Simbiosis industrial: aspectos básicos y aplicaciones en la industria cerámica

Simbiosis industrial en el contexto de la economía circular

El término simbiosis se emplea en biología para designar la asociación de individuos de diferentes especies con el fin de generar un beneficio mutuo. Así, según M. R. Chertow (2000), si trasladamos este concepto al terreno de la industria, surge la simbiosis industrial como una interacción que involucra a entidades tradicionalmente separadas, en un enfoque colectivo, para lograr una ventaja competitiva que implica el intercambio físico de materiales, energía, agua y subproductos.

Además, la simbiosis industrial representa una oportunidad de negocio y una herramienta de ecoinnovación, esto es, nuevos procesos, tecnologías y servicios que supongan un avance significativo hacia el tan ansiado objetivo de desarrollo sostenible. Con esto, la clave está en producir más sin gastar más energía o recursos naturales mediante la cooperación entre empresas que emplean recursos de otras empresas. De esta manera, la simbiosis industrial es una herramienta que se engloba dentro del paradigma de la economía circular, pues constituye un método eficaz para “cerrar” el círculo descrito por el flujo de materia y poder alcanzar un nivel cero de generación de residuos.

Desde el prisma particular de las empresas, la simbiosis industrial puede contribuir a reducir costes, proporciona oportunidades de crecimiento y consolida la imagen de estas ante sus clientes. Simultáneamente, la simbiosis industrial constituye un valioso aliado para hacer frente a retos comunes tales como el cambio climático o la escasez de recursos, mitigando los efectos de nuestros modos de producción sobre el medioambiente y mediante un aprovechamiento más eficiente y responsable de los recursos naturales

Formas de interacción simbiótica: sinergias

El principal mecanismo de acción de la simbiosis industrial es el establecimiento de sinergias. En función de la naturaleza de aquello que se comparte, es decir, los recursos, tenemos:

• Sinergias de subproductos y residuos. Las corrientes de salida de una determinada empresa se utilizan como insumo por parte de otra empresa, bien como materias primas o aditivos. Este tipo de relaciones entre empresas, habitualmente, se circunscriben al espacio de un parque industrial definido. Sin embargo, aunque la proximidad es un factor que facilita el establecimiento de estos nexos y reduce los costes de transporte de residuos, existen ejemplos en los que estas sinergias se dan a través de diferentes límites geográficos, por ejemplo, entre distintas regiones e incluso entre países.

• Sinergias de servicios públicos e infraestructuras. Implican el uso compartido y la gestión de la energía, el agua, la electricidad, el calor, el tratamiento conjunto de las emisiones (al agua y al aire), las plantas de recuperación y tratamiento y la contratación de servicios comunes en una misma área (inspecciones, recogida de residuos, mantenimiento de instalaciones, etc.).

• Sinergias de conocimiento. Establecimiento de redes de simbiosis industrial para el desarrollo y despliegue de conocimientos, que resultan clave en los procesos de creación y gestión de nuevos productos, servicios y mercados.

Por otro lado, las sinergias generadas en el contexto de la simbiosis industrial pueden clasificarse, también, según la tipología de la actividad que se deriva de la colaboración entre empresas (Ruiz Puente, 2012):

• Sinergias de mutualidad. Basadas en el uso compartido de servicios e instalaciones.

• Sinergias de sustitución. Reutilización de corrientes residuales como sustitutas de materias primas.

• Sinergias de génesis. Creación de una nueva actividad para satisfacer necesidades de reutilización de flujos de recursos.

La identificación de sinergias es un aspecto clave en el desarrollo de cualquier proyecto de simbiosis industrial. Así, por ejemplo, la organización de talleres y dinámicas en los que participen un amplio abanico de perfiles, tales como gestores de polígonos industriales, técnicos ambientales, responsables de plantas de producción o expertos en logística, resultan muy útiles para poner sobre la mesa aquellos recursos de los que algunos disponen y que, por otro lado, otros necesitan. Este tipo de iniciativas son un verdadero caldo de cultivo para promover interacciones simbióticas, tal y como se llevó a cabo en su momento con el proyecto SIMVAL para el fomento de la simbiosis industrial en la Comunitat Valenciana (Artacho-Ramírez et al., 2020).

A este respecto destaca la figura del facilitador de simbiosis industrial como el encargado de efectuar un análisis de un área y contexto determinado, es decir, un ecosistema, a partir del cual poder definir y promover posibles sinergias entre empresas de diferentes sectores.

Existen diversos factores que se consideran clave para impulsar el despliegue de la simbiosis industrial, tales como el ahorro de recursos, la obtención de beneficios económicos, el cumplimiento de una legislación cada vez más estricta en materia medioambiental, la creciente escasez de recursos naturales y la necesidad forzosa de mitigar la generación de residuos que, de otro modo, terminarían en vertederos e incineradoras. Por consiguiente, para satisfacer estas necesidades, la simbiosis industrial se ha extendido mundialmente con resultados económicos, ambientales y sociales positivos. Ahora bien, a nivel europeo, la simbiosis industrial constituye un área de conocimiento cuya penetración en la práctica industrial no ha sido lo suficientemente efectiva hasta la fecha. Esto se debe, al menos en parte, a la existencia de un desfase entre las competencias que suministran las instituciones educativas y las que realmente demanda la industria. Con esta premisa surge el proyecto INSIGHT del Programa Erasmus + (UE), centrado en el desarrollo del perfil profesional del facilitador de simbiosis industrial.

