El objetivo del presente proyecto de investigación, es analizar la forma en que los envases y empaques de diferentes ‘plásticos’, en realidad polímeros, han contribuido a incrementar el consumo de energía, el agotamiento de recursos no-renovables y a incrementar la producción de gases de efecto invernadero. En pocas palabras a agravar la sustentabilidad y por lo tanto, el desarrollo sustentable en México. La cantidad de energía consumida, la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero y la utilización de las materias primas esenciales, es decir, gas natural y petróleo, para la producción de tales plásticos actualmente utilizados en envases y empaques, deben compararse contra un escenario que vislumbre la utilización de otros materiales alternativos que substituyan a los polímeros actualmente usados, mejorándolos, para hacerlos más amigables con el entorno y acudiendo a aquellos que sean biodegradables, así como también en productos provenientes de recursos renovables, donde estas substituciones sean posibles. La comparación se llevará a cabo utilizando conceptos termodinámicos, como la exergia en toda la cadena de producción desde las materias primas, petróleo y gas natural, hasta el uso en bolsas utilizadas como empaques, botellas para envases, etc. Así mismo, la investigación contemplará, el ciclo de vida total del producto desde su producción, uso y disposición final. También se calculará el ciclo de vida termodinámico desde la óptica de la exergia y el uso eficiente de la energía. Los tipos de plásticos usados en el empaque y envasado son: Polietileno de baja densidad, Polietileno de alta densidad, Polipropileno, Cloruro de Polivinilo (PVC), Poliestireno, Poliestireno expandido y Terefatalato de Polietileno (PET). Con las mismas herramientas, serán analizados todos aquellos productos que puedan ser substitutos tanto en el empacado, en bebidas enbotelladas (menores o iguales a un litro), etc. Los principios básicos de análisis son: cálculos sobre la cantidad (masa) de productos de un material que rindiera el mismo servicio que otro, en toda la cadena de producción, transporte, uso y disposición y posible reciclaje. Se calcularán las eficiencias exérgicas para la cadena de producción total tanto para lo existente como para los substitutos; la cantidad real utilizada en los procesos de producción, la cantidad de emisiones de efecto invernadero, pero también de óxidos de nitrógeno y metano. También se calculará la energía consumida durante todo el ciclo de vida incluyendo su transporte. Durante su disposición como desperdicio, se evaluarán las posibilidades de reciclamiento, recuperación de energía, utilización y extensión de tierra como basureros a cielo abierto, aunque también la posibilidad de utilizar otros métodos de disposición final incluyendo hornos de desecho.

Resultados esperados y beneficios globales del proyecto: El proyecto tiene por beneficios fundamentales, poner a disposición de la sociedad y de los órganos gubernamentales, legislativo y ejecutivo, políticas energéticas de largo plazo bajo el marco de un desarrollo sustentable, considerando la posibilidad de que los empaques (bolsas individuales) y envases (de usos personal) puedan ser substituídos por otros más eficientes respecto de los recursos naturales utilizados así como de la energía consumida a través de todo su ciclo de vida. El uso indiscriminado y contaminante de las bolsas de uso individual elaboradas con Polietileno de alta densidad y de baja densidad (principalmente), atenta contra el ambiente desde el incio de su cadena productiva hasta su uso y desecho o disposición, por lo que es necesario al menos substituirlas por materiales que sean biodegradables o bien substituirlas por bolsas de una vida de mucha mayor duración durante su ciclo de vida integral: manufactura, uso y disposición final y/o reciclamiento. En el caso de la botellas individuales que contienen agua para consumo humano, son también altamente contaminantes durante su ciclo de vida y en el momento de su uso son de un muy pequeño período (apenas unas cuantas horas) para descharse luego con un nivel de reciclamiento muy bajo y con extraordinario costo del agua bebible para consumo humano (al menos $10/litro). Por lo tanto, la posible implantación de los resultados de este proyecto en las políticas energéticas debe llevar, a través de cambios tecnológicos, económicos y sociales a un reordenamiento del consumo y producción de los productos estudiados por este proyecto, haciendo un uso eficiente de la energía y de los recursos no renovables. Todo ello llevará a crear una conciencia para adoptar medidas dentro la política energética y ambiental en estrecho vínculo con la sociedad civil y las empresas oferentes de estos productos, para asegurar el desarrollo sustentable, evitando la contaminación de agua, tierra y aire principalmente por la producción de gases de efecto invernadero. El problema a resolver es complejo, pues será necesario llevar a cabo un análisis de largo plazo para conocer incluso las transiciones tecnológicas y el ciclo de vida de nuevas tecnologías de proceso y de producto, considerando que la implantación de éstas, tendrán efectos dinámicos en las actividades humanas y en el reordenamiento territorial. Así, la utilización primero de técnicas de prospectiva, en particular de la inteligencia científica, tecnológica y económica, llevará a los primeros resultados de lo que se está haciendo en otros países para aliviar el problema ambiental de los productos motivo del presente proyecto. La definición de estas nuevas tecnologías, deben llevar de manera natural a la utilización de modelos de dinámica de sistemas para analizar las consecuencias directas e indirectas sobre la posible implantación de dichas tecnologías desde el seno de la sociedad y de su actividad económica. La utilización de las herramientas de escenarios, serán indispensables para llevar a término el modelo dinámico. El subconjunto de tecnologías será ordenado (priorizado) con el análisis resultado de la aplicación de métodos multicriterio para saber cuales son las tecnologías más factibles de implantarse bajo la óptica de la existencia de varios criterios para tomar las decisiones correspondientes. Incluso, se puede terminar con un ordenamiento de tal subconjunto, en donde se agreguen restricciones para los fondos de inversión a través del tiempo. El uso de análisis exérgicos como una herramienta muy importante para poder medir el uso eficiente de energía, la eficiencia termodinámica y el análisis de ciclo de vida exérgico, es de la mayor relevancia para este proyecto. Esta metodología, que integra la energía utilizada con otros elementos del desarrollo económico y social, redunda en una sinergia, entre los diferentes subsistemas mencionados: el tecnológico de productos y procesos, el económico, el ambiental, el social y el de conservación de recursos naturales. En otras palabras, la actuación simultánea y coordinada de distintos insumos a los utilizados actualmente para bolsas de uso individual para empaque o de botellas como envase, pueden producir un efecto total mayor al de la suma de los componentes individuales. Para la industria petroquímica tanto como para cualquier otra industria y sector económico, particularmente los sectores energético e industrial, es fundamental conocer y desarrollar políticas ambientales que le permitan enfrentar los costos y disminuir los riesgos, que sus procesos y productos le pueden causar al medio ambiente y a su vez aprovechar oportunidades y ventajas competitivas generadas por el creciente interés hacia un mejor ambiente. La base para identificar las direcciones hacia este mejoramiento, una producción más limpia en sus productos y/o procesos. Identificar el perfil ambiental de un producto, proceso o sistema es una tarea compleja, debido a que el impacto ambiental aparece en diferentes fases del mismo ya que no existe una unidad de medida del impacto ambiental con una interpretación estándar. Entonces otra de las contribuciones del proyecto, será medir el efecto neto de contaminación, es decir, obtener la diferencia entre la contaminación en tierra, agua y aire, entre los actuales materiales usados como empaques y envases versus los que se propongan a través de este proyecto. De la misma manera, se calacularán los efectos netos de la substitución de tales materiales, considerando la energía consumida, la eficiencia exergética, los recurso naturales utilizados y el efecto sobre la economía, principalmente por el valor agregado que se genere actualmente versus el generado con los materiales que se propondrán en el proyecto.