The introduction of eco-design for promoting the use of eco-materials: the cork as building material

Abstract

El corcho es un material natural, renovable y concentrado en el área Mediterránea, principalmente en la Península Ibérica, donde también se concentra la actividad de extracción del material. El corcho se extrae de una forma sostenible de la corteza del alcornoque sin dañar al árbol ni afectando su biodiversidad. La principal aplicación del corcho es como tapón para botellas de vino y cava. Este trabajo ha tomado el testigo de un estudio anterior sobre el sector catalán del corcho llevado a cabo para analizar los diferentes sistemas y subsistemas del sector desde una perspectiva ambiental. Este estudio destacó la necesidad de investigar en la diversificación de los productos de corcho, dando un mayor valor añadido al recurso, evitando la concentración excesiva del mercado del corcho en los productos del mercado vitivinícola. Este ha sido el principal objetivo de este trabajo, promoviendo su uso en el sector de la. Esta tesis se apoya en diferentes estudios específicos relacionados con la caracterización económica del sector ibérico del corcho, la evaluación ambiental de los actuales sistemas de aislamiento en edificios y mediante la introducción de los métodos de ecodiseño con el objetivo de la diversificación del mercado del corcho. La caracterización del sector ibérico del corcho identificó importantes diferencias entre los sectores de Portugal, España y Cataluña. Los primeros son principalmente productores y procesadores de materia prima, siendo líderes mundiales, y en el caso de Portugal con una potente industria. Mientras tanto, el sector español está centrado en la materia prima y productos básicos de corcho con un bajo o intermedio valor. Por otra parte, el sector de la construcción fue identificado como un mercado potencial en el que promover el corcho como material a través del ecodiseño de nuevos productos. El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es un método de ecodiseño utilizado para la evaluación de los impactos ambientales de productos y servicios a lo largo de su ciclo de vida. Este método fue utilizado para evaluar los actuales productos aislantes de corcho para la construcción, así como para analizar ambientalmente los materiales aislantes y las soluciones constructivas más utilizados. Los resultados concluyeron que las actuales soluciones aislantes de corcho no se ajustan a los requisitos para competir con los materiales aislantes comunes, porque generan mayores impactos ambientales. Por lo tanto, el uso del corcho como material natural y renovable no necesariamente implica un mejor desempeño ambiental de los edificios. Sin embargo, si se mejorasen los procesos de fabricación de estos productos a través de la ecoinnovación, se podrían conseguir productos más eficientes, mejorando su competitividad en el mercado. Además, la integración de la metodología ACV con simulaciones térmicas dinámicas es presentada en este trabajo evaluando la rehabilitación de un edificio existente para el ahorro energético. Esta integración se consideró útil para la caracterización energética de edificios y permite obtener resultados más realistas. Finalmente se llevó a cabo un proceso de ecoideación para generar nuevos conceptos de producto. La versatilidad del corcho encajó perfectamente con los métodos creativos utilizados, debido a la singular combinación de sus propiedades. Algunas de ellas, como su capacidad portante, su permeabilidad al vapor de agua y su ligereza, originaron los conceptos más interesantes, enfocados en la minimización del uso de materiales en los sistemas de aislamiento térmico o en el tratamiento de humedades. Además se destacó la singular estética del corcho para dotar al edificio de un aspecto único. Este trabajo ha llegado a la conclusión de la gran conveniencia y posibilidades del corcho para uso en los edificios, y además de la idoneidad del concepto del ciclo de vida en la metodología interdisciplinar propuesta.

Cork is a natural, renewable material, typically concentrated in Mediterranean areas. The cork oak forests are mainly located in the Iberian Peninsula, and, therefore, where the most cork extraction activity is located. Cork is sustainability extracted from cork oak outer bark without damaging the tree or affecting biodiversity. The main current application of cork is as closure for wine and champagne bottles. The present dissertation has taken up the baton of a previous study about the Catalan cork sector carried out to analyse different system and subsystems of the sector from an environmental approach. That study highlighted the need of investigation in new field: diversification of cork products, giving more added value to the resource, and avoiding the excessive concentration of cork sector applications in wine markets. The main objective of this dissertation was to address the diversification of cork sector, promoting its use in the building sector through the use of an interdisciplinary methodology framework from an environmental approach. This thesis was supported by several specific studies related to the economic characterization of the Iberian cork sector, the environmental assessment of current system for building insulation and the introduction of eco-design methods for the diversification of cork market. The characterization of the Iberian cork sector identified important differences between Portuguese, Spanish and Catalan sectors. The formers are producers and processors of raw cork, acting as leader in the global market, and in the case of Portugal acting as a very powerful industry. Meanwhile, Spain sector is focussed on raw material and low intermediate basic cork products. Moreover, the building sector was identified as potential market on which promote cork material through the eco-design of new products. Life Cycle Analysis (LCA) is an eco-design method used to assess the environmental impacts of products and systems throughout their life. This method was used to assess the current cork insulation product for buildings, and also the most common insulation materials and constructive solution on which could be installed. Results concluded that currently cork solutions did not fit the requirements to compete with the most common insulation materials, because caused more environmental impacts. So, the use of cork as a natural and renewable insulation material did not necessarily imply a better environmental performance in buildings. However, if manufacturing processes improve thanks to processes eco-innovation, this solution should be more efficient and can reach a better competitiveness of the product in the market. Moreover, the integration of LCA methodology with Thermal Dynamic simulation was also presented in this dissertation, to evaluate the energy saving renovation of an existing building. This integration was identified as suitable in the energy characterization of buildings and allowed obtaining more realistic results. Once the initial situation was analysed, an eco-ideation process was carried out to generate new concepts of products, and the versatility of cork fitted perfectly with the creative methods used, due to the singular combination of cork properties. Some specific physical characteristics of cork, self-supporting, water vapour permeability and lightness, originated the most interesting concepts focused on the minimisation of materials use in the internal insulation systems or the treatment of moisture, in addition giving to the building a unique aspect due to the singular aesthetic of cork. This dissertation has concluded the great convenience and possibilities of cork for its use in buildings, and the suitability of the life cycle thinking in the proposed interdisciplinary methodology.