Gestión del ciclo de vida de productos y procesos

0.- Datos descriptivos de la materia
La materia de GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA DE PRODUCTOS Y PROCESOS forma parte del Módulo 4 de INVESTIGACIÓN Y SOSTENIBILIDAD. La materia aborda un análisis ambiental desde un punto de vista del ciclo de vida de los productos y procesos, profundizando tanto en aspectos de investigación como en la transferencia del conocimiento al sector productivo mediante la aplicación del ecodiseño, el ecoetiquetado y la ecoeficiencia buscando una economía circular sostenible.
Materia: Gestión del Ciclo de Vida de Productos y Procesos
Idioma: Castellano
Tipo: Optativa
Nº de créditos: 3,0 ECTS
Módulo: Innovación y Sostenibilidad
Profesorado
Gumersindo Feijoo Costa
Dpto. Ingeniería Química
correo-e: gumersindo.feijoo@usc.gal
María Teresa Moreira Vilar
Dpto. Ingeniería Química
correo-e: maite.moreira@usc.gal

1.- Objetivos de la materia
El objetivo primordial es adquirir un conocimiento general de los principales conceptos relativos al diseño sostenible de procesos y productos mediante el estudio de diferentes metodologías de análisis y evaluación medioambiental, económica y social.

Los contenidos que se presentan son los contemplados en el descriptor de la materia: “Análisis de ciclo de vida (ISO 14040): definición de objetivos y alcance, inventario de ciclo de vida y evaluación del ciclo de vida. Análisis del ciclo de costes (LCC) y análisis social del ciclo de vida (S-LCA). Ecoinnovación y Ecoeficiencia (14045). Ecodiseño (ISO 14006) como motor de la economía circular: valorización estratégica ambiental, ecobriefing y diseño de prototipos mediante técnicas de “gamestorming”. Ecoetiquetas: tipología, caracterización y creación. Huella de carbono (ISO 14067) e hídrica (ISO 14046) y su integración con los ODS”.

El programa da materia está dividido en 2 bloques con 6 tema, que se indican a continuación:

Bloque I. Gestión del Ciclo de Vida
Tema 1. Filosofía del Ciclo de Vida y Economía Circular. Iniciativa del ciclo de vida de la UNEP. Fundamentos de la gestión del ciclo de vida. Aplicaciones. Economía Circular. Fundamentos. Modelos de Negocio. Agenda 2030 - ODS.
Tema 2. Análisis de ciclo de vida. Metodología y fases de desarrollo. Aplicación al análisis de procesos y productos. Manejo de software específico. Estudio de casos prácticos
Tema 3. Análisis económico y social del ciclo de vida. Fundamentos del coste del ciclo de vida (LCC). Metodología del ACV social (S-LCA).
Bloque II. Transferencia al sector productivo
Tema 4. Ecodiseño. Elementos claves para favorecer el ecodiseño. Norma ISO 14006. Herramientas del ecodiseño. Valorización estratégica Ambiental. Ecobriefing. Prototipos. Estudio de casos prácticos.
Tema 5. Ecoetiquetado. Definición y tipos de ecoetiquetas. Ecoetiqueta europea. Huella de carbono de organización y de producto: normas ISO 14064 y 14067. 10 razones por la que incorporar la huella de carbono a la política empresarial. Huella hídrica: norma ISO 14046. Elaboración e implementación de una ecoetiqueta en el sector alimentario: Pescaenverde.
Tema 6. Ecoinnovación y ecoeficiencia. Fundamentos y evolución del concepto de ecoeficiencia. Normas ISO 14045. Estudios de casos prácticos.

