Lectura Ciclo de Vida

8/18/2019 Lectura Ciclo de Vida

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CAPÍTULO 10

ANALISIS DEL CICLO DE VIDA

10.1) INTRODUCCION

En los últimos años se ha desarrollado un enfoque sistémico para el análisis de losimpactos ambientales asociados a procesos y productos. Los procesos industrialesno sólo generan residuos, sino que también consumen recursos naturales, requiereninfraestructura de transporte, utilizan insumos qu micos, agua y energ a, y generanproductos que deben ser transportados, consumidos y, en algunos casos, reutilizadosantes de su eliminación final !"er #igura $%.$&. En cada una de estas instancias segeneran impactos ambientales di"ersos, los que deben ser tomados enconsideración cuando se desea e"aluar el efecto de un proceso sobre el medioambiente. El análisis del ciclo de vida ACV)consiste en e"aluar cada uno de losefectos ambientales generados a lo largo de la "ida del producto, "ale decir, desdelas fuentes de recursos primarios !ie. desde su 'cuna(&, hasta el consumo ydisposición final !ie. hasta su 'tumba(&. Ello permite identificar los impactos sobre losdiferentes compartimentos ambientales más allá de los l mites de la plantaproducti"a. )ichos impactos inducidos pueden, en muchos casos, ser de mayor rele"ancia que aquellos ocasionados directamente por el proceso de manufactura delproducto. *or e+emplo, la sobre e-plotación y una gestión inadecuada del recursoforestal pueden degradar significati"amente la calidad del suelo, con losconsiguientes impactos negati"os sobre la tasa de reno"abilidad del recurso y sobrela calidad de las aguas superficiales, debido al arrastre de sedimentos y materialorgánico disuelto deri"ados de procesos erosi"os.

El análisis del ciclo de "ida fue originalmente desarrollado en la década del % a ra zde la crisis energética. /nicialmente, se limitó a simples balances de materia yenerg a a lo largo del proceso de generación y consumo energético, con "istas aidentificar oportunidades de ahorro de energ a a tra"és de la cadena de producción yconsumo. )ada la estrecha relación e-istente entre el consumo energético, elconsumo de recursos materiales y las emisiones de residuos, no fue dif cile"olucionar hacia el 012 tal como se le conoce en la actualidad. )e acuerdo a laliteratura, el primer 012 fue comisionado por 1oca 1ola en $343, para e"aluar diferentes tipos de en"ases desde el punto de "ista del consumo de recursos y de lageneración de residuos. )icho estudio fue realizado por el 5id6est 7esearch/nstitute de EE88 y se definió como un análisis de recursos y perfil ambiental. 0partir de ese entonces, se sucedieron decenas de estudios similares con "istas aminimizar el consumo de recursos y la generación de residuos. 0 mediados de la

década de los ochenta, se hab a logrado constituir una buena base de informaciónacerca de los atributos ambientales de diferentes tipos de en"ases y embala+es, encuanto al consumo de energ a y materiales, y a las emisiones de residuos. En lamedida que el requerimiento de minimización de consumo de recursos y degeneración de emisiones se generalizó en el mundo industrializado, la herramientade 012 fue madurando progresi"amente. El gran salto metodológico fue dado acomienzos de la presente década, con las contribuciones de la E*0 EE88, e

$% $


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instituciones ambientales europeas, tales como la 98:0L ;uiza, el 15L . Lasnormas /;> poseen "arios estándares asociados a la conducción de 012?

@orma /;> $A%A%? presenta los principios generales y requerimientosmetodológicos del 012 de productos y ser"icios.

@orma /;> $A%A$? gu a para determinar los ob+eti"os y alcances de un estudiode 012 y para realizar el análisis de in"entario.

@orma /;> $A%A=? gu a para lle"ar a cabo la fase de e"aluación de impactoambiental de un estudio de 012.

@orma /;> $A%AB? gu a para la interpretación de los resultados de un estudiode 012.

@orma /;> $A%AC? entrega información acerca del formato de los datos quesir"en de base para la e"aluación del ciclo de "ida.

@orma /;> $A%A3? posee e+emplos que ilustran la aplicación de la gu a /;>$A%A$.

Dunto al 012 e-iste un con+unto de herramientas complementarias que permitene"aluar las cargas ambientales, con diferente resolución y con distintos l mites delsistema estudiado. 0lgunas de éstas se describen a continuación?

Evaluación de impacto ambiental ? herramienta para la toma de decisiones queincluye la identificación, cuantificación y "aloración de los impactos ambientalesasociados a un proyecto !"er 1ap tulo &.

Evaluación de tecnologías: herramienta de diseño de procesos menoscontaminantes, cuyo ob+eti"o es e"aluar comparati"amente diferentes opcionestecnológicas, sobre la base de sus atributos ambientales, técnicos, económicos,sociales, etc. !"er 1ap tulo 4& .

Análisis de riesgos ? e"alúa posibles accidentes, considerando la probabilidad deocurrencia y las consecuencias sobre las personas, las instalaciones y el medioambiente. *ermite identificar y e"aluar medidas de pre"ención y control !"er 1ap tulo $$&.

Análisis de intensidad de recursos ? e"alúa la cantidad de materiales y energ a quese utiliza en un sistema de producción asociado a un producto o ser"icio, a lo

largo de su ciclo de "ida. raba+a sobre el total de materia y energ a, sinespecificar la naturaleza y composición espec fica.

