se creó un equipo de trabajo formalmente aunque se implicaron representantes de la mayoría de departamentos de la empresa y un técnico ambiental externo.

En cuanto a los factores motivantes, se trata de un estudio académico cuya finalidad era conocer el perfil ambiental de un juguete con componentes eléctricos y electrónicos, y con los resultados proponer ideas de mejora ambientales, teniendo en cuenta en todo momento la legislación ambiental vigente para el sector, etc.,

Para la identificación de los aspectos ambientales en el presente caso de estudio, se han utilizado dos herramientas:

- Matriz MECO: se pueden obtener resultados únicamente cualitativos o cuantitativos, identifica los consumos de materiales M, energía E, químicos C y otros O. (Vease Anexo). Fue desarrolla como parte de la Metodología EDIP desarrollada en el centro IPL.

- ACV: para llevar a cabo esta aplicación cuantitativa se ha utilizado el software GaBi 4.

A partir del perfil ambiental del producto se obtiene que:

- el consumo de energía era un aspecto muy significativo, destacando en la etapa de uso.

- en la etapa de fin de vida útil del producto, en este caso etapa de disposal (depósito en vertedero), los resultados muestran que se genera un incremento significativo de la

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eutrofización potencial debido a la deposición de piezas de plástico de diversa naturaleza en el terreno (PP, PE, PVC).

- de la etapa de assembly (montaje), la mayor afección se observa en el consumo de recursos, destacando el consumo de materiales plásticos PE-high density y nylon 6.6 granulate, que se utilizan para la fabricación de diferentes componentes del producto, y el plomo en la fabricación de la batería. También se muestra un efecto menor por parte del uso de recursos para la producción de electricidad en la etapa de uso.

A partir de esta información se propusieron ideas de mejora ambiental siguiendo las 8 estrategias de ecodiseño:

ESTRATEGIA IDEA DE MEJORA “Reducción del consumo de materiales” y “Selección de materiales de menor impacto”:

-Uso de cables sin PVC. -Unificar materiales.

“Reducción del impacto ambiental de la producción” y “optimización de la distribución”:

A partir de los resultados del ACV se decide no abordar este punto.

“Reducción del impacto ambiental durante el uso” Este punto se centra en el impacto que ocasiona la batería por el

consumo de electricidad tras las sucesivas recargas y por el consumo de recursos naturales (en el caso del Pb no renovables): -facilitar la recarga durante el uso del producto por medio de la inversión del flujo en cada frenado, por recarga asociada al movimiento del niño durante el uso del producto. -sustitución de la batería por otro mecanismo con la misma finalidad “propulsar el vehículo”

“Optimización del ciclo de vida” y la “Optimización del sistema de fin de vida”

-Alargar el ciclo de vida del producto a través del diseño de productos que resulten atractivos durante todo el periodo de tiempo de uso estimado.

-Gestión adecuada de estos productos una vez se convierten en residuos, según se indica en el RD 208/2005, de febrero, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de residuos.

“Optimización de la función” Identificación de un sistema alternativo de propulsión a la batería de Pb termosellada que satisfaga mejor la misma necesidad, mejorado tanto desde el punto de vista medioambiental como por el incremento del periodo entre recargas.

Tabla 4: Propuestas de ideas de mejora.

7. Conclusiones Como conclusiones, tenemos que una vez que ya hemos identificado una serie de posibles ideas de mejora, habría que decidir qué idea se quiere estudiar, y conocer en detalle su viabilidad técnica, económica y medioambiental, previa a su implantación. Decidida la idea, se podría comenzar con la implantación a través de una buena planificación, elaborando un cronograma con fechas concretas, etapas y personal implicado en cada etapa de implantación.

Tras llevar a cabo esta aplicación de Ecodiseño o según el caso Eco-rediseño del producto, únicamente queda poner el nuevo producto en el mercado y hacer un seguimiento de su patrón de conducta para medir el porcentaje de éxito o aceptación.