Objetivos específicos (por bloques)
A continuación, se describen los contenidos detallados en cada bloque, así como los objetivos que se pretenden alcanzar en cada uno de ellos.
Bloque I. Gestión del Ciclo de Vida
Este bloque estudia las tres metodologías que constituyen la Gestión del Ciclo de Vida: LCA, LCC y S-LCA, donde en cada una de ellas se abordan los principales pilares de la sostenibilidad. En el primer tema se presentan los aspectos generales de la gestión del ciclo de vida, orígenes y fundamentos, definiendo un enfoque integral de los procesos productivos que conduzca a una minimización efectiva de sus impactos.
El análisis de ciclo de vida es una metodología que se emplea para evaluar las cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad, teniendo en cuenta su ciclo completo: “desde la cuna a la tumba”. Por tanto, para una determinada actividad el problema no solo queda circunscrito a “mi” instalación industrial, sino que también es necesario definir cuál es la parte alícuota de contaminación de todas las actividades previas y posteriores que “mi” producto determina. Todo esto es posible mediante la identificación y cuantificación de las materias primas, la energía y los residuos vertidos al medio ambiente. Esta perspectiva del ciclo de vida también se aplica al análisis económico y social (LCC y S-LCA).
En este bloque las actividades que desarrollaran los alumnos (de forma individual y colectiva) incluyen, entre otras:
• Realización de una evaluación del inventario de ciclo de vida mediante hoja de cálculo.
• Elaboración de un análisis de ciclo de vida usando un software específico (SimaPro) (actividad en grupo).
Bloque II. Transferencia al sector productivo
El alumno abordará con detalle las aplicaciones más importantes del análisis de ciclo de vida desde el punto de vista de su transferencia de conocimiento al sector productivo: Ecodiseño, ecoetiquetado y ecoeficiencia. Estas tres estrategias de mejora ambiental, económica y social permiten alcanzar diferentes certificaciones en los productos que suponen una mejora competitiva. El tema de Ecodiseño se abordará mediante el estudio de un caso práctico mediante la metodología de Gamestorming. A tal efecto, la clase funcionará como un único equipo cuyo objetivo es alcanzar un nuevo producto, actividad que se realizará durante las clases presenciales.

Finalmente, el alumnado deberá realizar un trabajo de ACV en equipos de 2-3 personas (durante las horas de trabajo personal de la materia). Cada equipo elegirá el producto (o comparación de productos) de consumo habitual que desea evaluar en función de sus inquietudes en la búsqueda de la sostenibilidad. Los equipos tienen que obtener toda la información necesaria para poder cuantificar los impactos, que a su vez les permitan definir la estrategia de definición y simulación de escenarios innovadores.

Bibliografía básica
Feijoo, G., Moreira, M.T. Análisis de ciclo de vida y huella de carbono. Casos prácticos. Research Gate, 2020. DOI: 10.13140/RG.2.2.11030.50240/1. Acceso abierto en el Repositorio institucional MINERVA: http://hdl.handle.net/10347/21411
Bibliografía complementaria: libros
Baumann, H., Tillman, A.M. The Hitch Hiker´s Guide to LCA. An orientation in life cycle assessment methodology and application. Lund: Editorial Studentlitteratur, 2004. ISBN: 91-44-02364-2. Código BETSE: A244 15
Hunkeler, D., Lichtenvort, K., Rebitzer, G. Environmental life cycle costing. Boca Raton: Ed. Taylor & Francis, 2008. ISBN: 978-1-4200-5470-5. Código BUSC: EMC 325
Leonard, A. La historia de las cosas. Buenos Aires: Ed. Fondo de Cultura Económica, 2010. ISBN: 978-84-375-0650-0. Código BUSC: M-EMA 476
McDonough, W., Braungart, M. Cradle to cradle : (de la cuna a la cuna): rediseñando la forma en que hacemos las cosas. Madrid : McGraw-Hill, 2005. ISBN: 84-481-4295-0. Código BETSE: A234 14
Muthu, S.S. Assessment of Carbon Footprint in Different Industrial Sectors. Volume 1 & 2. Berlin: Springer, 2014. ISBN: 978-981-4560-40-5 (Vol. 1) & 978-981-4585-74-3 (Vol. 2). Código BETSE: 244 10
Reis, D. Product design in the sustainable Era. Madrid: Ed. Taschen, 2010. ISBN: 978-383-6520-94-2. Código BETSE: A132 12
UNEP/SETAC Life Cycle Initiative. Guidelines for social life cycle asessment of products. Paris: United Nations Environment Programme, 2009. ISBN: 978-92-807-3021-0. Nota: Libro de libre disposición en http://www.unep.fr/shared/publications/pdf/DTIx1164xPA-guidelines_sLCA…
Vence, X. Economía Circular transformadora y cambio sistémico: retos, modelos y políticas. Ed. Fondo de Cultura Económica de España, 2023. ISBN: 978-843-7508-81-84. Código BUSC: ECMAM 1092
Bibliografía complementaria: Artículos científicos
El alumno dispondrá en su Secretaría Virtual de diversos artículos publicados en revistas científicas internacionales. Los casos prácticos de estudio formarán parte de los presentados y descritos en profundidad en estos artículos.

