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2° medio · Tecnología
El proyecto tecnológico · Productos, materiales y fabricación

El ciclo de vida de un producto

Josefa compró en una tienda de Providencia, en Santiago, una polera de algodón en $\$7.990$. Cuando la tiró a la basura pensó: «ya se acabó». Pero esa polera necesitó agua para regar el algodón, energía para hilarla y teñirla, un camión para llevarla hasta la ciudad y muchos lavados en casa. ¿Dónde se queda realmente el daño al entorno? ¿Y qué podría cambiar Josefa, o quien diseñó la polera, para reducirlo? Eso lo vamos a averiguar en este apartado.

Las etapas del ciclo de vida

Todo producto tiene una «biografía». Se llama ciclo de vida al recorrido completo que sigue desde que se obtiene su materia prima hasta que se desecha o se aprovecha de nuevo.

Este apartado es parte del proyecto tecnológico: cuando diseñas una solución, debes considerar su impacto en todas las etapas como una restricción y condición de diseño.

Diagrama circular con las cinco etapas del ciclo de vida (materias primas, fabricación, transporte, uso y fin de vida) unidas por flechas en sentido horario, con un retorno de reciclaje desde el fin de vida hacia las materias primas. materias primas fabricación transporte y distrib. uso fin de vida reciclaje

Ejemplo con la polera de Josefa:

Etapa ¿Qué pasa?
Materias primas Se cultiva y se cosecha el algodón (riego, fertilizantes).
Fabricación Se hila, se teje, se tiñe y se cose en un taller.
Transporte Camiones llevan las poleras a bodegas y tiendas.
Uso Josefa la lava y la seca cientos de veces.
Fin de vida La regala, la convierte en trapo, la recicla o va a la basura y al relleno sanitario.
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Enumera las fases del ciclo de vida de un producto y describe cada una con el ejemplo de una camiseta de algodón.

Enumera las fases del ciclo de vida de un producto y describe cada una con el ejemplo de una camiseta de algodón.

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Ordena las etapas del ciclo de vida de un lápiz de madera y describe con una frase qué ocurre en la primera y en la última.

Ordena las etapas del ciclo de vida de un lápiz de madera y describe con una frase qué ocurre en la primera y en la última.

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La figura muestra el ciclo de vida de un producto con una etapa tapada. Indica qué etapa falta y describe qué ocurre en ella.

La figura muestra el ciclo de vida de un producto con una etapa tapada. Indica qué etapa falta y describe qué ocurre en ella.

reciclaje Materias primas Fabricación ? Uso Fin de vida
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El análisis de ciclo de vida (ACV)

Para saber dónde está el problema de un producto hay que mirar todas sus etapas, no solo la que vemos. Eso hace el análisis de ciclo de vida (ACV).

En el colegio lo haremos de forma cualitativa: describimos cada etapa y marcamos cuál pesa más. Un ACV profesional mide con números, pero la idea es la misma.

Una tabla sencilla basta para empezar:

Etapa Qué entra (energía, agua, materiales) Qué sale (residuos, emisiones) Impacto: ¿alto, medio, bajo?
Materias primas
Fabricación
Transporte
Uso
Fin de vida

El ACV sirve para decidir qué cambiar: si la fabricación es la etapa más pesada, de nada sirve ahorrar en el empaque. Primero se localiza la etapa crítica y luego se implementa una alternativa para esa etapa.

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Explica qué es el análisis de ciclo de vida (ACV) y qué preguntas intenta responder sobre un producto.

Explica qué es el análisis de ciclo de vida (ACV) y qué preguntas intenta responder sobre un producto.

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Explica con un ejemplo por qué «tirar algo a la basura» no es el final real de su ciclo de vida.

Explica con un ejemplo por qué «tirar algo a la basura» no es el final real de su ciclo de vida.

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¿Dónde se concentra el impacto?

No todos los productos pesan igual en todas las etapas. Compara un celular con un auto.

Comparación del impacto de un celular y un auto: en el celular pesa sobre todo la fabricación y en el auto pesa sobre todo el uso, por el combustible. celular fabricación uso auto fabricación uso (bencina) Celular: pesa la fabricación (minerales y componentes). Auto: pesa el uso (combustible durante años).
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Explica qué es la huella de carbono de un producto: qué mide y en qué fases de su ciclo de vida se genera principalmente.

Explica qué es la huella de carbono de un producto: qué mide y en qué fases de su ciclo de vida se genera principalmente.

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Practica★☆☆Sin empezar
Pon un ejemplo de producto cuyo mayor impacto ambiental está en la fase de uso y otro cuyo mayor impacto está en la fabricación, y justifica ambas elecciones.

Pon un ejemplo de producto cuyo mayor impacto ambiental está en la fase de uso y otro cuyo mayor impacto está en la fabricación, y justifica ambas elecciones.