Evaluación de desempeño ambiental ? es una herramienta interna que pro"ee alsistema de gestión con información ambiental ob+eti"a y "erificable sobre eldesempeño de una organización. ;e debe seleccionar indicadores ambientales

$% =


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adecuados para describir la interacción con el medio ambiente. ;e aborda en lasnormas /;> $A%B$ !"er 1ap tulo C&.

Las técnicas espec ficas para el análisis del ciclo de "ida de un producto o procesoaún se encuentran en pleno desarrollo. 0spectos tales como el modelamiento yanálisis de los flu+os de materia y energ a a tra"és del ciclo de "ida, y su relación conlos diferentes compartimentos ambientales, representan un gran desaf o dein"estigación. La Society of Environmental Toxicology and C emistry !SETAC" , la/;>, agencias ambientales y agrupaciones industriales di"ersas, han desarrollado ypropuesto diferentes enfoques para la realización del 012. En tal sentido, se hacenecesario un consenso entre todas las partes interesadas para que la informaciónque se obtenga de los 012 sea comparable sobre una base común. 0l respecto, el#ournal of $ife Cicle Analysis y el #ournal of Cleaner %roduction se han especializadoen la publicación de art culos sobre diferentes aspectos del 012, constituyendo unforo internacional de reconocido prestigio para la discusión de las herramientasmetodológicas y resultados de estudios espec ficos.

De!inici"n de Análisis del Ciclo de Vida#

Las definiciones más utilizadas para el 012, son las siguientes?

@orma /;> $A%A%? &el Análisis de Ciclo de 'ida es una t(cnica para determinar losaspectos ambientales e impactos potenciales asociados a un producto: compilandoun inventario de las entradas y salidas relevantes del sistema) evaluando losimpactos ambientales potenciales asociados a esas entradas y salidas) einterpretando los resultados de las fases de inventario e impacto en relación con losob*etivos del estudio+

@orma española 8@E $F% %A% 34? &El Análisis de Ciclo de 'ida es una recopilación y

evaluación de las entradas y salidas de materia y energía) y de los impactosambientales potenciales directamente atribuibles a la función del sistema del

producto a lo largo de su ciclo de vida+

1onse+o @órdico de 5inistros? &El Análisis de Ciclo de 'ida es un proceso paraevaluar las cargas ambientales asociadas a un sistema de producción o actividad)identificando y cuantificando las cantidades de materia y energía utili,ados) y losresiduos generados) y evaluando los impactos ambientales derivados de estos+-

El 012 permite obtener un modelo simplificado de un sistema de producción y de losimpactos ambientales asociadosG sin embargo, no pretende entregar unarepresentación total y absoluta de cada interacción ambiental. 0 pesar de postular una cobertura sobre todo el ciclo de "ida de un producto, en muchos casos resulta

dif cil abarcar todas las acti"idades desde la 'cuna a la tumba(, por lo que se debedefinir claramente el sistema requerido para que el producto cumpla con unadeterminada función.

$% B


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$% A

SISTE$APRODUCTIVO

RECURSOS$ATERIALES %ENER&ETICOS

E$ISIONES ALAIRE' A&UA % SUELO

$EDIO A$(IENTE

I&URA 10.1# CAR&AS A$(IENTALES DE UN SISTE$A DE PRODUCCION

PRODUCTOS


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DE INICION DEO(*ETIVOS %ALCANCE

ANALISIS DEINVENTARIO

EVALUACION DE

I$PACTO

INTERPRETACION

APLICACIONES#

DISE+O % $E*ORA DEPRODUCTOS

PLANI ICACION ESTRATE&ICA

DESARROLLO DE POLITICASPU(LICAS

$AR,ETIN&

I&URA 10.- $ARCO DEL ANALISIS DEL CICLO DE VIDA


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I&URA 10. # CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO

7E187;>; @0 870LE;50 E7/0LE; H

E@E7IE /1>;

*7>1E;>; )E EJ 7011/>@

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E@E7I/0

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$% 4


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10.-) $ETODOLO&IA DEL ANALISIS DEL CICLO DE VIDA

En su e-presión más general, el análisis del ciclo de "ida consiste de Acomponentes?

a& De!inici"n de o/ e ivos 2 alcance# se debe precisar los ob+eti"os quemoti"an el estudio, as como los l mites del sistema a analizar e identificar loscomponentes del ciclo de "ida !e+. e-tracción, transporte, almacenamiento,producción, consumo, recicla+e, disposición final de residuos, etc& !"er #igura $%.B&.

b& Análisis de inven a3io? se desarrolla aqu los balances de materia y energ aa tra"és de los diferentes componentes del ciclo de "ida.

c& Eval4aci"n de los i56ac os a5/ien ales 6o enciales# debe considerar la salud y seguridad de las personas, y las cargas ambientales. ;e debe identificar ycaracterizar, pre"iamente, los compartimentos ambientales a incluir en el análisis y surelación con las etapas del ciclo de "ida del producto.

d& In e363e aci"n? en base al análisis anterior, se debe identificar y e"aluar medidas de me+oramiento que permitan reducir aquellos impactos de mayor rele"ancia.

