PROPUESTA DE INVESTIGACIN DE REAS INDUSTRIALES A REAS

PROPUESTA DE INVESTIGACIÓN DE ÁREAS INDUSTRIALES A ÁREAS ECOINDUSTRIALES - ESTUDIO DE CASO PARQUE INDUSTRIAL JUANCHITO - DEPARTAMENTO DE CALDAS Estudiante: MSc Guillermo Andrés Fuentes Barrera Grupo de Investigación en Producción Más Limpia (FCA – UTP) Universidad del Cauca Director: Ph. D Jhoniers Guerrero Erazo Grupo de Investigación en Producción Más Limpia Facultad de Ciencias Ambientales Universidad Tecnológica de Pereira

CONTENIDO PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN OBJETIVOS JUSTIFICACIÓN MARCO TEÓRICO METODOLOGÍA RESULTADOS ESPERADOS

PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Construcción Áreas Industriales (PI, ZF, DI, etc) Desarrollo Económico y Social de los países (1980) Más de 20. 000 PI construidos (1980 - 2011) (Sakr et al. , 2011 Ge et al, 2015) ¿Es posible buscar un Modelo de operación sostenible para las AI? (Joung et al. , 2013; Zhang. H et al. , 2013; De Castro et al 2014) Política de Apertura Económica (1990) 109 AI (PI –ZF) en 21 Dptos 955 empresas (1994 -2014) Alto consumo de recursos naturales y Generación de contaminantes Problemas Presión sobre el sistema natural (agotamiento recursos y contaminación) Interés - Presión Legal: Ambiental: (Che B, et al 2012) Relación AI con su territorio (Conflictos socioambientales) (Gong & Wall. , 2001; Kunz et al. , 2013; Boix et al 2014; Perez, 2014; Liu et al. , 2016; Taddeo, 2016) Criterios económicos para elegir su ubicación y el tipo de actividades económicas que lo integran No evalúa los efectos sinérgicos que tienen la mezcla de contaminantes en un área común Social y No ha tenido el impacto esperado por el gobierno en el Económico: desarrollo regional y local del país

PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ¿Cómo incorporar el concepto de sostenibilidad ambiental en el modelo de operación de las áreas industriales para transformarlas en áreas eco-industriales en Colombia? ¿Cuáles son las características del modelo de operación adoptado por el AI y su enfoque de sostenibilidad? ¿Es útil la aproximación desde la complejidad para el desarrollo del concepto de área ecoindustrial? ¿Como se debe implementar el concepto de área eco-industrial en el modelo de operación de un área industrial en funcionamiento?

OBJETIVOS Objetivo General Proponer un modelo para la sostenibilidad ambiental de las áreas industriales (parques industriales y/o zonas francas industriales), a partir de la conceptualización sobre las áreas eco-industriales. Objetivos Específicos • Identificar las características propias del actual modelo de operación, a nivel ambiental, social y económico utilizado en el área industrial, • Modelar el funcionamiento del área industrial con base en el concepto de sistemas complejos para conocer y entender el tipo de relaciones en su interior y con el entorno, • Evaluar la sostenibilidad del área industrial mediante la formulación de escenarios, • Formular estrategias que permitan convertir el parque industrial Juanchito en un área ecoindustrial.

JUSTIFICACIÓN La creciente demanda de recursos naturales debido al aumento de la población, la exigencia de estándares de calidad de vida más altos y el desarrollo industrial ha generado una presión sobre los ecosistemas debido al agotamiento de los recursos naturales, generación de contaminantes (UNEP, 2000; UNESCO, 2009; Boix et al 2014). El actual modelo de desarrollo del sector industrial basado en el crecimiento económico con base en el consumo de recursos naturales de “baja entropía” para generar residuos con “alta entropía” no es sostenible ni ambientalmente, ni termodinámicamente por el gran potencial del cambio que tienen estas sustancias o elementos con su entorno (Ayres, 1998; Čiegis & Čiegis, 2008, Dincer & Rosen, 2008). El sector Industrial ha recibido un mayor señalamiento por su impacto negativo en el ambiente, razón por la cual están bajo una mayor presión y una regulación más estricta para que reduzcan el impacto ambiental de sus procesos y productos (Despeisse et al, 2013).