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Practica★★☆Sin empezar
En muchos aparatos electrónicos, una parte importante del impacto ambiental ocurre antes de que los compres. Explica a qué fases del ciclo de vida se refiere esta idea y…

En muchos aparatos electrónicos, una parte importante del impacto ambiental ocurre antes de que los compres. Explica a qué fases del ciclo de vida se refiere esta idea y razona por qué.

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Comparar dos ciclos de vida

El ACV se usa sobre todo para comparar. Para hacerlo bien, recorre las dos listas etapa por etapa y busca dónde se diferencian más.

Ejemplo: botella de vidrio retornable (la de la bebida que devuelves en el almacén del barrio) frente a botella de PET de un solo uso.

Etapa Vidrio retornable PET de un solo uso
Materias primas Arena y energía, pero se usa una vez para muchos viajes Petróleo, en cada botella
Fabricación Hornos muy calientes (mucha energía) Menos energía por botella, pero se fabrican muchas
Transporte Pesa más; regresa vacía a la planta Ligera; no regresa
Uso Se rellena y se lava muchas veces (agua y jabón) Una sola vez
Fin de vida Se funde o se sigue reutilizando Se tira, recicla o contamina

La diferencia mayor está en cuántas veces se usa cada envase. El vidrio carga con un gran impacto de fabricación, pero lo reparte entre muchos viajes.

Esa es la idea clave para comparar con justicia: una opción que parece peor en una etapa puede ser mejor en total si dura más o se usa más veces, porque su impacto de fabricación se reparte entre más usos. Y al revés: un producto «amigable» que se desecha tras un solo uso carga con todo su impacto de golpe.

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Compara el ciclo de vida de una botella de vidrio retornable con el de una botella de plástico de un solo uso: indica en qué fases se diferencian más y por qué.

Compara el ciclo de vida de una botella de vidrio retornable con el de una botella de plástico de un solo uso: indica en qué fases se diferencian más y por qué.

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Compara el ciclo de vida de un libro de papel con el de un libro electrónico (lector incluido): en qué fases concentra el impacto cada uno y de qué depende que salga…

Compara el ciclo de vida de un libro de papel con el de un libro electrónico (lector incluido): en qué fases concentra el impacto cada uno y de qué depende que salga mejor uno u otro.

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Practica★★☆Sin empezar
Un pantalón vaquero necesita muchísima agua a lo largo de su vida. Localiza en qué fases de su ciclo de vida interviene el agua y propón dos medidas concretas para…

Un pantalón vaquero necesita muchísima agua a lo largo de su vida. Localiza en qué fases de su ciclo de vida interviene el agua y propón dos medidas concretas para reducir ese consumo.

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Implementar alternativas: ¿qué cambiar en cada etapa?

Si el ACV muestra dónde está el daño, lo siguiente es cambiar algo en esa etapa. A eso se le llama ecodiseño: diseñar pensando en todo el ciclo de vida, una forma de buscar la sustentabilidad. Para elegir entre dos alternativas, compara con argumentos a favor y en contra: cuánto dura cada una, si se puede reciclar, cuánto cuesta y qué impacto tiene en cada etapa.

Etapa Decisión de ecodiseño (ejemplo: una botella)
Materias primas Usar PET reciclado o vidrio en lugar de material virgen
Fabricación Usar menos material, producir con energía renovable
Transporte Fabricar cerca del lugar de consumo, envases ligeros y apilables
Uso Que sea reutilizable, fácil de lavar y que dure años
Fin de vida Un solo material, sin etiquetas pegadas, fácil de reciclar

Cada acción actúa sobre una etapa. Por ejemplo, usar bolsas reutilizables actúa en el uso; diseñar con menos material, en las materias primas y la fabricación; separar residuos, en el fin de vida; reparar, en el uso (y evita un nuevo ciclo completo).

Un mueble de segunda mano (por ejemplo, el de una venta de garaje o una plataforma de compraventa) empieza «otra vida»: no se extraen materias primas, no se fabrica, no se gasta energía en un nuevo producto y se retrasa su paso al relleno sanitario.

Practica★☆☆Sin empezar
Clasifica estas acciones según la fase del ciclo de vida sobre la que actúan: (a) usar bolsas reutilizables, (b) diseñar el producto con menos material, (c) separar los…

Clasifica estas acciones según la fase del ciclo de vida sobre la que actúan: (a) usar bolsas reutilizables, (b) diseñar el producto con menos material, (c) separar los residuos correctamente, (d) reparar en vez de comprar nuevo.

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Practica★★☆Sin empezar
Explica qué es el ecodiseño mirando al ciclo de vida completo: nombra una decisión de diseño que mejore cada fase (materiales, fabricación, transporte, uso y fin de…

Explica qué es el ecodiseño mirando al ciclo de vida completo: nombra una decisión de diseño que mejore cada fase (materiales, fabricación, transporte, uso y fin de vida) de una botella.

