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Javier Domnguez

[email protected] Team Head, Renewable Energies Division.

CIEMAT. Cancn, February 6th, 2009

INTRODUCCIINTRODUCCIN AL ANN AL ANLISIS DE CICLO DELISIS DE CICLO DE

VIDA (ACV) Y USO DE HERRAMIENTASVIDA (ACV) Y USO DE HERRAMIENTASINFORMINFORMTICAS EN ACVTICAS EN ACV

Mdulo 1

Introduccin al Anlisis de Ciclo de Vida

Yolanda LechYolanda LechnnUnidad de AnUnidad de Anlisis de Sistemas Energlisis de Sistemas Energticosticos

Dpto. EnergDpto. Energaa CIEMATCIEMAT

21-22 Junio 2011 Madrid, EspaaCURSO DE FORMACIN INTERNA

Contenido

Introduccin a la metodologa de ACV

Normativa relacionada

Fases del ACV Anlisis de Inventario de Ciclo de Vida

Evaluaci n del Impacto de Ciclo de Vida

Interpretacin

Ejemplos

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Ciclo de Vida. Conjunto de etapas consecutivas e interrelacionadas del sistema desdela adquisicin de materias primas o generacin de recursos naturales hasta su

eliminaci n final

Adquisicin dematerias primas


ProduccinProduccin

Uso/Reuso/Mantenimiento


RecicladoGestin del Residuo



Anlisis de Ciclo de Vida. Metodologa de evaluacin de cargas ambientalesasociadas a un producto, proceso o actividad, mediante la identificacin y

cuantificaci n de los recursos, as como los residuos emitidos al entorno, paraanalizar el impacto de estos sobre el medio ambiente y evaluar e

implementar posibles mejoras.

ENTRADAS

MateriasPrimas

Energa

Otros Vertidos

SALIDASEmisiones

Atmosfricas

EfluentesLquidos

Residuos Slidos

Coproductos



ProduccinProduccin






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PERIODO EVENTO COMENTARIO

60S -Pr imeros esfuerzos sobre anlisis energtico Puede inc luso ir hasta los pr imeros aos de la revolucinindustrial

70s -Primera crisis del petrleo Los anlisis energticos pasan a ser prioritarios

80s -Se definen los principios del PLA (product lineanalysis)

-EMPA desarrolla el primer clculo de ACV

El esfuerzo se centra en la metodologa, con pocasaplicaciones reales

90s Encuentro de SETAC en Vermont Se identifican las etapas del ACV

90s Empieza el desarrollo de las ISO En 1992, inician los trabajos del comit t cnico que da vidaa la norma ISO 14000

90s Formulaci n de las ISO 14040-44 Entre 1997 y 2000, se elaboran las normas que definen eldesarrollo de un ACV

2006 ltima actualizaci n de las normas 14040 Dos normas que resumen el desarrollo de ACV

Historia del desarrollo de la metodologa de ACV

SETAC: SOCIETY OF ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY AND CHEMISTRY

Es un proceso objetivo para evaluar las cargas ambientales asociadas a unproducto, proceso o actividad porque:

identifica y cuantifica tanto el uso de materia y energa como los

vertidos de todo tipo al entorno; determina el impacto del consumo de materia y energa y de lasdescargas al medio ambiente;

evala las oportunidades de realizar mejoras ambientales.

El estudio incluye el ciclo completo del producto, proceso o actividad,teniendo en cuenta las etapas de: extracci n y procesado de materiasprimas; producci n, transporte y distribuci n; uso, reutilizaci n ymantenimiento; reciclado y disposici n final.

Definicion de anlisis del ciclo de vida. (SETAC-Europe, 1993)


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1. Reducir los impactos ambientales de un producto y/o proceso

Energa

Materias primas

Emisiones

2. Identificar posibles mejoras en el sistema

Objetivos del anlisis del ciclo de vida


1. Objetividad y transparencia

2. Aceptado en diferentes sectores

3. Globalidad

4. Concepcin integral del producto

Ventajas

1. Complejidad

2. Atemporal

3. No mide efectos locales

4. No incluye los riesgos

Incovenientes


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UNE-EN ISO 14040:2006. Gestin Ambiental. Anlisis del Ciclo de Vida. Principios y marco dereferencia.


Principios fundamentales en todo ACV: apreciacin general, enfoque ambiental, unidadfuncional, enfoque iterativo, transparencia, integridad, enfoque cientfico

Contenido:

Descripcin del anlisis del ciclo de vida

Principios del ACV

Fases de un ACV

Caractersticas esenciales de un ACV

Conceptos generales del sistema de producto


Marco de referencia metodolgico:

1. Requisitos generales

2. Definicin del objetivo y del alcance

3. Anlisis del inventario del ciclo de vida (ICV)

4. Evaluacin del impacto del ciclo de vida (EICV)

5. Interpretacin del ciclo de vida

Informes

Revisin crtica:

1. Necesidad de revisin crtica

2. Procesos de revisin crtica




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UNE-EN ISO 14044:2006. Gestin Ambiental. Anlisis del Ciclo de Vida. Requisitos ydirectrices.


