Conferencia presentada dentro de las Jornadas de Innovación en Investigación y Posgrado 2015. Universidad de Guadalajara.

1. EnvasesSustentables
Avances en

2. CA381
Cuerpo académico
Nuevas tecnologías para el diseño
Diseño industrial y manufactura asistida por computadora
Nuevos materiales y sistemas de manufactura
Diseño para la sustentabilidad
Análisis de tendencias en el diseño y desarrollo de productos
Tecnologías tradicionales de manufactura de productos
Optimización de procesos tecnológicos tradicionales
Sustentabilidad en lo procesos tecnológicos tradicionales
Desarrollo de infraestructura para los procesos tecnológicos tradicionales
Desarrollo de tecnologías alternativas
Envase y embalaje
Innovación tecnológica para el diseño

3. Equipo
Alberto
Rosa
Francisco
González Madariaga
Jaime F
Gómez
Enrique
Herrera
Héctor
Flores Magón
Mario
Orozco

4. EnvaseSustentable

5. El envase es el medio de diseño que tiene el mayor impacto y
crecimiento global, y toca a millones de consumidores cada día en
el planeta.
Juega un rol vital en la protección, distribución y comunicación de
cada producto y servicio que consumimos.
El envase presenta un enorme impacto ambiental, y el diseño del
mismo juega un rol crítico y de responsabilidad de cara a los
recursos y sustentabilidad del planeta y su futuro.

6. Sólo para recordar...

7. 1. Protección
La función primaria y esencial es contener y
proteger al producto.
Quizá las “carteras” de huevo fabricadas con
pulpa de papel moldeada sean el mejor ejemplo
de un envase funcional.

8. 2. Transporte
Además de proteger, el envase debe ayudar al
transporte, distribución y almacenaje del
producto.

9. 3. Comunicación
Debe de describir su contenido,
propiedades, mercado,
beneficios, etc, etc....

11. Un problema de
percepción...

17. ?Cómo es un
envase sustentable

18. 1. Es benéfico, seguro y saludable para los individuos y sus
comunidades a lo largo de su ciclo de vida
2. Cumple con los criterios de mercado, costo y desempeño
3. Es fabricado, transportado y debidamente reciclado utilizando
energía renovable
4. Maximiza el uso de materiales renovables y reciclables
5. Es manufacturado usando procesos tecnologías limpias
6. Está fabricado de materiales seguros en todos los posibles
escenarios del fin de ciclo de vida
7. Está físicamente diseñado para optimizar materiales y energía
8. Es efectivamente reciclado y utilizado en ciclos biológicos o
industriales de la cuna a la cuna (cradle-to-cradle)

19. 65% Diseño para reciclaje o utilización del material reciclado
57% Reducción del peso del envase
41% Materiales renovables o bio-materiales
25% Materiales compostables
Hacia donde se dirige la investigación
en envase sustentable

20. Análisis del ciclo de vida (LCA)
The materials life cycle
CHAPTER
CONTENTS
3.1 Introduction and
synopsis
3.2 The material life
cycle
3.3 Life-cycle
assessment: details
and difficulties
3.4 Streamlined LCA
3.5 The strategy
for eco-selection of
materials
3.6 Summary and
conclusion
3.7 Further reading
3.8 Appendix:
software for LCA
3.9 Exercises
3.1 Introduction and synopsis
Material
Manufacture
Use
Disposal
Resources
Manufactura
UsoMaterial
Disposición
Recursos

21. Material
production
Product
manufacture
Product
use
Product
disposal
Natural
resources
CO2, NOx, SOx
Particulates
Toxic waste
Low grade heat
Emissions
Energy
Feedstocks
Transport
FIGURE 3.1 The material life cycle. Ore and feedstock are mined and processed to yield a mate-
rial. This material is manufactured into a product that is used, and at the end of its life, it is discarded,
recycled, or, less commonly, refurbished and reused. Energy and materials are consumed in each
The material lif
Recursos
Materia prima
Transporte
Energía
Producción de
Materiales
Manufactura de
productos
Uso de los
productos
Disposición
final
CO2 NOx SOx
Partículas
Basura tóxica
Calor
Emisiones
Recursos
naturales

22. ?Vidrio PE PET Aluminio Acero
Cuál de estos envases tendrá
menor gasto energético