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De la cuna a la tumba y de la cuna a la cuna

Comparación entre el modelo lineal de la cuna a la tumba, que acaba en un relleno sanitario, y el modelo circular de la cuna a la cuna, donde el producto usado regresa como materia prima. De la cuna a la tumba materia producto relleno sanitario De la cuna a la cuna producto regresa como materia prima

Ejemplos: una botella de PET de un solo uso va de la cuna a la tumba. Una botella de vidrio retornable, que se lava y se vuelve a llenar, o una caja de cartón que se convierte en pulpa para hacer cajas nuevas, siguen un modelo de la cuna a la cuna.

Practica★★☆Sin empezar
Explica la diferencia entre un ciclo de vida «de la cuna a la tumba» y uno «de la cuna a la cuna», y pon un ejemplo de producto para cada modelo.

Explica la diferencia entre un ciclo de vida «de la cuna a la tumba» y uno «de la cuna a la cuna», y pon un ejemplo de producto para cada modelo.

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Practica★★☆Sin empezar
Un mueble comprado de segunda mano empieza «otra vida». Analiza cómo cambia su ciclo de vida frente a comprarlo nuevo y qué impactos se evitan.

Un mueble comprado de segunda mano empieza «otra vida». Analiza cómo cambia su ciclo de vida frente a comprarlo nuevo y qué impactos se evitan.

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Impacto por uso: ¿cuál sale mejor?

Aquí usarás cálculos sencillos con datos dados para comparar las cifras de un ACV.

Para comparar con números usamos el impacto por uso.

También cuenta la vida útil: una bolsa de papel que se usa 1,5 veces y una de plástico que se usa 3 veces no se comparan con la huella «por bolsa», sino por uso. Divide cada cifra entre el número de usos y compara. Por ejemplo, 0,09 kg CO₂-eq entre 1,5 usos son 0,06 kg por uso; 0,03 kg entre 3 usos son 0,01 kg por uso. Aplica lo mismo al agua y a otros indicadores, y mira además qué pasa con el fin de vida.

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Un supermercado afirma: «Nuestras nuevas bolsas de papel kraft son 100 % ecológicas frente a las de plástico». Para verificarlo, te facilitan este extracto simplificado…

Un supermercado afirma: «Nuestras nuevas bolsas de papel kraft son 100 % ecológicas frente a las de plástico». Para verificarlo, te facilitan este extracto simplificado de un Análisis de Ciclo de Vida (por bolsa):

  • Bolsa de papel: Huella de carbono: 0,09 kg CO₂-eq; Consumo de agua: 3,8 L; Vida media estimada: 1,5 usos; Fin de vida: 80 % reciclada o compostada.

  • Bolsa de plástico (HDPE): Huella de carbono: 0,03 kg CO₂-eq; Consumo de agua: 0,2 L; Vida media estimada: 3 usos; Fin de vida: 20 % reciclada, 80 % vertedero/dispersión ambiental.

  1. a) Rebate la afirmación publicitaria calculando las emisiones de CO₂ y el consumo hídrico por cada 100 compras usando una y otra opción.
  2. b) Justifica qué dilema ambiental plantea la elección entre ambas: ¿en qué fases del ciclo de vida es más perjudicial el papel y en cuál es claramente peor el plástico?
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Balance completo: sumar etapas y dividir entre la vida útil

Aquí sumarás los datos de todas las etapas para hacer un balance con cifras.

Cuando hay datos de todas las etapas, se suman y se reparte el resultado entre los años (o usos) de vida útil.

Un valor negativo es un crédito ambiental: el reciclaje evita extraer material nuevo y por eso «resta». Cuida que las unidades sean las mismas antes de sumar.

Cuando hay varios criterios (carbono, agua, energía de lavado), se calcula cada uno por separado. Compara si un solo vaso reutilizable de 600 lavados compensa: se suma su fabricación más $600$ lavados y se divide entre 600 usos, como en el ejemplo de la taza. Y revisa el fin de vida real: un vaso «compostable» de PLA solo se composta si existe una planta de compostaje industrial cerca. Si no la hay, termina en el relleno sanitario como cualquier otro residuo.

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Compara una botella reutilizable que dura dos años con usar botellas de un solo uso durante ese tiempo (unas 500 por persona y año). Razona qué variables deciden cuál es…

Compara una botella reutilizable que dura dos años con usar botellas de un solo uso durante ese tiempo (unas 500 por persona y año). Razona qué variables deciden cuál es mejor opción y en qué fases del ciclo de vida se juega la comparación.