Anlisis exhaustivo de los requisitos de un ACVContenido:

Descripcin detallada del marco de referencia metodolgico para el ACV

Informe

1. Requisitos y consideraciones generales

2. Requisitos adicionales y orientacin para los informes para unatercera parte

3. Requisitos del informe para aseveraciones comparativas

Revisin crtica:1. Revisin crtica por un experto interno o externo2. Revisin crtica por un panel de partes interesadas


AENOR es el organismo responsable de la elaboraci n de las normas Espaolas yrepresenta a Espaa en ISO y en otros organismos internacionales

Normalizacin de aspectos de gestin ambiental:Comit tcnico de normalizacin 150 de AENOR (AEN/CTN 150)

Normalizacin sobre ACV :El grupo 3 de AEN/CTN 150

UNE-EN ISO 14040/14044

EN ESPAA


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Fases del ACV

Metodologa del ACV

InterpretacinAnlisis deinventario

Evaluacinde impacto

Definicin de

Alcance yobjetivo

Definicin de objetivo y alcance delestudio: Se definen los objetivos globales del estudio

y se establecen la finalidad del mismo, el producto aestudiar, la audiencia a la que se dirige y el alcance omagnitud del estudio, es decir, los lmites del sistema.Asimismo se define la unidad funcional.

Anlisis de inventario: En la fase de inventario secontabilizan todas las cargas ambientales asociadas alciclo de vida de la unidad funcional.

Evaluacin de los impactos del ciclo devida: consiste en interpretar el inventario, analizando yevaluando los impactos producidos por las cargasambientales.

Interpretacin de los resultados obtenidos en elestudio.

Fase 1: Definicin de objetivo y alcance

A) Definicin del objetivo

Razones para la realizacin del estudio

Informaci n que se espera obtener

Utilizaci n prevista de la informaci n (interna, externa)

Destinatario del informe

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Funciones del sistema estudiado

Unidad funcional

Sistema que se estudiar y sus l mites

Procedimientos utilizados en la asignaci n de cargas

Tipos de impacto y metodologa usada en la evaluaci n de impacto

Requisitos de calidad de los datos

B) Alcance

Compatible con los objetivos marcados y los recursos econmicos, tcnicos yhumanos

Compatible con los objetivos marcados y los recursos econmicos, tcnicos yhumanos


Definir la funci n o funciones del sistema en estudio

Ejemplo. Producir energa elctrica

Unidad a la cual irn referidas las entradas y salidas

Ejemplo: 1MWh

10 horas de iluminacin

10 MJ de calor

Unidad de tipo fsico

Unidad de tipo funcional

UF


Funciones del sistema y Unidad funcional

UF: Medida cuantitativa de las funciones del sistemaUF: Medida cuantitativa de las funciones del sistema

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Lmites del sistema

La definicin de los lmites del sistema determina qu procesos unitarios de debenincluir dentro del ACV

La definicin de los lmites del sistema determina qu procesos unitarios de debenincluir dentro del ACV

Es til describir el sistema utilizando diagramas de flujo que muestren losprocesos unitarios y sus relaciones y dnde se sitan los l mites del sistema

Un ACV debe idealmente cubrir el ciclo de vida completo del producto.Las entradas y salidas deberan ser flujos elementales (entradas: materialessegn se encuentran en la naturaleza y salidas: emisiones a la naturaleza)

Los criterios de corte para la inclusin inicial de entradas y salidas sedebe definir con claridad (masa, energa, importancia ambiental)

Recursos (Materia y energa)

Produccin Uso

Transport

Disposicin

final

Productos ySubproductos

Emisiones al aire,

agua y suelo

Obtencin demateriasprimas

Lmites del

sistema

Reciclae


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Lmites del sistema

Tres tipos de l mites del sistema

Entre el sistema que analizamos y el medio ambiente (no siemprees obvio,especialmente si el ciclo de vida incluye procesos agr colas o forestales )

Entre procesos significativos e insignificantes ( no siempre se conoce a priorila importancia de un proceso del ciclo de vida proceso iterativo) caso tpicode procesos excluidos: capital goods

Entre el sistema que analizamos y otros sistemas ( caso tpico: procesosmultifuncionales en los que se originan varios productos y es necesario

asignarlas cargas ambientales entre ellos)

Reglas de asignacin

Para los sistemas que tienen ms de un producto siempre que seaposible se evitarla asignacinpor medio de:

Divisin del proceso en dos o ms procesos

Extensin de los l mites del sistema o cargas evitadas

Si no se puede evitar entonces realizaci n de asignacin de cargas:

basado en la relaci n fsica ( de forma que se refleje como semodifican las entradas y salidas por cambios cuantitativos en losproductos).

basado en otras medidas como el valor econmico, la masa o laenerga


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Extensin de los lmit es del sistema

Cul es el producto al que sustituye la paja producida por nuestro sistema cultivo del

trigo? p.e. heno de alfalfaRestamos las cargas derivadas de la produccin del producto evitado, en este caso el

heno de alfalfa


Ejemplo de asignacin de cargas

Cultivo de cerealCultivo de cereal

1 kg grano (17 MJ/kg; 2Euros/kg)

4 kg paja (15 MJ/kg; 0.5 Euros/kg) Produccin henoProduccin heno4 kg heno

Lmites del sistema

Extenain lmites del sistema

Difcil de aplicar: las cantidades de los dos productos no se pueden variar

independientemente

Relacin fsica

Cmo se modifican las entradas y salidas del sistema cultivo del trigo si queremos

aumentar un 1kg la produccin de grano y la produccin de paja se queda igual?





4 kg paja (15 MJ/kg; 0.5 Euros/kg)

Lmites del sistema

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1/5 de las cargas ambientales al grano4/5 de las cargas ambientales a la paja

Cri terio msico

Cul es el peso del grano? Cul es el peso de la paja?






