Análisis del ciclo de vida de los envases desde su diseño hasta su eliminación en aras de la sostenibilidad

Incluso con una cantidad significativa de residuos de más de 150 millones de toneladas de residuos producidos en EE.UU. cada año sólo en la industria del envasado, la mayoría de las empresas siguen tomando decisiones sobre materiales basándose en el coste y la conveniencia, en lugar de en un análisis científico. Análisis del ciclo de vida de los envases se ha convertido finalmente en la técnica estándar para adquirir conocimientos sobre el efecto medioambiental real, pero sorprendentemente la adopción del método es limitada.

En una reciente encuesta del sector se ha puesto de manifiesto que sólo 34% de los profesionales del envasado han realizado alguna vez el análisis del ciclo de vida de los envases mientras que la presión normativa y la demanda de los consumidores para encontrar soluciones sostenibles son cada vez mayores. Esta concienciación y aplicación suponen tanto una oportunidad como un reto que las empresas progresistas deben aprovechar.

En análisis del ciclo de vida de los envases revisa los impactos ambientales de todo el ciclo del producto, que comprende la extracción de materias primas, la producción, el tránsito, el usuario final y la eliminación final. En contraste con la noción directa de reciclabilidad, la análisis del ciclo de vida de los envases evalúa diversas áreas de impacto, como la huella de carbono, el agua, el uso del suelo y el riesgo potencial de toxicidad.

Comprender la metodología del análisis del ciclo de vida de los envases

El análisis del ciclo de vida de los envases se basa en las normas ISO 14040 e ISO 14044 aceptadas internacionalmente y corresponde a la uniformidad y validez entre los distintos estudios. Los pasos específicos a considerar por la metodología son el estudio de cinco fases que contribuyen de forma diferente al impacto total del contexto medioambiental.

Análisis de más de 200 artículos sobre análisis del ciclo de vida de los envases 2020-2024 revelaron diferencias sustanciales en los impactos específicos de cada fase según el tipo de material, la ubicación regional y la infraestructura de fin de vida. Estas diferencias explican por qué las declaraciones genéricas de sostenibilidad son engañosas tanto para las empresas como para los consumidores.

Qué mide realmente el análisis del ciclo de vida de los envases

Análisis del ciclo de vida de los envases cuantifica los impactos en múltiples categorías:

• Potencial de calentamiento global (kg CO2 equivalente)
• Potencial de acidificación (kg equivalente SO2)
• Potencial de eutrofización (kg equivalente PO4)
• Consumo de agua (litros por unidad funcional)
• Uso del suelo (metros cuadrados por año)
• Agotamiento de los combustibles fósiles (equivalente en MJ)

Este enfoque integral evita el error común de optimizar una categoría de impacto mientras se empeoran inadvertidamente otras.

Las cinco etapas críticas del análisis del ciclo de vida de los envases

Fase 1: Diseño y extracción de materias primas

Según análisis del impacto del ciclo de vida de los envases de cajas de embalaje de cartón, la extracción de materias primas en los envases ocupa el 25-40% de la cifra agregada. La elección de los materiales es uno de los principales factores determinantes del impacto sobre la sostenibilidad, mientras que las empresas a menudo se concentran sólo en los efectos al final del ciclo de vida y no tienen en cuenta los efectos anteriores.

Comparación del impacto de los materiales utilizados (por kg producido):

• PET virgen: 3. 4 kg CO 2 eq, 28 litros de agua
• PET reciclado: 1,8 kg CO2eq, 12 litros de agua
• Aluminio virgen: 8,2 kg CO2eq, 42 litros de agua
• Aluminio reciclado: 0,6 kg CO2eq 8 litros de agua

La información demuestra la razón por la que la selección del material tiene consecuencias críticas en el rendimiento de análisis del ciclo de vida de los envases. Empresas como Bonitopack han reconocido este hecho y han establecido un requisito de selección de materiales que tendrá como primera preferencia el contenido reciclado y las fuentes renovables.

La investigación sobre el análisis del ciclo de vida de los envases conduce al asentamiento de muchos principios de diseño sostenible, como los de optimización del peso ligero, simplificación de materiales y diseño de desmontaje. Sin embargo, estos principios deberán equilibrarse con los requisitos de protección del producto, algo que sigue siendo un inconveniente en la teoría de la sostenibilidad.

Etapa 2: Fabricación y producción

En la mayor parte de los ejemplos de análisis del ciclo de vida de los envasesEn el sector de la automoción, la fabricación representa el 15-25% del impacto global. Las diferencias en la intensidad energética son exorbitantes tanto entre los materiales como entre las tecnologías de proceso, lo que supone enormes oportunidades de optimización para los fabricantes que conozcan esta dinámica.

