Evaluación de los impactos ambientales mediante el análisis de ciclo de vida en la producción de joyería de plata en un taller artesanal de Chosica - Lima

Abstract

La presente investigación tiene la finalidad de evaluar los impactos ambientales generados por la producción de joyería en un taller artesanal de Chosica mediante la metodología de análisis de ciclo de vida ambiental; para eso se establecieron los siguientes objetivos: I) Identificar los procesos que generan mayores impactos ambientales durante el ciclo de vida de la fabricación de joyería convencional; II) evaluar los impactos ambientales durante el proceso de manufactura de joyería mediante los escenarios de producción mediante el método de “cera perdida“ y la joyería hecha a mano; y III) proponer mejoras en el desempeño ambiental en la producción de joyería. Los dos tipos de procesos son comparados, según varias características en común que es el peso y forma similar, debido a que la joyería tiene funciones subjetivas, según cada persona. En ese sentido la unidad funcional es “Dije de plata de ley 950 en forma de corazón de magnitudes establecidas (largo 3 cm y ancho 2 cm), un peso de 2.7 g. y una durabilidad de 20 años“; sin embargo, las medidas de consumo calculadas se realizarán en función a 370 unidades de dije, que equivale a 1 Kg de joyería. En ese sentido la unidad utilizada será de “unidad/kg. Los límites del sistema comprenden la mayoría de las etapas del ciclo de vida, incluyendo el reciclaje y la disposición final; sin embargo, no comprende la etapa de venta al por menor y el uso, debido a que el taller de producción no tiene influencia en esa etapa. Los equipos y los procesos técnicos usados para la fabricación de joyería en ambos procesos, representan la tecnología usada actualmente por el taller y sus proveedores, asimismo representa el proceso de producción de la mayoría de talleres artesanales de joyería del país. El taller de producción es el principal proveedor de base de datos usados en el modelamiento del sistema de producto realizado. Sin embargo, también se han usado bases de datos genéricas para los procesos primarios y algunos procesos en donde no se encontró base de datos por los proveedores. Los resultados muestran que el proceso “Hecho a Mano“ tiene los menores impactos ambientales en 13 categorías de impacto, mientras que el proceso “Vaciado“ tiene menores impactos ambientales en 5 categorías de impacto; sin embargo, se realizó el Análisis de Monte Cario para evaluar las incertidumbres de los datos y se observó que ninguna de las categorías de impacto, muestra diferencias significativas estadísticamente en los valores de impacto (el 95% del rango de probabilidad se superponen). Por lo tanto, ambos procesos de producción no muestran diferencias significativas en sus impactos ambientales. El principal contribuyente a los impactos ambientales en ambos procesos es el consumo de plata virgen, perteneciente a la etapa de materia prima. La contribución de este material al total de impactos del ciclo de vida para ambos procesos es mayor al 80% en todas las categorías de impacto ambiental. Las demás etapas no son significativas, sin embargo, los otros contribuyentes importantes son el consumo de bronce, el consumo de gas licuado de petróleo y la generación de residuos peligrosos. Se tuvo que realizar una serie de supuestos para poder modelar el sistema de producto, como la consideración de insumos que superen el 5% de la masa total de insumos, exclusión de perdidas en los procesos productivos o la exclusión de emisiones durante la producción. Sin embargo, se encontró_ que ninguno es de importancia para nuestras conclusiones establecidas. El puntaje obtenido en las categorías de impacto es más sensible a la incertidumbre de datos de la cantidad de plata usada y recuperada; y las diferencias en ambos procesos se mantienen sin una diferencia significativa cuando cambiamos el uso de plata virgen por plata reciclada. Finalmente, los resultados muestran que el uso de plata reciclada disminuye los impactos en más del 80% en 13 categorías de impacto ambiental, más del 40% en 4 categorías de impacto ambiental, siendo solo la categoría de eutrofización marina la única que es mayor; debido al uso de ácido nítrico. Por tal motivo se debe considerar el reciclaje de plata cumpliendo con la normativa ambiental existente; y considerando el uso de tecnología que impida la emisión de contaminantes al agua y al aire.

The present research has the purpose of evaluating the environmental impacts generated by the production of jewelry in an artisan workshop in Chosica through the environmental lite cycle analysis methodology; For this, the fallowing objectives were established: I) ldentify the processes that generate the greatest environmental impacts during the life cycle of conventional jewelry manufacturing; II) evaluate the environmental impacts during the jewelry manufacturing process through production scenarios using the “lost wax“ method and handmade jewelry; and III) propose improvements in environmental performance in jewelry production. The two types of processes are compared, according to several characteristics in common, which is similar weight and shape, because jewelry has subjective functions, according to each person. In this sense, the functional unit is a “Heart-shaped 950 sterling silver pendant of established magnitudes (length 3 cm and width 2 cm), weighing 2.7 g. and a durability of 20 years“; however, the calculated consumption measurements will be made based on 370 pendant units, which is equivalent to 1 Kg of jewelry. In this sense, the unit used will be “unit / kg. The system boundaries encompass most stages of the lite cycle, including recycling and final disposal; however, it does not understand the retail and usage stage, because the production shop has no influence on that stage. The equipment and technical processes used for the manufacture of jewelry in both processes represent the technology currently used by the workshop and its suppliers, as well as the production process of the majority of artisanal jewelry workshops in the country. The production workshop is the main provider of databases used in the modeling of the product system carried out. However, generic databases have also been used for primary processes and some processes where no database was found by the suppliers. The results show that the “Handmade“ process has the lowest environmental impacts in 13 impact categories, while the “Lost wax' process has the lowest environmental impacts in 5 impact categories; However, the Monte Carlo Analysis was performed to evaluate the uncertainties of the data and it was observed that none of the impact categories show statistically significant differences in the impact values (95% of the probability range overlaps). Therefore, both production processes do not show significant differences in their environmental impacts. The main contributor to environmental impacts in both processes is the consumption of virgin silver, belonging to the raw material stage. The contribution of this material to the total lite cycle impacts far both processes is greater than 80% in all categories of environmental impact. The other stages are not significant; however, the other important contributors are the consumption of bronze, the consumption of liquefied petroleum gas and the generation of hazardous waste. A series of assumptions had to be made to be able to model the product system, such as the consideration of inputs that exceed 5% of the total mass of inputs, exclusion of losses in production processes or the exclusion of emissions during production. However, none were found to be of relevance to our stated conclusions. The score obtained in the impact categories is more sensitive to the data uncertainty of the amount of silver used and recovered; and the differences in both processes remain without a significant difference when we change the use of virgin silver far recycled silver. Finally, the results show that the use of recycled silver reduces impacts by more than 80% in 13 environmental impact categories, more than 40% in 4 environmental impact categories, with only the marine eutrophication category being the only one that is greater; due to the use of nitric acid. For this reason, silver recycling should be considered in compliance with existing environmental regulations; and considering the use of technology that prevents the emission of pollutants to water and air.