JUSTIFICACIÓN El modelo de desarrollo propuesto para la industria basado en el concepto de ecosistema industrial (PEI), tiene un enfoque estático que concibe las áreas industriales como zonas aisladas. Situación que le impide incluir la diversidad y dinamismo propios de los sistemas socio-ecológicos y por ello deja a un lado el análisis de su relación con el entorno (Usón et al 2012, Romero, 2014). Es indispensable el desarrollo de herramientas y metodologías que integren la complejidad inherente a las áreas industriales, y así construir un modelo sostenible para la operación de la industria que integre algunos aspectos propuestos por la visión de la sostenibilidad fuerte, en la cual se plantea la sostenibilidad como un desarrollo sin crecimiento, ajustando la economía a las exigencias de la ecología y el bienestar social, a partir de la mejora cualitativa o despliegue de potencialidades, sin un incremento cuantitativo de la escala física (consumo de recursos), porque no es posible el crecimiento indefinido en un mundo de recursos finitos (Orealc, 2005). En Colombia, la construcción y localización de este tipo de emplazamientos en el país no tiene criterios diferentes a los económicos para regular su ubicación y el tipo de actividades económicas que lo integran. Asimismo, la normatividad ambiental que le rige no contempla el efecto sinérgico ocasionado por el aumento en la concentración de contaminantes y su efecto adverso en el ecosistema y no existe un análisis del impacto socioeconómico en las regiones.

MARCO TEÓRICO Áreas Industriales Sistemas Complejos Adaptativos Conceptos Ecosistema Industrial (EI-SI) PEI Sostenibilidad

MARCO TEÓRICO MODELO ACTUAL DE DESARROLLO ADOPTADO POR EL SECTOR INDUSTRIAL construcción 20. 000 A. I en el mundo (ONUDI, 2012) Áreas Industriales ¿Qué es? Área ubicada fuera de la zona urbana, dividida en parcelas donde se establecen empresas con diversas actividades económicas. La tipología más habitual de estos emplazamientos es de tipo mixto, en la cual se combinan empresas pequeñas y medianas, con industrias grandes y robustas (Lambert & Boons, 2002). ¿Cuál es su objetivo? Que las empresas desarrollen su actividad económica de forma independiente pero que a la vez aprovechen las ventajas competitivas que ofrecen la centralización de infraestructuras y servicios del área (Walcott, 2009).

MARCO TEÓRICO En relación al concepto de Línea de Triple Fondo (TBL, en inglés) ¿Cómo opera un área industrial tradicional en relación al concepto de Desarrollo Sostenible? • La aglomeración de industrias en un espacio definido provoca un efecto sinérgico de sus impactos ambientales (consumo de recursos naturales y generación de contaminantes) Lo Ambiental que se evalúan como externalidades (Romero, 2014). Lo Económico Lo Social • Trabajan individualmente en maximizar la eficiencia de los procesos productivos para incrementar la productividad y los beneficios económicos. Desperdiciando las ventajas que ofrece la centralización de infraestructuras y servicios en un área común (Generación de economías de escala) (Bakshi & Fiksel, 2003). • Se concentran en el mejoramiento del ambiente laboral de sus trabajadores dejando de lado la integración de la actividad industrial con su entorno social.

MARCO TEÓRICO ¿Cuál es la visión de sostenibilidad adoptada por los áreas industriales? Sostenibilidad débil Debilidades Oportunidades Modelo que admite que hay restricciones ambientales que limitan el desarrollo e intenta hacer un evaluación económica de las mismas, a través de la inclusión de externalidades relacionadas con la contaminación ambiental (Beder, 2011). • • Visión lineal Se basa en el optimismo tecnológico para solucionar los problemas ambientales Buscan principalmente el beneficio económico No integra, ni evalúa el impacto social de la actividad industrial con su entorno. • Analizar el impacto ambiental del sector industrial a una mayor escala (Área industrial). • Aprovechar las economías de escala y la co-localización (O’Sullivan, 2003). • Establecer redes para el intercambio de materiales y/o subproductos (IS). • Espacio para que tomen conciencia de los impactos de sus decisiones en la sociedad mediante un comportamiento ético y transparente (Valcarlel, & Lucena, 2014).