Lmites del sistema

Contenido energtico

Cul es el PCI del grano? Cul es el PCI de la paja?

Cargasgrano= 1x17/(1x17 +4x15) = 0.22

Cargaspaja = 4x15/(1x17+4x15) = 0.78






Lmites del sistema

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Valor Econmico

Cul es el precio del grano? Cul es el precio de la paja?

Cargasgrano

= 1x2/(1x2 +4x0,5) = 0.5

Cargaspaja = 4x0,5/(1x2+4x0,5) = 0.5






Lmites del sistema

Sevilla, Mayo 6 y 7 de 2008

Existen diversos mtodos para realizar la fase de evaluaci n de impacto:(CML, EPS 2000, EDIP, Ecoindicator 95, Ecoindicator 99....)

Definir de forma clara cuales de las categoras de impacto existentes sern estudiadas

Metodologa de evaluacin de impacto y categoras consideradas

Tipo de impacto Categor a de impacto Mtodo y fuente

Recursos Consumo de energa MJ de energa total usada

Recursos Consumo de agua Kg de agua consumida

Recursos Uso del suelo M2a

Recursos Recursos (otros) Kg. Edip 2003

Contaminaci n Calentamiento global Kg eq CO2. Lindfors et al (1995) en Cowell (1998)

Destruccin de ozono Kg eq C2H4. Lindfors et al

Acidificacin g SO2. Edip 2003

Formacin de ozono troposfrico Heijungs et al (1992) en Cowell (1998)

Eutrofizacin Kg PO4. Edip 2003

Ecotoxicidad Jolliet en Audsley et al (1997)

Toxicidad humana Jolliet en Audsley et al (1997)


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Procedencia geogrfica

Temporalidad (a o, posibles variaciones y en qu sentido)

Tecnologa utilizada en el proceso

Precisin y representatividad

Fuente y representatividad de esta fuente

Consistencia y reproducibilidad de los mtodos usados

Variabilidad e incertidumbre de la informaci n y mtodos

Parmetros que informan sobre la calidad de los datos:

Requisitos de calidad de los datos


Ejemplo:

Si se realiza el anlisis de un sistema de generacin elctrica a partir de diferentes

combustibles, y se pretende comparar, es necesario realizar revisin crtica cuyo

grupo revisor cuente con expertos en generacin elctrica.

Se trata de una tcnica para asegurar la calidad del estudio.

En caso de realizarse, debe especificarse el tipo de revisin y el equipo que la

llevar a cabo.

Revisin crtica


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Ejemplo:

Este estudio de ACV se presentar siguiendo el formato de un captulo

de libro, insertando en cada fase del estudio una descripcin

metodolgica general para la realizacin de ACV. Se estructurar segn

la norma ISO 14 040:2006.

Estructura e informacin que contendr el informe final

Soporte fsico del informe: informe escrito, soporte informtico, conferencia,etc.

Informe final


Tipos de ACV

Dos tipos de ACV: ACV atribucional

Se orienta a la descripci n de los flujos (medioambientalmenterelevantes) de entrada y salida del sistema y subsistemas estudiados

ACV consecuencial

Se orienta a la descripci n de cmo se ven afectados estos flujosdependiendo de las decisiones que se tomen. Esta orientado a describirlas consecuencias ambientales de una decisin apropiado para tomade decisiones.

Ejemplo:

Si se realiza el anlisis de un sistema de generacin elctrica novedoso, un ACV

atribucional medira las cargas ambientales de esta nueva tecnologa y podria

compararlas (o no) con la tecnologa convencional alternativa, mientras que un ACV

consecuencial debera evaluar las consecuencias de sustituir una unidad de generacin

elctrica convencional por una unidad generada con esta nueva tecnologa.

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Tipos de efectos analizados en un ACVconsecuencial Efectos a corto plazo (p.e. cambios en el uso de la capacidad instalada de unatecnologa)

Efectos a largo plazo (p.e.cambios en la capacidad instalada de unatecnologacambios en el mix energtico)

Cambios en la demanda de un producto. Pueden hacer que este est disponible paraotros procesos (p.e. si se deja de producir electricidad con carbn este carbn estdisponible para usarse en otro sector p.e. el industrial) Efectos rebote (p.e. el ahorro de recursos que supone una tecnologa mas eficientehace que este recurso est disponible para gastarse en otros usos) Efectos en los costes y eficiencias de las tecnologas por aprendizaje tecnol gico(p.e. la decisin de invertir en una tecnologa energtica novedosa hace que seproduzca una reduccin en sus costes y una mejora de sus caractersticas tcnicas

Efectos en las generaciones futuras (p.e. el uso de un recurso energtico en elpresente puede tener el efecto de que las generaciones futuras se vean obligadas a

usar otro tipo de recursos con distintas cargas ambientales)

El anlisis de las consecuencias ambientales de una decisin pueden ser muyvariados y requerir el uso de varias herramientas y varios tipos de expertos.Un ACV consecuencial puede llegar a ser conceptualmente bastante complejo ymuy sensible a las hiptesis consideradas.

El anlisis de las consecuencias ambientales de una decisin pueden ser muyvariados y requerir el uso de varias herramientas y varios tipos de expertos.Un ACV consecuencial puede llegar a ser conceptualmente bastante complejo ymuy sensible a las hiptesis consideradas.