10. ) DE INICION DE O(*ETIVOS % ALCANCE

El primer paso en el desarrollo de un 012 es la definición de los ob+eti"os del estudio.;e debe especificar las razones que impulsaron el traba+o y la información que se

espera obtener como resultado. )ebido a su naturaleza global, un 012 podr a ser interminable y debe establecerse l mites a su e-tensión. La definición de los l mitesdel sistema a estudiar es una de las etapas cr ticas del 012. 0l respecto, se debeconsiderar los siguientes aspectos para definir el alcance del 012?

a) 4nci"n del sis e5a ?

;e deben describir las funciones que definen el sistema en estudio. Esto esimportante en aquellos casos donde el producto puede cumplir "arias funciones. *or e+emplo, un computador multimedia puede ser utilizado como procesador deinformación y, además, puede ser"ir para comunicación telefónicaKfa-. ;i el 012se realiza para comparar ambientalmente "arios sistemas, se debe garantizar quecumplan la misma función.

/) Unidad !4ncional#

La unidad funcional se refiere a la base de cálculo sobre la cual se efectuarán losbalances de materias y energ a. En el caso de 012 comparati"os, se debeseleccionar una unidad funcional que refle+e la función que interesa comparar. *or

$%


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e+emplo, el 012 para comparar dos tipos de detergentes puede considerar, comounidad funcional, el 'la"ado de $%%% g de ropa de algodón(.

c) L75i es del sis e5a#

;e debe identificar el con+unto de procesos unitarios o subsistemas que permitenproducir el producto en estudio. Ello incluye la obtención de los recursos primarios,todos los procesos de fabricación y transporte de los componentes del producto y susmaterias primas, además de todas las fases del ciclo de "ida del producto terminado!"er #igura $%.B&. Es necesario decidir qué procesos y etapas del sistema se "an aincluir en el estudio, as como los criterios que se utilizan para tal decisión y sucompatibilidad con los ob+eti"os del 012. *or e+emplo, se puede e-cluir del análisislos componentes que se encuentren ba+o un M l mite !e+. menor de %,FM del peso delproducto&. Es importante establecer los l mites geográficos de las acti"idades aincluir en el 012, ya que pueden ser afectadas por condiciones locales !e+. lossistemas de generación de energ a eléctrica, los sistemas de transporte, los sistemasde tratamiento y disposición de residuos&.

10.8) ANALISIS DE INVENTARIO

El análisis de in"entario es un balance de materia y energ a del sistema, aunquepuede incluir otros parámetros, tales como? utilización del suelo, radiaciones, ruido,"ibraciones, biodi"ersidad afectada, etc. 1omprende la recopilación de los datos y larealización de los cálculos adecuados para cuantificar las entradas y salidas delsistema estudiado !"er #igura $%.$&?

En 3adas# son las materias primas y las fuentes de energ aSalidas# son las emisiones al aire, al agua y al suelo, y los productos

*arte de los flu+os materiales y energéticos proceden de la naturaleza o se destinan aella, mientras que otros flu+os tienen su origen o destino en la tecnósfera. 0lgunose+emplos se presentan en la abla $%.$ siguiente?

TA(LA 10.1# ORI&EN % DESTINO DE LU*OS $ATERIALES % ENER&ETICOSLU*O DESTINO9ORI&EN $EDIO

7esiduo l quido tratado )estino? 2ertido al mar @atural1ombustible diesel >rigen? 7efiner a de petróleo ecnósfera

0gua de procesos >rigen? 7 o @atural7esiduos sólidos )estino? *rocesamiento de residuos ecnósfera

Iases de incineración deresiduos sólidos

)estino? Emisión a la atmósfera @atural

$% C


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El análisis de in"entario es un proceso iterati"o, ya que e-iste los nue"os datos y elmayor conocimiento obtenido durante el desarrollo del traba+o permiten redefinir con

mayor precisión las fases del ciclo o los flu+os materiales y energéticos.El procedimiento recomendado para realizar el análisis de in"entario incluye lassiguientes etapas?

• 1onstrucción del diagrama de flu+o• Establecer la calidad de los datos !ni"eles de precisión requeridos&• )efinir los l mites del sistema• 7ecolección de los datos y cálculos de balances• 7edefinición de los ob+eti"os y alcances

8na "ez construido el diagrama de flu+o, el sistema se subdi"ide en subsistemas yestos a su "ez en procesos unitarios, para facilitar los cálculos de balance. Los

balances de materia y energ a se deben ordenar en forma sistemática, especificandolas entradas y salidas, y sus destinosKor genes, tal como se muestra en la abla $%.=.

TA(LA 10.-# (ALANCE DE $ATERIALES % ENER&IA EN ANALISIS DEINVENTARIO

ENTRADASDesde la Na 43ale:a Desde la

Tecn"s!e3a5aterias primas/nsumos

0gua1ombustiblesElectricidad

SALIDAS;acia la Na 43ale:a ;acia laTecn"s!e3a

*roductos7esiduos a tratamientoEmisiones l quidasEmisiones gaseosasEmisiones sólidas

Ieneralmente, se especifica las unidades de medida !e+., toneladas, D&, los ni"elesde incertidumbre de los datos y las fuentes. En el caso de los flu+os energéticos, sedebe identificar las cantidades de energ a térmica y de combustible utilizado, y elconsumo eléctrico. 0lgunos "alores t picos de emisiones asociadas al consumo degas natural y petróleo diesel se presentan en las ablas $%.B, $%.A y $%.F.

Es importante señalar que el consumo de combustible en el transporte depende delmedio utilizado, del tipo de combustible, de la carga y del recorrido. *or e+emplo,para transporte mediante camiones en base a diesel, se considera un consumo

$% 3


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espec fico en el rango %,C =,= !5D K m Kton&, mientras que el transporte por ferrocarrileléctrico presenta un consumo de %,$ %,B !5D K m Kton&.

TA(LA 10. # E$ISIONES ASOCIADAS A LA O(TENCI9 on >as na 43al)5aterial particulado %,%$C1> = =.B4A1> %,FC J FF,A;> = ,3@=> %,%F

0ldehidos y otros orgánicos "olátiles %,%3 0mon aco %,%=

E$ISIONES AL A&UA =>9 on diesel);ólidos disueltos $=,

0ceites %,=;ólidos suspendidos %,%%4)9> %,%%4)N> %,%F@ total %,%%C

E$ISIONES AL SUELO =>9 on diesel)7esiduos sólidos $,4

OTROS DATOS DE INTERES*oder calor fico !5DK g& A=,F)ensidad ! gKm B& CA%

$% $%


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TA(LA 10.? # DATOS PARA EL ANALISIS DE INVENTARIO ASOCIADO ALTRANSPORTE $EDIANTE CA$IONESLa3>a dis ancia

-0@80 on)T3ans6o3 e

local @18 on)Asociadas a la63od4cci"n deco5/4s i/le

1onsumo de combustible! g dieselK mK ton carga&

%,%= %,%F =,C$ !5DK gdiesel&

E5isiones !g K m Ktoncarga&

!g K m Ktoncarga&

!gK g diesel&

5aterial particulado %,%3 %,== %,%=1> = 44 $4$ $ %1> %,B$ %, F %,%%A

@> J %,C$ $,3C %,$;> = %,%CF %,=$ %,4%


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Asi>naci"n de Ca3>as A5/ien ales

En el caso de sistemas que desarrollan más de una función o que fabrican más de unproducto, se debe distribuir los aspectos ambientales entre los productos que genera.La asignación de las cargas ambientales a diferentes productos es necesaria en lossiguientes casos?

• *rocesos con salidas múltiples, donde se generan diferentes productos, algunos delos cuales cruzan los l mites del sistema.

• *rocesos con entradas múltiples, donde es dif cil establecer relaciones decausalidad entre entradas y emisiones.

• *rocesos con reciclo de lazo abierto, donde los residuos que salen de un sistemason utilizados como materias primas para otro sistema, fuera de los l mites delsistema en estudio.

omemos como e+emplo, una refiner a de petróleo que produce gasolinas dediferentes tipos, petróleo combustible, diesel, gas licuado, etileno, propileno, etc., apartir de petróleo crudo O1uál de estos productos es el causante de las emisionesgeneradas durante el proceso !e+. ;> =, 1> =&P En este caso, las cargas ambientalesdeben distribuirse entre los productos de acuerdo a criterios de asignaciónclaramente especificados.

1uando no es posible establecer una relación de causalidad, entre el producto y lascargas ambientales, se debe recurrir a métodos de asignación basados en "alor económico, cantidad f sica !e+. masa, concentración& o una combinación de ambos.*or e+emplo, las cargas ambientales deri"adas del proceso de refinación de petróleose pueden distribuir proporcionalmente a la masa de productos generados, oproporcionalmente al "alor comercial de cada producto.

10.?) EVALUACION DE I$PACTO A$(IENTAL DEL CICLO DE VIDA

8na "ez completada la fase de in"entario, es necesario e"aluar los impactosproducidos por las cargas ambientales identificadas en éste. El in"entario puedeconstar de cientos de datos de consumos y emisiones para un gran número decompuestos, lo que es muy dif cil de interpretar. En la práctica del 012, se habla dei56ac os a5/ien ales 6o enciales , ya que las acti"idades o subsistemas delsistema en estudio están ubicadas en diferentes lugares y se pueden lle"ar a cabo endistintas épocas. En muchos casos, no se trata de sistemas localizados en unaubicación espacial espec fica, ni de consumos y emisiones que se efectúa en elmismo instante de tiempo. *or lo tanto, no es correcto suponer que los impactostotales se obtienen de una simple sumatoria de los impactos esperados en cadasubsistema. Ello es más cr tico en el caso de impactos muy locales o de ámbitotemporal reducido. ;in embargo, en el caso de impactos globales o de efectosprolongados !e+. calentamiento global, agotamiento del ozono estratosférico&, esposible sumar las contribuciones de cada fase del ciclo de "ida.

$% $=


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La e"aluación de impacto ambiental en el conte-to de un 012 aún es materia de

debate. ;in embargo, e-iste cierto consenso respecto a los elementos queconstituyen la e"aluación de impacto en un 012, a saber? 1lasificación,1aracterización y 2aloración.

10.?.1) Clasi!icaci"n

En esta fase las cargas ambientales se clasifican de acuerdo a diferentes categor asde impacto, según el tipo de efecto ambiental esperado. Las categor as de impactose agrupan de acuerdo a B áreas de protección ambiental, según la proposición de;E 01 !adoptada por la mayor a de las metodolog as de 012 en uso actual&?

