Construyendo la cadena de suministro circular

Los clústeres industriales, pilares del empleo y la riqueza en Europa, se enfrentan al reto de integrar la simbiosis industrial (SI). Esta estrategia empresarial fomenta la cooperación entre industrias, tradicionalmente aisladas, para optimizar el uso de recursos como la energía, el agua, los subproductos, las infraestructuras y los servicios. Su objetivo primordial es minimizar el impacto ambiental y, al mismo tiempo, generar valor económico y social, fortaleciendo así los cimientos de la economía circular.

Sin embargo, aunque la UE prioriza el desarrollo regional sostenible, muchas zonas industrializadas enfrentan dificultades para implementar la SI a gran escala debido a obstáculos como:

• Uso compartido de tecnología e infraestructura.
• Integración eficiente de flujos de residuos.
• Optimización de la gestión de energía y materiales.
• Vinculación con los ecosistemas circundantes para maximizar los beneficios sociales.

Más allá de las barreras ambientales y económicas, las comunidades cercanas a estos clústeres suelen sufrir los efectos de la contaminación, lo que evidencia la urgencia de adoptar modelos más sostenibles. La SI es clave para reducir el consumo de materiales vírgenes, la generación de residuos e impulsar el desarrollo sostenible.

Economía circular: definición y principios

Según Kirchherr et al. (2017), la economía circular (EC) sustituye el concepto de "fin de vida" del modelo lineal tradicional por un planteamiento centrado en la reutilización, el reciclaje y la recuperación de materiales a lo largo de los procesos de producción y consumo. Este modelo opera en tres niveles: micro (productos y empresas), meso (parques eco-industriales) y macro (ciudades, regiones y demás), con el objetivo de promover la calidad ambiental, la prosperidad económica y la equidad social para las generaciones presentes y futuras.

El conocido diagrama de la mariposa ilustra el flujo continuo de materiales en la economía circular, sustentado en tres principios:

• Eliminar residuos y contaminación.
• Mantener los productos y materiales en uso el mayor tiempo posible.
• Regenerar los sistemas naturales.

Diagrama de la economía circular en forma de mariposa de la Fundación Ellen MacArthur
Dibujo basado en el trabajo de Braungart & McDonough, Cradle to cradle (C2C)

La economía circular no solo impulsa la sostenibilidad, sino que también promueve la transición de economías basadas en el uso intensivo de materiales a economías más orientadas a la mano de obra, lo que estimula la actividad económica local mediante la remanufactura y la reutilización de productos. Los mayores beneficios de esta transición se ilustran en la siguiente figura:

Beneficios de la economía circular
Fuente: Trabajo de Beatriz Royo y Alicia Martínez de Yuso

La logística inversa, clave para la cadena de suministro circular

La logística inversa (LI) desempeña un papel esencial en la economía circular, ya que permite el retorno eficiente de materiales, inventario en proceso y productos semielaborados desde los clientes hasta su origen, contribuyendo a su reutilización o reciclaje.

La logística inversa mejora la sostenibilidad al reducir el consumo de energía y las emisiones, lo que aumenta la competitividad frente a presiones financieras, socioeconómicas, legales y políticas. Por el contrario, integrar productos recuperados en las redes existentes plantea ciertos desafíos que requieren rediseños de la infraestructura y de los procesos logísticos.

Cambio de paradigma: de sistemas lineales a circulares

La economía circular marca un cambio radical en el pensamiento económico y tiene como objetivo desvincular el crecimiento del consumo de recursos. Esta transformación propone un sistema diseñado para minimizar los desechos y maximizar la eficiencia de los recursos mediante estrategias como la remanufactura, la reutilización y la servitización. 

Lograr este cambio depende de varios factores. Los productos y procesos deben rediseñarse para asegurar su durabilidad, reparabilidad y facilidad de desmontaje, con enfoques innovadores que favorezcan la recuperación de materiales sin perder funcionalidad. El diseño modular, los componentes estandarizados y la integración de materiales reciclados desempeñan un papel central. Además, es necesario fomentar un consumo responsable y una cultura de reutilización, reparación y participación en sistemas circulares, apoyada por políticas, educación y colaboración empresarial.

