Introducción al ACV y a SimaPro

UNIDAD I

Screenings o Análisis de monitoreo o proyección o scans

Según sea la profundidad que se desea alcanzar con el estudio y de acuerdo al presupuesto con que se cuenta, existen los siguientes tipos:• Usados cuando se buscan respuestas rápidas,

sencillas, donde no importa la precisión. Consisten en “usar información disponible en las bases de datos de los programas existente. En estos estudios se pueden adoptar alternativas cuando existe información faltante.

Ejemplos de aplicación:• Es para uso estrictamente interno dentro de una

industria en particular.• Usado cuando no se cuenta con mucho presupuesto.• Sirve para conocer información sobre el desempeño

ambiental de un producto.• Tomando en cuenta el aspecto anterior, este tipo de

estudios es útil en el rediseño de productos para que sean más limpios.

Análisis internos

• Usados cuando la información del ACV será utilizada para el desarrollo o mejora de productos, pero no se pretenden dar a conocer los resultados. En estos estudios, se pueden incluir objetivos adicionales como:

Ejemplo de sus aplicaciones:• Usado para el desarrollo y mejora de productos. • Comparación entre alternativas de manera

interna.• Para el desarrollo de una planeación estratégica.• Para generar indicadores de desempeño

ambiental.

ACV´s detallados Usados cuando se desea hacer proclamas ambientales detalladas, debates públicos, etc.• En estos estudios es necesario incluir la presencia de un evaluador externo

(experto en ACV, que haya trabajado sobre el tema del que trata el estudio en específico).

• Debe describir los procedimientos utilizados, el porqué de cada elección que tome, información que no fue posible incluir y sus razones, etc.

• Debe realizar análisis de sensibilidad detallados: estos son “estudios que pretenden determinar la influencia de variaciones en las suposiciones, métodos e información en los resultados” (ISO, 2006a)

• El público al que va dirigido el estudio y la forma en la que serán comunicados los resultados.

• Si los resultados pretenden ser usados en comparaciones cuyo objetivo es darse a conocer al público.

Environmental Protection Agency & Curran, M. A. (2006). LIFE CYCLE ASSESSMENT: PRINCIPLES AND PRACTICE. US Environmental Protection Agency. Recuperado el 30 de noviembre de 2011, de hero.epa.gov/index.cfm?action=reference.download&reference_id=749231

Ejemplo de sus aplicaciones:• Comparación entre productos cuyos resultados

serán usados como estrategia de mercado (anuncios en los medios de comunicación).

• Aplicar para obtener un ecoetiquetado.• Realización de EPD´s (Declaración Ambiental de

Productos).• Ponencias especializadas.

ACV´s continuos

• Es una tendencia que comienza a aparecer entre los industriales, los cuales ven el ACV como un “Sistema de Gestión de Información Ambiental de Ciclo de Vida” (ELMIS), realizado continuamente.

• En tal sistema, el objetivo es gradualmente mejorar y desarrollar una base de datos de ACV que pueda ser usada para responder los temas o problemas más importantes que puede afrontar una compañía u organización.

UNIDAD II

Definición de objetivos y alcances

• Establece el contexto en el cual el análisis será hecho e identifica los límites y efectos ambientales a ser revisados en el estudio.

• En esta fase se determinan aspectos importantes, tales como:

Objetivos • La aplicación que se le pretende dar. La razón

para realizar el ACV.• El público al que va dirigido el estudio y la forma

en la que serán comunicados los resultados.• Si los resultados pretenden ser usados en

comparaciones cuyo objetivo es darse a conocer al público.

Alcances • La definición detallada del producto, su ciclo de vida y la función que

desempeña.• Se refiere a las características físicas del producto, la acción o acciones

que desempeña este sistema producto, las partes que lo componen y la utilidad de cada una. Su ciclo de vida se refiere a cuánto tiempo está programado que dure y las fases que se especula que atravesará.