MARCO TEÓRICO Áreas industriales En Colombia Zonas francas Urbanizaciones Industriales Parques Industriales Zonas francas Fuente: DIAN, 2014 109 ZF en 21 Dptos 955 empresas

MARCO TEÓRICO ¿Existe algún modelo para la operación sostenible de las áreas industriales? PARQUE ECO-INDUSTRIAL (EIP, EN INGLÉS) Definición Comunidad de empresas manufactureras y de servicios localizadas en una propiedad común. Donde sus integrantes buscan mejorar su rendimiento a nivel social, ambiental y económico a través de la colaboración en la gestión de las cuestiones ambientales y de recursos. Trabajando juntos, la comunidad de negocios busca un beneficio colectivo que es mayor a la suma de las partes de los beneficios individuales de cada compañía por realizar la optimización del rendimiento individualmente” (Lowe, 2001) ¿Qué es? Estrategia de administración que se enfoca en el balance entre la integridad ambiental, la equidad social y el beneficio económico (Bechara & Magrini, 2009). ¿Cómo? Con prácticas colectivas dirigidas al desarrollo de redes de intercambio de flujos residuales o subproductos, materiales, agua, energía, etc. Y el uso compartido de infraestructuras y servicios (Gibbs & Deutz, 2007).

MARCO TEÓRICO Objetivos PEI Bases Conceptuales PEI • Favorecer la integración del área con su entorno social • Mejorar la competitividad de las empresas • Evitar el cierre de empresas y la pérdida de trabajos • Estabilizar la economía de las comunidades circundantes • La Promoción y recuperación del tejido industrial de una zona (Gibbs & Deutz, 2007). Ecología industrial Ecodiseño, AFM, ACV, Ecoeficiencia Simbiosis Industrial AFM, ACV, ARSM

MARCO TEÓRICO Tipos de ecosistemas industriales • • • Parque eco-industrial planificado (PEIP) Simbiosis auto-organizada (SOS, en Inglés) Parque industrial construido y reclutado (B&R, en inglés) Parque industrial reconvertido (RIP, en inglés) Parque eco-industrial de economía circular (CE-EIP) (Chertow, 2007; 2009; Chertow & Ehrenfeld 2012)

MARCO TEÓRICO Incapacidad de la Ecología Industrial y la Simbiosis Industrial para involucrar aspectos propios de los sistemas socioeconómicos (diversidad y dinamismo) en las áreas industriales (Matutinović 2001, Sterman, 2000). BRECHA EN EL CONOCIMIENTO El estudio de las áreas industriales debe involucrar la perspectiva de sistemas que interaccionan con su entorno (Dijkema & Basson, 2009). “lo que antes era un complicado sistema mecánico de partes interconectadas pasa a convertirse en un sistema complejo debido a la presencia de factores sociales” (Ehrenfeld, 2009).

MARCO TEÓRICO La complejidad en las áreas industriales Áreas industriales son un Sistema Complejo (Ehrenfeld, 2009). Sistema Complejo: Conjunto de elementos que interactúan entre si, y como resultado se presenta un comportamiento global emergente (Schuster, 2001) Incertidumbre Sistema Complejos Dinámico Comportamiento Emergente Propias de los Sistemas Sociales y Socio-ecológicos

MARCO TEÓRICO La complejidad en las áreas industriales Sistema Adaptivo Complejo (CAS, en inglés): La dinámica del sistema emerge de las interacciones entre sus componentes y de su experimentación con el entorno (Railsback, 2001). SAC: Se clasifican como sistemas abiertos, ya que mantienen una relación de intercambio infinita con su entorno (Potgieter et al, 2005, Rammel et al, 2007). Con este nuevo enfoque se amplía el campo de estudio más allá de las zonas industriales y se consideran aspectos tales como las relaciones sociales y la toma de decisiones (Eckelman et al. , 2011). Djikema et al, 2009

METODOLOGÍA SISTEMA REAL ÁREA INDUSTRIAL Abstracción OE 4 Validación OE 1 CARACTERIZACION Mejora MODELACIÓN Formalización MODELO CONCEPTUAL OE 3 Implementación OE 2 (Adaptado de Sterman, 2000)

RESULTADOS ESPERADOS Generación de conocimiento Conceptualización sobre las áreas eco-industriales en el contexto local como un modelo para la sostenibilidad ambiental del sector industrial en el país. Identificación de aspectos claves que permitan comprender el modelo de operación actual de las áreas industriales a nivel ambiental, social y económico. Exploración y ajuste de metodologías para la modelación de áreas industriales en el contexto local. Desarrollo de una herramienta para evaluar, formular escenarios y tomar decisiones que faciliten la transformación de un área industrial en un área eco-industrial, a partir de la comprensión de las relaciones de los diferentes actores interno y externos para determinar la posibilidad de establecer redes de intercambio y conocer el impacto ambiental que genera un área industrial en el ecosistema, la sociedad y la economía de su entorno.

