Una transición de una economía lineal tradicional a una economía circular está ganando control entre los líderes y los responsables políticos como un camino hacia la sostenibilidad. Las economías tradicionales trabajan en el modelo de «disco de uso de uso», que se ve cada vez más desafiado por el concepto de una economía circular. Este enfoque tiene como objetivo maximizar el uso de materiales y mantener el valor intrínseco de los productos durante su ciclo de vida.
Ana Inés Torres, maestra universitaria de ingeniería química de la Universidad Carnegie Mellon, está a la vanguardia de la investigación de marcos sistemáticos de decisiones para ayudar a las organizaciones a ayudar a esta transición con una ambigüedad reducida. «En una economía circular, el objetivo es usar la mayor cantidad de productos posible en primera instancia y luego recuperar el producto o sus componentes en diferentes facetas de la cadena de suministro al final de su vida», explica Torres.
Torres y su equipo de investigación han desarrollado modelos matemáticos para diseñar sistemas más efectivos que respalden las economías circulares. Las publicaciones recientes se han centrado en crear marcos que se aplican a la cadena de suministro de polietileneftalato (PET) en los Estados Unidos. PET consta de uno de los plásticos más utilizados de la nación, a menudo que se encuentran en botellas de agua, embalaje y textiles. Aunque es reciclable, una parte significativa termina en los vertederos, lo que enfatiza una posibilidad sustancial de mejorar la circularidad.
Publicado en su artículo en Computers & Chemical Engineering, Torres y Ph.D. El estudiante Abdulhakeem Ahmed propone un marco que optimiza las redes de economía circulares mediante la evaluación de múltiples criterios, como costos, emisiones de gases de efecto invernadero y consumo de materia prima. Sus hallazgos indican que establecer una cadena de suministro de una economía circular es más financieramente más viable y más amigable con el medio ambiente desde el principio en comparación con el cumplimiento de un modelo de economía lineal.
A través de un análisis technoeconómico que contrasta una economía totalmente circular para PET para PET con el modelo lineal tradicional, investigaron rutas potenciales para la producción, uso, eliminación y reciclaje de PET. Identificaron que una mezcla de reciclaje mecánico y químico ofrece el mejor equilibrio entre consideraciones económicas y reducciones de emisiones, mientras que el reciclaje químico se destaca como la opción óptima para mejorar la circularidad.
Ahmed señala que las soluciones de circularidad efectivas requieren consenso entre varios interesados. «Lo que puede ser óptimo para un sistema central puede no ser ideal para cada actor individual», sugiere, lo que subraya la complejidad de la economía circular.
El grupo de investigación también se centra en el análisis del sistema a nivel de acción individual. En otro estudio publicado en Industrial & Engineering Chemistry Research, Torres y Ph.D. El estudiante Daniel Pert utilizó un enfoque sistemático para crear un marco modular para modelar redes de economía circular. Este marco incluye cinco actores importantes (fabricantes, consumidores, instalaciones de reparación de materiales, instalaciones de reciclaje y tierra) para formular una red de cadena de suministro circular estándar.
Su trabajo tiene la intención de aclarar cómo las acciones de un actor pueden influir en la operación de los participantes de electricidad y eléctrica en la cadena de suministro. Al contratar un marco de modelado dinámico, los investigadores pueden comprender mejor cómo las variaciones en el tiempo pueden influir en los resultados a largo plazo, una mejora significativa en comparación con los modelos estables tradicionales.
Estudios de casos en los que se comparan varias iniciativas de economía circular para las mascotas para el uso único y el envasado reutilizable de la capa de mascotas, parece que las iniciativas diseñadas para retrasar el bucle, como los productos de reutilización, pueden mejorar significativamente la circularidad y minimizar los efectos ambientales en comparación con las estrategias.
Las ideas del Grupo de Investigación de Torres pueden guiar a las industrias y los responsables políticos para identificar rutas efectivas para implementar cadenas de suministro circulares. Además, sus metodologías son prometedoras para abordar otros desafíos críticos, como la recuperación de elementos de tierras raras, subrayan la amplia aplicabilidad de su investigación.