• Se debe definir una base de comparación (Unidad Funcional). Es la base de comparación dentro del ACV, a partir de ella todos los datos recabados pueden ser normalizados (en un sentido matemático) para que la misma cantidad de producto o servicio sea entregado al consumidor

• Ejercicio 1Unidad Funcional

Descripción de los límites del sistema “SystemBoundaries”.• Para cualquier estudio, resulta imposible rastrear el total de información

de un producto, es por ello que se tienen que establecer fronteras o de otra forma, el estudio se tornaría caótico.

• Primero se tiene que realizar un diagrama de flujo de todo el sistema para identificar en él, hasta qué punto el estudio requiere rastrear la información, cada recuadro debe representar un proceso que en sí mismo, es un subsistema. Existen tres niveles de detalle o profundidad de la información:

o Primer nivel: solo incluye materiales y transporte.o Segundo nivel: incluye materia prima, producción y transporte, pero son

excluidos los equipos e infraestructura.o Tercer nivel: incluye todo, solo que los equipos e infraestructura, están

modelados en primer nivel.

Descripción de la forma en que los problemas de distribución/asignación serán abordados. • Existen productos que desempeñan más de una función o que al ser

procesados generan distintos productos o subproductos que pueden o no tener valor económico, sin embargo, si generan carga ambiental.

Existen tres criterios de asignación o de inclusión:• Por masa: consiste en asignar la carga ambiental de acuerdo al

porcentaje de material generado.• Por costo: usa como criterio el valor económico de cada subproducto

generado.• Por porcentaje de relevancia ambiental: aun no existen consensos

para definir este criterio.

Inventario de Ciclo de Vida

• Es el proceso de cuantificación de energía, materia virgen, emisiones atmosféricas, descargas al agua, residuos sólidos o cualquier otro tipo de liberación a lo largo del ciclo de vida de un producto, proceso o actividad, es la tarea más demandante al realizar un ACV. Esta fase involucra el proceso de recolección y cálculo de la información para cuantificar las entradas y salidas de un producto sistema

Recolectar la informaciónPaso 1) Definición de los objetivos y alcances: Más que su definición, consiste en aplicar los criterios establecidos en la primera fase del ACV (que tipo de ACV se va a realizar, el nivel de profundidad de la información, requerimientos de la calidad de la información y criterios de asignación).

Paso 2) Preparación para la recolección de la información

Consiste en:• Desarrollo de un diagrama de flujo del producto sistema a ser

evaluado: Es en esta etapa del ACV en la que en realidad corresponde realizar el diagrama, pero para determinar con mayor facilidad los límites del sistema (parte teórica de este) es que se determina desde la Definición de los Objetivos y Alcances.

Describir cada proceso unitario a detalle: Para el propósito de la obtención de la información, es conveniente ver el producto, como una serie de (pasos individuales que son parte de un sistema de producción definido), en el que cada recuadro representa un proceso unitario, el cual, debe contener sus entradas y sus salidas.

Manteca Agua Caliente Gas

Presión

Ácidos GrasosGlicerina

Destilación al Vacio

Hidróxido de Socio

Ácidos destilados

Jabón Transparen

te

Aceites, Fragancias,

Colores

Jabón de tocador

Cortar, Secar

Barra de Jabón

Producción de jabón en barra

Imagen 4: Diagrama de Flujo de una barra de jabónFuente: EPA, SAIC, Curran, M. A. 2006. Life Cycle Assessment: Principles and Practice. hero.epa.gov/index.cfm?action=reference.download&reference_id=749231

Semillas y sembrado

Talado de bosque

gestionado

Cosechado y procesado de alimento forrajero,

granos y hierba

Crianza de ganado

Empaquetado de carne y entrega

Extracción de sal

Producción de manteca

Producción de jabón en barra

Producción de Hidróxido de Sodio

Producción de Cloro

Empacado de jabón Producción de papel

Producción de cartón

Reciclador de cartónMinorista

ConsumidorGestión de

residuos post consumo

Talado de bosque natural

Molienda de pulpa

Preparación de suelo, fertilizantes, pesticidas

• Desarrollar tablas para la recolección de información: Sirven como una guía para la obtención de datos para su posterior validación; facilita la creación de bases de datos. Resulta de gran importancia durante la realización de grandes proyectos, en el que mucha gente recaba información de diversas fuentes