Adicionalmente, no deben perderse de vista otros factores que actúan como barreras para el despliegue de la simbiosis industrial. Algunos de estos serían de tipo económico como los costes derivados del transporte de recursos o el bajo coste de determinadas materias primas vírgenes que compite con el asociado al uso de materias primas secundarias, es decir, residuos que han sido sometidos a una operación completa de valorización que los habilita para ser utilizados como si de una materia prima se tratase (Calvo, 2015). Por otra parte, existen barreras legislativas, e incluso culturales, que obstaculizan estas y otras prácticas asociadas al paradigma de economía circular, tal y como se recoge en el informe España Circular 2030.

La simbiosis industrial en el sector cerámico

En la industria cerámica, el uso de materias primas secundarias derivadas de los flujos de residuos reduce la dependencia, tanto del precio como de la disponibilidad, de las materias primas vírgenes. Sin embargo, la inyección de corrientes residuales procedentes de otros sectores es una cuestión compleja en la que entran en juego múltiples factores de diversa naturaleza, ya sean técnicos, medioambientales o económicos. Desde un punto de vista técnico, en muchos casos es necesario realizar labores de adaptación que hagan posible la interacción simbiótica. Algunos ejemplos a este respecto serían las operaciones de pretratamiento de las corrientes de residuos, con el fin de eliminar contaminantes, o la adaptación de los procesos de fabricación a materias primas secundarias, con una composición química diferente.

Por otro lado, deben también analizarse los efectos de la incorporación de residuos sobre las propiedades del producto acabado. Con respecto a esto, debemos destacar el extenso trabajo de revisión de Dondi (2021), publicado recientemente, en el que se recopilan datos sobre el efecto de la adición una amplia gama de residuos de distintas industrias en el proceso de fabricación de baldosas cerámicas. Concretamente, se muestra cómo varían propiedades tales como la contracción lineal, la absorción de agua y la resistencia mecánica, en función del porcentaje añadido de cada tipología de residuo.

Además, tampoco podemos perder de vista el impacto medioambiental asociado al empleo de estas materias primas secundarias ni su efecto sobre el equilibrio coste-beneficio.

Veamos, a continuación, un ejemplo ilustrativo de simbiosis industrial en nuestro sector. Una de las prácticas más extendidas es la reutilización de los fangos procedentes de las etapas de esmaltado en la preparación de las materias primas que integran los soportes cerámicos. Así, las empresas fabricantes de gránulo atomizado reciben los lodos procedentes de la sección de esmaltes de los fabricantes de baldosas, así como los restos de materias primas generados antes de la etapa de cocción (tiesto crudo roto). Estos residuos, ya sea directamente o después del tratamiento físico o fisicoquímico oportuno, se molturan por vía húmeda junto con las materias primas y se secan mediante atomización, obteniéndose el gránulo que, tras la etapa de conformado, dará lugar al soporte cerámico.

Sin embargo, tal y como se ha comentado previamente, operan restricciones de tipo técnico por lo que, por ejemplo, no todo el tiesto crudo pude integrarse en el proceso productivo de las atomizadoras, pero sí un elevado porcentaje, por lo que únicamente el resto es tratado como residuo (Bou, 2016). Este procedimiento, que surgió originalmente como una serie de acuerdos puntuales entre empresas, se generalizó y formalizó con la firma de un acuerdo de colaboración entre la patronal ASCER y la Generalitat Valenciana, tal y como se recoge en la Guía de Mejores Técnicas Disponibles (MTD) para el sector de fabricación de baldosas cerámicas en la Comunitat Valenciana.

Otro ejemplo interesante de simbiosis dentro del propio sector cerámico sería el proyecto LIFE CERAM, centrado en el desarrollo de una baldosa cerámica adecuada para su uso en exteriores que incorpora un alto contenido de residuos (más del 95%), aproximándose a la situación ideal de cero residuos.

No obstante, tal y como apunta Vicent (2018), existen todavía un buen número de recursos que podrían ser objeto de sinergias, tales como tiesto cocido de pasta roja, tintas inkjet usadas y sus envases, operaciones logísticas como el grupaje de mercancías o el uso compartido de instalaciones, entre otras. Con este fin surgen proyectos como SHAREBOX, una plataforma en fase de desarrollo, que proporciona a los responsables de operaciones de planta y de producción, información fiable y en tiempo real para para la gestión flexible de procesos con recursos compartidos, tales como instalaciones, energía, agua, residuos y materiales reciclados.

Simbiosis transectorial: sinergias entre el sector cerámico y otros sectores distintos

Finalmente, y con el fin de poner de manifiesto el potencial del sector cerámico para establecer interacciones simbióticas con otros sectores industriales teóricamente alejados, como puede ser el del aluminio, plástico o incluso el de los productos derivados del huevo (ovoproductos), se recoge una pequeña muestra de proyectos a modo de casos ilustrativos: