IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00

7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00

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Operaciones y Procesos

Industriales

Tema 23: Análisis de Ciclo de Vida

Cortesía: Ramzy Kahhat, Ph.D.



¿Qué es el ACV?

•

El ciclo de vida de una actividad – Consumir un producto implica…

• Extracción de recursos naturales, procesamiento de

materiales, transporte, distribución, consumo,

reuso/reciclaje, disposición. – Una foto holística (no solo de una fase) de todo el

sistema del producto

Procesamiento deMateriales

Manufactura Gestión deResiduos

Uso

ReusoReuso Remanufactura

ExtracciónMateria Prima



Ciclo de Vida de un Producto

Procesamiento deMateriales

Manufactura Gestión deResiduos

Uso

ReusoReuso Remanufactura

ExtracciónMateria Prima

Fuente: US Office of Technology Assessment, 1992. Elaboración Propia



Historia ACV

• 1969: Primer ACV conducido por Coca‐Cola para

contenedores de bebida (Hunt and Franklin, 1996) – Decisión para apoyar el cambio de botellas de vidrio a

plástico

• 1970s‐1980s: Motivado por preocupaciones deresiduos solidos, crisis energética, residuos peligrosos

• 1993: Society of Environmental Toxicology andChemistry (SETAC) publica: Guidelines for Life‐CycleAssessment: A “Code of Practice”

• 1997‐2000: ISO publica los estándares de ACV:

14040‐43• 2000: Motivado por Preocupaciones energéticas.

Emisiones GEI y Cambio climático



Historia ACV

1969Primer ACV conducido porCoca‐Cola para contenedores de

bebida (Hunt and Franklin, 1996)

1970s‐1980s

Motivado por preocupaciones deresiduos solidos, crisis energética,residuos peligrosos

1993Society of Environmental

Toxicology and Chemistry(SETAC) publica: Guidelinesfor Life‐Cycle Assessment: A“Code of Practice” 1997‐2000

ISO publica los estándaresde ACV: 14040‐43

2000Motivado porPreocupacionesenergéticas. Emisiones GEIy Cambio climático



Marco ACV

Objetivo y Alcance

Inventario de

Ciclo de Vida

(ICV o LCI)

Análisis de

Impacto de Ciclo

de Vida

(AICV o LCIA)

I n t e r p r e t a c

i ó n

•

¿Que va ser estudiado?•¿Que va ser incluido?

• Identificar los procesos

que comprenden el

ciclo de vida•Cuantificar materiales

y energía usados y sus

emisiones

•Traducir la cantidad de

materia y energía

usados y las emisiones

generadas a impactos

ambientales

Informes



Unidad Funcional

•

El ACV nace como una herramienta de análisisy comparación de productos

• Sin embargo, en un ACV el punto central no

es el producto en términos físicos, sino el

servicio o función que éste ejerce

• Para poder comparar diferentes productos o

sistemas debemos identificar su función y

poder cuantificarla



Ejemplo

•

Aplicación de Pintura

Unidad Funcional: Superficie protegida por 10 años

pe.clasificados.com



Ejemplo

•

Alimentación

Unidad Funcional: El Almuerzo porque pasaron sus

curso

pe.clasificados.com



La Unidad Funcional

• La unidad funcional es el elemento clave del ACV

y ha de ser definido claramente

• Es la medida de la función del sistema estudiado

y da una referencia de cuáles son las entradas y

salidas relacionadas

• Esto permite la comparación de dos sistemas

diferentes La definición de la unidad funcional

puede ser difícil• Ha de ser precisa y suficientemente comparable

para ser utilizada como referencia



Ejemplo

•

Secadora de manos vs. Papel toalla

Unidad Funcional: Par de manos a ser secadas



Ejemplo

• Metro de Lima vs. Metropolitano

www.aspec.org.pe www.serperuano.com

Unidad Funcional: Pasajeros transportados por km



Inventario de Ciclo de Vida

Proceso Proceso

Proceso Proceso

Proceso Proceso

Proceso

Proceso

Proceso

Proceso

Proceso

Proceso

Proceso Proceso Proceso

Proceso

Proceso

Subsistema 1

Subsistema 2

ProcesoProceso

• Basado en Procesos



Análisis Impacto Ciclo de Vida

• Inventario ≠ Impacto

– Inventario• Emisiones, residuos, energía usada

• Esta es la fuente para el impacto

• Consecuencias ambientales – ¿Cómo el ambiente cambiara por lo incluido en el

inventario)