• 7ecursos @aturales • ;alud humana • ;alud ecológica

La abla $%.4 muestra una lista de categor as de impacto, utilizadas en la fase declasificación de un 012, asociadas a las entradas y salidas de materiales y energ a.

TA(LA 10.B CATE&ORIAS DE I$PACTO PARA EL ACV

Ca e>o37as de I56ac o Relacionadacon#

AlcanceEs6acial

Unidad de$edida

$. 7ecursos 0bióticos Entradas Ilobal,Local

OP

=. 7ecursos 9ióticos Entradas Ilobal,Local

OP

B. ;uelo Entradas Local OP

A. ;alud humana? /mpactosto-icológicos

;alidas Ilobal,Local

OP

F. ;alud humana? /mpactos noto-icológicos

;alidas Ilobal,Local

OP

4. /mpactos ecoto-icológicos ;alidas Ilobal,Local

OP

. 0lteración de hábitats Kbiodi"ersidad ;alidas 7egional,Local

OP

C. 1alentamiento Ilobal ;alidas Ilobal Qg 1> =

3. 0gotamiento de la capa de > B ;alidas Ilobal Qg 1#1 $$

$%. 0cidificación ;alidas 7egional,Local

Qg ;> =

$$. Eutrofización ;alidas 7egional,Local

Qg *> A B

$=. #ormación de foto o-idantes ;alidas 7egional,Local

Qg eteno

$% $B


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En el caso de los recursos abióticos, se puede subdi"idir entre recursos materiales yenergéticos, o entre recursos reno"ables y no reno"ables, e-plicitando los recursos

h dricos. Los impactos no to-icológicos sobre la salud humana se refieren aimpactos f sicos, alteraciones psicológicas, efectos por radiación, ruidos, malosolores, infecciones, u otros.

10.?.-) Ca3ac e3i:aci"n

En esta fase, se aplica modelos a cada categor a de impacto para obtener indicadores ambientales. *or e+emplo, en la categor a de impacto acidificación, seincluye las emisiones de gases que pueden tener efecto sobre el p< del agua o delsuelo, tales como ;> =, @> J , =& R m;>= S f @>- m @>- S f


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• 7ecursos materiales reno"ables

• 7ecursos materiales no reno"ables• 7ecursos energéticos reno"ables• 7ecursos energéticos no reno"ables

En cada caso, se puede incluir una gran "ariedad de materiales y formasenergéticas, por lo que se deben agregar utilizando factores de ponderación querefle+en la importancia relati"a de cada uno de ellos respecto a su impacto sobre elin"entario de recursos naturales.

Las gu as nórdicas !@ordic 1ouncil, $33F& re"isan una serie de enfoques utilizadospara lle"ar a cabo la agregación.

• Agregación en base a recursos totales.

Este método consiste en asignar un factor de ponderación unitario a cada uno delos materiales y formas de energ a considerados, de modo que se obtiene la masa! g& y la energ a totales ! D&. 0 pesar de su simpleza, permite identificar aquellasacti"idades con mayor importancia en cuanto al uso intensi"o de recursos. Ladebilidad de este enfoque es que no toma en cuenta la fragilidad o estado deescasez de cada recurso.

• Agregación, considerando las reservas globales:

0qu se calcula el factor de ponderación en base a las reser"as f sicas e-istentesen la actualidad, lo que permite considerar la 'escasez( del recurso. E-isten A"ariantes para el cálculo de los factores de ponderación considerando las

reser"as?

1onsiderando sólo las reser"as? f 5Q R $K 75Q

1onsiderando las reser"as y consumo? f 5Q R 8 5Q K 75Q

1onsiderando las reser"as y consumo!modificado&? f 5Q R 8 5Q K 75Q =

1onsiderando los costos de reposición del recurso? f 5Q R 2 5Q

)onde 7 5Q son las reser"as mundiales e-plotables del recurso Q, 8 5Qcorresponde al consumo anual mundial de dicho recurso y 2 5Q es una función del"alor monetario !e-presado en 810, 'unidades de carga ambiental(& requerido

para recuperar el recurso utilizado. 0lgunos "alores sugeridos por el @ordic 1ouncil of 5inisters !@15& se muestran en la

abla $%. a modo de ilustración.

$% $F


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TA(LA 10. # DATOS PARA EL CALCULO DE ACTORES DE PONDERACIONPARA I$PACTOS SO(RE LOS RECURSOS NATURALES

7 5Q 7 5Q K85Q !años&

2 5Q !810K g&

*etróleo $,=A $% $A g A% %,AIas @atural $,%3 $% $A m B 4% %,A1obre B,F% $% $$ g B4 B%,=Tinc $,A $%$$ g =$ =$,BEstaño A,BB $% 3 g =C $.$ %,%#uente? @15 !$33F&

/) Ca e>o37a de i56ac o# Sal4d ;45ana I56ac o To icol">ico#

E-isten di"ersos métodos para estimar los factores de ponderación correspondientesa esta categor a de impacto.

• Enfoque utilizando un concepto de Volumen Crítico:

El factor de ponderación se calcula como? f Q R $K NQ

)onde N Q es un estándar de calidad ambiental correspondiente al contaminante Qpara el medio receptor aire, agua o suelo. En el caso del agua, se utiliza el estándar de calidad de agua potable, mientras que en el caso del aire se usan los ni"elesmá-imos de inmisión o los l mites de e-posición ocupacional.