Acceso vs. Propiedad: ¿Consumimos los productos o los utilizamos?
ECONOMÍA Crecimiento económico Ahorro en el costo de los materiales Creación de empleos Innovación	MEDIO AMBIENTE Reducción de las emisiones de CO₂ Menor consumo de materiales primarios Aumento de la productividad de la tierra y la salud del suelo
EMPRESAS Oportunidades de rentabilidad Menor volatilidad y mayor seguridad del suministro Nuevos negocios y demanda de servicios Mejora de la interacción y la lealtad del cliente	SOCIEDAD Incremento de los ingresos disponibles Mayor rentabilidad Reducción de la obsolescencia Salud

Modelos de negocio: oportunidades de la economía circular

La economía circular potencia modelos de negocio innovadores que priorizan la retención de recursos y la sostenibilidad. Una de las principales oportunidades radica en la servitización, una estrategia mediante la cual las empresas pasan de vender productos a ofrecerlos como servicios. Por ejemplo, en lugar de comercializar electrodomésticos, las compañías podrían ponerlos a disposición a través de contratos de servicio, haciéndose cargo de su mantenimiento y reparación de manera continua.

Este modelo reduce el ritmo de consumo de materiales, extiende la vida útil de los productos y genera empleo en sectores como la remanufactura y el mantenimiento, lo que beneficia especialmente a las economías locales. Otro aspecto a destacar es la extensión de los ciclos de vida de los productos mediante la renovación y recuperación de componentes. Al desmontar equipos o artículos para recuperar materiales valiosos, las empresas disminuyen los desechos y la dependencia de la extracción de recursos naturales. Este enfoque, intensivo en mano de obra, se lleva a cabo con frecuencia a nivel local, favoreciendo la creación de empleo regional y reduciendo el impacto ambiental.

Finalmente, las cadenas de suministro desempeñan una función crucial en el impulso de la circularidad. La simbiosis industrial en las redes logísticas facilita el intercambio de recursos y la reutilización de residuos entre empresas. De esta forma, no solo mejora la resiliencia de la cadena de suministro, sino que también reduce la huella ambiental, estableciendo una base sostenible para el crecimiento económico.

Modelos de centros circulares: ecosistemas de la economía circular

En toda Europa, diversos polos industriales han adoptado los principios de la economía circular, consolidándose como centros dedicados a la circularidad (H4C). Estos ecosistemas propician la recuperación de recursos, la remanufactura y la simbiosis industrial, fortaleciendo la colaboración entre sectores y transformando los residuos de una industria en insumos valiosos para otra. Un ejemplo es el proyecto europeo IS2H4C (Sustainable circular economy transition: From industrial symbiosis to hubs for circularity), que se centra en la cooperación intersectorial para optimizar la logística, compartir recursos y limitar la generación de residuos.

En España, el H4C de Bilbao se ha consolidado como un referente en la industrializada región del País Vasco. Con el objetivo de alcanzar la descarbonización en 2050, este centro integra sectores estratégicos como el acero, el cemento, la cal, la refinación de petróleo y la producción de pulpa y papel. Para ello, incorpora tecnologías avanzadas como el tratamiento de aguas, la pirólisis o la electrólisis, para generar electrocombustibles, capturar CO₂ y sustituir insumos fósiles, validando soluciones de CCU (captura y aprovechamiento de carbono), hidrógeno y oxicombustible en la industria.

Los centros dedicados a la circularidad actúan como bancos de pruebas para soluciones circulares innovadoras, ofreciendo información valiosa sobre su viabilidad, escalabilidad e impacto en entornos reales.

Cadenas de suministro: integración de la simbiosis industrial

Si bien estos centros ofrecen aplicaciones prometedoras de simbiosis industrial, su éxito radica en la implementación de modelos de cadena de suministro sólidos. Esto resulta determinante para la captura de carbono en industrias de alto consumo energético y la transición hacia tecnologías basadas en hidrógeno. No obstante, ambos procesos enfrentan desafíos considerables en términos de implementación, escalabilidad, viabilidad a largo plazo e impacto en la sostenibilidad.