Tipos de ACV

La selecci n de uno u otro tipo de ACV determinar alguna de las eleccionesmetodolgicas importantes en el anlisis referidas a :

Tipos de datos a usar (medios o marginales) Definici n de la unidad funcional Forma de realizar la asignacin entre productos y coproductos Seleccin del mtodo de evaluacin de impacto a utilizar

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Fases del ACV

Metodologa del ACV


Evaluacinde impacto

Definicin de

Alcance yobjetivo






Fase 2: Anlisis de Inventario

Procedimientopara la realizacindel anlisis deinventario

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Los datos deben recopilarse para cada proceso unitario incluido dentro de

los l mites del sistema

Deben estar referidos a la UNIDAD FUNCIONAL

Balance de materia y energa

Recopilaci n de Datos + Realizacin de clculos

Los flujos se asignan a los productos y coproductos segn lo establecido en

la definici n de O&A

Es un proceso iterativo (Redefinici n de objetivos y alcance)

Aspectos claves:


Se han desarrollado numerosas bases de datos que se ofertan normalmente

en combinacin con las herramientas informticas que hay en el mercado.

Puden ser bases de datos desarrolladas en proyectos pblicos o bien bases

de datos de sectores industriales o de compaas consultoras.

Las bases de datos nacionales o regionales normalmente se refieren a

productos o servicios que se necesitan en cualquier ACV (materias primas,

generacin elctrica, procesos de transporte) (p.e. Ecoinvent, NREL

database, EC ELCD...)

Las asociaciones industriales han desarrollado bases de datos especficas de

sus productos (aluminio, cobre, hierro y acero, papel, )

Base de datos (1/2):


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Algunas bases de datos (Ecoinvent, NREL) proporcionan los datos

desagregados por procesos unitarios adems de agregados por producto

Otras proporcionan slo datos agregados (bases de datos de asociaciones

industriales)

Base de datos (2/2):



Produccin

EnergaAditivos

Minerales

Emisiones

CO2


Resultados del anlisis de inventario

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Produccin

Energa

Aditivos

Minerales

Emisiones

CO2



Produccin

EnergaAditivos

Minerales

Emisiones

CO2


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Fases del ACV

Metodologa del ACV


Evaluacinde impacto

Definicin de

Alcance yobjetivo






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Proceso tcnico, cuantitativo y/o cualitativo para caracterizar y evaluar los contaminantes dela etapa anterior de inventario, y su contribucin a distintos impactos ambientales.

Fase 3: Evaluacin del impacto del ciclo de vida

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Categora de impacto: clase que representa las consecuencias ambientales

generadas por los procesos o sistemas de productos


Seleccin de las categorias de impacto, indicadores y modelos

Conjunto exhaustivo de asuntos ambientales relacionados con el sistema

producto bajo estudio teniendo en cuenta el objetivo y alcance.

Debe describirse el mecanismo ambiental y el modelo de caracterizacin

que vincula los resultados del inventario con el indicador de ca tegora y sobre

el que se basan los factores de caracterizaci n

Se hace distinci n entre indicadores mid-point (efectos) e indicadores end-

point (daos en las reas de proteccin).

Existen categoras de impacto ya identificadas de manera general en losdistintos mtodos de evaluaci n de impacto desarrollados


Emisin de GEIs

(CO2, N2O, CH4,)

Emisin de GEIs

(CO2, N2O, CH4, )

Incremento de la

capacidad de la

atmsfera paraabsorber la

radiacin infrarroja

Incremento de la

capacidad de la


radiacin infrarroja

Aumento del

contenido de

calor y de latemperatura de la

tierra y de los

ocanos

Aumento del

contenido de


tierra y de los

ocanos

Cambio en el

clima e incremento

del nivel del mar

Cambio en el

clima e incremento

del nivel del mar

Impactos en las

reas de

proteccin (salud

humana,

ecosistemas,recursos)

Impactos en las

reas de

proteccin (salud

humana,


Indicadores mid-pointIndicadores mid-point Indicadores end-pointIndicadores end-point

Mid point vs End point

Potencial de

calentamiento

global

Potencial de

calentamiento

global

Incremento de

enfermedades

infecciosas

Incremento de

enfermedades

infecciosas

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Mid point vsEnd point

Calentamiento global (cambio clim tico, efecto invernadero)

Impacto de las emisiones antropognicas (CO2, CH4 y N2O principalmente) enla absorci n de la radiaci n trmica por la atmsfera terrestre, causando unincremento en la temperatura de la superficie de la corteza terrestre


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Acidificacin

Prdida de la capacidad neutralizante del suelo y del agua, producida comoconsecuencia del retorno a la superficie de la tierra, en forma de cidos, de los

SOx y NOx descargados a la atmsfera (lluvia cida)


Eutrofizacin

Enriquecimiento en nutrientes (nitratos y fosfatos) de un ecosis tema acuticopor la acumulaci n de materia orgnica y mineral. Se produce un incrementodel crecimiento de plantas y agotamiento de los niveles de oxgeno


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Agotamiento de recursos abiticos

Se consideran recursos abiticos aquellos que rodean a los seres vivos y que junto con

ellos conforman el ecosistema. Incluyen todos los recursos sin vida (normalmente de

minera) que pueden ser explotados por el hombre, entre ellos los recu rsosenergticos


Dos tipos de mtodos:

- basados en medir los recursos disponibles y la tasa de extraccin- basados en el consumo de exerga o la producci n de entropia calculan el consumode exerga agregado

