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Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y su aplicación
Santiago de Chile, Junio de 2006
1. La esencia del Concepto de Ciclo de Vida
2. La estructura de la herramienta de Análisis de Ciclo de Vida (ACV)
3. Los datos utilizados en la aplicación del ACV
4. Evaluación de impacto5. Software de ACV
Agenda
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Decisiones en la Gestión ambiental
Costo <-> Beneficio
Decisión
Toma de decisión
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Niveles jerárquicos de información
1 Micro, productos y procesos (flujo físico)
2 Meso, gremios, otras cadenas relacionadas (enfoque “multi -input- multi-output”)
3 Macro, economías nacional y internacional (otras conexiones en la cadena)
La relación entre causas, impactos y categorías ambientales
Causas
CO2DesechoskWhDBO5NOxSSP.......................
Impactos Categorías ambientales
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Definiciones según la serie ISO 14031
Categoría: Clasificación general o grupo de elementos que interesan a los accionistas, por ejemplo: aire, energía, prácticas laborales, impactos económicos.
Aspecto: Elemento especifico sobre el cual se reporta la información, por ejemplo: energía consumida por fuente, eficiencia energética, emisiones causantes de efecto invernadero.
Indicador: Mediciones precisas del desempeño (normalmente cualitativas) durante un período reportado, por ejemplo: consumo de agua por unidad de producto, gigajulios consumidos por unidad de producto.
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Problemas de los problemas ambientales
• Subjetivo, todo el mundo tiene su opinión qué es bueno y qué es malo
• Unidad de medida, no hay una entidad que exprese la calidad de la naturaleza
• Desconocimiento, los problemas ambientales no se conocen.
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Prevención de la contaminación
• Prevenir es “atacar las causas”
• “Para detectar causas, se debe analizar causas”
• Impactos ambientales ocurren a lo largo del ciclo de vida del producto
• La competitividad depende de la cadena de valor desde “la cuna hasta la tumba”
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Enfoque tradicional vs el Concepto de Ciclo de Vida
• Datos absolutos
• Mejores en la producción
• Innovación de procesos
Planta productiva
Materiales
Producción
Distribución
El uso
Fin de vida
• Datos relativos
• Mejores integrales
• Innovación del producto, proceso y mercado
Ciclo de Vida del Producto
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Analisis de ciclo de vida: diagnostico sistémico para evitar
sub-optimizaciones
Materiales
Producción
Distribución
El uso
Fin de vida
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El Ciclo de Vida para considerar integralmente todos los impactos
durante desde “la cuna hasta la tumba”
Materiales
Producción
Distribución
El uso
Fin de vida
Detergente a partir de materia prima
natural
!
!
!
!!!!!
!!
Bolsa de plástico desechable
!!!!
!
!
!
!!
Electro domestico
cafetera
!!
!
!
!!!!!
!
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La esencia y la estructura de la metodología Análisis de Ciclo de Vida
A.Establecer prioridades entre lasetapas del Ciclo de Vida del producto Inventario de Ciclo de Vida
B.Interpretar impactos ambientales Asignación de impactos
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Análisis de Ciclo de vida
Como Concepto
enfoque sistémico
categorizar problemas
prioridades
Como herramienta
orientado al producto
entidad ambiental expresada
cuantificación de impactos ambientales
internacional
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¿Cuándo se usa un ACV?
Comparación de impactos ambientales de diferentes productos con la misma función.
Comparación de un producto con una referencia o estándar.
Identificar estrategias de mejoramiento ambiental (identificar la fase dominante con respecto al impacto ambiental).
Seleccionar materiales para el diseño de nuevos productos.
Establecer direcciones estrategias para nuevos desarrollos técnicos.