@ormalmente, N Q posee unidades de concentración másica !e+. gKmB

&, resultando unfactor de ponderación con unidades !m BKg&G por lo tanto, al multiplicar por la cantidadtotal de contaminante !g&, se obtiene un resultado con unidades de "olumen !m B&.*or esa razón, se denomina método de "olumen cr tico.

TA(LA 10.F# ESTGNDARES DE CALIDAD DE AIRE PARA CALCULO DEVOLU$EN CRITICO

1ontaminantes atmosféricos N Q !gKmB&

5aterial *articulado ,% $% F

1> C,% $% B

@> - B,% $%F

@


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TA(LA 10.H# ESTANDARES DE CALIDAD DE A&UA PARA CALCULO DEVOLU$EN CRITICO

Con a5inan es , >95);ólidos suspendidos =,% $% =

)9> F =,% $%=

@rganoclorados lipof licos $,% $% A

1ompuestos #enólicos F,% $% F

4a ! ,s4elo=> 6eso9=> con a5inan e

0s A, $% B $,A A,B $%=

1d F,C $% = =,3 $,3 $% =

- ,C $% $

#enol F,F $% $ A,C $%= 4,= $% $

1lorobencenos $,3 $% $ F, 0tracina 4, F, $% $ B,=

$% $


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!todo #ellus: El ellus /nstitute desarrolló un procedimiento basaso en el factor depotencia cancer gena !en g equi"alente a isoforeno& y la dosis de referencia oral

para contaminantes no cancer genos !en g equi"alente a -ileno&. El método elluspermite combinar los efectos cancer genos y no cancer genos en un solo factor deponderación combinado, en base a una equi"alencia de B unidades de -ileno por cada unidad de isoforeno !"er abla $%.$$&.

TA(LA 10.11# ACTORES DE PONDERACION PARA I$PACTOTOJICOLO&ICO $ETODO TELLUS)

! CANCERI&ENO ! NO CANCERI&ENO ! CO$(INADO

=> iso!o3enoeK4ivalen e)

=> ilenoeK4ivalen e)

@o37a de i56ac o# Calen a5ien o &lo/al.

Los factores de ponderación utilizados tienen base cient fica y estánampliamente aceptados. ;e e-presan en términos de g de 1> = equi"alente?

TA(LA 10.1-# ACTORES PARA CARACTERI AR EL POTENCIAL DECALENTA$IENTO &LO(AL

Co564es o ac o3 de Ponde3aci"n=> CO- eK4iv.9=>)

1> = $1< A 4=@=> =3%1#1 $$ F.%%%

#uente? @15 !$33F&

d) Ca e>o37a de i56ac o# A>o a5ien o de la ca6a de o:ono.

0l igual que en el caso del calentamiento global, estos factores están a"alados por una base cient fica. ;e e-presan en base a equi"alente de 1#1 $$, como se muestraen la abla $%.$B.

$% $C


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TA(LA 10.1 # ACTORES PARA CARACTERI AR LOS I$PACTOS PORA&OTA$IENTO DE LA CAPA DE O ONO

Co564es o ac o3 de Ponde3aci"n=> C C11 eK4iv9=>)1#1 $$ $1#1 $$A %,C% = ?

TA(LA 10.18# ACTORES PARA CARACTERI AR LOS I$PACTOS DEACIDI ICACI F, @ totalal agua, * total al agua y @ total al aire?

TA(LA 10.1?# ACTORES PARA CARACTERI AR EL POTENCIAL DEEUTRO I ACION

Co564es o ac o3 de Ponde3aci"n=> PO8@ eK4iv.9=>)

*> A B $@ total al agua %,A=@ total al aire %,$B)N> %,%==

#uente? @15 !$33F&

>) Ca e>o37a de i56ac o# o35aci"n de !o o@o idan es.

En este caso, se considera sólo el potencial para formar ozono en presencia deó-idos de nitrógeno y luz solar. En la abla $%.$4 se presenta algunos "alores t picospara caracterizar el potencial de formación de fotoo-idantes?

$% $3


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TA(LA 10.1B# ACTORES PARA CARACTERI AR EL POTENCIALOR$ACION DE OTOOJIDANTES

Co564es o ac o3 de Ponde3aci"n=> e eno eK4iv.9=>)Eteno $

0lcanos !promedio& %,A%1etonas !promedio& %,BBEsteres !promedio& %,==>lefinas !promedio& %,3$


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*ara mayores detalles de la descripción del proceso de producción de celulosaraft blanca, "er el 1ap tulo A.

El ciclo de "ida de la celulosa comienza en el recurso forestal, donde loscompuestos lignocelulósicos son producidos a partir de la fotos ntesis. Estesubsistema forestal pro"ee la materia prima para el procesamiento industrial,donde se genera la pulpa celulósica. En el caso chileno, la celulosa secomercializa principalmente en el e-tran+ero y se destina a diferentes usos comofuente de fibra papelera, material adsorbente u otros. #inalmente, los residuosgenerados por el consumo final se pueden reciclar, incinerar o disponer en"ertederos. En este estudio, los l mites del sistema se fi+an en aquellasacti"idades que se realizan en 1hile, es decir, la generación de materia primaforestal y la producción de pulpa blanca. Los diferentes componentes de lossubsistemas forestal e industrial se ilustran en la #igura $%.A. Los otroscomponentes del ciclo de "ida !e+. producción de reacti"os, producción de papel,disposición final de residuos& son e"aluados en forma general, con "istas aanalizar los consumos energéticos y las emisiones de 1> =.

