Unidad 1. Conceptos Generales y Antecedentess

8/19/2019 Unidad 1. Conceptos Generales y Antecedentess

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Análisis de ciclo de vidaUnidad 1. Conceptos generales y antecedentes

Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales | Tecnología Ambiental 1

Carrera:

Ingeniería en Tecnología Ambiental

8° Semestre

Programa de la asignatura:

Análisis de ciclo de vida

Unidad 1. Conceptos generales y antecedentes

Clave:17144845

Universidad Abierta y a Distancia de MéxicoUnADM


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Índice Unidad 1. Conceptos generales y antecedentes ................................................................ 3

Presentación de la Unidad ............................................................................................. 3

Propósitos de la unidad .................................................................................................. 3Competencia específica ................................................................................................. 3Temario .......................................................................................................................... 4

Actividad previa. Foro de dudas ..................................................................................... 4Planeación del docente en línea..................................................................................... 51.1. Conceptos de análisis de ciclo de vida .................................................................... 5

1.1.1 Conceptos básicos ............................................................................................ 71.1.2. Uso del análisis de ciclo de vida en México y en el mundo ............................. 10

1.1.3. Normatividad del análisis de ciclo de vida ....................................................... 131.2. Tipos de contaminantes en aire, suelo y agua ................................................... 141.2.1. Potencial efecto invernadero ........................................................................... 141.2.2. Parámetros para determinar la calidad en el agua .......................................... 211.2.3. Parámetros para determinar la calidad en el aire ............................................ 26

Actividad 1. Identificación de emisiones ....................................................................... 291.2.4. Parámetros para determinar la calidad en el suelo ......................................... 29

1.3. Balances de masa y energía en operaciones unitarias .......................................... 33

1.3.1. Tipos de operaciones unitarias ....................................................................... 43 Actividad 2. Operaciones unitarias implicadas .............................................................. 45

1.3.2. Límites de proceso .......................................................................................... 45 Actividad 3. Variables entrantes y salientes ................................................................. 50

1.3.2. Ejemplos de balance de materia y energía ..................................................... 51 Autoevaluación ............................................................................................................. 54Evidencia de aprendizaje. Identificar los elementos cualitativos y cuantitativos ............ 55

Autorreflexiones ........................................................................................................... 55Asignación a cargo del docente en línea ................................................................. 56Cierre de la Unidad ...................................................................................................... 56Para saber más ............................................................................................................ 56Fuentes de consulta ..................................................................................................... 57


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Unidad 1. Conceptos generales y antecedentes

Presentación de la Unidad

Bienvenido a la Unidad 1. En esta unidad se presentan los conceptos básicos sobre elanálisis de ciclo de vida, a partir de los cuales podrás desarrollar las directrices yprincipios para la implementación del análisis de ciclo de vida de un producto, proceso oservicio. Se exponen, además, los conceptos básicos de evaluar un proceso, producto oactividad, por las unidades que lo integran, determinando sus emisiones al agua, aire ysuelo, aplicando como base los balances de materia y energía en cada una de susoperaciones unitarias.

Propósitos de la unidad

Al término de esta unidad se logrará:

Comprender los términos y lenguaje dentro del temade análisis de ciclo de vida.

Identificar las emisiones al aire, agua, suelo y gasesefecto invernadero generadas en un procesodefinido.

Identificar las operaciones unitarias implicadas en unproceso definido.

Identificar las variables entrantes y salientes alproceso definido.

Competencia específica

Identificar los elementos cualitativos y cuantitativos a

considerar para iniciar el planteamiento del análisis deciclo de vida en un proceso mediante el estudio de cadauna de las operaciones unitarias que lo integran.


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Temario

1.1. Conceptos de análisis de ciclo de vida

1.1.1. Conceptos básicos1.1.2. Uso del análisis de ciclo de vida en México y en el mundo1.1.3. Normatividad del análisis de ciclo de vida

1.2. Tipos de contaminantes en aire, suelo y agua

1.2.1. Potencial efecto invernadero1.2.2. Parámetros para determinar la calidad en el agua1.2.3. Parámetros para determinar la calidad en el aire1.2.4. Parámetros para determinar la calidad en el suelo

1.3. Balances de masa y energía en operaciones unitarias

1.3.1. Tipos de operaciones unitarias1.3.2. Límites de proceso1.3.2. Ejemplos de balance de materia y energía

Actividad previa. Foro de dudas

Bienvenido(a) a esta asignatura. Como bien sabes, la primera actividad es un espaciopara que consultes constantemente a tu docente en línea o compañeros, con el objetivode que puedas aclarar tus inquietudes. Para ello se recomienda lo siguiente:

1. Revisa si existe una duda generada por tus compañeros(as) que sea similar a latuya.

2. En caso de que no sea así, redacta tu duda o inquietud lo más claro posible.

3. Espera la retroalimentación de tus compañeros(as) o docente en línea.

4. Si tienes la respuesta a alguna inquietud de tus compañeros, puedes ayudarles a

resolverla; siempre fundamenta tu respuesta en fuentes académicas.*Recuerda que la participación es de todos y entre todos se construye el conocimiento.


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Planeación del docente en línea

Este es un espacio diseñado especialmente para que tu docente en línea, puedacomunicarse de manera asincrónica y ayudarte a reforzar los temas estudiados en launidad, añadiendo su planeación particular de la asignatura, en éste te mostrará losiguiente:

Materiales complementarios a la asignatura; videos, lecturas, audios,animaciones, interactivos, libros, entre otros.

Actividades complementarias; una vez que resuelvas éstas, las deberás subir enla sección Asignación a cargo del docente en línea.

Fechas y formatos de entrega de las actividades establecidas, así como de lascomplementarias.

Atención de alguna contingencia; por ejemplo, en caso de que algún recurso

tecnológico falle, él podrá comunicar y replantear el uso de este recurso, o bien,nuevas fechas de entrega, entre otros.

*Es importante que consultes este espacio constantemente, ya que tu docente en línealo estará cambiando de acuerdo a las necesidades que se presenten en el grupo. Paracualquier duda sobre contenidos o actividades consúltalas en la actividad previa.

1.1. Conceptos de análisis de ciclo de vida

Historia

El primer análisis de Ciclo de Vida (ACV) se publicó en 1992 en Holanda. Fue escrito porel Centro de Medio Ambiente de la Universidad de Ciencia-Leiden, Países Bajos,Organización para la Investigación Científica Aplicada y los Combustibles, y la Oficina deMaterias Primas, bajo los auspicios de la reutilización Nacional del Programa deInvestigación de Residuos. Este análisis consistía en una guía que se ha utilizadoampliamente y ha estimulado debates en foros científicos y sociales. En la última décadase han producido muchos avances en la metodología del ACV, especialmente a través dela obra científica de SETAC (en español: Sociedad de Toxicología Ambiental y Química).

Además, ha habido extensos desarrollos en los estándares ISO relacionados al ACV. Entercer lugar, está el creciente papel de la UNEP (en español: Programa Ambiental de lasNaciones Unidas), estimulando el uso global del ACV. El último manual sobre ACV lo harealizado el Gobierno Holandés, en particular, por el Ministerio de Vivienda, elDepartamento de Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, el Ministerio de AsuntosEconómicos, el Ministerio de Agricultura, Naturaleza y Pesca, y el Ministerio deTransporte, Obras Públicas y Gestión del Agua.


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En la norma ISO 14040 (ISO, 2006a), el ACV se define como:

"La recopilación y evaluación de las entradas, las salidas y los posibles impactosambientales de un sistema de producto a lo largo de su ciclo de vida".

Por lo tanto, el ACV es una herramienta para el análisis de la carga ambiental de losproductos en todas las etapas en su ciclo de vida; lo cual incluye:

1) La extracción de recursos,2) Producción de materiales,3) Piezas de productos,

4) El producto en sí,5) El uso del producto en la gestión después de ser descartado, ya sea mediante lareutilización, el reciclaje o la disposición final.

En la práctica, por lo tanto, se le denomina al ACV: "Desde la cuna hasta la tumba". El

sistema total de los procesos unitarios que intervienen en el ciclo de vida de un productose llama "sistema producto". La carga ambiental abarca todo tipo de impactos sobre elmedio ambiente, incluyendo la extracción de diferentes tipos de recursos, emisión desustancias peligrosas y diferentes tipos de uso del suelo. El término "producto" se toma ensu sentido más amplio, incluyendo sus beneficios físicos, como sus servicios, tantooperativos como estratégicos.

El ACV es, en la medida de lo posible, de carácter cuantitativo. Cuando esto no seaposible, puede ser de carácter cualitativo. Todos los aspectos pueden y deben serconsiderados, por lo que el cuadro más completo posible es dado por los impactosambientales involucrados que se producirán.

Una de las razones para utilizar el ACV está relacionada con el hecho de que el consumofinal de los productos pasa a ser el motor de la economía. Por lo tanto, este consumo finalofrece oportunidades básicas para la gestión ambiental a lo largo de toda la cadena o redde procesos unitarios relacionada con un producto. Otra razón fundamental es que elenfoque de la cuna a la tumba evita remover un problema. Es importante que pararesolver un problema ambiental simplemente no se desplace éste a otra etapa en el ciclo

¿Qué es el análisis de ciclo de vida?

Recuerda consultar nuevamente el video La historia de lascosas de Annie Leonard, el cual se encuentra en el canal TvUnADM.


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de vida del producto. Por ejemplo, hacer un coche de aluminio en lugar de acero significaque su consumo de gasolina se reduce, pero la producción de aluminio requiere másenergía que la del acero. Sólo cuando se tienen en cuenta todos estos hechos se puede

juzgar si un coche hecho del aluminio es realmente más ecológico que uno de acero.