– Esto es el punto medio

• Impacto – Daño al ambiente

• Emisiones de plomo a efectos en la salud• GEI a calentamiento global

• Impacto es el punto final



Punto Medio y Final

Resultados

Inventario

Toxicidad a las personas

Accidentes

Formación oxidantes

fotoquímicos

Destrucción capa de

ozono

Cambio climático

Acidificación

Eutrofización

Impactos en el uso del

suelo

Depredación de

recursos abióticos

Depredación de

recursos biológicos

Salud Humana

Ambiente natural biótico

y abiótico

Recursos natural biótico

y abiótico

Ambiente creado por el

hombre biótico y abiótico

Consecuencias ambientales(Midpoint)

Daños al ambiente(Endpoint)

Ecotoxicidad

Jolliet et al, 2005



Punto Medio y Final

Resultados

Inventario

Toxicidad a las personas

Accidentes

Formación oxidantes

fotoquímicos

Destrucción capa de

ozono

Cambio climático

Acidificación

Eutrofización

Impactos en el uso del

suelo

Depredación de

recursos abióticos

Depredación de

recursos biológicos

Salud Humana

Ambiente natural bióticoy abiótico

Recursos natural biótico

y abiótico

Ambiente creado por el

hombre biótico y abiótico

Consecuencias ambientales(Midpoint)

Daños al ambiente(Endpoint)

Ecotoxicidad

Jolliet et al, 2005



Ruta del Impacto

• Las rutas del impacto son procesos

ambientales vinculados, que expresan una

cadena causal de efectos subsecuentes

originados por las emisiones

Emisiones

SO2Lluvia ácida

Lago

acifidicado

Peces

muertos

Pérdida

biodiversidad

Emisiones

CFC

Destrucción

ozono

troposférico

Destrucción

ozono

estratosférico

Exposición

UVB

Salud

Humana

Fuente PuntoMedio

Punto Final

Aumento del eficacia de la comunicación de los resultados (por lo general)



Pasos para el Análisis de Impacto

• Clasificación: Designar los ítems del inventario con

categorías de impacto de acuerdo a su efecto potencial – ¿Qué ítem del inventario contribuye a la categoría de

impacto?

• Caracterización: Cuantificación de las contribuciones acada categoría de impacto – ¿Cuánto contribuirá el ítem del inventario a la categoría

de impacto?

• Normalización: Expresar el impacto relativo a unasituación referencial –

¿Qué tan grande es el impacto comparado con lareferencia?

• Ponderación: Asignar pesos a los diferentes impactos – ¿Qué tan importante es cada impacto comparado con

otros?



Ejemplo – Protesta de Greenpeace

¿Que necesitó el protestante?

•

Cartón• Pinturas

• Combustible (transporte)

• Electricidad (lavadora ysecadora para la ropa)

Desde una perspectiva de ACV,se generó:

• CO2

• …




• Mostrar a la clase los impactos ambientales

en el ciclo de vida producidos por la protesta

de Greenpeace

Objetivo:

Puntos a tener en consideración:

• Intención del uso de resultados

• Partes interesadas• Audiencia




• Transporte, materiales (cartón y pintura), lavado y

secado

•CO2, CH4, NO2, SO2

• Cambio climático, acidificación, formación de

• oxidantes fotoquímicos

Alcance:

Puntos a tener en consideración:• Tiempo (ahora, en el futuro?)