En el sector de la construcción, una iniciativa emergente es la captura y reutilización del carbono emitido durante la producción de cemento, donde cerca del 25% de las emisiones provienen de la calcinación. Un caso destacado que está siendo analizado por el Basque Circular HUB es la carbonatación de escorias de acero para obtener escorias carbonatadas. Aunque esta solución presenta claros beneficios ambientales, su integración en un modelo de negocio circular plantea numerosos desafíos.

Escorias carbonatadas mediante captura y utilización del carbono y escorias de acero
Fuente: Shashikant & Anurag, 2017

Las cadenas de suministro lineales tradicionales funcionan como sistemas de arrastre impulsados por la demanda, bajo el supuesto de una disponibilidad ilimitada de materiales. En cambio, los modelos circulares enfrentan desafíos adicionales, entre ellos:

• Imprevisibilidad del mercado. La demanda de un producto inexistente es incierta, lo que obliga a redefinir las supply chains, pasando de un modelo basado en el método push a uno más flexible.
• Fluctuaciones en el suministro. La disponibilidad de materias primas depende de los residuos industriales, requiriendo estrategias logísticas y de almacenamiento eficientes para garantizar un suministro constante.
• Viabilidad financiera. Los flujos inversos exigen inversiones suplementarias, lo que podría elevar los costos y afectar la competitividad frente a alternativas ya consolidadas.

El éxito de este nuevo modelo de negocio depende de su viabilidad y de la colaboración entre diversos actores. Los gobiernos locales y las administraciones públicas desempeñan una función decisiva al subvencionar a las industrias locales, mientras que las normativas de la UE y el mercado de carbono fomentan la adopción de esta estrategia empresarial mediante marcos regulatorios e incentivos. Entender estas interdependencias es fundamental para una transición sostenible y escalable, no solo en el sector de la construcción, sino también en otras industrias y regiones.

Para abordar estas complejidades, las técnicas de modelado cuantitativo desempeñan un papel importante en la identificación de interdependencias sistémicas, la formulación de políticas públicas y el diseño de cadenas de suministro sostenibles. Los modelos de dinámica de sistemas (DSS) simulan la evolución de sistemas complejos a lo largo del tiempo. Gracias a ello, ofrecen información valiosa en tres ámbitos principales:

• Los intercambios económicos asociados a la implementación de la captura y utilización del carbono (CCU).
• El impacto de los cambios en las políticas públicas.
• La viabilidad a largo plazo de las soluciones de sostenibilidad impulsadas por el mercado.

Yu et al. (2023) combinaron la dinámica de sistemas (DSS) y la simulación de eventos discretos (DES) para evaluar el equilibrio entre factores ambientales y económicos en una aplicación de economía circular. La investigación analizó el reciclaje de fibras de aramida, un subproducto de la producción de tequila, mezclándolas con plásticos PBT para disminuir las emisiones de CO₂. El estudio determinó que la implementación a gran escala logró la mayor reducción de emisiones de CO₂, aunque con un costo más elevado. En cambio, un método selectivo dirigido a actores clave, como los fabricantes de envases, demostró ser más rentable y, aun así, generó beneficios ambientales progresivos.

En resumen, la integración de DSS y DES proporciona un conjunto de herramientas sólidas para evaluar la viabilidad de las iniciativas de economía circular. Al combinar estas técnicas de modelado, los responsables de políticas públicas y líderes de la industria pueden gestionar de manera estratégica la rentabilidad, la eficiencia en el uso de recursos y el impacto ambiental, asegurando que las cadenas de suministro circulares sean económicamente viables y escalables.

Hacia una implementación efectiva

La economía circular, la simbiosis industrial y la logística inversa son pilares fundamentales para la construcción de la cadena de suministro circular. Sin embargo, su implementación exitosa exige gestionar incertidumbres críticas relacionadas con la disponibilidad de materiales, las fluctuaciones en la demanda, los marcos regulatorios y la viabilidad económica. El modelado cuantitativo resulta decisivo para abordar estas complejidades al simular diversos escenarios, evaluar factores de riesgo y optimizar la toma de decisiones.

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