Agotamiento de la capa de ozono

La estratosfera contiene ozono, que absorbe la mayor parte de las peligrosasradiaciones ultravioletas del sol. La mayora de los cloruros y bromurosprocedentes de CFC y otras fuentes, reaccionan en presencia de nubes polaresemitiendo cloruros y bromuros activos que, bajo la acci n catalizadora de losrayos ultravioleta, causan la descomposici n del ozono


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Precursores de ozono troposfrico o smog fotoqumico

Producido como consecuencia de la aparici n en la atmsfera de oxidantes,originados al reaccionar entre s los xidos de nitrgeno, los hidrocarburos y el

oxgeno en presencia de la radiaci n ultravioleta de los rayos del sol. Muyfrecuente en grandes ciudades de pa ses industrializados


Toxicidad (humana, acutica y terrestre)

Se contemplan los efectos sobre los humanos y los ecosistemas acuticos y terrestres

de las sustancias txicas (PM, metales, productos qumicos) existentes en el ambiente.La toxicidad de una sustancia depender de la propia sustancia pero tambin de la vade administracin o exposicin, la dosis, cmo se administra, etc.


Problemas:

- Falta de datos de inventario de emisiones deproductos qumicos de muchos procesos

- Falta de datos fsico-qumicos y de toxicidad

- Falta de consenso en los mtodos decaracterizacin

UNEP/SETAC : USEtox model

www.usetox.org

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Otras categoras:

Uso de agua: Uso de agua como recurso. Suele haber datos del consumo de agua de losprocesos pero no se suele diferenciar entre tipos y calidades y no suele haber una

diferenciacin regional para poder evaluar problemas de escasez en reas semiridas.Muy pocos mtodos lo incluyen.

Uso de suelo: Impactos medioambientales referidos a ocupaci n y transformacinfsica de reas de terreno. Puede incluir diversos tipos de impactos (calidad del suelo,biodiversidad, potencial de produccin bitica ) y afectar a varias reas de protecci n.

Ruido: Impacto sobre la salud humana del ruido

Olor: Impacto sobre la salud humana de olores persistentes


54

Asignacin de los datos procedentes del inventario a cada categora de impactosegn el tipo de efecto ambiental esperado

Clasificacin


Caracterizacin

Los cantidades inventariadas de cada contaminante se adicionan dentro de lacategora de impacto a la que contribuyen. La suma de diferentes intervencionesambientales para una misma categora se har en la unidad del indicador de lacategora. Mediante los factores de caracterizacin , se convierten a unidadesdel indicador

Ejemplo:

En la categora de calentamiento global el indicador elegido es el kg de CO2 equiv. Las

emisiones de xido nitroso, metano y los otros gei se multiplican por su PCG (298 para

el N2O, 25 para el metano, etc) para convenrtirlos en kg CO2 equiv

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GWP: se utiliza el efecto de las emisiones durante un perodo de 100 aos

Caracterizacin

Impacto Factor de caracterizacin Unidad

Cambio climtico PCG Kg eq CO2

Reduccin de la capa de ozono PAO Kg eq CFC-11

Acidificacin PA Kg eq SO2

Toxicidad humana, marina y terrestre PTH, PTA, PTT Kg eq 1,4 -DB

Formacin de oxidantes fotoqumicos PFFO Kg eq C2H

4

Eutrofizacin PE Kg eq PO4

3-

Agotamiento de recursos abiticos PRA Kg eq Sb

Agotamiento de recursos energticos Cantidad consumida MJ


CATEGORAS DE IMPACTO

Etapas del proceso

MATERIASPRIMAS PRODUCCIN DISTRIBUCIN TOTAL

GWP (kg CO2) 2,56E+09 1,22E+08 2,07E+08 2,88E+09

ODP (kg CFC) 3,74E+01 0,00E+00 1,38E+01 5,12E+01

ACD (kgSO4) 1,11E+07 4,91E+05 1,48E+06 1,31E+07

EUT (kgNO4) 1,67E+07 6,67E+05 1,67E+06 1,90E+07

RECURSOS (m3) 2,20E+05 0,00E+00 2,47E+03 2,23E+05

Resultados de ICV Cambio climtico Acidificacin Toxicidad Humana

1000 gr CO2 x 1 = 1000

10 gr. CH4 x 23 = 230

10 gr. SO2 x 1 = 10 x 1.2 = 12

5 gr. NOx x 0.7 = 3.5 x 0.78 = 3.9

10-6 gr dioxine x 3.3x106 = 3.3Total 1230 grCO2eq 13.5 grSO2eq 19.2grDBeq


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Existen varios mtodos de Evaluaci n de impacto y no siempre es obvio cal esel ms adecuado para nuestro estudio

Las normas ISO no recomiendan ninguno

Algunos organismos internacionales (UNEP/SETAC Life Cycle Initiative ; ECILCD) estn desarrollando recomendaciones.

Mtodos de Evaluacin de Impacto


Los mtodos tradicionales de evaluacin de impacto usan una modelizacin de tipomid-point (el indicador elegido se sita en a lgn punto intermedio entre la emisin yel impacto final).

Mid point vs End point (1/2)

Emisin de GEIs

(CO2, N2O, CH4,)

Emisin de GEIs

(CO2, N2O, CH4, )

Incremento de la

capacidad de la


radiacin infrarroja

Incremento de la

capacidad de la


radiacin infrarroja

Aumento del

contenido de


tierra y de los

ocanos

Aumento del

contenido de


tierra y de los

ocanos

Cambio en el

clima e incremento

del nivel del mar

Cambio en el

clima e incremento

del nivel del mar

Impactos en las

reas de

proteccin (salud

humana,


Impactos en las

reas de

proteccin (salud

humana,


Indicadores mid-pointIndicadores mid-point Indicadores end-pointIndicadores end-point

El indicador se elige donde se considera que no se puede seguir modelizando elimpacto, o supone incorporar una incertidumbre grande o cuando se pueden hacercomparaciones sin necesidad de seguir modelizando.