Imagen 5: ejemplo de tabla de recolección de información para el Inventario de Ciclo de VidaFuente: ISO 14044, 2006, pág. 35

Paso 3) Recolección de la informaciónLa información para cada proceso unitario dentro de los Limites del Sistema puede ser clasificada dentro de los siguientes títulos:• Entradas de energía (tomar en cuenta las diferentes fuentes de

electricidad usadas [electricity mix]), así como sus cantidades.• Tipos de materia prima entrante y sus cantidades.• Productos, flujos intermedios, subproductos y desperdicios.

Los subproductos son salidas de los procesos que pueden o no tener valor.

• Emisiones al aire, descargas al agua, a la tierra deben ser descritos por tipo de contaminante.

TIPOS DE BASES DE DATOS

Análisis de Ciclo de Vida estándarEs empleado con el propósito de cuantificar los impactos ambientales de productos, procesos y serviciosSus ventajas son las siguientes:

• Este enfoque es muy preciso dentro de un límite de sistema previamente definido.

• No se ve afectado por fluctuaciones en los precios.• Facilita el análisis a nivel de los procesos unitarios.

Sus desventajas son las siguientes:• Requieren una gran inversión de tiempo debido a que la

información concerniente a la entrada de recursos y salidas ambientales tienen que ser modeladas para cada proceso dentro de las etapas del producto.

• Por lo anterior son caros.• Debe considerar que cada industria es dependiente, directa

o indirectamente, del resto de las industrias por lo que.• Arroja sistemas incompletos, ya que el inventario de

procesos asociados a las etapas de producto tienen que ser roto en un punto determinado o el estudio seria infinito.

Análisis de Ciclo de Vida de entradas y salidas económicas (EIO-LCA)• Consiste en un análisis de las entradas y salidas

económicas de un numero N de sectores de la economía de un país y lo complementa con el uso de recursos (como la energía, minerales, uso de fertilizantes) y/o categorías de impacto ambientales (como emisiones de efecto invernadero). Se basa en la suposición de que dentro de un sector productivo, el impacto ambiental de un producto es proporcional a su precio.

Sus ventajas son:

• Hace uso de fuentes de información estándar (como las tablas de entradas y salidas basadas en el sector nacional de un país)

• toman en cuenta toda la cadena de suministros de un producto.• Lo anterior permite rastrear todas las entradas de un proceso(limites del

sistema enteros).

Sus desventajas son:

• Depende de la información disponible de los costos.• Los resultados omiten la carga ambiental asociada con los equipos

(maquinarias).• La fluctuación de los precios a lo largo del tiempo genera errores.

Análisis de Ciclo de Vida Híbridos HEIO-LCA• Estos modelos están basados en los procesos

de un ACV estándar y en un ACV económico de entradas y salidas.

• mitigan las deficiencias que las dos anteriores poseen, además de poseer las ventajas de ambas.

Análisis de Impacto de Ciclo de Vida (AICV)

• Es la evaluación de los impactos al ambiente y a la salud humana identificados en el Inventario de Ciclo de Vida. Intenta establecer un vínculo entre un producto o proceso y sus potenciales impactos.

• Por ejemplo, ¿Cuáles son los impactos de 9000 toneladas de dióxido de carbono y 5000 toneladas de metano liberadas a la atmosfera?, ¿Cuál es peor?, ¿Cuál es su impacto potencial sobre el calentamiento global? Aunque sabemos que ambas emisiones son malas, un AICV puede calcular el impacto de cada emisión al ambiente, en este caso, sobre el calentamiento global.

Los pasos que tiene el Análisis de Impacto de Ciclo de Vida son:

• Selección y definición de categorías de impacto: identifica categorías de impacto relevantes para un estudio determinado (por ejemplo: calentamiento global, acidificación, ecotoxicidad).