Las principales aplicaciones de ACV están en:

a) El análisis de los orígenes de los problemas relacionados con un producto enparticular;

b) La comparación de variantes de mejora de un producto determinado;c) El diseño de nuevos productos;d) La elección entre un número de productos comparables;e) Aplicaciones similares para distinguirse a nivel estratégico, trabajando con el

gobierno, políticas y estrategias de negocio;

f) La forma en que un proyecto pueda implementarse depende de los resultados del ACV.

1.1.1 Conceptos básicos

El ACV proporciona una visión completa de los aspectos ambientales de un producto,proceso o servicio, y presenta una imagen precisa de las posibles compensacionesambientales. La figura 1.1 presenta en forma de diagrama el estudio del ACV en unsistema denominado “ de la cuna a la tumba ” de un producto. Los límites y criterios parainiciar el ACV implican inventarios de datos con la recopilación y síntesis de la informaciónsobre el material físico, así como los flujos de energía de varias etapas del ciclo de vida

de los productos. En la evaluación del impacto del ACV de los distintos flujos de áreas demateriales y energía, el factor de caracterización se utiliza para calcular la contribución decada uno de los componentes de las diferentes categorías de impacto ambiental (cambioclimático, disminución de la capa de ozono, ecotoxicidad, la toxicidad humana, laformación fotoquímica de ozono, la acidificación, la eutrofización, agotamiento derecursos, y el uso de la tierra).


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Figura 1.1. Diagrama de flujo del ACV para un producto. Tomado de EC (2013).

Definiciones

La conciencia empresarial de todo el mundo se ha enfocado en la prioridad a lasoperaciones de fabricación, en el abastecimiento de los recursos, las operaciones defabricación y montaje, uso y disposición final de un producto. Esta visión ampliada, juntocon una creciente conciencia de la sostenibilidad, está impulsando a los gestoresambientales y tomadores de decisiones a mirar desde la cuna hasta la tumba enproductos y servicios. La necesidad de una herramienta integral de evaluación del medioambiente nunca ha sido más aguda. Así surgió la necesidad de una herramienta deevaluación como el análisis de ciclo de vida (ACV) (SPOLD, 2001). Primero estanecesidad comenzó como un enfoque para comparar las ventajas ambientales de losproductos, y ahora se ha convertido en un método estandarizado para proporcionar unabase científica sólida para la sostenibilidad ambiental en la industria y el gobierno. En latabla 1.1 se muestran las diversas definiciones dadas en el ACV. Por último, lainterpretación del ciclo de vida se refiere a la interpretación de los resultados tanto delanálisis del inventario del ciclo de vida y la evaluación del impacto del ciclo de vida (figura1.2).

Tabla 1.1. Definiciones del ACV.


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Siglas Concepto DefiniciónACV Análisis de ciclo de vida Recopilación y evaluación de las entradas, las

salidas y los impactos ambientales potenciales deun sistema de producto a lo largo de su ciclo de

vida.IACV Inventario del análisis deciclo de vida.

Fase de evaluación del ciclo de vida que implicala recopilación y cuantificación de las entradas ysalidas de un producto durante su ciclo de vida.

AICV Análisis de impacto en elciclo de vida

Fase de evaluación del ciclo de vida orientado ala comprensión y la evaluación de la magnitud yla importancia de los impactos ambientalespotenciales de un sistema de producto a lo largodel ciclo de vida del producto.

SDCVRI Sistema de datos del ciclode vida de referenciainternacional

SDCVRI consiste en el Manual SDCVRI y la Redde Datos SDCVRI. Se proporciona a losgobiernos y las empresas con una base para

asegurar la calidad y consistencia de los datosdel ciclo de vida, métodos y evaluaciones.Tomada de ISO, 2006a y 2006b; EC, (2010).

Figura 1.2. Etapas del sistema del ACV. Tomada de ISO (2006a).


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1.1.2. Uso del análisis de ciclo de vida en México y en el mundo

Los estudios de ACV se pueden realizar en toda una gama de diferentes situaciones detoma de decisiones. Estas situaciones también imponen diferentes requisitos paradeterminar el tipo de procedimiento de decisión que tiene que seguirse (tabla 1.2).

Tabla 1.2. Guía para la toma de decisiones en el ACV.Tipo de decisión Tipo de estudio de ACVExplor ación generalde opciones

El estudio de ACV se realiza para obtener una primeraimpresión del efecto ambiental de ciertas opciones.

La inno vacióninterna de la empresa

El estudio de ACV se realiza para evaluar el impactoambiental de las mejoras en los productos, desarrollo denuevos productos o innovaciones en técnicas de la empresa.

La inno vaciónimpulsando unsector determinado

Similar a la anterior, excepto que es orientada a un sector. Elsector puede traducirse como una organización formal querepresenta una rama de cadena de empresas.

Planificaciónes tr at g ic a

El estudio de ACV se realiza para evaluar el impactoambiental de escenarios estratégicos.

Comparación El estudio de ACV se realiza para determinar si un producto osistema cumple con ciertos estándares medioambientales, osi es ambientalmente más sano que otro producto o sistema.

Afirmacióncom parativa para serrevelad a al públic o

El estudio de ACV tiene como objetivo proporcionar unadeclaración medioambiental con respecto a la superioridad oequivalencia de un producto frente a un producto competidorque realiza la misma función.

Tomada de Guineé (2004).

Estos seis casos son posteriormente agrupados en tres categorías:

1.- Las situaciones con pocos intereses divergentes y potencialmente de fuerte impacto,2.- Las situaciones con muchos intereses divergentes y con un impacto potencialmentedébil,3.- Las situaciones con muchos intereses divergentes y potencialmente de fuerte impacto.

Se han de establecer directrices en particular para determinar la forma de tratar el ACV.Estas directrices de procedimiento se vuelven más estrictas pasando de la primera a latercera agrupación de situaciones de decisión.

El ACV es un tema central en el campo de la gestión ambiental. Su historia se remonta aprincipios de los años setenta, aunque en el pasado pasó por diferentes nombres, talescomo Recursos y Perfil Ambiental (REPA), Análisis de la Energía o del Producto, yEcobalance. A continuación se mencionan una serie de organismos internacionales queestuvieron y están interesados en el desarrollo y aplicación del ACV (Guineé, 2004).


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SETAC (la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental) fue el primer organismointernacional que actuara como una organización paraguas para el desarrollo del ACV. Esuna organización científica que tiene sus raíces en el mundo académico, la industria y elgobierno y, como tal, ha sido capaz de ofrecer una plataforma basada en la ciencia parael desarrollo coherente del ACV como una herramienta. Los objetivos de SETAC son eldesarrollo científico en las áreas específicas de investigación y aplicación de losresultados en el campo de la gestión ambiental. La participación de SETAC con el ACVdata de 1989, cuando su primer taller se realizó en Smugglers Notch, Vermont. Un añomás tarde hubo un taller en Lovaina, Bélgica. Estos talleres sientan las bases para elsurgimiento de dos escuelas diferentes de desarrollo de ACV en América del Norte yEuropa, que han dominado la escena durante muchos años (SETAC, 2013).

Las principales actividades de la sección de ACV de SETAC son:

a) Reuniones científicas anuales, tanto en América del Norte y Europa, las cualesson una parte habitual de las reuniones del calendario de SETAC e incluyensesiones centradas en el desarrollo de la metodología de ACV;

b) Un caso anual Simposio de Estudios de Caso, que se celebró en Bruselas,centrándose en la aplicación del ACV en diferentes ramas de la industria. Desde1996, una serie de grupos de trabajo que se ocupan de diferentes aspectos de lametodología del ACV y su aplicación, tanto en Europa y América del Norte.

ISO (Organización Internacional de Normalización) es una organización privada mundial,que incluye los organismos nacionales de los países tanto industrializados como endesarrollo, cuyo objetivo es estandarizar una amplia gama de productos y actividades.

Una de sus actividades principales es el desarrollo de la serie 9000 de normas, cuyoobjetivo es la integración de la calidad en la práctica empresarial.

La serie de las normas ISO 14000 incluye la norma 14001 de Sistemas de Gestión en elMedio Ambiente, así como una serie de normas relativas del ACV (la serie 14040). Estasactividades de la ISO se iniciaron en 1994, y su objetivo es producir la primera seriecompleta de normas sobre ACV. Las normas ISO de ACV se refieren a los aspectostécnicos, así como la organización de un proyecto de ACV. Los aspectos organizativos secentran principalmente en el diseño de los procesos de revisión crítica, con especial

atención a las comparativas reveladas al público (ISO, 2012). Las siguientes normasgenerales y los informes técnicos se han realizado por la ISO 14040 de la serie (Gestiónambiental-Evaluación del ciclo de vida):

14040 ISO: Una serie de principios y marco teórico del ACV. Primera ediciónen1997.

14041 ISO: Una serie de definición del objetivo y alcance, además del análisis deinventario del ACV. Primera edición en 1998.


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14042 ISO: Un estándar en la evaluación del impacto del ACV. Primera edición en2000.

14043 ISO: Una serie en interpretación del ACV. Primera edición en 2000. 14047 CD: Un proyecto de informe técnico conteniendo la presentación de ejemplos

para la norma ISO 14042 en la evaluación del impacto del ACV. 14048 CD: Un proyecto de norma sobre el formato de datos. 14049 TR: Un informe técnico, la presentación de ejemplos para la norma ISO 14041

fase de inventario en el ACV. Primera edición en 1999.

Las normas internacionales e informes técnicos también han mejorado enormemente enla inclusión del ACV como herramienta de apoyo a la decisión por la industria y elgobierno.

Un tercer jugador internacional en el campo del ACV es elPNUMA (Programa Ambiental

de las Naciones Unidas; UNEP por sus siglas en inglés), representada por suDepartamento de Tecnología, Industria y Economía en París. El enfoque del PNUMA secentra principalmente en la aplicación del ACV, especialmente en los países endesarrollo. SETAC y el PNUMA están cooperando en una tarea de importancia, enrelación con la identificación de las mejores prácticas disponibles en el ámbito de laevaluación del ciclo de vida. La tarea consiste en la identificación de las mejores prácticasdisponibles en el establecimiento de una base de datos para la fase de inventario del

ACV, y una lista de categorías de impacto ambiental, así como los factores que seacompañan para hacer frente a estas categorías de impacto.

La situación en México sobre el ACV no ha jugado un papel destacado en el desarrollo delpaís, y en consecuencia, el medio ambiente ha sufrido gravemente en ciertas áreas. Laaproximación a la aplicación de políticas ambientales ha sido el de mando y control, sinembargo, el cumplimiento ha sido generalmente pobre. Para remediar esta situación, laagencia de la aplicación ambiental de México (PROFEPA, Procuraduría Federal deProtección al Ambiente) ha promovido el cumplimiento voluntario, pero también aumentólos esfuerzos para hacer cumplir las regulaciones y permisos de manera más uniforme,además de mantener el seguimiento de las principales empresas que requieren másatención. PROFEPA también ha adoptado una nueva estrategia para mejorar aún más elcumplimiento, mediante el fortalecimiento de consulta con la industria y permitiendo unmayor margen para la autorregulación.

A pesar de la práctica de ACV casi nula en México, algunos estudios de PROFEPA parael desarrollo de indicadores de desempeño ambiental en diferentes sectores industriales,y considerando las diferentes etapas del ciclo de vida, se han establecido las categoríasde impacto pertinentes, que son (Suppen, 2001):

1) La calidad del agua y el consumo,2) La erosión del suelo,


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3) La contaminación del aire ,4) La biodiversidad y la deforestación,5) El uso de recursos no renovables y6) La salud.

Asimismo, la nueva creación de Emisiones y Transferencia de Registro y el Sistema deIndicadores de Derecho Ambiental de Cumplimiento, lo que hará que las emisiones ydatos sobre el cumplimiento a disposición del público, se espera que mejore la concienciapública y el cumplimiento, y presentará un potencial enorme para la evolución de losestudios de ACV en México (Suppen, 2002).

1.1.3. Normatividad del análisis de ciclo de vida

El ACV es una herramienta de análisis que captura los impactos ambientales globales de

un producto, proceso o actividad humana, desde la adquisición de materias primas, através de las fases de producción y uso, la gestión de residuos. Esta visión integral haceque el ACV sea único en el conjunto de herramientas de gestión ambiental a disposiciónde los tomadores de decisiones. Sin el concepto de ciclo de vida se corre el riesgo decentrarse en los problemas ambientales que exigen atención inmediata, e ignorar odevaluar problemas que pueden producirse ya sea en otro lugar o en otra forma deimpacto. Dichas evaluaciones focalizadas pueden llevar a decisiones que se basan eninformación incompleta. Al igual que con todas las herramientas complejas de evaluación,la metodología de ACV tiene sus limitaciones, así como puntos fuertes. Aunque ISOdefine el ACV y proporciona un marco general para la realización de una evaluación, dejamucho a la interpretación. Además, es necesario complementar el ACV con otrasherramientas o métodos para proporcionar una base para la toma de decisiones. Estasherramientas incluyen la evaluación de riesgos, la evaluación ambiental en el lugar, laevaluación de costos y otros. Como parte del proceso de determinación del alcance, esútil para identificar dónde y cómo otras herramientas se utilizan para aumentar losresultados del ACV. El sistema común para realizar la evaluación de ACV se define por lanorma ISO. En la unidad 2 se menciona cómo realizar una evaluación más completaaunada a la norma ISO. La práctica actual del ACV se estandariza bajo la norma ISO(ISO, 2006a) siguiendo cuatro fases interrelacionadas:

La definición del objetivo y alcance del estudio (además de seleccionar una unidad

funcional). La compilación de un inventario de los insumos de energía y materiales pertinentes,y las emisiones ambientales (inventario del ACV).

La evaluación de los impactos ambientales potenciales asociados con las entradas ysalidas del sistema (evaluación del impacto del análisis de ciclo de vida (IACV).

Interpretación de los resultados para ayudar a quienes toman las decisiones a tomaruna decisión más informada, precisa y exacta.


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1.2. Tipos de contaminantes en aire, suelo y agua

Un ACV completo consiste en la evaluación de los efectos en todos los aspectos. Undiagrama representativo se muestra en la figura 1.3. Una diferencia importante entre losdiferentes métodos de evaluación de impactos reside en la opción de analizar el efectoúltimo del impacto ambiental,endpoint , o bien, considerar los efectos intermedios,midpoints .

Figura 1.3 Esquematización de las relaciones entre intervenciones ambientales, impactos deefectos intermedios, impactos de efectos finales y áreas de protección (Udo de Haes y col., 1999)

A continuación se presentan los impactos convencionales utilizados en el ACV.

1.2.1. Potencial efecto invernadero

El tema del calentamiento global obliga a hacer esfuerzos para utilizar los recursos y laenergía de manera eficiente, y para reconsiderar las actividades socioeconómicas y los

estilos de vida que implican grandes volúmenes de producción, el consumo y eldesperdicio. En junio de 1992 se llevó a cabo en Río de Janeiro la Conferencia de lasNaciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo, aprobando la Convención Marco deNaciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), un tratado internacional con elobjetivo de estabilizar las concentraciones de gases de efecto invernadero en laatmósfera. Los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO 2) o elmetano se consideran responsables del calentamiento global y el cambio climático.


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La tabla 1.3 es una lista de la mayoría de los gases más importantes y su potencial decalentamiento global de acuerdo con el protocolo de Kyoto. En 1997, los líderesmundiales negociaron el llamado protocolo de Kyoto como una enmienda a la ConvenciónMarco. En virtud del protocolo, los países industrializados se comprometieron a unareducción vinculante de sus emisiones de gases de efecto invernadero colectivos (5.2%en 2012, en comparación con los niveles de 1990). Dentro del marco de la ConvenciónMarco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (UNFCCC por sus siglas eninglés, United Nations Framework Convention on Climate Change ), las negociacionesinternacionales tratan de establecer nuevas metas de reducción para el segundo períodode compromiso posterior a 2012 (UNFCCC, 1992).

Tabla 1.3. Principales gases efecto invernadero y sus fuentes de origen

GasPotencial de

calentamientoglobal

Contribución alcalentamiento

globalPrincipales fuentes

CO 2 1 76%

De los combustibles fósiles,tanto de consumo directo decombustible para calefacción,gas, etc. e indirectos, a partirde combustibles fósiles parala producción de electricidad.También del uso de la piedracaliza, la incineración deresiduos, en los procesosindustriales.

CH 4 21 12%

De la fermentación anaerobia,de la materia orgánica en losarrozales y los lugares deeliminación de residuos.

N 2 O 310 11%

Generado en algunosprocesos de fabricación dematerias primas paraproductos químicos, elproceso de descomposiciónde los microorganismos en elestiércol del ganado, etc.

HFC-hidrof luorocarbono 140-11,700


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magnesio, fabricación desemiconductores y gas deaislamiento eléctrico, etc.

(Guoxiang, 2012)

Categorías de emisiones de gas efecto invernadero (GEI)

Las emisiones de GEI asociadas a una actividad se pueden clasificar según se trate deemisiones directas o emisiones indirectas (figura 1.4).

Las emisiones directas son emisiones de fuentes que posee o controla el sujetoque genera la actividad.

Las emisiones indirectas son emisiones que son consecuencia de las actividadesque realiza el sujeto, pero que tienen lugar en fuentes que posee o controla otrosujeto.

La figura 1.4 representa de forma esquemática qué emisiones incluyen los tres alcancesde tipos de emisiones de GEI, y cuáles son las emisiones que pueden calcularse en un

ACV (OCCC, 2011). Los alcances son directos, indirectos de la energía. Esta clasificaciónsobre los materiales y energía se revisará más profundamente en subcapítulosposteriores.

Figura 1.4. Clasificación de las emisiones de GEI y emisiones que pueden calcularse. Tomada deOCCC (2011).


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Factor de emisión por generación de energía eléctrica

Para calcular las emisiones asociadas, debe aplicarse un factor de emisión de CO 2 atribuible al suministro eléctrico también conocido como mix eléctrico (g de CO2/kWh), querepresenta las emisiones asociadas a la generación eléctrica conectada a la red nacionalnecesaria para cubrir el consumo. El mix eléctrico del año 2010 es de 181 g CO 2/kWh(OCCC, 2011).

Ejemplo de consumo eléctrico

Una residencia de ancianos, con un consumo eléctrico anual de 38,000 kWh, introducemedidas para el ahorro de consumo de energía; por ejemplo, la iluminación de bajoconsumo y equipos de climatización y electrodomésticos eficientes, lo que representa un

ahorro del consumo eléctrico del 8 %. ¿Qué reducción de emisiones resulta de ello?(OCCC, 2011).

Condiciones iniciales:

Consumo energético = 38,000 KWh/añoEmisiones de CO2= (38,000 KWh/año) (181 gCO2/KWh)= 6,878,000 gCO2/año

Condiciones finales:

Consumo energético = 38,000-(38,000x0.08)=34,960 KWh/añoEmisiones de CO2= (34,960 KWh/año)(181 gCO2/KWh)= 6,327,760 gCO2/año

Por lo tanto, el ahorro de emisiones es de:6,878,000 g de CO 2 – 6,327,760 g CO2 = 550,240 g de CO2/año (0.550 t de CO2/año)

Los factores de conversión para transformar las unidades de masa o volumen enunidades de energía, según el tipo de combustible para generar electricidad, querepresentan el valor calorífico de los combustibles se muestran en la tabla 1.4.

Tabla 1.4. Factores de emisión por unidades de combustibles para la producción de

energía eléctrica.Combustible Factor de emisiónGas natural (m 3 ) 10.65 kWh/Nm 3 de gas natural

2.15 kg CO 2/Nm 3 de gas naturalGas butano (kg) 12.44 kWh/kg de gas butano

2.96 kg CO 2/kg de gas butanoGasoil (litros) 11.78 kWh/kg de gasoil

2.79 kg CO 2/l de gasoil


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GLP genérico (kg) 12.64 kWh/kg de GLP genérico2.96 kg CO 2/kg de GLP genérico

Gas propano (kg) 12.83 kWh/kg de gas propano2.94 kg CO 2/kg de gas propano

Combustible (kg) 11.16 kWh/kg de combustible3.05 kg CO 2/kg de combustible

Carbón nacional (kg) 5.70 kWh/kg de carbón nacional2.30 kg CO 2/kg de carbón nacional

Carbón de importación (kg) 7.09 kWh/kg de carbón de importación2.53 kg CO 2/kg de carbón de importación

Coque de petróleo (kg) 9.03 kWh/kg de coque de petróleo3.19 kg CO 2/kg de coque de petróleo

Tomada de OCCC, (2011).

Ejemplo de gas natural

Una vivienda con un consumo de gas natural de 100 m 3/mes cambia la caldera por otramás eficiente, lo que supone un ahorro del 5 % del consumo total de gas natural. Paraobtener la reducción de emisiones de CO 2 asociada, debe efectuarse el cálculo siguiente(OCCC, 2011):

Condiciones iniciales

Consumo energético= 100 m 3 de gas natural/mesEmisiones de CO2= (100 m3)(2.15 kg/m3)= 215 kgCO2/mes

Condiciones finales

Consumo energético= 100 – (100x0.05) = 95 m3 de gas natural/mesEmisiones de CO2= (95 m3)(2.15 kg/m3)= 204.25 kgCO2/mes

Por lo tanto, el ahorro de emisiones es de:215 kg de CO2 – 204.25 kg de CO2= 10.75 kg de CO2/mes;10.75 kg de CO2 /mes x 12 = 129 kg CO2/año (0.129 t de CO2/año)

La utilización de la biomasa pura como combustible para generar energía tiene unasemisiones consideradas neutras, en el sentido de que el CO 2 emitido en la combustión hasido absorbido previamente de la atmósfera. Por lo tanto, se aplicará a la biomasa pura unfactor de emisión de cero (t CO2/TJ ó t ó Nm3) (DOCE, 2012).

Ejemplo de biomasa


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Una industria del sector cerámico, con un consumo de gas natural de 3.5 millones de m 3,instala una caldera de biomasa alimentada con cáscara de arroz y maíz, la cual le permiteautoabastecerse energéticamente en un 15%. Para obtener la reducción de emisiones deCO2 asociada, debe efectuarse el cálculo siguiente (OCCC, 2011):

Condiciones iniciales

Consumo energético= 3,500,000 m 3 de gas natural/añoEmisiones de CO2= (3,500,000 m3)(2.15 kg/m3)= 7,525,000 kgCO2/año

Condiciones finales

Consumo energético= 3,500,000 – (3,500,000 x 0.15) = 2,975,000 m3 de gas natural/añoEmisiones de CO2= (2,975,000 m3)(2.15 kg/m3)= 6,396,250 kgCO2/año

Por lo tanto, el ahorro de emisiones es de:7.525.000 kg de CO2/año - 6.396.250 kg de CO2/año = 1.128.750 kg de CO2/año(1.128,75 t de CO2/año) (OCCC, 2011).

El uso de energía renovable destinada únicamente al autoconsumo repercutedirectamente en una reducción del consumo energético (de la red eléctrica general y/o decombustibles fósiles). La producción de energía renovable (por ejemplo, la instalaciónsolar fotovoltaica o la energía eólica) que se conecta a la red eléctrica implica unareducción de emisiones a los efectos de la totalidad de la generación eléctrica, es decir, elmix eléctrico disminuye proporcionalmente (Martínez-Vidal y Casajús-Díaz, 2007).

Ejemplo de energía renovable

Un club de natación con unas necesidades térmicas totales de 382,800 kWh anuales (lascuales inicialmente se cubren con una caldera de gas natural) lleva a cabo la instalaciónde energía solar térmica para la producción de agua caliente sanitaria (ACS) y para laclimatización de la piscina cubierta, lo que supone una producción de 79,000 kWh/año.Para obtener la reducción de emisiones de CO 2 asociada, debe efectuarse el cálculosiguiente (OCCC, 2011):

Condiciones inicialesConsumo energético= 382,800 KWh/año x 1 Nm3/10.65 KWh = 35,943.66 m3 de gasnatural/año.Emisiones de CO2= (35,934.26 m3)(2.15 kg/Nm3)= 77,278.87 kgCO2/año.

Condiciones finales


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Consumo energético= 382,800 – 79,000 = 303,800 KWh/año= 303,800 KWh/año x 1 Nm3/ 10.65 KWh == 28,525.82 m3 de gas natural/año

Emisiones de CO2= (28,525.82 m3)(2.15 kg/Nm3)= 61,330.52 kgCO2/año

Por lo tanto, el ahorro de emisiones es de:

77,278.87 kg de CO2/año – 61,330.52 kg CO2/año = 15,948.36 kg de CO2/año (15.95 t deCO2/año).

Factor de emisión por uso de transporte

El cálculo de las emisiones de CO2 del transporte se puede considerar de la siguienteforma:

1) Litros de combustible (diésel o gasolina) consumidos;2) Cuantía económica asociada al consumo de combustible (diésel o gasolina);3) Kilómetros recorridos y marca y modelo del automóvil (diésel o gasolina)(OCCC, 2011).

Para realizar los cálculos se considera la tabla 1.5.

Tabla 1.5 Factores de emisión del transporte.Medio detransporte

Dato deactividad

Factor de emisión

ƒ Turismo

ƒ Camión,camioneta yfurgoneta

ƒ Motocicleta ƒ Autobús yautocar

ƒ Transportem ar íti m o

Litros / kgconsumidos

ƒ Gasolina 95 o 98: 2.38 kg CO2/litroƒ Diésel: 2.61 kg CO2/litroƒ Bioetanol: 2 .38 kg CO2/litro - % bioetanolƒ Biodiesel: 2.61 kg CO2/litro - % biodiéselTransporte marítimoƒ Diésel / gasoil: 3.206 kg CO2/kg gasoilƒ Fueloil ligero: 3.151 kg CO2/kg fueloil ligeroƒ Fueloil pesado: 3.114 kg CO2/kg fueloil pesadoƒ Gas licuado de petróleo (GLP): 3.015 kg CO2/kg GLPƒ Gas natural licuado (GNL): 2.750 kg CO2/kg GNL

ƒ Turismo ƒ Camión,camioneta

y furgo neta ƒ Motocicleta ƒ Autobús yautocar

Eurosgastados

Año 2010:ƒ Gasolina 95: 117 .1 céntimos €/litroƒ Gasolina 98: 128.8 céntimos €/litroƒ Diésel: 108.5 céntimos €/litro

ƒ Turism oƒ Camión,camionetay furgo neta

ƒ Motocicleta

kmrecorridosTipo detransporte

ƒ Bus urbano: 125.52 g CO2/pasajero*kmƒ Tranvía: 26.40 g CO2/pasajero*kmƒ Metro: 25.45 g CO2/pasajero*km


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ƒ Autocar (paraautomóviles)

Transportem ar íti m o

Litros decombustible

consumidos

Ƒ Diesel/gasoil: 3.206 kg CO2/kg gasoilƒ Gasóleo ligero: 3.151 kg CO2/kg fueloil ligero

ƒ Gasóleo pesado: 3.114 kg CO 2/kg fueloil pesadoƒ G as licuado de petróleo (GLP): 3.015 kg CO2/kg GLPƒ Gas natural licuado (GNL): 2.750 kg CO2/kg GNL

Avión Origen ydestino(incluyendoescalas)

• Calculadora ICAO:http://www2.icao.int/en/carbonoffset/Pages/default.aspx

Tomado de OCCC, (2011).

1.2.2. Parámetros para determinar la calidad en el agua

Existen multitud de categorías de impacto ambiental, y la selección de unas u otras en el ACV que se esté llevando a cabo dependerá del objetivo del estudio, público objetivo ynivel de exactitud de los resultados requeridos. A modo orientativo, en la tabla 1.6 seindican las principales categorías de impacto ambiental contempladas por la SETAC(Sociedad de Toxicología y Química Ambiental) (SETAC, 2013). En lo que se refiere a loscontaminantes del agua, la tabla aborda la eutrofización y acidificación.

Tabla 1.6 Categorías tradicionales de impacto ambiental en el ACVCategoría de impacto ambiental Unidad de

referenciaFactor decaracterización

Calentamient

o g lob al

Fenómeno observado en las medidas de la

temperatura, que muestra en promedio unaumento en la temperatura de la atmósferaterrestre y de los océanos en las últimasdécadas.

Kg. Eq CO2 Potencial deCalentamientoGlobal (PCG)

Consumo derecursosen er g éti co s

Energía consumida en la obtención de lasmaterias primas, fabricación, distribución,uso y fin de vida del elemento analizado.

MJ Cantidadconsumida

Reducc ión dela capa deozono

Efectos negativos sobre la capacidad deprotección frente a las radiacionesultravioletas solares de la capa de ozonoatmosférica.

Kg. Eq.CFC-11

Potencial de Agotamiento delaCapa de Ozono(PAO)

EutrofizaciónCrecimiento excesivo de la población dealgas originado por el enriquecimientoartificial de las aguas de ríos y embalsescomo consecuencia del empleo masivo defertilizantes y detergentes que provoca unalto consumo del oxigeno del agua.

Kg. Eq. dePO3 Potencial deEutrofización(PE)

Acidificación Pérdida de la capacidad neutralizante delsuelo y del agua, como consecuencia delretorno a la superficie de la tierra, en forma

Kg. Eq SO2 Potencial de Acidificación(PA)


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de ácidos, de los óxidos de azufre ynitrógeno descargados a la atmósfera.

Consumo deMaterias

pr imas

Consumo de materiales extraídos de lanaturaleza

Tm CantidadConsumida

Tomado de SETAC, (2013).

Eutrofización

La eutrofización acuática es el resultado del enriquecimiento excesivo de nutrientes de losambientes acuáticos (Pennington y col., 2004). Bajo condiciones naturales, la llegada denutrientes (nitrógeno y fósforo) se ve compensada por su consumo para el crecimiento debiomasa, pero los elevados aportes de nutrientes de origen antropogénico puedenperturbar este balance, llegando a provocar cambios en la estructura biológica delecosistema (Kristensen y Hansen, 1994).

Tras una masiva entrada de nutrientes, el agua pasa a estar dominada por fitoplancton,que genera turbidez y macroalgas que utilizan los nutrientes para la producción autotróficade materia orgánica (biomasa algal). Bajo condiciones necesarias (luz-temperatura-nutriente), esta biomasa se multiplica en la capa más superficial, obstruyendo el paso deluz a las capas más profundas, lo que provoca que las algas sumergidas desaparezcan yque los peces predadores no sean capaces de ver y cazar alimento, alterándose así elequilibrio (Alfaro, 2003).

Heijungs y col. (1992) fueron los primeros en incluir la eutrofización dentro del marco de

ACV, usando como indicador de impacto la producción de biomasa (para N y P) y lademanda de oxígeno (para materia orgánica). Sus factores de caracterización para N y Pse basaban en la relación relativa de nutrientes que constituyen el fitoplancton, tambiénconocido como la relación de Redfield (C:N:P=106:16:1) (Redfield y col., 1963); mientrasque el factor correspondiente a la materia orgánica se expresaba a través de la demandaquímica de oxígeno (DQO) y se obtenía de asumir que 138 moles de O 2 degradan un molde biomasa de alga (C 106H263O110N16P). Usando como unidad de referencia el equivalente,estos factores permitían expresar el impacto potencial provocado por estas sustancias(tabla 1.7).

Tabla 1.7. Factores de caracterización para eutrofización acuática.Sustancia Factor de caracterización (kgPO -34

equivalente/kg sustanciaNO 0.20NO X (como NO 2 ) 0.13NH 3 0.35NH 4 + 0.33N 0.42NO 3 - 0.10


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P 3.06PO -3 4 1.00DQO 0.022

Tomada de Heijungs y col., (1992).

Finnveden y Potting (1999) propusieron otra metodología, que posteriormente fuedesarrollada por Samuelsson (1993) y Lindfors y col. (1995), la cual consideraba variosescenarios o subcategorías diferentes:

P como nutriente limitante, en el que se tienen en cuenta las emisiones de P ymateria orgánica.

N como nutriente limitante, en el que se proponen, a su vez, dos escenarios: enuno se consideran las emisiones de N y materia orgánica al agua; y en el otro seincluyen, además, las emisiones de N al aire. Dicha subdivisión se justifica con

base en el desconocimiento de hasta qué punto realmente las emisiones aéreasalcanzan las aguas limitadas por nitrógeno. Por último, se propone un escenario máximo, en el que se consideran

conjuntamente todas las emisiones, escenario idéntico al método propuesto porHeijungs y col. (1992).

La eutrofización causada por N y P (medido como O2) es cuantificada y sumada para elcálculo de su contribución potencial a la formación de biomasa (Guinée y col., 2001). Lospotenciales de eutrofización (PE) son utilizados como factor de caracterización paracalcular el indicador total para dicha categoría, EI:

Ec. 1.1

Donde mi es la masa en kg de la substancia i emitida al aire, agua o suelo. El total seexpresará como kg de PO 43-. El cálculo de EP se realiza según la ecuación 1.2.

Ec. 1.2

Donde i es el número de moles de N o P en una molécula del compuesto i , M es la masamolecular (kg mol-1), NO 2 es el número de moles de O 2 consumidos durante ladegradación de las algas, A e es el número de moles N o P contenidos en una molécula dealgas. Se toma la composición de la alga "Redfield" C106H263O110N16P, asumiéndose ésta


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como la composición media de los organismos acuáticos (Guinée y col., 2001). El oxígenorequerido para su degradación se medirá en forma de DQO (demanda química deoxígeno), asumiéndose que un mol de biomasa precisará de 138 moles de O 2 para sudegradación.

La eutrofización potencial del DQO se calculará mediante:

Ec. 1.3

Ejemplo : 1 mol de PO43-

contribuye a la formación de 1 mol de materia orgánica,representada por el alga "Redfield", siempre que el elemento N esté disponible. Por tanto,1 g de PO 43- contribuye a la formación de 0.0105 moles de algas (1/95) y se consumen1.453 moles de O 2 (0.0105*138).

1 mol de NH4+ contribuye a la formación de 1/16 moles de materia orgánica siempre queel elemento P esté disponible. Por tanto, 1 g of NH 4+contribuye a la formación de 0.0035moles de algas 1/(16*18) y se consumen 0.459 moles de O 2 (0.0035*138).EP del NH4+es0.33 g eq. PO 4·g-1 (0.459/1.453).

1 g de DQO corresponde al consumo de 0.03225 moles de O 2 (1/32). EP es 0.022 geq.PO 4·g-1(0.03225/1.453).

Acidificación

Consiste en la deposición de ácidos resultantes de la liberación de óxidos de nitrógeno ysulfuro en la atmósfera, en el suelo y en el agua, donde puede variar la acidez del medio,lo que afectará a la flora y fauna que habita en él, produce deforestación y también puedeafectar a los materiales de la construcción. Las áreas de protección serán salud humana,recursos naturales, entorno natural y modificado por el hombre.

El indicador para la categoría de acidificación, AI , g eq. H+

, y se expresa como:

Ec. 1.4

Donde mi es la masa en kg de la substancia i y AP es potencial de acidificación. AP deuna substancia i se puede calcular como el potencial de iones H + equivalentes que puede


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emitir dicha substancia i . Las diferentes emisiones podrán ser sumadas basándose en supotencial de formar iones H+.

El AP de una substancia i se calculará según la ecuación (1.5), definiéndose como elnúmero de H+ que pueden ser producidos por cada kg de substancia i :

Ec. 1.5

Donde hH +(mol·kg-1) representa el número de iones H+ que pueden ser potencialmenteproducidos por un kg de substancia i y MH+ (kg·mol-1) el peso equivalente de un mol H+, yMi el peso equivalente de la substancia i.

Por ejemplo, un mol de SO2 forma un mol de H2SO4 que emite dos moles de H+. Portanto, un gramo de SO 2 contribuye a la formación de (2/64) 0.03125 moles de H+. El valordel factor de caracterización de AP para el SO 2 es 0.03125 (tabla 1.8).

Tabla 1.8. Factores de equivalencia, AP , g eq. H+·g-1 utilizados en la categoría deacidificación.

Sustancia APÁcid o c lo rh ídr ic o (HCl) 0.0274Ácid o fl uo rh ídr ic o (HF) 0.05Ácid o s ul fh ídr ic o (H 2 S) 0.059Ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) 0.020Am o n íac o (NH 3 ) 0.059Dióxido de nitrógeno (NO 2 ) 0.022Óxid os de azu fre (SO 2 ) 0.03125

Tomada de TEAM, (1999).

Acidificación es una de las categorías de impacto en que la escala geográfica adquiereimportancia. Procesos o circunstancias locales influirán a la contribución de unasubstancia a la acidificación. Una alta mineralización y una elevada relación dedesnitrificación reducirán la contribución de los compuestos acidificantes. También lacontribución de una substancia se verá reducida si los aniones que acompañan a losprotones están limitados en el sistema o eliminados por la biomasa. Éste es el casoprincipalmente de NOx y NH3. La contribución de estos componentes puede variar de 0 a100%. Existen diferentes teorías que sugieren cómo actuar con las diferencias locales(Guinée y col., 2002); de entre todas ellas cabe destacar las sugeridas por Hogan y col.(1996), que consiste en despreciar las emisiones en áreas no sensibles, o bien, enagregar las emisiones basándose en la sensibilidad del área en que son emitidas(Hauschild y col., 1998). En su tesis, Huijbregts (1998) establece factores decaracterización calculados para la media europea para las tres principales substanciascausantes de acidificación NOx, NH3 y SO2. Estos factores se presentan en la tabla 1.9.


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Tabla 1.9. Factores de equivalencia en g eq. de SO 2 para el cálculo de la acidificación.Sustancia AP

NH 3 1.6

NO 2 0.5SO 2 1.2Tomada de Huijbregts (1998).

1.2.3. Parámetros para determinar la calidad en el aire

Agotamiento del ozono estratosférico

Hoy en día la reducción del espesor de la capa de ozono, junto con el cambio climáticoglobal, representa uno de los problemas ambientales más importantes en el mundo. Elagotamiento del ozono estratosférico es causado por varios agentes que se conocengenéricamente como sustancias agotadoras del ozono (SAO), que contienen cloro, bromoy flúor, y se generan principalmente como resultado de las actividades humanas. Al serliberadas, las SAO alcanzan la estratósfera, donde participan en una serie de reaccionesque conducen a la liberación de átomos de cloro y bromo que destruyen el ozono; unamolécula de cloro o bromo puede destruir cien mil moléculas de ozono. Las SAO seutilizan en los sistemas de refrigeración, aire acondicionado, espuma rígida depoliuretano, solventes, insecticidas, aerosoles y extintores, entre otros. Las SAO másconocidas son los clorofluorocarbonos (CFC), pero también destacan loshidroclorofluorocarbonos (HCFC), halones, bromuro de metilo (MBR), tetracloruro decarbono (TET) y metil cloroformo (MCF) (WMO y UNEP, 2003).

