Simbiosis industrial: Conceptos, implicaciones y casos de estudio en la industria cerámica

La simbiosis industrial (SI) constituye una herramienta estratégica para la implantación de una economía circular. Su despliegue requiere de una transformación cultural promoviendo la cultura de los beneficios compartidos y de la confianza entre empresas, junto con la participación de las autoridades en las inversiones o la normalización de los datos asociados al flujo de residuos.

Simbiosis industrial y otros conceptos relacionados

Resulta evidente que, en un mundo finito, con recursos naturales limitados, un crecimiento económico sin límites no es posible. Así, nuestro planeta impone toda una serie de restricciones a un modelo lineal de producir y consumir que resulta, sin duda alguna, insostenible. En este sentido, no nos enfrentamos únicamente al agotamiento de recursos naturales no renovables, sino que también existen límites para aquellos recursos que, aunque renovables, poseen una capacidad de regeneración por parte de la naturaleza que resulta insuficiente frente a la demanda ocasionada por la actividad económica. Del mismo modo, la capacidad del planeta de asimilar el volumen de residuos generados por esta actividad también resulta limitada, ejerciéndose una presión de intensidad creciente sobre los ecosistemas.

Esta tesis de los límites físicos del crecimiento económico y demográfico tiene su origen, probablemente, en el informe The Limits to Growth (Meadows et al., 1972) elaborado a partir de un estudio realizado por un equipo de investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT). El contenido de este informe, que ha sido objeto de multitud de debates a lo largo de los años, esconde también un mensaje de esperanza. Este no es otro que el ser humano es capaz de crear una sociedad en la que poder vivir indefinidamente en el planeta, siempre y cuando se autoimponga una serie de límites en su manera de crecer, producir y consumir, con el objeto de alcanzar un estado de equilibrio global.

Así, este mensaje lleva implícita parte de la solución: una transformación del actual paradigma económico lineal hacia patrones de producción y consumo más inocuos para el medioambiente, más equitativos y, por consiguiente, más sostenibles. En definitiva, una transición hacia un sistema económico circular, caracterizado por una eficiencia máxima en la gestión de los recursos, que nos permita extraer todo su valor, y una generación de residuos, emisiones y fugas de energía mínimas. Algo que requiere de enfoques destinados a ralentizar, cerrar y estrechar los bucles descritos por materiales y energía, tales como un diseño duradero u operaciones de mantenimiento, reparación, reacondicionamiento, reutilización y reciclaje, entre otras (Geissdoerfer et al., 2017).

La simbiosis industrial (SI) constituye una herramienta estratégica para la implantación de una economía circular. Una de las definiciones más recientes es la que ofrece el Comité Europeo de Normalización (CEN), que se refiere a la SI como a la utilización, por parte de una empresa o sector de los recursos de otras empresas o sectores, con el resultado de mantener los recursos en uso productivo durante más tiempo, considerando el término recurso en su sentido más amplio, englobando así subproductos, residuos, energía, agua, logística, capacidades, experiencia, equipos y materiales (CEN, 2018).

El concepto de SI descansa básicamente sobre dos pilares teóricos: la ecología industrial (EI) y la sostenibilidad. En primer lugar, porque asimila el funcionamiento de las industrias al de los ecosistemas naturales, considerando sistemas industriales diversos, resilientes y regenerativos, con un enfoque colectivo para lograr una ventaja competitiva a través del intercambio de recursos entre sus integrantes. En segundo lugar, porque adopta un enfoque sistémico para un desarrollo industrial más sostenible e integrado, desde un punto de vista medioambiental y que, al mismo tiempo, suponga beneficios económicos (Huang et al., 2019).

Mecanismos de acción: sinergias y recursos

La práctica de la SI implica el establecimiento de sinergias en distintos niveles, a saber, entre los procesos de producción de una misma empresa (Zhu et al., 2008), entre empresas circunscritas a una misma zona, como un parque industrial (Jacobsen, 2008), o incluso entre empresas situadas en distintas regiones (Jensen et al., 2011). A este respecto, aunque la proximidad geográfica es un factor que facilita el establecimiento de nexos, pueden darse interacciones simbióticas entre empresas alejadas entre sí, en la medida en que resulte conveniente desde un punto de vista económico.