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De la información obtenida del presente informe se desprenden las siguientes conclusiones:

De la aplicación de ACV se concluye que: - Por orden de prioridad el mayor impacto generado es el calentamiento global, seguido por

la acidificación potencial y la generación de ozono fotoquímico

- La fase de uso es la que genera mayores impactos

De la aplicación de Ecodiseño se identifica la necesidad de: - Unificar materiales buscando una mayor reciclabilidad

- Autorecarga de la batería con el fin de alargar su vida útil y minimizar el consumo de energía por sucesivas recargas

- Optimizar el fin de vida (RD 208/2005)

- Búsqueda de alternativas al uso de baterías

A partir de la elaboración de la aplicación de ACV y Ecodiseño al caso de estudio, se proponen las siguientes líneas de investigación para darle continuidad:

- Modelar diferentes escenarios de gestión de residuos

- Modelar el producto utilizando otras categorías de impacto y ecoindicadores

- Modelar un producto con CEE alternativos

- Realizar un estudios de ACV centrados específicamente en los CEE

- Realizar una análisis de sensibilidad con diferentes escenarios de uso

- Realizar un análisis de Ecoeficiencia de la aplicación de Ecodiseño

8. Referencias AEFJ: Informes Bianual de la Asociación Nacional de Fabricantes de Juguetes, 2004

Berbegal R., Viñoles R., Vilaplana J., Capuz S., “Análisis del Sector del Juguete: Legislación Ambiental y Estado del Arte del Ecodiseño y el ACV”, Actas del IX Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos, Málaga, 2005.

Brezet H, Van Hemel C. Ecodesign. A promising approach sustainable production and consumption, UNEP/DTIE. París, 1996.

Capuz S y Gómez T (eds.) Ecodiseño: Ingeniería del ciclo de vida para el desarollo de productos sostenibles. Editorial U.P.V, Valencia, 2002.

Capuz S, Gómez T, Viñoles R., Ferrer P, Vivancos JL. Situación Actual y Perspectivas del Ecodiseño en las PYMES de la Comunidad Valenciana., Editorial UPV, Valencia, 2003

Fullana P y .Puig R. Análisis del ciclo de Vida. Editorial Rubes, S.L., Barcelona. 1997.

Hauschild MZ, Wenzel H: Environmental assessment of products. Vol. 2 - Scientific background, 565 pp. Chapman-Hall, U. Kingdom, 1998.

ISO: ISO 14040 Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework, International Organisation for Standardisation, Geneva, 1997.

ISO: ISO 14041 Environmental management – Life cycle assessment – Goal and scope definition and inventory analysis, International Organisation for Standardisation, Geneva, 1998.

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PE Consultants: Manual del software de ACV GaBi.4, 2005

Unión Europea, Libro verde sobre la Política Integrada de Producto, 2002 (Http://reports.es.eea.eu.int)

Vilaplana J, Cantó A, Gisbert S, Sánchez A, Diagnosis Medioambiental del Sector del Juguete, AIJU, 1997.

Wenzel H, Hauschild MZ and Alting L: Environmental assessment of products. Vol. 1 - Methodology, tools, techniques and case studies, Chapman-Hall, U. Kingdom, 1997

Agradecimientos

Los resultados que se presentan en este artículo son parte del trabajo realizado en el proyecto “Mejora de los componentes eléctricos y/o electrónicos utilizados en el sector del juguete mediante el análisis de ciclo de vida y el ecodiseño para incrementar la competitividad del sector” (IIARCO/2004/100, IIARCO/2004/101), financiado por la Conselleria de Empresa, Universidad y Ciencia de la Generalitat Valenciana.

Correspondencia Raquel Berbegal Pina, Instituto Tecnológico del Juguete (AIJU), Avda. de la Industria, 23. 03440 IBI (Alicante), Tel. 96 555 44 75 Fax: 96 555 44 90, e-mail: m.ambiente@aiju.info.

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