• Espacial (dónde?)

• Procesos cubiertos (Cuna a la tumba,

Vs. Cuna a la puerta




Inventario Ciclo de Vida

20

2 21

0

5

10

15

20

25

CO2 CH4 NO2 SO2

E m i s i o n e s ,

k g




Clasificación:

Inventario

20 kg CO2

4 kg CH4

2 kg NO2

1 kg SO2

Categoría de Impacto

Cambio climático

Formación oxidantes fotoquímicos

Acidificación




Indicadores de categoría:

• Cambio climático: Potencial de calentamiento globalen un horizonte de 100 años (GWP

100) en kg

equivalentes de CO2

• Formación de oxidantes fotoquímicos: Potencial decreación de oxidantes fotoquímicos (POCP) en kg de

etileno (C2H4)equivalentes• Acidificación: Potencial de acidificación (AP) en kg

de SO2 equivalente

Clasificación:




ContaminanteEmisiones

(kg)

GWP100(kg CO2 eq/kg emisión)

POCP(kg C2H4 eq/kg emisión)

AP(kg SO2 eq/kg emisión)

CO2 20 1

CH4 2 21 0.006

NO2 2 0.028 0.7

SO2 1 1.0

Resultado 62 0.068 2.4

Clasificación:

Nota:

Son necesarios varios modelos de caracterización para cuantificar los impactos

ambientales sobre la base de los resultados del análisis de inventario

Varios modelos de caracterización




Indicadores de categoría:

• Relativo a una referencia

•

Simplificar la comunicación

Normalización:

Inventario

20 kg CO2

4 kg CH4

2 kg NO2

1 kg SO2

Resultados del Indicador del Impacto

62 kg CO2 eq

0.068 kg C2H4 eq

2.4 kg SO2 eq

Índice Normalización

10%

20%

70%

Se asumen los siguientes valoresde referencia (hogar promedio en

los EEUU):

n1= 620 kg CO2 eq

n2= 0.34 kg C2H4 eq

n3= 3.4 kg SO2 eq




Inventario deCiclo de Vida

Evaluación delImpacto del Ciclo

de Vida

20

2 21

0

5

10

15

20

25

CO2 CH4 NO2 SO2

E m i s i o n e s ,

k g

Emisiones

62

0.068

2.4

0.01

0.1

1

10

100

CO2 eq C2H4 eq SO2 eq

k g

Indicador Resultados

10%

20%

71%

0%

20%

40%

60%

80%


%

r e s p e c t o h o g a r p

r o m . E E U U

Resultados Normalizados




• ¿Qué impactos son los más importantes para las parte

interesadas?

• Los valores de ponderación son determinados socialmente.

Por Ejemplo, mediante paneles de expertos

Ponderación:

Factores de ponderación:

- Cambio climático (CO2): 50%

- Oxidación fotoquímica (C2H4): 20%

- Acidificación (SO2): 30%

= 0.1 0.2 0.7

0.5

0.2

0.3

= 0.3




• Análisis de Inventario

– 20 kg CO2

– 2 kg CH4

– 2 kg NO2

– 1 kg SO2

• Evaluación del Inventario

– Cambio climático: 10%

– Formación de oxidantes

fotoquímicos: 20%

– Acidificación: 70%

20

2 21

0

5

10

15

20

25

CO2 CH4 NO2 SO2

E m i s

i o n e s ,

k g

Emisiones

10%

20%

71%

0%

20%

40%

60%

80%


%

r e s p e c t o h o g a r p r o m . E E U U

Resultados Normalizados




• Puntaje: 0.3 (para las partes de interés)

• Posibles mejoras (puntaje: 0.3 0.1)

– Usar el bus, no manejar – Usar plástico, no cartón

– Colgar tu ropa al aire libre para secarla

•

Conclusión: – La protesta de Greenpeace podría ser más

respetuosa del medio ambiente

Resultados

Documents

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