Con todo esto en mente, resulta fundamental disponer de un conocimiento en profundidad de los diversos recursos involucrados en este tipo de sinergias, tanto en términos de volumen, disponibilidad, coste e impacto medioambiental asociado, entre otros. Una amplia gama de recursos que, tal y como avanzábamos en el apartado anterior, posee una naturaleza muy diversa. Así, encontramos las denominadas sinergias de sustitución basadas en la reutilización, por parte de una empresa, de corrientes residuales procedentes de otra. De esta forma, estos residuos, tras las operaciones de valorización permitentes pasan a poder ser utilizados como si de materias primas se tratasen (materias primas secundarias).

Sin embargo, no podemos limitar el concepto de SI a los residuos. Así, según la clasificación propuesta por Ruiz Puente et al. (2012), existen también las sinergias de mutualidad que se basan en un uso compartido de servicios públicos e infraestructuras: 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, así como la contratación de servicios comunes en una misma área (inspecciones, recogida de residuos, mantenimiento de instalaciones, etc.).

En último lugar, y no por ello menos importante, encontramos una tercera tipología de sinergias denominadas de génesis, centradas en uno de los recursos más valiosos: el conocimiento. Esto consiste en el establecimiento de redes de SI para el desarrollo del conocimiento necesario para la creación y gestión de nuevos productos, servicios y mercados.

Impulsos y barreras para el desarrollo de la simbiosis indutrial

Las empresas se enfrentan a numerosos retos operativos a la hora de implantar y gestionar una relación de SI, que van más allá de lo estrictamente económico. Respecto a esto último, aparte de la perspectiva económica, las sinergias de SI tienen que ser viables desde el punto de vista técnico y legal. Así, ni siquiera la presencia de una solución técnica viable puede garantizar que un proyecto siga adelante con su ejecución. En muchos casos, las políticas gubernamentales en materia de medio ambiente o la confianza y la comunicación entre las industrias se convierten en obstáculos para el reconocimiento y el desarrollo de una sinergia potencial.

Las empresas se enfrentan a numerosos retos operativos a la hora de implantar y gestionar una relación de simbiosis industrial, que van más allá de lo estrictamente económico.

Sin embargo, tal y como señalan diversos autores, determinados obstáculos y barreras pueden también actuar como factores impulsores o facilitadores de la SI. En este sentido, Golev et al. (2014), establece la siguiente secuencia lógica de impulsos/barreras, que refleja el proceso de aplicación de una sinergia potencial:

a. Compromiso con el desarrollo sostenible.

b. Información cualitativa y cuantitativa detallada sobre los flujos de recursos y las necesidades de estos en un determinado ecosistema.

c. Cooperación y confianza entre los actores involucrados. El intercambio de información y el desarrollo de redes son factores cruciales para generar sinergias.

d. Viabilidad técnica. La falta de conocimientos técnicos en las industrias puede compensarse implicando a una empresa de consultoría u organización de investigación.

e. Reglamentación. La incertidumbre en la legislación medioambiental y las dificultades para obtener la aprobación de los proyectos de reutilización de residuos, por parte de las autoridades reguladoras, también representan un obstáculo para las sinergias potenciales. Al mismo tiempo, los requisitos legales obligatorios para reciclar materiales específicos o los impuestos más altos para la eliminación de residuos son factores impulsores.

f. Comunidad. Una comunidad concienciada sobre los impactos ambientales y económicos que generan las industrias puede resultar crucial para iniciar o detener el desarrollo de diferentes proyectos. La comunicación entre las industrias y la comunidad local, así como los programas de educación ambiental, ayudan a garantizar la legitimidad de las nuevas sinergias.

g. Viabilidad económica. Se espera que las sinergias aporten un resultado económico positivo junto con los beneficios medioambientales. La viabilidad económica puede traducirse en un aumento de los ingresos, la reducción de los costes de los insumos, la disminución de los costes operativos y la diversificación y/o la garantía del suministro de agua, energía y materiales.