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¿Cuándo no se usa un ACV? Determinar efectos ambientales locales. (EIA) Determinar el impacto ambiental con respecto a un
tipo de material o fuente. (SFA) Determinación del impacto ambiental de una
empresa específica. (EA) Determinar el impacto ambiental de un proceso
específico. (TA) Analizar riesgos de nuevas tecnologías. (RA)
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Grupos de usuarios
Usuarios Aplicación 1. Empresas Desarrollo de nuevos productos
Optimización de procesos Determinar estrategias Decisiones de compra Mercadeo
2. Gobiernos Determinación de legislación Aprobar licencias Estrategias políticas Decisiones de compra
3. Grupos ecológicos Acciones Información
4. Consumidores Información para productos Decisiones de compa
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Aplicaciones empresariales del ACV
PLANEAR- Actividades de mejorar - Estrategias de mercado- Alternativas de diseño- Prioridades de enfocar
políticas- Decisiones de compra IMPLEMENTAR
CONTROLAR
REVISAR
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La aplicación del concepto del Ciclo de vida a diferentes niveles de profundidad
“Escans” globales
- Conocer el ciclo de vida
- Rediseño de productos
Estudios más profundos
- Alternativas de mejora
- Comparación de alternativas para uso interno
Estudios detallados
- Estrategias de mercadeo
- Comparación de productos
- Ecosellos
Tener idea para alternativas de mejora
Conocer el Ciclo de Vida
Aprender enfoque integral Administrar información ambiental
Identificar vacías en información
1
Tener idea para alternativas de mejora
Estudios mas profundos
Uso interno Administrar información ambiental
2
Comparación de alternativas
Posicionamiento Eco-labeling IPP (desarrollo de políticas integrales
sobre productos) Estrategias de mercado Publicidad
Aplicaciones de mercadeo
Según normatividad del ISO 14040
Análisis Científico
Justificación de la información
“Peer review”
3
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La estructura de la Herramienta ACV
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La crisis de la energía
• Efectos de conciencia
• Efectos económicos
• Necesidad a nuevos métodos
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Análisis de energía
Energía
Petróleo Transporte Refinación Producción Transporte Uso Incineración
Energía
Energía
Energía
Energía
Energía
Energía
GER
NERPER2PER1
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Primeras estudios de LCA
´70 - ´90• Análisis de energía• Comparación de sistemas y materiales
de empaques • Confidenciales. • Iniciativas privadas• Herramienta de competitividad´90 - ahora• Papel importante del gobierno (definir
políticas)• Colaboración en la cadena coordinada
por los gremios• Intercambio de datos• Desarrollo de software• Estandarización
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Alemania40%
Suiza18%
Suecia5%
Reino Unido7%
E.E.U.U.12%
Francía3%
Otras6% Austria
5%Holanda4%
ACV´s elaborados en los diferentes países
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Empaques38%
Plastícos9%
Energía6%
Desechos4%
Trafico4%
Agicola4%
Materiales de
construción8%
Cosmetica11%
Papel3%
Otros9%
Electrodomesticos4%
Productos analizados en estudios de ACV
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Estandarización de LCA, normas del ISO
A Análisis de Ciclo de Vida - Principios y Estructura; ISO 14040; Pasada en Mayo de 1997
B Análisis de Ciclo de Vida - Análisis de Inventario;ISO Borrador de la Norma Internacional 14041
C Análisis de Ciclo de Vida –Ejemplos y Prácticas de Análisis de Inventarios; Reporte técnico del Borrador de la Norma ISO 14041
D Análisis del Impacto del Ciclo de Vida; Borrador del comité para la norma14042
E Análisis del Ciclo de Vida – Interpretación; Borrador del comité para la norma14043
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La esencia de la metodología de ACV
Analizar todo el sistema
Relacionar impactos con problemas ambientales
Buscar el origen de los impactos
Definición delobjetivo y alcance
Unidad funcional
Límites del sistema
Reglas de atribución
Precisión requerida
Aplicación
Análisis de Inventario
Materiaprima 1
Materiaprima 2
Energía
Producción
Distribución
Utilización
Rellenosanitario
IncineraciónReciclaje
Ejemplos desustancias
impactantes
Cobre
CO2
CFC
P
SolventesOrgánicosVolátiles
Metalespesados
Pesticidas
Estireno
Inventario de los datos (LCI)
Sustanciasimpactantes
Cobre
CO2
CFC
P