Guinée y col. (2002) mencionan que el indicador del agotamiento de ozono, ODI , secalcula como la suma de los potenciales de agotamiento de ozono, ODP , para lasdiferentes substancias multiplicados por la masa en kg de cada una de ellas. ODI seexpresa en unidades relativas al efecto que produce 1 kg de CFC-11, (ec. 1.6).

Ec. 1.6

El concepto de ODP fue introducido por Wuebbles en 1988 (Guinée y col., 2002). Se

define como la relación entre la descomposición del ozono en el estado de equilibriodebido a las emisiones anuales, flujo en kg·a-1 de una cantidad de una substancia, i ,emitida a la atmósfera y la descomposición del ozono en estado de equilibrio debido a unacantidad igual de CFC-11:


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Ec. 1.7

La organización meteorológica mundial, WMO, publica periódicamente estimaciones delos ODP para diferentes substancias, aceptándose que el tiempo de integración es infinitopor tratarse de potenciales estables en el tiempo. Sin embargo, el grado de impactovendrá influenciado por las condiciones atmosféricas de contaminación en el momento ylugar de la emisión. Para tener en cuenta el efecto local en la emisión se establecen tresíndices, medio, alto y bajo, correspondientes a zonas de media, alta y baja contaminaciónatmosférica (tabla 1.10) (TEAM, 1999).

Tabla 1.10. Factores de caracterización, ODP en g CFC-11·g-1 para la categoría Agotamiento de ozono estratosférico, ODI.

Sustancia ODP medio ODP alto ODP bajoBromuro de metilo (CH 3Br) 0.37 0.7 0.37 CFC-11 (CFCl 3 ) 1 1 1Halon 1201 (CF 2Br) 1.4 1.4 1.4Halon 1301 (CF 3Br) 12 17.2 10Tetracloruro de Carbono (CCl 4 ) 1.2 1.2 1.03

Tomada de TEAM, (1999).

Formación oxidantes foto-químicos

Bajo la influencia de la radiación solar, los óxidos de nitrógeno, NOx, reaccionan con loscompuestos orgánicos volátiles (COV) para producir ozono troposférico. Este fenómenotiene lugar principalmente durante los meses de verano. La presencia de monóxido decarbono puede igualmente contribuir a la formación de ozono (Bizkailab, 2012; Mayorga,2013).

Los oxidantes foto-químicos pueden resultar perjudiciales para la salud humana, losecosistemas y la agricultura, afectando, por tanto, a las cuatro áreas de protección (Udode Haes y col., 1999): salud humana, recursos naturales y entornos naturales ymodificados por el hombre. Para el cálculo del indicador de formación de foto-oxidantes,POI , se utiliza como factor de caracterización, POCP , Photo-chemical Ozone Creation

Potentials (Guinée y col., 2002). Se mide respecto al efecto producido por 1 kg de etileno:

Ec. 1.8

POCP se define como la relación entre el cambio en la concentración de ozono debido aun cambio en la emisión de un VOC y el cambio en la concentración de ozono debido aun cambio en la emisión de etileno (TEAM, 1999). Se expresa mediante la fórmula:


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Ec. 1.9

Donde a representa el cambio en la concentración de ozono debido a un cambio en laemisión de VOC i , b es emisión del VOC i integrada en el tiempo considerado. Eldenominador contiene estas mismas variables para el etileno, substancia de referencia.Se han calculado los POCP de diferentes COV, sin embargo, estos potenciales puedenvariar en función de la concentración inicial de NOx asumida (TEAM. 1999). Los NOxactúan como catalizadores en esta reacción química; no son, por tanto, consumidos, peroen función de la concentración de NOx se verá afectada la producción de foto-oxidantes.Diferentes factores como concentración de industrias, infraestructura de transportes, etc.influirán en la concentración de NOx. En la tabla 1.11 se dan valores de POCP paradiferentes substancias, teniendo en cuenta si la concentración inicial de NOx es alta,media o baja.Tabla 1.11 Factores de equivalencia, POCP , g eq. etileno·g -1 en función de laconcentración de NOx en el área de emisión.

Substancia POCP medio POCP alto POCPbajo

A cet ald eh ído (C H 3 CHO) 0.527 1.22 0.33Acetileno (C 2 H 2 ) 0.168 0.42 0.1Aceton a (CH 3 COCH 3 ) 0.178 0.27 0.1Ald ehído (sin espec ific ar) 0.443 1.263 0.079Alcano (sin especificar) 0.398 1.173 0.114B enz ald ehído (C 6 H 5 CHO) -0.334 -0.12 -0.82Benceno (C 6 H 6 ) 0.189 0.45 0.11Butano (n-C 4 H 10 ) 0.41 1.15 0.15Buteno (1-CH 3 CH 2 CHCH 2 ) 0.959 1.85 0.57Etano (C 2 H 6 ) 0.082 0.3 0.02Etano l (C 2 H 5 OH ) 0.268 0.89 0.04Etileno (C 2 H 4 ) 1 1 1Formaldehid o (CH 2 O) 0.421 0.58 0.22Heptano (C 7 H 16 ) 0.529 1.65 0.13Hexano (C 6 H 14 ) 0.421 1.51 0.1Hidrocarburos (s in especif icar) 0.377 0.808 0.194Hidrocarbu ros aromáticos (sin especific ar) 0.761 1.285 0.481Hidrocarbu ros Halogenados (sin especificar) 0.021 0.048 0.003Hidrocarburos (excepto m etano) 0.416 0.799 0.195Metano (CH 4 ) 0.007 0.03 0Metano l (CH 3 OH) 0.123 0.21 0.09Propano (C 3 H 8 ) 0.42 1.24 0.16Propileno (CH 2 CHCH 3 ) 1.03 1.63 0.75Pro pio nald ehído (CH 3 CH 2 CHO) 0.603 1.6 0.28Tolueno (C 6 H 5 CH 3 ) 0.563 0.83 0.41


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Tomada de TEAM (1999).

Actividad 1. Identificación de emisiones

Bienvenido(a) a tu primera actividad de esta asignatura, en la que podrás comprender eidentificar la terminología de análisis de ciclo de vida (ACV) en un producto que existaen los diferentes sistemas estudiados en tecnología ambiental, como por ejemplo,relleno sanitario, planta de tratamiento de aguas residuales o planta de compostaje.

Para ello, espera las indicaciones que tu docente en línea compartirá mediante elespacio Planeación del docente en línea , donde también asentará los lineamientos yfechas de entrega, así como los criterios de evaluación por los cuales serás evaluado.

*Recuerda consultar el Foro de dudas en caso que te surja alguna duda o inquietud almomento de hacer tu actividad. Tu docente en línea estará pendiente de tus consultas.

1.2.4. Parámetros para determinar la calidad en el suelo

Agotamiento recursos abióticos

Se puede definir como la disminución de la disponibilidad de recursos naturales. Seincluyen en esta categoría recursos abióticos y energía.

Ec. 1.10

Donde AR es el indicador de agotamiento de recursos abióticos, m i es la cantidad delrecurso utilizado, en kg, m3 o MJ, y Fi es el factor de caracterización de este recurso.Tradicionalmente su agotamiento se calculaba como la relación entre lo usado y lacantidad total de reserva de este recurso, siendo F1 la inversa de la reserva (kg -1). Eneste caso, AR sería adimensional. Las críticas que se han hecho a este índice se refierena que no distingue entre recursos que sean más o menos escasos y recursos que puedenregenerarse. Otro índice presenta F2 (a-1) como la inversa de los años que se calculan enque habrá disponibilidad de dicho recurso, siguiendo el mismo ritmo de extracción. Esteíndice no tendrá en cuenta el volumen de la reserva. En este caso, AR se expresaría enkg a-1. Ecobilan (TEAM, 1999; Antón, 2004) propone juntar los dos índices en uno soloF3(kg-1·a -1) ec. (1.11), siendo R , el volumen de la reserva (kg) e Y (a) los años que sedispondrá de dicha reserva. Por tanto, AR vendrá expresado en a -1.

Ec. 1.11


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Posteriormente Guinée y col. (1995) recomendó tener en cuenta, además de las reservasde la relación de disminución o reducción del recurso calculado mediante el factor deagotamiento abiótico, ADF (kg eq. Sb kg-1).

Ec. 1.12

Expresándose AR en kg equivalentes de antimonio, como recurso referencia, y siendo ADF igual a:

Ec. 1.13

Donde Ri es la reserva del recurso i en kg, DRi es la disminución de Ri en kg a -1, y Rref(kg) es la reserva de antimonio como recurso de referencia y DRref en kg a -1 es ladisminución de Rref . La tabla 1.12 lista los valores de F3 y ADF para distintos elementos.

Tabla 1.12. Factor de caracterización del agotamiento de recursos abióticos, F (TEAM,1999) y ADF .