7/25/2019 acvmetyl-110701070323-phpapp01

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Los mtodos de tipo end-point consideranque se deben analizar los impactosproducidos en la reas de proteccin y que por tanto se debe modelizar hasta llegar a

esos impactos.

Mid point vs End point (2/2)

Si se va a realizar una ponderacin: En los mtodos end point solo se necesitaria ponderar las reas de protecci n En los mtodos mid-point a menudo se necesita evaluar de forma cualitativa los

aspectos de la ruta de impacto que no se han modelizado evaluando aspectos comoseveridad o irreversibilidad, extensin o duracin e incertidumbre.

Las dos escuelas no son incompatibles. Para algunos impactos se podra usar unamodelizacin endpoint (acidificacin, formacin de ozono, efectos cancergenos)mientras que en otros es mas adecuado usar una modelizacion mid point

(calentamiento global)


Los impactos causados por una emisin dependen de: La cantidad emitida Las propiedades de la sustancia Las caractersticas de la fuente emisora Las caractersticas del medio receptor

Diferenciacin espacial

Los mtodos de evaluacin de impacto generalmente no permiten una diferenciacindel tipo de fuente emisora ni de las caractersticas del medio receptor (bien paraimpactos globales como calentamiento global o formacin de ozono troposfrico) .

Para impactos regionales o de naturaleza local esta aproximaci n no es adecuada pordiferencias en la sensibilidad del medio receptor (acidificacin, eutrofizacin).

Hay algunos mtodos que han desarrollado factores de caracterizacin dependientesdel sitio (p.e. mtodo EDIP).

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Relativizacin mediante factores de los valores obtenidos en la caracterizaci n,teniendo en cuenta la contaminaci n que se produce en un rea geogr fica y un

momento determinado, determinando la importancia relativa de cada categorade impacto

Factores de normalizaci n: Dependen del mtodo utilizado en la evaluacin

Normalizacin

Ejemplo Factores de Normalizacin

Categora Factores deNormalizacin

Desecacin 3,24 1012

m3/ao

Calentamientoglobal

37,7 1012

kg/ao

Acidificacin 0,286 1012

kg/aoConsumo energa 0,235 10

12GJ/ao


Ejemplo Factores de ponderacin

Categora Factores de

Valoracin

Consumo de Agua 11/20

Calentamiento Global 4/20

Acidificacin 3/20

Consumo Energa 2/20

Ponderacin de los valores normalizados de las categoras de impacto y agregacinpara obtener un nico ndice ambiental

Factores de ponderacin: Dependen del mtodo utilizado en la evaluacin, pero notodos los mtodos poseen esta fase.

Tipos de ponderacin: Mtodos de paneles/Mtodos basados en la monetarizacin Mtodos de preferencias declaradas/Mtodos basados en preferencias reveladas

Ponderacin


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Fases del ACV

Metodologa del ACV


Evaluacinde impacto

Definicin de

Alcance yobjetivo






Datos de inventario + Evaluacin de impactos

ANLISIS

Conclusiones y recomendaciones del estudio

Fase 4: Interpretacin

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Identificar aspectos significativos

Anlisis de mejoras

Evaluar:integridadsensibilidad yConsistencia

Revisin crtica

Concluir e identificar limitaciones y recomendaciones.

Objetivos de la interpretacin


Ejemplo: Los resultados indican que la etapa ms relevante desde el punto devista medioambiental es la de obtencin de materias primas, con una

contribucin a las distintas categoras de impacto consideradas entre el 75 y el

94%.

Etapas del ciclo de vida, procesos unitarios o grupos de procesos

Identificacin aspectos significativos


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El objetivo de esta fase es combinar la informacin obtenida en el inventariocon la obtenida en la evaluaci n de impactos, llegando a formularconclusiones y recomendaciones.

Define las acciones para reducir los impactos ambientales de los procesos,productos y actividades.

Facilita la interrelacin entre los aspectos de viabilidad tecnolgica en laincorporaci n de mejorar y los aspectos sociales y econmicos asociados.

Anlisis de Mejoras


El objetivo de la evaluacin es fortalecer la confianza y fiabilidad de losresultados

Anlisis de integridad

Anlisis de sensibilidad

Anlisis de coherencia

Evaluacin


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El anlisis de integridad tiene como objetivo asegurar que toda lainformaci n relevante est contenida en el estudio.

Si falta informaci n o est incompleta, definir si es prescindible o no, y porqu; y si es necesaria, considerar la revisi n de las fases anteriores

Anlisis de integridad


Discrepancia entre el valor medido o calculado y el valor real de una variable oparmetro.Fuentes de incertidumbre:- Datos

- Hiptesis (lmites del sistema, mtodo de asignacin, horizonte temporal de laevaluacin de impactos)- Relaciones entre parmetros o variablesTipos de incertidumbre:- los datos pueden mostrar variabilidad, estar mal especificados, ser errneos,incompletos o aproximados.

- las hiptesis pueden no ser coherentes con el objetivo y alcance, pueden haberseaplicado de forma diferentes a diferentes procesos

- las relaciones pueden ser errneas, incompletas o inexactas.