RESULTADOS ESPERADOS Generación de productos Presentar 3 artículos para publicación en revistas indexadas en A o B Asistir a un evento científico nacional y otro internacional en calidad de ponente para la divulgación y retroalimentación de la información generada en la investigación

GRACIAS

MARCO TEÓRICO Ecología Industrial ¿Qué es? Objetivo “El estudio de los flujos de materiales y energía en las actividades industriales y de consumo, el efecto de esos flujos en el ambiente y la influencia de los factores económicos, políticos, legales y sociales sobre el flujo, uso y transformación de los recursos” (White, 1994). Analizar las interrelaciones de los sistemas industriales con sus entornos basándose en el concepto de “ecosistema industrial” (Seager &Theis, 2002) Inicios Estudio del flujo de materiales y energía en la economía de Washington DC – Primer estudio y aparición del concepto de Ecología Industrial (Ayres, 1969). El grupo de investigación y planeación en “Ecología Industrial” realizó un estudio dirigido hacia la menor dependencia de materiales de la economía japonesa - Aparición oficial del término y concepto (Watanabe, 1972). Se utilizó la Ecología industrial para describir la economía de Belga en términos del flujo de materiales y energía, en lugar de los flujos monetarios económicos habituales – Implementación metodología (Billen et al, 1983). Aplicación de los principios de la Ecología industrial para el intercambio de residuos, subproductos y energía entre las empresas ubicadas en el distrito industrial de Kalundborg, Dinamarca – Primer Uso Industrial (Gertle, N. , Ehrenfeld, J. , 1997) – Evaluación cuantitativa de los aspectos ambientales y económicos (Jacobsen, 2006)

MARCO TEÓRICO Ecología Industrial Herramienta que puede proporcionar soluciones a través de la optimización del uso de materiales y energía en los productos y procesos del sector industrial mediante la imitación sistemática de los sistemas naturales en la industria (Qu et al, 2014). (Ayres et al, 2002)

MARCO TEÓRICO Simbiosis industrial ¿Qué es? Integración industrial a través del intercambio físico de materiales, energía, agua o subproductos. La claves para el logro de la simbiosis industrial son la colaboración y las posibilidades de sinergia entre las empresas determinadas por la proximidad geográfica (Chertow, 2000, Chertow et al 2008; Fraccascia et al, 2017) Objetivo Solucionar el daño ambiental y al mismo tiempo promover el desarrollo industrial y económico y el beneficio social (Bechara & Magrini, 2009)

METODOLOGÍA O. E. 1 Identificar las características propias del actual modelo de operación, a nivel ambiental, social y económico utilizado en el área industrial ACTIVIDAD OBJETIVO • Identificar las partes • involucradas en la situación • problemática • generada por las Áreas Industriales (A. I) • DIRIGIDO A Identificar la situación problemática, Identificar los partes involucradas, Conocer los puntos de vista de las partes involucradas. Partes involucradas Conocer la percepción que tienen los diferentes actores de las A. I Identificar el tipo de relaciones entre las industrias del A. I. HERRAMIENTA Metodología de Checkland Entrevistas actores RESULTADO Identificar y definir el problema de investigación.