Las ablas $%.$ y $%.$C resumen los principales resultados del análisis dein"entario, correspondientes a los subsistemas forestal e industrial,respecti"amente. Estos "alores corresponden a las cargas ambientales asociadasal todo el 1iclo de 2ida de la producción de pulpa qu mica raft blanca. Ellos estánreferidos a una base de cálculo de B4F.%%% !ton celulosaKaño&, siendo esta laproducción t pica de las plantas nacionales actuales. 1abe señalar que más delF%M de la madera de pino cosechada se destina directamente como materia primapara pulpa, mientras que el resto se utiliza en aserr o donde un B%M se puederecuperar como residuo pulpable. *or su parte, casi la totalidad de la madera deeucalipto se destina a producción de pulpa.

En la abla $%.$ se obser"a que las plantaciones de eucalipto demandan sóloun tercio de la e-tensión de terreno requerida por las plantaciones de pino, parasostener una producción de pulpa similar. Ello se debe al menor ciclo de rotacióndel eucalipto !$% años, comparados con =% años para el pino&, y a su mayor densidad y contenido de celulosa. Esto último conlle"a a que los requerimientosde área a plantar anualmente para el eucalipto son inferiores al 4%M de lonecesario para el pino. *or esta misma razón, los consumos de pesticidas ynutrientes usados en establecimiento de una plantación con eucalipto sonproporcionalmente menores que para el caso del pino.

El mayor contenido de lignina presentado por el pino resulta en un menor rendimiento de proceso, por lo que se requiere $FM menos madera de eucaliptoque de pino, para una misma cantidad de pulpa qu mica blanca. En consecuencia,

el procesamiento del pino consume mayores cantidades de reacti"os de proceso,principalmente aquellos asociados al blanqueo !e+.? cloro, clorato, metanol, ácidosulfúrico&, lo que se traduce en mayores emisiones de contaminantesorganoclorados.

$% =$


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TA(LA 10.1 ANGLISIS DE INVENTARIO. SU(SISTE$A SILVÍCOLA

(ase de Cálc4lo B?.000 Ton. P4l6a 475ica ,3a! (lanca 6o3 AMo)

SU(SISTE$A SILVICOLAEUCALIPTO PINO

oneladas9aMo) oneladas9aMo)Vive3o

$rincipales entradas:7equerimientos de suelo !ha& =,4 4,

0gua para regad o $.B%% =.B%%#i+ación @eta de 1> = $A.B%% =A.A%%*esticidas !como agente acti"o& %.%A %.$=@utrientes !como @*Q& ,C $B,B7equerimientos de Energ a !5DKaño& %,$ $% 4 %,B $%4

$rincipales %alidas:*lantas !plantasKaño& ,C $% 4 $B,B $%4

Emisión 1> = !combustible fósil& 4,A $37esiduos ;ólidos %,$ %,==

Es a/leci5ien o de la Plan aci"n$rincipales entradas:8so de ;uelo para 7otación;ustentable !ha&

A3.%%% $44.%%%

0rea a plantar !ha K año& A.3%% C.B%%#i+ación @eta de 1> = $.FB%.%%% B.%C4.3%%

*esticidas !como agente acti"o& % $ %@utrientes !como @*Q& $3% BB%

7equerimientos de Energ a !5DKaño& $,C $%4

B,$ $%4

$rincipales salidas:Emisión 1> = !combustible fósil& $$F $3F7esiduos ;ólidos B,A C,B

Poda' Raleo 2 Cosec a$rincipales entradas ?7equerimientos de Energ a !5DKaño& AF $% 4 $%= $%4

0rea a cosechar !ha K año& A.3%% C.B%%$rincipales %alidas ?5adera pulpable !ton sscKaño& BF.%%% 4= .F%%5adera a aserradero !ton sscKaño& % C$=.=A%Emisiones 1> = !combustible fósil& =. %% 4.FA%Emisiones de1> = !reno"able& =4.C%% BCB.%%%Emisiones de @> J $4 B3

#uente? Ionzález !$333&

$% ==


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TA(LA 10.1F. ANGLISIS DE INVENTARIO. SU(SISTE$A INDUSTRIAL(ase de Cálc4lo B?.000 Ton. P4l6a 475ica ,3a! (lanca 6o3 AMo)

SU(SISTE$A PROCESA$IENTOINDUSTRIAL

EUCALIPTO PINO

Tonelada9aMo Tonelada9aMo

P3inci6ales En 3adas7equerimientos de erreno !hectáreas& F% F%7equerimientos de 5adera de pulpable !ton& BF.%%% C $.%%%7equerimientos de agua de *roceso $A $% 4 $4 $%4