Simbiosis Industrial en la industria cerámica: casos de estudio

La industria cerámica ha desarrollado nuevos productos y procesos que implican una reducción tanto en el consumo de recursos, como en la generación de residuos. Esto ha sido posible, por ejemplo, gracias a la reutilización de recursos como el agua o numerosos residuos, y a un rediseño del producto o de la propia cadena de suministro. Veamos, a continuación, tres casos que ilustran el potencial del sector cerámico para establecer sinergias de distintos tipos:

1. Simbiosis intrasectorial: el proyecto LIFECERAM. La industria cerámica española se encuentra concentrada, en su gran mayoría, en la provincia de Castellón conformando un clúster o distrito industrial integrado por los fabricantes de baldosas cerámicas, fritas, esmaltes, colores cerámicos y maquinaria industrial. Se estima que, en la Unión Europea, el proceso de fabricación de baldosas cerámicas genera un volumen de residuos cercano a 1,4 millones de toneladas anuales. Aunque, tal y como hemos comentado, gran parte de estos residuos son reciclados, una cantidad importante se destina a vertederos o se emplea como carga en la fabricación de materiales de bajo valor añadido.

En este particular contexto y con la premisa de alcanzar un balance neto de cero residuos en la fabricación de baldosas cerámicas, surgió el proyecto LIFECERAM en el que participaron empresas representantes de cada una de las tipologías que integran el clúster cerámico de Castellón. En este se logró fabricar baldosas cerámicas, con un contenido de más de un 95% en materiales reciclados y con las prestaciones técnicas adecuadas para su uso como pavimento urbano. Para tal fin, se diseñó un proceso de fabricación que, además de permitir la integración de residuos de diversa naturaleza (tiesto crudo y cocido, lodos de esmalte, lodos de pulido, residuos de fritado y polvo producido en los filtros de los hornos), lograba una reducción sustancial en el consumo de agua y energía, de hasta un 80 y 75% respectivamente.

2. REWACER como ejemplo de sinergias entre las EDAR y el sector cerámico. La escasez de recursos hídricos junto con el aumento de la demanda hídrica y la sobreexplotación de los acuíferos costeros pone en riesgo el abastecimiento de la provincia de Castellón. En las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR) urbanas de la provincia se depuran al año alrededor de 58 hm3, de los cuales 48 hm3 son vertidos al mar o ríos, sin reutilizarse, mientras continua la explotación de los acuíferos.

Teniendo en cuenta que la producción del clúster cerámico consume alrededor de 9,5 hm3, el proyecto REWACER fomenta el uso de aguas residuales tratadas en las EDAR en el sector cerámico, en detrimento del consumo de agua dulce. De este estudio se desprende que fruto de esta sinergia, podría abastecerse la demanda hídrica del 54% de las empresas del clúster cerámico, con un volumen de agua regenerada de 4,82 hm3/año, y un ahorro de 3.566.800 € anuales en el bombeo de agua procedente de acuíferos.

3. Un caso de simbiosis transectorial: LIFE FOUNDRYTILE. El sector cerámico puede también establecer interacciones simbióticas con otros sectores industriales teóricamente alejados, como ocurre con el de la fundición. Así, dada la similitud existente en la composición mineralógica de determinados subproductos de fundición (arenas y fracción fina procedente de la fundición de metales ferrosos) y algunas de las materias primas que se emplean en la fabricación de baldosas cerámicas, es posible establecer sinergias de sustitución entre ambos sectores. Concretamente, en el proyecto LIFE FOUNDRYTILE se abordó la valorización de estos subproductos, demostrándose que su introducción en pequeños porcentajes en las composiciones de baldosas es técnicamente viable y no conlleva un riesgo para la salud. Esto supone, además, una mejora del impacto ambiental para ambos sectores debido, principalmente, a la disminución de la extracción de materias primas en el sector cerámico y a la reducción de depósito en vertedero de los residuos de las fundiciones.

Finalmente, debemos incidir en que el despliegue de la SI requiere de una transformación cultural profunda. Así, debe promoverse la cultura de los beneficios compartidos y de la confianza entre empresas, comúnmente centradas exclusivamente en la rentabilidad, competitividad y confidencialidad. Todo esto, junto con la participación de las autoridades en las inversiones de tecnología e infraestructura necesarias o la normalización de los datos asociados al flujo de residuos, resultarán decisivos para la aplicación de la SI a gran escala.