METODOLOGÍA O. E. 1 Identificar las características propias del actual modelo de operación, a nivel ambiental, social y económico utilizado en el área industrial ACTIVIDAD OBJETIVO Conocer la situación socioeconómica de las comunidades circundantes DIRIGIDO A Comunidades circundantes (Familias) HERRAMIENTA RESULTADO • • Encuestas • • Caracterizar Actores Áreas Industriales – Actores Externos Líderes Comunitarios Identificar los cambios en las condiciones socioeconómicas de las comunidades con la llegada del A. I Entes Municipales (Representantes) Encuestas, Entrevistas estructuradas • • • Encuestas, Entrevistas estructuradas, Revisión Documental DANE, • DNP. Ingresos Acceso a servicios públicos básicos Vivienda Educación Salud Acceso a servicios públicos e infraestructura, Educación, Salud Inversión en salud, educación, infraestructura, conservación recursos naturales, Impuestos recibidos de las áreas industriales

METODOLOGÍA O. E. 1 Identificar las características propias del actual modelo de operación, a nivel ambiental, social y económico utilizado en el área industrial ACTIVIDAD OBJETIVO Conocer el funcionamiento del A. I y el tipo de relación que existe entre las empresas DIRIGIDO A Personal directivo A. I. HERRAMIENTA Encuesta, entrevista estructurada Caracterizar Actores Áreas Industriales – Actores Internos RESULTADO • • Conocer el funcionamiento de la empresas que integran el A. I. Personal directivo Ind Encuesta, entrevista estructurada Historia, Tipo (P. I – ZF) Beneficios tributarios, # Empresas, Tamaño, Criterios de ubicación, Criterios de Selección empresas, tipo de relaciones Organizacional: tipos de actividad económica (CIIU), tamaño, mercado objetivo (Nac – Interna), # empleados. Económico: Producción, ingresos (venta de productos, subproductos, maquila, energía, etc), egresos (costo materiales, gastos administrativos, impuestos, etc).

METODOLOGÍA O. E. 1 Identificar las características propias del actual modelo de operación, a nivel ambiental, social y económico utilizado en el área industrial ACTIVIDAD OBJETIVO Conocer las condiciones laborales de los empleados de las empresas del A. I. Caracterizar Actores Áreas Industriales – Actores Internos Conocer los procesos productivos de las empresas del A. I DIRIGIDO A HERRAMIENTA RESULTADO Jornada laboral, Tipo de vinculación, Ingresos, Edad, Sexo, Lugar de residencia, Nivel de educación, Salario promedio Empleados (Adtvo, planta) Encuesta • • Producción Análisis de Flujo de Materiales. Encuestas • • Entrada de materiales Salida de Materiales • Eficiencia de los procesos productivos Impacto ambiental de los procesos, Sostenibilidad de los procesos productivos Producción Análisis de Emergía - • Exergía •

METODOLOGÍA O. E. 2 Modelar el funcionamiento del área industrial con base en el concepto de sistemas complejos para conocer y entender el tipo de relaciones en su interior y con el entorno. ACTIVIDAD Diseñar y Construir el modelo conceptual Construir el modelo analítico OBJETIVO HERRAMIENTA • Elaborar el conceptual del A. I • Realizar la programación lógica del modelo, Implementar el modelo computacional, Validar el modelo en un Sistema Real • • modelo RESULTADO Análisis estructural de • variables • • Mic. Mac • Modelos basados en Agentes - Modelos híbridos (Vensim ® - Any. Logic ) (Any. Logic®, Net. Logo®) • • Inventario de variables Análisis de influencias Jerarquización de variables Diagrama conceptual Representar el sistema a través las relaciones internas – Externas (redes, cooperación, efectos Amb, Soc y Econ). Análisis de Sensibilidad

METODOLOGÍA O. E. 3 Evaluar la sostenibilidad del área industrial mediante la formulación de escenarios ACTIVIDAD OBJETIVO HERRAMIENTA RESULTADO • • Formular escenarios de sostenibilidad • Aplicar el modelo desarrollado para conocer la sostenibilidad de las áreas industriales. Modelos basados en Agentes - Modelos híbridos (Vensim ® - Any. Logic ) (Any. Logic®, Net. Logo®) • • • Definir redes de intercambio, Conocer la eficiencia de los procesos y el uso de recursos, Determinar la rentabilidad, Conocer el efecto sinérgico a nivel ambiental (afectación calidad de los recursos naturales) de la concentración industrial, Evaluar el impacto social en las comunidades circundantes del A. I. (Better Life Index).

METODOLOGÍA O. E. 4 Formular estrategias que permitan convertir el parque industrial Juanchito en un área eco-industrial. Diseñar y construir las áreas eco-industriales Convertir áreas industriales tradicionales en áreas ecoindustriales