Necesidades energéticas por proceso:

Los beneficios de análisis del ciclo de vida de los envases puede verse en Bonitopack Los conocimientos adquiridos a través del análisis han permitido mejorar las operaciones de la empresa. Con el ACV dirigiendo sus esfuerzos de eficiencia energética, consiguieron reducir los niveles de emisión de la producción en 31% durante el periodo 2020-2024 sin afectar a los estándares de calidad.

Los principales aspectos de la optimización del análisis del ciclo de vida de los envases de los productos son la reducción de las energías renovables, la incorporación de la recuperación del calor, el reciclaje del agua y la minimización de los flujos de residuos. Sin embargo, estos avances implican una inversión de capital considerable, lo que influye en los plazos de aplicación y en la calidad de los productos. Cálculos del ROI.

Etapa 3: Distribución y transporte

Los estudios realizados en relación con análisis del ciclo de vida de los envases se ven muy afectados por la distancia, la selección del modo de transporte y la relación peso-volumen en lo que se refiere al impacto del transporte. Normalmente, esta fase tendrá una participación del 10-20% en el impacto medioambiental general, pero puede ofrecer algunas de las posibilidades de optimización más rápidas.

En factores de emisión del transporte muestran claramente las escandalosas disparidades entre los modos de transporte:

• Transporte marítimo: 14g CO2/tonelada-km
• Transporte ferroviario: 89 g CO2/tonelada-km
• Transporte por carretera: 164g CO2/ton-km
• Transporte aéreo: 1.358 g CO2/ton-km

Las consideraciones geográficas desempeñan un papel fundamental a la hora de determinar los resultados del análisis del ciclo de vida de los envases. Las estrategias de abastecimiento local pueden implementar los impactos del transporte, aunque el beneficio se perderá en caso de que los proveedores locales utilicen tecnologías de producción menos eficientes o fuentes de energía no renovables.

Estrategia de distribución ofrecida por Bonitopack es un ejemplo de optimización de la logística basada en análisis del ciclo de vida de los envases. Su base de proveedores locales constituye una distancia media de envío un 43% más corta que la norma del sector; sin embargo, esta estrategia exigió un gran esfuerzo de mejora con los proveedores en áreas de desarrollo y garantía de calidad.

Fase 4: Fase de uso por el consumidor

El comportamiento de los consumidores influye mucho en los resultados de análisis del ciclo de vida de los envasesque, en parte, se echa en falta en muchas investigaciones. Un estudio que midió los comportamientos de 2.847 consumidores en seis mercados mostró que existían diferencias significativas en cuanto a los patrones de uso y eliminación de envases.

Factores del impacto en el comportamiento del consumidor:

• Clasificación eficaz del reciclado: +85% de tasa de recuperación de material
• aplicaciones de reutilización de paquetes: Prolongación media de 2,3 veces del ciclo de vida de los envases
• Eliminación prematura: +40% impacto medioambiental total

Los datos sobre el comportamiento empiezan a desempeñar un papel más importante en el análisis del ciclo de vida de los envases, en lugar de jugar a suponer cómo actuará la gente de la mejor manera. Este enfoque pragmático suele aportar claridad sobre cómo los materiales teóricamente mejores no funcionan bien sobre el terreno debido a la falta de comprensión entre los consumidores o a la falta de infraestructura.

El comportamiento de los consumidores puede mejorarse mediante programas educativos, pero su eficacia depende del mercado y de la demografía. Según investigaciones recientes, un etiquetado claro puede elevar las tasas de reciclado adecuado hasta el 78%, en comparación con los 34%, disminuyendo el impacto total del ciclo de vida en 23%.

Etapa 5: Gestión del final de la vida útil

El tratamiento al final de la vida útil suele determinar la clasificación de los materiales en análisis del ciclo de vida de los envases estudios. Sin embargo, la reciclabilidad teórica difiere drásticamente de las tasas de reciclado reales, lo que crea una brecha significativa entre los supuestos del ACV y la realidad.

Impacto del tratamiento al final de la vida

Las limitaciones infraestructurales son el verdadero reto para análisis del ciclo de vida de los envases aplicación. Las empresas pueden elegir material con mejores prestaciones a nivel teórico que no se maneja bien en sus mercados de destino.