• Clasificación: este paso consiste en asignar los resultados del Inventario de Ciclo de Vida a las categorías de impacto seleccionadas (p.e. clasificar el dióxido de carbono dentro de la categoría de Calentamiento Global).

• Caracterización: consiste en modelar los impactos del Inventario dentro de cada una de las categorías de impacto usando factores de conversión (p.e. determinar los impactos del dióxido de carbono y el metano dentro de la categoría de Calentamiento Global).

• Normalización: consiste en expresar los impactos anteriormente determinados de forma que puedan ser comparados entre categorías.

• Agrupación: acomodar o clasificar las categorías por ubicación (local, regional, o global).

• Ponderación: consiste en enfatizar los impactos más importantes para un lugar determinado.

Ejemplo de categorías de impactoCategorías de impacto

Calentamiento GlobalCalentamiento Global producido por el ecosistemaFormación de material particulado

Radiación ionizante

Radiación no ionizanteDisminución de ozono estratosféricoAcidificaciónEutrofización Oxidación fotoquímica

Toxicidad terrestre Toxicidad acuática Salud humana Disminución de recursos

Uso de sueloUso de agua

Clasificación del inventario

• Dióxido de carbono (CO2), Amoniaco (NH4), Metano (CH4), Ácido Clorhídrico (HCl), Hidroclorofluorocarbonos (HCFC), Dióxido de Nitrógeno (NO2),Bromuro de Metilo (CH3Br), Fosfato (PO4), Halon, Óxidos de sulfuro (SOX), Óxidos de nitrógeno (NOX), Ácido Fluorhídrico (FC), Clorofluorocarbonos (CFC), Hidrocarburos (NMHC).

Categorías de impacto Información del inventarioCalentamiento Global Dióxido de carbono (CO2)

Dióxido de Nitrógeno (NO2).Metano (CH4)Clorofluorocarbonos (CFC).Hidroclorofluorocarbonos (HCFC).Bromuro de Metilo (CH3Br).

Disminución de ozono estratosférico Clorofluorocarbonos (CFC).HalonBromuro de Metilo (CH3Br).

Acidificación Óxidos de sulfuro (SOX)Óxidos de nitrógeno (NOX)Ácido Clorhídrico (HCl)Ácido Fluorhídrico (FC)Amoniaco (NH4)

Eutrofización Fosfato (PO4).Óxido de Nitrógeno (NO).Dióxido de Nitrógeno (NO2).Nitratos.Amoniaco (NH4)

Oxidación fotoquímica Hidrocarburos (NMHC)Toxicidad terrestre Concentraciones letales de químicos tóxicos en roedores.

Toxicidad acuática Concentraciones letales de químicos tóxicos en peces

Salud humana Liberación total al aire, agua o suelo

Disminución de recursos Cantidad de minerales utilizadosCantidad de combustibles fósiles utilizados

Uso de suelo Cantidad desperdiciada en rellenos sanitarios u otras modificaciones de suelo

Uso de agua Agua usada

Caracterización• Usa factores de conversión (factores de

caracterización) para transformar y combinar los resultados del inventario en indicadores representativos de impactos a la salud humana, al ecosistema. Estos factores proporcionan una forma de comparar directamente los resultados del inventario dentro de cada categoría de impacto.

• La ecuación general es la siguiente:

Información del inventario

Factor de caracterización

Indicador de impacto

Ejemplo

• 20 kilos de cloroformo.• 10 kilos de metano.