Sustancia Fkg -1·a -1

ADFkg Sb eq.·kg -1

Ant imonio 13,671.9 1Azufre (S, en s uelo) 4.408 0.000358 Bauxita (Al 2 O 3 , ore) 0.108 -Calcio - 7.08E-10 Carbón (en su elo) 0.0005037 0.00363 Cloro - 4.86E-08 Cloruro potásico (KCl, com o K 2 O, en su elo) 0.086 -Cobre (Cu, ore) 28.16 0.00194 Crom o (Cr, ore) 0.319 -Fosfatos (en suelo) 0.115 -Fósforo - 0.0000844 Gas Natural (en su elo) 0.117 0.32 Hierro (Fe, ore) 0.04 8.43E-08 Lignito (en suelo) 0.0005037 -Magnesio - 3.73E-09 Manganeso (Mn, ore) 0.296 0.0000138 Níqu el (Ni, o re) 59.7 -Perlita (SiO 2 ) 0.468 -Petróleo (en su elo) 0.0557 0.436 Plata (Ag, o re) 92837 1.84 Plomo (Pb, ore) 157 0.0135Potasio (K, como K 2 O, en suelo) 0.086 3.13E-08


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Sodio - 8.24E-11Sulfato de Bario (BaSO 4 , en suelo) 26.91 -Uranio (U, ore) 181 -Zinc (Zn, ore) 40.29 -

Tomada de Guinée (2001).Uso del suelo

A pesar de que ésta es una de las categorías que más importancia puede tener paraestablecer la sostenibilidad de una actividad, no existe todavía hoy en día un consensosobre qué indicadores usar. Quizás a causa de su propia complejidad, hay muchosestudios en que se muestra que la extinción de las especies es precisamente debida a lapérdida de hábitat. La conversión de hábitats naturales para la práctica agrícola y forestal,la expansión de las áreas urbanas e industriales, han desplazado los ecosistemasnaturales (UNEP, 2003).

Por esta razón los indicadores más desarrollados hasta el momento guardan relación conla biodiversidad. Igualmente se ha visto la necesidad de establecer indicadores queevalúen los cambios en la calidad del suelo, que afectará aquellas funciones de sostén ala vida, fertilidad del suelo, ciclos hidrológicos, etc. (Weidema y Lindeijer, 2001).

Toxicidad

En esta categoría se contemplan los efectos sobre los humanos y los ecosistemasacuáticos y terrestres de las substancias tóxicas existentes en el ambiente. Afecta a las

áreas de protección salud humana, entorno natural y recursos naturales. Estas categoríasson aquellas para las cuales el factor destino, y especialmente el transporte a través dediferentes medios, intermedia transport tiene más importancia. Un contaminante nopermanece en el medio como aire, suelo, agua superficial, agua subterránea o mar, enque es emitido, sino que puede desplazarse y alcanzar otros compartimentos que serán, asu vez, contaminados. Una determinada substancia puede incluso ser más dañina en unmedio diferente al de su emisión (Antón, 2004; Allen y Shonnard, 2002). El cálculo delimpacto de toxicidad en humanos vendrá determinado por la ecuación siguiente(Huijbregts y col., 2000):

Ec. 1.14

Donde HTP el factor de caracterización, cuyas unidades van a depender del métodoutilizado para su caracterización, fi , n la fracción de la substancia i que se transportadesde el invernadero al compartimento ambiental n, adimensional, y m la masa emitida decada contaminante. De igual manera, el cálculo de la ecotoxicidad acuática, ATI , secalculará mediante la expresión (Antón, 2004):


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Ec. 1.15

y la ecotoxicidad terrestre, TTI :

Ec. 1.16

Siendo ATP y TTP los factores de caracterización para la toxicidad de los ecosistemasacuático y terrestre, respectivamente. Existen diferentes métodos para el cálculo de losfactores de caracterización de la toxicidad. No existe aún consenso sobre qué métodoutilizar. Por defecto se utilizará el método conocido comoCritical Surface Time (CST),recomendado por Audsley (1997) para los sistemas agrícolas.

La tabla 1.13 resume los factores de caracterización calculados por el método CST (Jolliety Crettaz, 1996) de diversas substancias que aparecerán en los inventarios, excluyendolos plaguicidas. En este caso, las unidades para el factor de caracterización de toxicidadhumana son los kg equivalentes de plomo en el aire por kilo de substancia, para toxicidadde ecosistemas acuáticos, kg equivalentes de Zinc en el agua por kilo de substancia ypara ecotoxicidad terrestre kg equivalentes de Zinc en el suelo por kilo de substancia(Jolliet y Crettaz, 1996).

Tabla 1.13 Factores de equivalencia, HTP, ATP y TTP utilizados en la categorías detoxicidad humana, ecotoxicidad acuática y terrestre según el método CST.

Sustancia AIRE

HTPkg eq.Pb a·kg -1 ATPkg eq. Zn w ·kg -1 TTPkg eq. Zn s·kg -1

A ld eh íd o 0.0087 - -Arsén ico 9,000 0.078 0.75Benceno 0.012 - -Cadmio 19,000 79 3.14Cobalto 12,900 - 0.08Cobre 145 0.66 0.14Cromo 3,700 0.39 0.08Es taño 9 - -Fo rm ald ehíd o 0.0099 - -Mercur io 46,000 196 5.94Monóxido de carbono 0.00014 - -Níq uel 370 0.12 0.35Óxid os de azufr e 0.0075 - -Óxid os de nitr ógeno 0.002 - -Par tícu las 0.0075 - -Plomo 2,300 1.28 0.13Selenio 64,000 - -Zinc 27 0.076 0.33


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SUELOArsén ico 0.7 0.24 2.3Cadmio 1.46 240 9.6Cobalto 1 - 0.26Cobre 0.009 2 0.42Cromo 0.29 1.2 0.26Mercur io 3.6 600 18.300Níq uel 0.029 0.36 1.100Plomo 0.6 3.9 0.410Zinc 0.0007 0.23 1.000

AGUAAceites sin especificar 0.13Ars n ico 1.5Cadmio 3.2 520Cobalto 2.2

Cobre0.022 5.2

Cromo 0.62 2.6DB O 5 0.022 0.00013Es taño 0.0015Fenoles 0.052 15.4Fluoruros 0.045Fosfatos como fósforo 0.0000032 0.01Mercur io 7.8 1,300Níq uel 0.062 0.79Plomo 0.86 5.2Selenio 10.9Zinc 0.0032 1

Tomada de Jolliet y Crettaz (1996).

1.3. Balances de masa y energía en operaciones unitarias

El inventario en el ACV presenta los resultados detallados de los balances de materia yenergía del sistema en estudio. Durante un análisis de ciclo de vida será necesaria laimplementación de diagramas o plantillas para realizar el balance de masa y energía delsistema y de cada una de las operaciones unitarias que lo integran. En estos diagramasdeberán integrarse:

• El uso de plantillas o diagramas de flujo • Las condiciones límite del sistema y de las operaciones unitarias • Datos de entrada y de sal ida

Un análisis del ciclo de vida puede llegar a ser bastante complejo en un tiempo muy corto.La forma más fácil de trazar el flujo de procesos involucrados, incluyendo materias primasy productos, es utilizando diagramas o plantillas. Una plantilla es una guía para ayudar en


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la recolección, asignación e interpretación de datos. Corrientes de productos puedenempezar a colocarse en el diagrama simplemente como se muestra en la figura 1.6. Sinembargo, se hace evidente que este nivel de detalle no es adecuado, pues se requierendiagramas a detalle. Un diagrama más detallado de un proceso con los flujos para lafabricación se muestra en las figuras 1.7 y 1.8 (Ciambrone, 1997).

Figura 1.6. Diagrama de la fabricación de una computadora. Tomada de Ciambrone (1997).


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Figura 1.7. Diagrama simplificado del proceso de la pulpa y papel. Tomada de Ciambrone (1997).


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Figura 1.8. Diagrama de flujo del proceso de la leche. Tomada de Nemerow y Dasgupta (1991).

Algunos textos que se utilizan en la plantilla básica se muestran en la figura 1.9. Lasplantillas básicas utilizadas deben desarrollarse al nivel más bajo (subsecciones)necesarias para obtener los datos requeridos. Los diagramas ayudan a hacer unseguimiento de la información. Cada diagrama deberá contener lo que se muestra en latabla 1.14.


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Figura 1.9. Balance de materia y energía de un diagrama básico en una operación unitaria Tomadade Ciambrone (1997).

Tabla 1.14. Entradas y salidas que debe contener un diagrama básico para realizar unestudio de balance de masa y energía en el ACV.

Entrada SalientesMaterias prim as o intermediaEn er g íaAguaOtras entradas

Emisiones al aireEmisiones al aguaDesechos sólidosProductos

Tomada de Ciambrone (1997).

Manejo de datos en el balance de materia y energía

Lo importante a recordar es que en algunos casos la entrada de materiales es en realidadel producto de un paso anterior. Con ese producto se puede envasar materiales que seconvierten en residuos o materias primas. Durante el análisis, cualquier sistema detratamiento de residuos utilizado durante un proceso se considera un proceso específico ydebe ser modelado como tal.

Balance de materias primas o intermedias

Los materiales de entrada para cada operación unitaria se conocen como materias primaso intermedias. Las materias primas son generalmente materiales que han sido extraídosde la tierra, pero que no han sido refinados o manufacturados. Los ejemplos incluyen losminerales, animales, productos de origen vegetal, etc. Los materiales intermedios son losque han sufrido algún tipo de procesamiento. El inventario más completo del ciclo de vidaempezará un nivel de las materias primas. En el caso de la leche en la figura 1.8, sepuede considerar una materia prima intermedia a causa directa de las vacas. Hay unimpacto en el ambiente de la crianza y el mantenimiento de las vacas. Otros puedenconsiderar la leche como materia prima, ya que nada le ha sucedido a la leche antes de


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llegar a la planta de procesamiento de la misma. Si se considera la leche para ser el puntode partida, entonces el fundamento de la decisión debe tener en cuenta el mismorazonamiento para aplicarlo al proceso de pulpa de papel en la figura 1.8. (Ciambrone,1997).