23. lacquers.
Embodiedenergy(MJ/kg)
100
Energy/unitvol(MJ/liter)
10
0
200
50
150
0
2
4
6
8
PE
PET
Steel
Glass
Aluminum
PE
PET
Steel
Glass
Aluminum
Energy per kg
Energy per liter
2 Top: the embodied energy of the bottle materials. Bottom: the material energy per
ntained.
EEnergy/unitvol(MJ/liter)
10
0
50
0
2
4
6
8
Gla
PE
PET
Steel
Glass
Aluminum
Energy per liter
FIGURE 9.2 Top: the embodied energy of the bottle materials. Bottom: the mater
liter of fluid contained.
Table 9.1 Design requirements for drink containers
Function Drink container
Constraints Must be immune to corrosion in the drin
Must be easy and fast to shape
Must be recyclable
Objective Minimize embodied energy per unit cap
Free variables Choice of material
Energía por kg Energía por lt
Aluminio
Aluminio
Vidrio
Acero
Vidrio
Acero
Energía/unidaddevolumen(MJ/lt)
Gastoenergético(MJ/kg)
Tipo de contenedor
Botella PET 400 ml
Botella PE 1 lt
Botella vidrio 750 ml
Lata Al 440 ml
Lata acero 440 ml
Material
PET
PE HD
Vidrio de soda
Al serie 5000
Acero plano
Masa, gms
25
38
325
20
45
Gasto energético
MJ/kg
84
81
15.5
208
32
Energía/litro
MJ/lt
5.3
3.8
6.7
9.5
3.3

24. Hipócritas!!

27. 1973

29. Biopol®
PHB (Polihidroxibutirato)
Costoso
No resiste impactos
Baja resistencia a
ácidos y bases

33. Mas o menos la cuenta sale así...

38. Y que se está
haciendo...
(de verdad)

39. Diseño para reciclaje o utilización del
material reciclado
Materiales renovables o
bio-materiales
Reducción del peso del envase
Materiales compostables

55. PLA
ácido poliláctico

62. Samsung Reclaim (2010)

69. pasos para
diseñar
envases
sustentables10

70. 1. Utilizar una
herramienta de
análisis de ciclo de vida
(Life Cycle Assessment)

75. Tools: Compass
Packaging Attributes
•Recycled vs. Virgin Content
•Percent of Source
Certified Material
•Solid Waste
•Material Health
Life Cycle Phases
•Material Manufacture
•Conversion
•Distribution
•End of Life
Life Cycle Metrics
CONSUMPTION METRICS
Fossil Fuel
•Water
•Mineral
•Biotic Resource
Emission Metrics
•Greenhouse Gas
•Clean Production:
Human Impacts
Clean Production:
Aquatic Toxicity
•Eutrophication
0.00E+00 1.00E+01 2.00E+01 3.00E+01 4.00E+01 5.00E+01 6.00E+01 7.00E+01
Bag x20.0
Fresh Step Pail x21.0
GHG (kg C02 Equiv) Manufacture GHG (kg C02 Equiv) Conversion GHG (kg C02 Equiv) Distribution GHG (kg C02 Equiv) End oflife
Fossil Fuel Consumption (MJ-equiv)
0.00E+00 2.00E+02 4.00E+02 6.00E+02 8.00E+02 1.00E+03 1.20E+03 1.40E+03 1.60E+03 1.80E+03 2.00E+03
Bag x20.0
Fresh Step Pail x21.0
FFC (MJ equiv)Manufacture FFC (MJ equiv) Conversion FFC (MJ equiv)Distribution FFC (MJ equiv) End oflife
GHG Emission (kg C02-Equiv)
0.00E+00 5.00E 02 1.00E 01 1.50E 01 2.00E 01 2.50E 01 3.00E 01 3.50E 01 4.00E 01
Bag x20.0
Fresh Step Pail x21.0
CP: AT (CTUe) Manufacture CP: AT (CTUe) Conversion CP: AT (CTUe) Distribution CP: AT (CTUe) End of life
CP: Aquatic Toxicity (CTUe)
Eutrophication (kg P04-Equiv)
0.00E+00 1.00E 02 2.00E 02 3.00E 02 4.00E 02 5.00E 02 6.00E 02 7.00E 02 8.00E 02 9.00E 02
Bag x20.0
Fresh Step Pail x21.0
Eutr (kg P04 Equiv) Manufacture Eutr (kg P04 Equiv) Conversion Eutr (kg P04 Equiv) Distribution Eutr (kg P04 Equiv) End of life

76. 2. Evaluar cada componente
del envase/embalaje
31% menos resina
15% menos de peso

77. Ahorro 208 Tons.cartón/año = 1,440 árboles = 149,500 kgs/CO2

78. 3. Considerar nuevas alternativas para la distribución

79. Nested Pack ©

80. 4. Buscar oportunidades para hacer re-usable el envase
(donde tenga sentido hacerlo)

82. Porcentaje de envase recuperado en EEUU por material (2011)

83. 5. Considerar cambios al producto

84. 6. En medida de lo posible, diseñar para el reciclaje

85. 7. Usar estrategias de
envasado que mejoren el
consumo de los productos

88. 8. Analiza de donde provienen los
materiales de envasado

89. 9. Evaluar el sistema de distribución
para detectar oportunidades de
ahorro de espacio
packnomics

90. 10. Considerar el uso de nuevos
materiales para el envasado
HDPE con azúcar,
para 2020 el 25% de todos
sus envases serán reciclables

91. Conclusión...

94. Fin