Incertidumbre en el ACV (1/2)

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Mtodos para tratar la incertidumbre:

Cientfico: obtener mejores datos y mejores modelos Social: discutir con las partes interesadas y llegar a consensos, recomendaciones opolticas Estadstico: No trata de eliminar la incertidumbre sino de incorporarla a los resultadosmediante:

variacin de parmetros y anlisis de escenarios distribuciones de probabilidad /intervalos de confianza Simulaciones de Monte Carlo mtodos analticos basados en la propagacin de errores Teora de conjuntos difusosEtc


Incertidumbre en el ACV (2/2)

Permite evaluar la variaci n de los impactos potenciales debida a cambios enlas variables que definen el sistema. Para ello se selecciona una alternativa oescenario, que se toma como referencia.

%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CG ODP A E MP C WS SS Energa Residuos

Escenario de Referencia Hiptesis 1

95,2

100

92,3

100

96,1

100 97,5100

65,8

100

93,5

100

95,2

100 99,1 100 100 100 100 100



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El anlisis de coherencia tiene como objetivo determinar si las hiptesisasumidas, mtodos, modelos y datos seleccionados en el estudio sonconsistentes a lo largo del ciclo de vida del producto o entre distintosescenarios.

Se identificarn, inconsistencias del tipo:

entre fuentes de datos entre precisin de los datos entre alcance tecnolgico entre alcance temporal

entre antigedad de los datos en el alcance geogrfico


Anlisis de coherencia

Su objetivo es verificar que en el estudio:

Los mtodos usados son consistentes con la Norma Internacional

los mtodos usados son cientfica y tcnicamente vlidos

los datos concuerdan con los objetivos planteado

las interpretaciones reflejan las limitaciones del estudio

el informe es transparente

Revisin crtica


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Puede ser de tres tipos:

Revisin interna Revisin externa Revisin por partes interesadas

Los comentarios hechos por los revisores deben ser incluidos en elinforme final.


Revisin crtica

El ACV es muy intensivo en sus requerimientos de datos. Si faltan datos es dificil obtenerconclusiones validas con un ACV.

El ACV trata solamente los asuntos ambientales especificados en el objetivo y alcance, por lotanto no es una evaluacin completa de todos los asuntos ambientales del sistema delproducto. Adems, no todos los impactos estn igualmente tratados en un ACV.

En el ICV, el establecimiento de los lmites del sistema, puede implicar la no inclusin dedatos de entradas y salidas, generando vacos de informacin.

La ausencia de dimensiones espaciales y temporales en los resultados del ACV introduceincertidumbre en los resultados de la evaluacin de los impactos.

No hay metodologas aceptadas de forma univoca para asociar de forma coherente los datosdel inventario con los impactos ambientales.

La incertidumbre de la hiptesis realizadas y de los datos y mtodos puede influenciar losresultados

Limitaciones


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39/64



Guine, J. B. (ed), "Handbook on life cycle assessment - Operational guide to the ISOstandards" published by Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, NL, 2002

International Reference Life Cycle Data System (ILCD) Handbook http://lct.jrc.ec.europa.eu/

Finnveden et al. Recent developments in Life Cycle Assessment . Journal of EnvironmentalManagement (2009) doi:10.1016/j.envman.2009.06.018

Bibliografia recomendada

Algunos ejemplos

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ACV COMPARATIVO DEL ETANOLDE CEREALES Y DE LA GASOLINA.Energa y cambio climtico


Unidad funcional: MJ/km recorrido

Sistemas estudiados:

Sistema A1: Produccin y uso de etanol mezclado al 85% con gasolina (E85)

Sistema A2: Producci n y uso de etanol mezclado al 5% con gasolina (E5)

Sistema B: Produccin y uso de gasolina

en un vehculo de combustible flexible siguiendo el ciclo de conduccin definidoen la directiva 98/69/CE

Ao 2005Ministerio de Medio Ambiente

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Abengoa Bioenerga

AOPETSI Agrnomos (UPM)

Ford

Fuente de los datos

Partes interesadasMinisterio de Medio Ambiente. Direccin General de Calidad y

Evaluacin Ambiental Abengoa Bioenerga AOP Repsol YPFCEPSA ETSIAANFACFordIVECO Unidad de Biomasa CIEMAT

Expertos de ACV independientes

RANDA GROUP Mark Delucchi, Universidad de California (Estados Unidos) John Sheehan, NREL (Estados Unidos)

Grupo revisor


Cultivocereal

Produccinherbicidas

Produccin

fertilizantes

Produccinsemilla Grano

Paja

Transporte

Transformacin a etanol

Transporte ydistribucin

Uso final

Etanol

DDGS

electricidad

1 km recorrido

Extraccincrudo

Crudo

Gasnatural

Transporte

Refino

Gasolina


Uso final

OtrosProductos de

refinera

Exploracin

E85: 2.24 MJ y E5: 2.36 MJE0: 2.36MJ

Sistemas analizados

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0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

E85 E5 E0

MJEfosil/k

Distribucin mezclas

Refino

Transporte crudo

Extraccin crudo

Transformaci n a etanol

Transporte grano

Produccin grano

Consumo de energa fsil por etapas

0

50

100

150

200

250

E85 E5 E0

gCO2equiv/km

Uso

Distribucin de las mezclas

Refino

Transporte crudo

Extraccin crudo

Transformacin a etanol

Transporte grano

Produccin grano

Emisiones de gases deefecto invernadero


AS1. Fijacin de C en el suelo en forma de rizodepsitos.AS2. Emisiones de N2O de la agricultura.AS3. Origen del cereal.