Categoría de impacto: Calentamiento GlobalFactor de caracterización del cloroformo = 9 kg CO2eq.Factor de caracterización del metano = 25 kg de CO2eq.• Cloroformo = 20 kg x 9 kg de CO2eq. = 180 kg de CO2

equivalente.• Metano = 10 kg x 25 kg de CO2 eq. = 250 kg de CO2equivalente.______________________________________________• Calentamiento Global = a 430 kg de CO2 equivalente

Factores de (caracterización)Potencial de calentamiento global

Potencial de reducción de capa de ozono

Potencial de acidificación

potencial de eutrofización

Potencial de creación de oxidación fotoquímica

Concentración de una substancia química en un medio que resulta letal para la mitad de la población de una especie determinada LD50

LD50

Potencial de causar cáncer en un individuo

Disminución potencial de recursos

Disponibilidad de suelo

Disminución Potencial de agua

Categoría de impacto Escala (agrupación) Información del inventario Factores de caracterización

Descripción de los factores de caracterización

Calentamiento Global Global Dióxido de carbono (CO2)Dióxido de Nitrógeno (NO2).Metano (CH4)Clorofluorocarbonos (CFC).Hidroclorofluorocarbonos (HCFC).Bromuro de Metilo (CH3Br).

Potencial de calentamiento global

Convierte la información del (ICV) a CO2 equivalente

Disminución de ozono estratosférico

Global Clorofluorocarbonos (CFC).HalonBromuro de Metilo (CH3Br).

Potencial de reducción de capa de ozono

Convierte el (ICV) a Clorofluorocarbono equivalente kg de CFC eq.

Acidificación RegionalLocal

Óxidos de sulfuro (SOX)Óxidos de nitrógeno (NOX)Ácido Clorhídrico (HCl)Ácido Fluorhídrico (FC)Amoniaco (NH4)

Potencial de acidificación Convierte el (ICV) a kg de sulfatos eq. Kg de SO2 eq.

Eutrofización Local Fosfato (PO4).Óxido de Nitrógeno (NO).Dióxido de Nitrógeno (NO2).Nitratos.Amoniaco (NH4)

potencial de eutrofización Convierte el (ICV) a fosfatos equivalentes kg de PO4 eq.

Oxidación fotoquímica Local Hidrocarburos (NMHC) Potencial de creación de oxidación fotoquímica

Convierte el (ICV) a etileno equivalente kg de C2H4 eq.

Toxicidad terrestre Local Concentraciones letales de químicos tóxicos en roedores.

Concentración de una substancia química en un medio que resulta letal para la mitad de la población de una especie determinada LD50

Se mide en Kg de 1,4 Dietil benceno equivalente

Toxicidad acuática Local Concentraciones letales de químicos tóxicos en peces

LD50 Kg de 1,4 Dietil benceno equivalente

Salud humana GlobalRegionalLocal

Liberación total al aire, agua o suelo

Potencial de causar cáncer en un individuo

kg de Cloroetileno equivalente kg C2H3Cl eq.

Disminución de recursos GlobalRegionalLocal

Cantidad de minerales utilizadosCantidad de combustibles fósiles utilizados

Disminución potencial de recursos

Kg de Antimonio equivalente Kg Sb eq.

Uso de suelo GlobalRegionalLocal

Cantidad desperdiciada en rellenos sanitarios u otras modificaciones de suelo

Disponibilidad de suelo Convierte una masa de residuos sólidos a volumen usando una densidad estimada PDF m2yr

Uso de agua RegionalLocal

Agua usada Disminución Potencial de agua

Convierte el (ICV) a una proporción de agua usada versus la cantidad del recurso restante en reserva

Ejercicio 2Evaluación de Impacto de Ciclo de Vida

Interpretación de ciclo de vida

• Es una técnica sistemática usada para identificar, cuantificar, revisar y evaluar información tanto de los resultados de la fase del Inventario, como de la Evaluación de Impacto.

• Los hallazgos deben tomar la forma de conclusiones y de recomendaciones dirigidas hacia las personas encargadas de la toma de decisiones. Se debe de reportar la información, métodos, suposiciones, así como las limitaciones encontradas a lo largo del estudio.

Los siguientes aspectos deben de ser reportados:• La relación con los resultados del Inventario.• Mencionar las categorías de impacto seleccionadas• Los factores de caracterización utilizados.• Las categorías de punto final en las que se adolece.• Describir con detalle los juicios de valor tomados

Ejercicio 3 Unidad Funcional