Ejercicios: El ciclo de vida de un producto

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

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

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

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.

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

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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

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

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.

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 la mejor opción y en qué fases del ciclo de vida se juega la comparación.

Una empresa de calzado deportivo quiere rediseñar su modelo estrella para reducir su huella de carbono total. Te presentan dos alternativas técnicas basadas en su ACV:

• Opción A: Suela de caucho vulcanizado y empeine de algodón orgánico cosido. Huella de fabricación baja (4,5 kg CO₂-eq), pero vida útil estimada de 400 km y componentes casi imposibles de separar al final de su vida.

• Opción B: Fabricada íntegramente en un único polímero (TPU monomaterial inyectado). Huella de fabricación mayor (7,0 kg CO₂-eq), pero vida útil de 1000 km y 100 % reciclable mecánicamente por trituración directa.

1. a) Calcula y justifica cuál de las dos opciones genera menor impacto en emisiones de CO₂ por cada 1000 km de uso.
2. b) Explica qué sistema de logística inversa debe implementar la empresa para asegurar que la ventaja teórica de fin de vida de la Opción B se cumpla en la realidad.

Un supermercado afirma: «Nuestras nuevas bolsas de papel kraft son 100 % ecológicas frente a las de plástico». Para verificarlo, te entregan 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 de agua 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?

Un fabricante de audífonos inalámbricos ha soldado la batería de litio directamente a la placa base e integrado un firmware que bloquea el dispositivo tras 400 ciclos de carga, alegando «razones de seguridad».

1. a) Identifica los dos tipos de obsolescencia presentes (programada por hardware y por software) y describe cómo alteran artificialmente las fases de «uso» y «fin de vida» en el ciclo de vida del producto.
2. b) Diseña tres modificaciones técnicas (en las uniones mecánicas, en la accesibilidad de componentes y en el software) para que el producto sea reparable por el usuario y multiplique por tres su durabilidad.

Analiza los siguientes datos simplificados del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) de dos mochilas escolares:

• Mochila estándar (poliéster virgen): Emisiones de extracción y fabricación: 18 kg CO₂-eq; Transporte: 3 kg CO₂-eq; Fin de vida (vertedero, materiales inseparables): 1 kg CO₂-eq. Vida útil: 2 años.

• Mochila ecodiseñada (poliéster reciclado y cierres modulares): Emisiones de extracción y fabricación: 9 kg CO₂-eq; Transporte: 3 kg CO₂-eq; Fin de vida (reciclaje mecánico de piezas separadas): -2 kg CO₂-eq (crédito ambiental). Vida útil: 6 años gracias al recambio de piezas.

1. a) Calcula la huella de carbono anual (kg CO₂-eq/año) de cada mochila y justifica cuál es la fase del ciclo de vida donde el ecodiseño logra el mayor ahorro neto.
2. b) Explica por qué la fase de fin de vida de la mochila ecodiseñada genera un impacto negativo (-2 kg CO₂-eq) y qué condición técnica de diseño es imprescindible para que esto ocurra.

El casino del colegio planea reemplazar los vasos de polipropileno (reutilizables) por vasos desechables de PLA (ácido poliláctico «compostable» derivado del maíz):

• Fabricar y transportar cada vaso de polipropileno emite 0,100 kg CO₂-eq. Cada ciclo de lavado de un vaso reutilizable en lavavajillas industrial consume 0,15 L de agua y 0,015 kWh (0,005 kg CO₂-eq). El vaso soporta 600 lavados antes de retirarse.

• Fabricar y transportar cada vaso de PLA emite 0,030 kg CO₂-eq. En la comuna no existe planta de compostaje industrial a más de 60 °C, por lo que los residuos orgánicos terminan en el relleno sanitario.

1. a) Calcula a partir de cuántos usos el vaso reutilizable resulta más favorable en emisiones de CO₂ que el vaso compostable de un solo uso.
2. b) Predice qué le ocurrirá al vaso de PLA en el relleno sanitario (degradación anaeróbica) y argumenta técnicamente si la decisión del colegio es un avance ambiental o un caso de «greenwashing».

Una marca de celulares 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 (por ejemplo, en el marco de la Ley REP) que frene este fenómeno.

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: Implementar 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.

Se te encarga rediseñar una silla de sala de clases (estructura metálica, asiento y respaldo plásticos) aplicando los principios de la economía circular y el fin de vida («Cradle to Cradle»).

1. a) Especifica qué soluciones de unión mecánica debes elegir y cuáles debes rechazar tajantemente (como soldaduras permanentes en zonas mixtas, remaches ciegos o colas de contacto) para permitir que el desensamblaje se realice en el propio colegio con herramientas estándar en menos de 5 minutos.
2. b) Diseña el esquema del flujo inverso de los materiales: indica la ruta técnica que seguirá cada componente (acero, termoplástico) una vez retirada la silla (reciclaje primario, refabricación o sustitución modular) y cómo se asegura que ningún elemento termine en un vertedero.