En esta materia el alumno adquirirá una serie de competencias genéricas, deseables en cualquier titulación universitaria, y específicas, propias de la ingeniería. Dentro del cuadro de competencias que se ha diseñado para la titulación, se instruirá a los alumnos en las siguientes:
Conocimiento:
• CN01. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser original en el desarrollo o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
Competencia:
• CP03. Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.
• CP09. Gestionar la Investigación, Desarrollo e Innovación Tecnológica, atendiendo a la transferencia de tecnología y los derechos de propiedad y de patentes.
Habilidad:
• HD04. Buscar, procesar, analizar y sintetizar, de forma crítica, información procedente de diversas fuentes para el establecimiento de las correspondientes conclusiones
• HD06. Desempeñarse profesionalmente con compromiso ético en el marco del desarrollo sostenible.
• HD10. Desarrollar capacidades asociadas al trabajo en equipo (cooperación, liderazgo, escucha activa), y liderar y definir equipos multidisciplinares capaces de resolver cambios técnicos y necesidades directivas en contextos nacionales e internacionales.

Los contenidos teóricos de la materia serán presentados sobre la base de clases magistrales, con la realización de diversas cuestiones a los alumnos para fomentar su participación y facilitar su aprendizaje y la asimilación de los conceptos. A tal efecto se usará el software Mentimeter que facilita la participación, ya que está enfocado a la utilización de dispositivos móviles y tabletas. Se plantean un número entre 4-5 cuestiones por clase. Estas clases se apoyarán en la utilización de materiales audiovisuales con la utilización de ficheros en PowerPoint y Excel (resolución de problemas y casos prácticos).
Las clases teóricas se complementarán con las de seminarios que consistirán en la resolución de casos prácticos sobre la aplicación de las diferentes herramientas presentadas a lo largo de la materia. Algunos de estos trabajos se realizarán en grupos mediante un aprendizaje cooperativo, donde serán los propios alumnos los que “enseñen/aprendan” de una manera pro-activa hacia la resolución de un problema específico. Para la resolución de estos casos se utilizará dos softwares: Excel y SimaPro
Como refuerzo a las tutorías, se hará uso de la USC virtual, especialmente para la resolución de los casos prácticos planteados, y como vehículo ágil en el intercambio de información entre el profesor y el alumno.

Relación entre las metodologías docentes y el desarrollo de competencias:

[1] Evaluación de un ICV mediante Excel El profesorado juega el rol de un gerente de empresa que define el reto a superar: “¿Qué es mejor envasar agua en PVC o PET desde el punto de vista ambiental?”. La actividad se realizará mayoritariamente durante las horas de clase presencial, donde mediante una interlocución individual y/o colectiva al alumnado que debe proponer soluciones de diseño empleando las herramientas que se han comentado en las clases expositivas. CP03, HD04
[2] Realización de un ACV mediante el software SimaPro El reto para resolver es: “Definir las acciones de mejoras adecuadas para minimizar el impacto de perfume”. Esta actividad se realizará mayoritariamente durante las horas de clase presencial, donde mediante una interlocución individual o colectiva con el alumnado debe proponer soluciones de diseño empleando las herramientas que se han comentado previamente en el aula. CP03, HD04, HD06
[3] Taller de ecodiseño mediante técnicas de Gamestorming El tema de Ecodeseño se impartirá mediante el estudio de un caso real. La metodología aplicada estará basada en las técnicas de Gamestorming, específicamente en "La Publicación", que combina etapas de análisis individual y colectiva. La tarea se realizará en las horas de clase presencial, siendo el conjunto del alumnado el equipo que debe afrontar el reto de la creación de un nuevo producto. Se trata de una técnica basada en los principios de ganar-ganar, ya que el resultado final es un producto originado a partir de las ideas creativas (anónimas) y, por tanto, de todos. Se utiliza el VEA, ACV y Ecobriefing que combinan aspectos tecnológicos, económicos, sociales y ambientales. El caso de estudio corresponde a un producto real y, por tanto, el alumnado se autocalifica en función de la proximidad al prototipo definido por la empresa, teniendo solo en cuenta las ideas “fuerza” consideradas en el desarrollo de este. CN01, HD06, HD10
[4] Realización de un trabajo de ACV Trabajo de ACV en equipos de 2-4 personas (durante las horas de trabajo personal de la materia). Cada equipo elegirá el producto (o comparación de productos) de consumo habitual que desea evaluar en función de sus inquietudes en la búsqueda de la sostenibilidad. Los equipos tienen que obtener toda la información necesaria para poder cuantificar los impactos, que a su vez les permitan definir la estrategia para la definición y simulación de escenarios innovadores CN01, CP09, HD04, HD06, HD10

Evaluación por actividades:
• Taller de ecodiseño mediante Gamestorming (toda a clase actúa como un único equipo): 20%
• Trabajo de ACV (la clase de divide en equipos de 2-3 personas): 50%
• Examen (individual): 25%.
• Informe del profesor (individual, en función de la participación en clase): 5%

No superará la materia aquel alumno/a que no obtenga un mínimo de 3 puntos en cada una de las partes evaluables. El examen será una prueba tipo test de 20 preguntas con una sola respuesta verdadera y por cada 3 que se contesten de forma errónea se restará 0,5 puntos.
Evaluación por competencias:
• Taller de ecodiseño: CN01, CP03, HD06, HD10
• Trabajo ACV: CN01, CP09; HD04, HD06, HD10
• Examen: CN01, HD04

En la segunda oportunidad, dentro de la misma convocatoria, se mantiene las calificaciones superadas en la primera oportunidad y el alumno solo deberá examinarse de aquellas partes que no hubiese superado

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.

La materia tiene una carga de trabajo de 3,0 ECTS, correspondiendo 1 crédito ECTS a 25 horas de trabajo total, que se reparten de la siguiente forma:

Actividad Horas
Clases magistrales 8,0
Seminarios 10,0
Aula informática 8,0
Tutorías grupo 1,0
Examen y revisión 2,0
Total 29,0

Para conseguir un óptimo rendimiento en la materia resulta aconsejable que el alumno tenga una serie de conocimiento adicionales: dominio del idioma inglés a nivel de lectura y conocimientos de aplicaciones informáticas a nivel usuario (Word, Excel, uso de correo electrónico, consulta de páginas web).
El vehículo de comunicación con los alumnos será el Campus Virtual. En el mismo estará accesible toda la documentación de la materia

En la materia se emplea de forma importante el ordenador portátil, pues muchos de los casos prácticos requieren de aplicaciones informáticas como elemento de apoyo.
El idioma de la materia será el castellano en consonancia con la decisión estratégica del Máster que definió como eje fundamental la captación de alumnado de fuera de la comunidad autónoma, específicamente de Iberoamérica.