La decisión de qué materias primas intermedias se puede incluir en el balance de materiay energía es compleja. Hay varias opciones disponibles (Ciambrone, 1997):

lncluir todos los materiales, no importa qué tan insignificante sea. En el ámbito del estudio y los límites de proceso, excluir entradas inferiores a un

umbral predeterminado claramente. Dentro de los límites y alcance del estudio, excluir entradas que son relativamente

insignificantes para el uso previsto del análisis. En el marco del estudio, excluir consistentemente ciertas clases o tipos de

entradas y definir claramente esta exclusión, así como por qué se tomó ladecisión.

La ventaja del primer método es que el analista no tiene que explicar o defender lo que seha incluido o excluido. La desventaja es que todo el estudio podría convertirse en un largoejercicio, además de muy caro. El aspecto computacional de incluir todo se podríaconvertir en exhaustivo.

La segunda alternativa, realizando el estudio con una explicación completa de lo que fueel umbral y por qué fue seleccionado, tendría la ventaja de menor tiempo, menor costo, laconsistencia, y los cálculos menos engorrosos. Un medio aceptado para lograr este tipode estudio es utilizar la regla del 1% que se evita cualquier contribución considerandocomo menos de 1 % para el subsistema u operación unitaria especificada. Se debe tenercuidado, sin embargo, si algo en que el 1% tiene un grave efecto en balance de materia yenergía general, entonces no se puede excluir (Ciambrone, 1997).

Un análisis del ciclo de vida se puede utilizar para mejorar la sustentabilidad de unproducto, incluyendo su procesamiento o su balance de materia y energía general en elambiente. En casos como éste, el analista tendrá que determinar e indicar si losmateriales/recursos utilizados son renovables o no renovables. Un conjunto dedefiniciones para estos dos términos es:

Material renovable/recurso - Un material renovable o recurso es uno que estásiendo reemplazado en el ambiente, en una sociedad, en un periodo de tiempo.

Algunos ejemplos incluyen ciertas especies como madera, cultivos agrícolas, algas, etc.Se debe tener en cuenta que los recursos materiales deben ser renovables, y que sereponen en un marco de tiempo que es relevante para la sociedad. Algunos materiales


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que habrían sido renovables, y que se ha excedido en su uso o se ha abusado en suexplotación que ya no se consideran renovables (Ciambrone, 1997).

El material no renovable/recursos – Un material no renovable o recurso es uno queno está siendo reemplazado en el ambiente en un marco de tiempo relevante parala sociedad.

Los ejemplos incluyen los minerales extraídos de la tierra, carbón, petróleo, gas natural ylos materiales de los suministros ya en periodo de agotamiento.

Balance de energía

La energía se muestra como una entrada en el diagrama de flujo del balance de materia yenergía del proceso o sistema. La energía que se muestra en los niveles superiores es uncompuesto de los que están en cada uno de las operaciones unitarias siguientes. Hay tresclases de energía para su uso en el análisis:

1.- La energía de proceso,2.- Energía para el transporte y,3.- La energía de los recursos materiales o materias primas.

Se requiere energía de proceso para operar y ejecutar cada proceso en los subsistemasu operaciones unitarias. Éstos incluyen la energía eléctrica para los motores, bombas,reactores, celdas electrolíticas, etc. y de gas para la calefacción.

La energía de transporte es la energía necesaria para los diversos modos de transporte,como camiones, barcos, aviones, transportistas ferroviarios, barcazas y tuberías. Loselevadores, montacargas y transportadores podrían ser considerados ya sea como mediode transporte o como procedimiento, de acuerdo con su papel en la operación unitaria.

Existen alternativas a la presentación de informes de la energía utilizada. Uno de ellos esla entrada real de energía, como de m 3 de gas o de KW de electricidad. Otro es informarde las cantidades específicas de los combustibles utilizados en las formas de energíaproducidas en la operación unitaria. La primera alternativa tiene ventajas claras. En esteenfoque, las fuentes de energía mixtas se pueden manejar fácilmente. Por ejemplo, si laempresa desea una evaluación de su sistema climatizado eléctrico en comparación conun sistema de gas natural, que podrían evaluar los KWh a m 3 de gas natural. Los costospueden ser fácilmente comparados. Los m 3 de gas y KWh podrían ser convertidos enmegajoules para la comparación y calcular la "energía de precombustión" de la operaciónunitaria (Hunt y col., 1992).

La diferencia entre la combustión y precombustión de la energía es: Energía decombustión es la energía contenida en una unidad de volumen, tales como 175,000


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BTU/galón. Si se quema un galón de este material, que liberaría 175,000 BTU de energía.Sin embargo, si la obtención de ese combustible tuvo un adicional de 25,000 BTU deenergía (perforación, producción, transporte, etc.), la energía "de precombustión" total esde 200,000 BTU. La inclusión de la energía de precombustión es análoga a la ampliaciónde los límites de sistema para la energía. La inclusión o exclusión de la energía deprecombustión debe quedar claramente justificada. En la mayoría de los casos la energíautilizada proviene de fuentes comerciales, o bien, se genera en su totalidad o en parte enel lugar. La inclusión de la energía eléctrica de una empresa de servicios públicos puedeindicarse como KWh, y en dólares, o se pueden convertir en megajoules para sucomparación. El gas natural se obtiene generalmente de un proveedor de serviciospúblicos o de gas y registrarse como m 3 o convertirse en BTU o megajoules. La gasolina odiesel para el transporte puede reportarse como galones y convertirlos a BTU omegajoules. En el caso de la mayoría de la energía, se considera procedente de fuentesno renovables a menos que se indique lo contrario. El abastecimiento de energía eléctrica

puede ser de una sola fuente o de una mezcla de fuentes. Un ejemplo de una mezcla defuentes de red de energía eléctrica se muestra en la tabla 1.15.

Tabla 1.15. Ejemplo de una mezcla de fuentes de red de energía eléctrica para unproceso.

Combust ib le %

Carbón 5Nuclear 20Hidro eléct ri ca 10Gas natural 10

Petróleo 4Otro s (m adera, des echo s a energ ía, geoterm ia, eólica,pero exclu ye fuentes de cogeneración)


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Balance de salientes en el sistema

Un ACV considera cinco tipos de salidas en el balance de materia y energía (Hunt y col.,1992):

Desechos transportados por el aire, Desechos flotantes, Residuos sólidos, Productos y co-productos.

Las emisiones al aire se reponen sobre una base en peso. Las cantidades deben ser lascantidades reales de residuos. Se permite cuantificar los residuos emitidos al ambiente yexcluir los que están siendo atrapados o sometidos a un sistema de eliminación deresiduos. Sin embargo, el estudio deberá tener en cuenta el sistema de tratamiento como

una operación unitaria y modelarlo en consecuencia. Las emisiones fugitivas y losprocedentes de la producción o el transporte se deben considerar. Las emisionesgaseosas típicas son:

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) Los óxidos de azufre (SO2) Los óxidos de nitrógeno (NO2) El monóxido de carbono (CO) Amoniaco (NH3) Plomo (Pb)

Cromo (Cr) Partículas

El dióxido de carbono y el vapor de agua no se incluyen normalmente. Si la obtención delos datos de estas dos sustancias no es demasiado difícil, deben incluirse. Desechos alagua se reportan en unidades de peso e incluyen todas las sustancias. Cuando seaposible, debe incluir todos los residuos al agua y no sólo aquellos que han de notificarsesegún las normas oficiales. Cualquier descarga accidental al medio ambiente debenotificarse en el estudio. Algunos de los contaminantes al agua son (Hunt y col., 1992):

La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) Demanda química de oxígeno (DQO) Sólidos en suspensión (SS)

Sólidos sedimentables Sólidos disueltos (SD) Grasas, aceites y grasas Fenoles Iones metálicos (cobre, hierro, cromo, etc.)


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Los aniones (tales como sulfuros, cloruros, fluoruros, etc.) Fosfatos En casos de bacterias o virus Lodos o sólidos filtrados

Desechos reales variarán para cada sistema, dependiendo del tipo de industria, elproceso y los desechos relacionados con el producto o el proceso. Por ejemplo, losresiduos de la elaboración de alimentos para una planta de chips de maíz esprincipalmente harina de maíz. Aunque no son verdaderamente peligrosos, mucho maízpuede arrastrarse en aguas residuales. Esto aumentará drásticamente la DBO, DQO y losniveles de SS. Los propietarios de la planta podrían considerar un sistema de tratamientoque les permite vender la harina de maíz de desechos para la alimentación animal y lareutilización del agua para torres de refrigeración antes de su vertido. Los propietariostendrían ahora un producto secundario y ahorro económico con el re-uso del agua (Hunt y

col., 1992).

Los residuos sólidos incluyen todo el material sólido a eliminarse de todas las fuentesdentro del sistema que se está estudiando. Los desechos sólidos se reportan en pesoaunque también se pueden convertir en volumen para las comparaciones en laeliminación en rellenos sanitarios (figura 1.10). A veces es deseable separar los desechospor tipo, ayudando a determinar el proceso para reducirlos (Hunt y col., 1992).

Figura 1.10. Impacto en un relleno sanitario de la disposición de 1,000 bolsas de papel y 1,000bolsas de plástico. Tomada de Ciambrone (1997).

Los desechos sólidos también se clasifican por los desechos de producción y post-consumo:


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Residuos post-consumo son aquellos residuos generados por producto/empaque. Estoincluye los materiales de empaque, que son desechados por el usuario y la eliminacióndel producto después de su uso previsto.

Residuos del proceso son aquellos residuos generados durante los ciclos de fabricacióndel producto. Se considera todos los residuos sólidos, tanto peligrosos como nopeligrosos.

La profundidad que el analista realiza con los desechos depende de las condiciones delímites del sistema en el estudio. Se puede o no incluir los desechos de la refinación delos combustibles utilizad

Unidad 1. Conceptos Generales y Antecedentess

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