Bonitopack ha intentado hacer frente a este reto mediante sus sistemas de recuperación y la afiliación a centros especiales de reciclaje. Aunque estas iniciativas mejoran el rendimiento al final de la vida útil en el mundo real, también tienen el efecto de aumentar la carga de costes y complicar las operaciones.

Aplicación empresarial del análisis del ciclo de vida de los envases

Requisitos de inversión y rentabilidad

La ejecución de la análisis del ciclo de vida de los envases difiere enormemente en alcances y complejidades; costes de aplicación del análisis:

Pequeña y mediana empresa: coste de puesta en marcha de $50.000-125.000 Grandes empresas: programas sustanciales de $200,000-500,000

Las tasas de recuperación de la inversión se sitúan entre 18 y 30 meses, pero esto depende en gran medida de la intención de tomar medidas a raíz de los resultados de la ECV. El ROI medio aumenta a 1,60 dólares gastados por cada uno en el tercer año en las empresas que realizan los cambios recomendados.

Retos comunes de aplicación

El nivel de calidad de los datos en el análisis del ciclo de vida de los envases es problemática en 73% de los proyectos. Los datos relativos a la cadena de suministro ascendente son difíciles de precisar o completar, y sólo pueden analizarse como medias del sector o incluso como datos aproximados que no reflejan la situación de forma realista.

Otro obstáculo viene dado por complejidad metodológica. El análisis del ciclo de vida de los envases requiere muchas opciones técnicas, como los límites de los sistemas, los mecanismos de asignación y los modelos de evaluación del impacto, cada una de las cuales determina en gran medida los resultados. Se trata de decisiones difíciles de tomar para las empresas que carecen de experiencia en ACV.

La cuestión de resistencia organizativa es un factor cuando el análisis en las sucesivas etapas del ciclo de vida del envasado va en contra de las prácticas o preferencias definidas. Esto requiere una gestión del cambio para que sea un éxito.

Panorama normativo y cumplimiento

Análisis del ciclo de vida de los envases apoya cada vez más el cumplimiento de la normativa en todo el mundo. Comprender estos requisitos ayuda a justificar la inversión y evitar sanciones.

Requisitos de la Unión Europea:

• La Directiva de Responsabilidad Ampliada del Productor impone el ACV para el diseño de envases
• La Directiva sobre memorias de sostenibilidad de las empresas exige informar sobre las emisiones de alcance 3
• La Directiva sobre plásticos de un solo uso exige evaluaciones de impacto de las alternativas

Evolución en Estados Unidos:

• El SB 54 de California aplica la EPR con análisis del ciclo de vida de los envases requisitos
• Las Guías Verdes de la Comisión Federal de Comercio exigen que se justifiquen las alegaciones medioambientales
• Varios Estados estudian leyes similares

Plazo de cumplimiento:

• 2025: Obligatoriedad de informar sobre el ámbito 3 de las DSFC de la UE
• 2026: plena aplicación de la ley SB 54 de California
• 2027-2028: legislación federal prevista sobre gestión de envases

Tendencias tecnológicas en el análisis del ciclo de vida de los envases

En una fase del proceso de diseño, inteligencia artificial actualmente es capaz de predecir el análisis del ciclo de vida de los envases con una precisión de 91% La tecnología aumenta la disponibilidad del ACV para las empresas que no disponen de conocimientos especializados.

La calidad de la información en las cadenas de suministro es uno de los problemas que se están resolviendo con integración de blockchain ya que esta tecnología ofrece transparencia y trazabilidad de la información. Los pioneros afirman haber obtenido un aumento del 34% en la precisión de los datos del análisis del ciclo de vida de los envases.

Gemelos digitales permitiría realizar un análisis del ciclo de vida del envase en constante evolución a medida que varían las condiciones, pasando de un análisis fijo del envase a un análisis dinámico del entorno.

Orientaciones futuras

Análisis del ciclo de vida de los envases también ha empezado a alejarse de la evaluación medioambiental para adentrarse en la evaluación completa de la sostenibilidad. En el futuro continuarán los avances en este campo:

Integración de la circularidad: El tercer aspecto es que podría llevarse a cabo un análisis del impacto del ciclo de vida en los envases de nueva generación que incluya cualquier medida de economía circular y efectos medioambientales convencionales.

Evaluación del impacto social: Los nuevos medios de evaluación incluyen la consideración de las prácticas laborales, el impacto en las comunidades y las cuestiones de equidad en la cadena de suministro.

Optimización en tiempo real: Los sistemas de envasado conectados por expertos ofrecerán actualizaciones en tiempo real del análisis del ciclo de vida de los envases y mejoras automáticas de los diseños.