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Obsolescencia: vidas útiles más cortas

Ambas acortan la fase de uso y adelantan el fin de vida: se compra más seguido y se generan más residuos, entre ellos los RAEE (residuos de aparatos eléctricos y electrónicos). Como el impacto de fabricación se repite, el impacto por año sube.

Para alargar la vida útil se diseña con:

  • Uniones mecánicas (tornillos estándar, cierres de presión) en lugar de pegamento o soldadura permanente.

  • Piezas accesibles y reemplazables (batería que se cambia sin herramientas especiales).

  • Software que no bloquea el aparato y actualizaciones que no lo vuelven lento.

  • Manuales y repuestos disponibles, y talleres de reparación comunitarios.

  • Garantía legal y servicio técnico: la Ley del Consumidor y el SERNAC protegen tu derecho a reclamar si un producto falla antes de lo razonable.

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Una marca de teléfonos inteligentes lanza anualmente un terminal con el mismo chasis, pantalla y procesador que el anterior, pero alterando la paleta de colores, la…

Una marca de teléfonos inteligentes lanza anualmente un terminal con el mismo chasis, pantalla y procesador que el anterior, pero alterando la paleta de colores, la disposición geométrica de las lentes de la cámara e introduciendo avisos continuos en la pantalla sobre la «antigüedad» de la batería cuando esta baja del 90 % de su salud.

  1. a) Diferencia la «obsolescencia percibida» de la «obsolescencia funcional/programada» en este caso concreto y razona cómo influyen ambas en la tasa de rotación del producto y en la generación de RAEE.
  2. b) Como futuro ingeniero/a de diseño, propón dos soluciones de diseño técnico y estético (por ejemplo, carcasas modulares o personalizables) y una medida de consumo o regulación europea que frenen este fenómeno.
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Cerrar el ciclo: reutilizar y diseñar para desarmar

Una economía circular (el nombre usual de «de la cuna a la cuna») intenta que los materiales no lleguen a la tumba. Lo que viste antes se junta así:

  1. Reutilizar el producto entero (botellas retornables, ropa de segunda mano).

  2. Reparar y mantener.

  3. Reciclar los materiales cuando ya no hay otra opción.

El reciclaje no evita por completo el impacto, porque necesita recolección, transporte y energía de fundición, y el material pierde calidad con cada vuelta. Un sistema de depósito y retorno (el envase retornable que devuelves a la tienda y por el que te reconocen un depósito) evita gran parte de esos pasos: el envase se lava y se rellena en lugar de fundirse.

Para que un objeto cierre su ciclo, hay que diseñarlo para desarmarlo:

Mejor elegir Mejor evitar
Tornillos y tuercas estándar Soldaduras permanentes en piezas de materiales distintos
Ensambles a presión o por ranuras Remaches ciegos
Piezas de un solo material Pegamentos y colas de contacto
Etiquetas que indican el material Mezclas que no se pueden separar

Así, una silla escolar se puede desarmar en minutos con un destornillador y cada pieza sigue su propia ruta: el acero a refundición, el plástico a trituración y moldeo, y los tornillos a reutilizarse en otra silla.

Un caso especial son los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE): celulares, computadores y cargadores contienen metales y sustancias peligrosas, así que no van a la basura común sino a un punto limpio o a programas de reacondicionamiento. La Ley REP (Ley 20.920) hace responsables a los productores de organizar la recolección y el reciclaje de aparatos eléctricos y electrónicos, envases, neumáticos, pilas y baterías, y aceites. Argumenta a favor y en contra: reciclar los RAEE recupera metales y evita contaminación, pero requiere recolección y energía; reparar y reutilizar evita más impacto.

Vuelve al principio: la polera de Josefa no termina en la basura. Si se hubiera usado más tiempo, reparado o regalado, o hecho con algodón reciclado, el ciclo se habría cerrado mejor. El daño estaba repartido en todas las etapas, y cada una ofrecía una alternativa.

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Una ciudad debate dos opciones presupuestarias de 2 millones de pesos para gestionar sus residuos de envases: Opción A: Automatizar la planta de reciclaje para aumentar…

Una ciudad debate dos opciones presupuestarias de 2 millones de pesos para gestionar sus residuos de envases:

  • Opción A: Automatizar la planta de reciclaje para aumentar la separación de plásticos de un solo uso.

  • Opción B: Implantar un Sistema de Depósito, Devolución y Retorno (SDDR) de envases estandarizados de vidrio y plástico reutilizables para el comercio local.

  1. a) Apoyándote en las etapas del ciclo de vida (extracción de materias primas, energía de fundición/reciclaje y degradación del material en cada ciclo), justifica por qué el reciclaje (Opción A) no evita el consumo intensivo de recursos frente a la reutilización (Opción B).
  2. b) Identifica qué nueva etapa logística e higiénica debe incorporarse en el ciclo de vida de los envases de la Opción B para que el sistema funcione de forma segura y eficiente.
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Resumen

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