7equerimientos de Energ a @eta !5DKaño&? /ndustria de *roceso

ransporte de 5aterias *rimas y *roductos *roducción de 7eacti"os Nu micos

4 % $%4

$F4 $% 43F $%4

3$% $%4

B%3 $%4$BC $%4

;ulfato de ;odio $.C%% $.C%%-ido de 1alcio B% B%1loro % %1lorato de ;odio B.F=% 4. %%5etanol $.% % =.%F%

0cido ;ulfúrico B.4%% 4.3%%>- geno .A=% .4%%*eró-ido de en 7/L B.%C% .F3F 0>J en 7/L C$ $AAEmisiones de 1> = !fósil& 4C.CB% $%%.$=%Emisiones de 1> = !reno"able& C$B.$%% $.A3%.%%%Emisiones de ;> = 3% 3A%Emisiones de 5aterial *articulado AA% FF%Emisiones de 7; $ % =%%Emisiones de @> - $.B$% $.F%%

Emisiones de


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*or su parte, los requerimientos de agua del procesamiento industrial sonresponsables de la casi totalidad del consumo en todo el ciclo de "ida. ;e debe

señalar que el agua requerida para mantener el crecimiento de los árboles seobtiene en su totalidad de los procesos hidrológicos naturales !e+. llu"ias,escorrent a&G los "alores mostrados en la ablas $%.$ y $%.$C sólo incluyen elagua suministrada artificialmente. *or otro lado, las principales emisionesatmosféricas se generan en el subsistema industrial y corresponden a ;> =, @>-,

7; y compuestos orgánicos "olátiles peligrosos ! = debidoprincipalmente al consumo de combustibles fósiles y deri"ados de la madera. La

abla $%.$3 presenta el balance de 1> = asociado al sistema de estudio. En ella sepuede obser"ar que e-iste un e-cedente de fi+ación mayor para el pino que parael eucalipto. La mayor captación neta de 1> = en el pino se debe a que se requiereuna mayor cantidad de biomasa para elaborar los productos y, además, se generauna gran cantidad de producto aserrado que mantiene el carbono fi+ado. Estose-cedentes representan una interesante contribución al ciclo global del carbono yson equi"alentes al 1> = emitido anualmente por un parque automotriz de CB.%%% y$F=.%%% "eh culos, para el caso del eucalipto y pino, respecti"amente !lo cual esequi"alente a la combustión de =$A.%%% y A%%.%%% toneladas de gasolina,respecti"amente&. ;i se considera las emisiones generadas en la producción depapel !fuera del sistema en estudio&, el e-cedente de 1> = fi+ado se reduce en=CM y $4M para eucalipto y pino , respecti"amente.

TA(LA 10.1H. (ALANCE CO- ' CONSIDERANDO EL CICLO DE VIDACO$PLETO

E a6a del Ciclo CO- on9aMo)

E4cali6 o Pino;ubsistema ;il" cola• #i+ación• Emisión

$,F$F $%4

$,FAA $%4

S%,%=3 $%4

=, = $%4

B,$$ $%4

S%,B3 $%4

ransporte S%,%%3 $% 4 S%,%$3 $%4

;ubsistema /ndustrial S%,C = $% 4 S$,F4C $% 4

9alance sin producción de papel @0.B 10B @1'1 10B*roducción de papel S%,$C $% 4 S%,$C $%4

9alance con producción de papel @0'8? 10B @0'H? 10B #uente? Ionzález !$333&

*ara efectos de completar el ciclo del carbono dentro del concepto 'de la cuna a latumba(, se considera las emisiones de 1> = generadas por la incineración final de latotalidad de la pulpa celulósica. Estas emisiones corresponden a %,FA ton 1> =Kaño,para ambas materias primas. *or lo tanto, el balance global de 1> = para todo el cicloes de S%,%C y U%,A$ ton 1> =Kaño, para el eucalipto y pino respecti"amente. *arael caso del eucalipto, el 1> = emitido a lo largo de todo el ciclo de "ida supera en

$% =A


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I&URA 10.8# PRODUCCION DE PULPA ,RA T (LANCA

RESIDUOSLIQUIDOS

EMISIONESGASEOSAS

RESIDUOSSOLIDOS

EMISIONESGASEOSAS

RESIDUOSLIQUIDOS

EMISIONESGASEOSOS

RESIDUOS

SOLIDOS

CELULOSA YSUBPRODUCTOS

VIVERO

PREPARACION DELSITIO

DESARROLLO DELA

PODA Y RALEO

COSECHA

TRANSPORTE

PREPARACIONMADERA

PULPAJE

SISTEMA DERECUPERACION DE

ENERGIA YREACTIVOS

BLANQUEO

TRATAMIENTO DERESIDUOS

REACTIVOS

ENERGIA

1> =

BIOCIDAS

AGUA

AGUA

NUTRIENTES

ENERGIA

ENERGIA

SU(SISTE$ASILVICOLA

SU(SISTE$AINDUSTRIAL

$% =4


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(I(LIO&RA IA

#ullana *., *uig 7. '0nálisis del 1iclo de 2ida(. Ed. 7ubes. 9arcelona !$33 &.

Ionzález *. )esarrollo de un 5odelo 1onceptual para la toma de decisiones enIestión 0mbiental de la /ndustria de *ulpa Nu mica Qraft 9lanca. esis para optar alIrado de )octor en 1iencias 0mbientales. 1entro E8L0. 8ni"ersidad de1oncepción. 1hile !$333&.

Lectura Ciclo de Vida

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