SolventesOrgánicosVolátiles
Metalespesados
Pesticidas
Estireno
•
•
•
•
•
•
•
•
Efectos Calculados
Deterioro de recursos bióticos
Deterioro de recursos abióticos
Efecto invernadero
Deterioro de la capa de ozono
Acidificación
Eutroficación
Smog de verano
Smog de invierno
Toxidad Humana
Ecotoxidad
Olores
Calculo de impactos (LCA)
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Definición delobjetivo y
alcance
Unidadfuncional
Límites delsistema
Reglas deatribución
Precisiónrequerida
Aplicación
Análisis deInventario
Materiaprima 1
Materiaprima 2 Energía
Producción
Distribución
Utilización
Rellenosanitario
IncineraciónReciclaje
Ejemplos desustancias
impactantes
Cobre
CO2
CFC
P
SolventesOrgánicosVolátiles
Metalespesados
Pesticidas
Estireno
Deterioro de recursos bióticos
Deterioro de recursos abióticos
Efecto invernadero
Deterioro de la capa de ozono
Acidificación
Eutroficación
Smog de verano
Smog de invierno
Toxidad Humana
Ecotoxidad
Olores
Efecto Calculado
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
1/efecto
Normalización Evaluación
ECO
PUNTAJE
TOTAL
Estructura de la metodología ACV
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B Análisis deInventario
2 Construción deldiagrama deprocesos
3 Recolecciónde los datos
4 Definición de loslímites del sistema
5 Procesamientode los datos
C Análisis deImpactos
6 Clasificación yCaracterización
7 Evaluación
D Análisis deMejoras
8 Reporte yanálisis demejoras
Los Pasos de la metodología ACV
A Definición delobjetivo y alcance
1 Definición delobjetivo yalcance
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Definición del objetivo y el inventario
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Paso 1 Definición del objetivo
• Objetivo
• Destino de los resultados
• Unidad funcional
• Alcance
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Motivo objetivo
• Comparar productos o comparar con un estándar
• Mejorar un producto existente o diseñar nuevo producto
• Información para establecer estrategias
• Información sobre el producto
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Destino de los resultados
• Uso interno• estudio preliminar• administración de los datos• aprendizaje
• Uso externo• gobierno• organizaciones de consumidores• mercadeo
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Unidad funcional
• Unidad para calcular– una base de calculo– simplificar cálculos
• Base de comparación
• Depende del objetivo del LCA
• Frontera importante
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1. Identificación de losfunciones
2. Selección de un función
3. Determinación de la unidadfuncional
4. Determinación del flujo de referencia
Papel de una revista
• Transferencia de información
• Conservar información
Transferencia de información
Edición de 1000 revistas
200 kg de papel y tinta
200 kg de revistas
Proceso de Definición de la Unidad funcional
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Alcance del estudio
• Detalle y calidad de los datos (objetivo)
• Capacidad disponible (tiempo y personas)
• Preguntas de ayuda:– Producto cambiante– Procesos cambiantes– Diferencias geográficas– Que fuentes de información están disponibles
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Los Datos utilizados en el ICV
E E
E S
SS
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Paso 2 El inventario
• Árbol de procesos
• Recolección de los datos
• Definición de las fronteras
• Compilación de los datos
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Construcción de los árboles de procesos
• Ciclo de vida global del producto principal
• “Abrir” cajas negras
• Concentrarse en procesos principales
• Anotación estándar
• ANOTAR SUPOSICIONES
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Niveles de detalle de los datos
Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4
Energía deproceso directo
Extracción,transporte y
almacinamientode medios de
energía
Energía directa
Energía paratransporte
Material
Extracción de mediosde energía
Energía directa
Máquinas
Energía paratransporte
Energía paratransporte
Máquinas parafabricar
máquinas
Extracción de mediosde energía
Energía directa
Energía paratransporte
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Construcción de los árboles de procesos
Producción dematerias primas
Producción
Uso
Fin de Vida
Gasnatural
Petróleocrudo
Piedra calizade metal
Piedra calizade cromo
Arboles
Gas Gasolina Metal Cromo Pulpa
Electricidad Plástico Aceroinoxidable Papel
Producto 1 Producto 2 Empaque
Maquina
Reciclaje Incineración
Rellenosanitario
Estructura de ecobalance
Material inicial en cada proceso
Energía
Obtención de materias primas
Proceso de manufactura de materias primas
Proceso de manufactura del producto
Uso del producto
Fin de vida del producto
Producto final de cada proceso
Desperdicios sólidos
Desechos líquidos
Emisiones al aire y agua
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Categorías principales de información
• Materiales, renovables, no renovables
• Desechos, orgánicos, no orgánicos
• Energía, renovable, no renovable
• Emisiones, agua, aire
• Transporte, medio, distancia
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La recolección de los datos
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Fuentes de información Empresa Proveedores Clientes Competidores Literatura Instituciones Estudios anteriores Estimaciones
50
La empresa como fuente de la información
–Experiencia de operadores/trabajadores–Medición–Registros/informes históricos (control de calidad,administración)–Cuentas de energía, agua, máquinas –Ordenes–Licencias–Listados de especificaciones, diseños
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Los proveedores y clientes como fuentes
de la información–Proveedores
•Experiencia de los trabajadores•Cuentas•Etiquetas de productos/materiales•Informes sobre los productos/materiales
–Clientes•Experiencias de usuarios•Informes
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Competidores y literatura como fuentes
de la información
–Competidores•Experiencia de los trabajadores•Etiquetasde productos/materiales•Informes sobre los
productos/materiales–Literatura
•Manuales•Artículos•Internet
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Instituciones y estudios anteriores como fuentes
de la información–Instituciones
•Gremios•Ministerios, •Oficina de estadísticos•Consultorías
–Estudios anteriores•SimaPro•Eco-it•Otros software
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Calidad de la información
•Tiempo de Vigencia•Cubrimiento geográfico•Vigencia tecnológica•Precisión Completa •Representatividad
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• La guía es el árbol de procesos • Justificación de los datos• Impactos relevantes (materias primas, energía,
emisiones, desechos, etc..)• Usar formulario estándar • Enfoque en procesos con un nivel alto
contaminación• Hacer primero un análisis global y cualitativo • UTILIZAR FORMATO ESTANDAR
Consejos para obtener los datos
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Modelo de Evaluación de impacto
CaracterizaciónSustancias
impactantes
Cobre
CO2
CFC
P
SolventesOrgánicosVolátiles
Metalespesados
Pesticidas
Estireno
•
•
•
•
•
•
•
•
Efectos Calculados
Deterioro de recursos bióticos
Deterioro de recursos abióticos
Efecto invernadero
Deterioro de la capa de ozono
Acidificación
Eutroficación
Smog de verano
Smog de invierno
Toxidad Humana
Ecotoxidad
Olores
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Críticas a modelos de Evaluación
• Subjetivo• En la definición de problemas• En la priorización de problemas
Los diferentes modelos de:• Holanda• Dinamarca• Alemania• Suiza
Enfoque de daños
Calidad de Eco-sistemas
Afectacion de salud humana
Agotamiento de recursos
Eco-puntaje
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Software de Análisis de Ciclo de Vida y SimaPro
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Requisitos para elaborar un ACV
• Metodología:
• Datos requeridos:
• Software:
Diferentes Software para el ACV
Software Contacto
SimaPro Pre consultancy, Holanda (http:www.pre.nl)
Umberto www.umberto.de
Boustead Model
Ian Boustead, Reino unido, (+44 403 864 561)
Ecopro EMPA, Suiza, (+71 30 0101)
EcoSys Sandia National Laboratories, (+50 5 8443387)
EPS Swedish environmental Research institute (+46 8 7291500)
IDEA International Institute for Applied system analysis (IIASA) (+43 22 36715521)
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Software de ACV SimaPro
Base de datos para hacer el inventario. Este base de datos contiene +/- 1500 procesos estándares
Base de datos para calcular el impacto. (diferentes métodos como el eco-indicador ´95, ’99, 2000)
Las Hojas de Calculo de SimaPro“project description”
Las Hojas de Calculo de SimaPro;“procesos”
Las Hojas de Calculo de SimaPro;“Árbol de procesos”
Las Hojas de Calculo de SimaPro;“Caracterización de impacto”
Las Hojas de Calculo de SimaPro;“Caracterización de impacto”
Las hojas de calculo de SimaPro“Evaluación de impacto”