AS4. Distancia de transporte del grano.AS5. Producci n relativa de las plantas de etanol.AS6. Consideracin del CO2 producido y vendido en la planta de

Ecocarburantes como un co-producto del proceso.AS7. Sustitucin de la electricidad de cogeneraci nAS8. Consumo de combustible de la mezcla E5.AS9. Reglas de asignacin entre los distintos co -productos.


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Energa fsil

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

E85 E5 E0

MJ/k

Escenario base AS3 AS4 AS51 AS52

AS6 AS7 AS8 AS91 AS92

AS93 AS94 AS95

Emisiones evitadas de gases de efecto invernadero

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

E85 E5

CO2equivevitado(g/km

Escenario base AS1 AS21 AS2 AS3 AS4

AS51 AS52 AS6 AS7 AS8 AS9 1

AS92 AS93 AS94 AS95

ACV COMPARATIVO DEL BIODIESELY EL DIESELEnerga y cambio climtico

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Unidad funcional: MJ/km recorrido


Sistema BD5A1: 5% biodisel de aceites vegetales crudos y 95% di selSistema BD10A1: 10% biodi sel de aceites vegetales crudos y 90% diselSistema BD100A1: 100% biodisel de aceites vegetales crudosSistema BD5A2: 5% biodisel de aceites vegetales usados y 95% di selSistema BD10A2:10% biodisel de aceites vegetales usados y 90% diselSistema BD100A2: 100% biodi sel de aceites vegetales usadosSistema Disel EN-590 2006

en un vehculo de combustible diesel siguiendo el ciclo de conducci n definido enla directiva 98/69/CE

Ao 2006Ministerio de Medio Ambiente


Acciona biocombustibles

Moyresa

AOP

ETSI Agrnomos (UPM)Ford

Fuente de los datos

Partes interesadas

Ministerio de Medio Ambiente. Direcci nGeneral de Calidad y Evaluacin Ambiental

Moyresa EcograsBionorAcciona BiocombustiblesBionet

AOPRepsol YPFETSIAANFAC FordUnidad de Biomasa CIEMAT

Grupo revisor

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Agriculturadel girasol

Agricultura dela soja

Agricultura dela palma

Agricultura dela colza

Transporte de lassemillas

Molinda de las

semillas

Transporte delaceite

Proceso detransformacin a

biodiesel

Proceso detransformacin a

biodiesel

Refino del crudo

Recogida y

reciclado de aceitesvegetales usados

Transporte del crudo

Extraccin delcrudo

Transporte debiodiesel

Transporte debiodiesel

Transporte deldiesel

Centro logstico de

distribucin y mezcla

Estacinde

servicio

BD10A1 BD100A2BD100A1 BD10A2 Diesel EN-590

A1:biodiesel de aceites vege tales crudos (40% soja, 25%colza, 25% palma, 10% girasol)A2:biodiesel de aceites vegetales usados

Estacinde

servicio

Estacinde

servicio

Estacinde

servicio

Estacinde

servicio

Estacinde

servicio

Estacinde

servicio

BD5A1 BD5A2

Sistemas analizados


Materia prima considerada

colza: 25%. 5% produccin nacional y 95% importada de Francia

soja 40%. Importada de EEUU

palma 25%. Importada de Malasia

girasol 10%. Produccin nacional

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Consumo de energa fsil por etapas Emisiones de gases deefecto invernadero


-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

Di esel BD5A1 BD10A1 BD100A1 BD5A2 BD10A2 BD100A2

MJ/kmjknh

Distribucin mezclas

Transesterificacin usados

Transporte aceites reciclados

Reciclado

Recogida aceites usados

Refino

Transporte crudo

Extraccin crudo

Transesterificacion

Refino aceites

Transporte aceites

Extraccion de aceite

Transporte semilla

Produccin semilla

-40.00

-20.00

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

Diesel EN-

590

BD5A1 BD10A1 BD100A1 BD5A2 BD10A2 BD100A2

gCO2equiv/k

Uso final

Transesterificacin usados

Transporte aceites reciclados

Reciclado

Recogida aceites usados

Distribucin mezclas

Refino

Transporte crudo

Extraccin crudo

Transesterificacion

Refino aceites

Transporte aceites

Extraccion de aceite

Transporte semilla

Produccin semilla



AS1. Origen semilla colza.

AS2. Consumo energtico del proceso de extraccin de aceite.

AS3. Origen de los aceites para producci n de biodiesel de aceites vegetalescrudos .

AS4. Reglas de asignacin entre los distintos co -productos.

AS5. Saturacin del mercado de glicerina .

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Anlisis de sensibilidadConsumo de energa fsil

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Diesel B D5A1 BD5A2 BD10A1 BD10A2 BD100A1 BD100A2

MJ/km

EB

AS1

AS2

AS31

AS32

AS33

AS34

AS35

AS36

AS4

AS5

Emisiones evitadas de CO2

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

160,0

BD5A1 BD5A2 BD10A1 BD10A2 BD100A1 BD100A2

gCO2/km

Casobase

AS1

AS2

AS31

AS32

AS33

AS34

AS35

AS36

AS4

AS5

ACV COMPARATIVO CICLOCOMBINADO BIOELECTRICIDAD Y SISTEMA MIXTO.

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Unidad funcional: MWh


Sistema 1: Generacin de 1MWh de electricidad caldera de biomasa

Sistema 2: Generacin de 1MWh de electricidad sistema mixto

Sistema 3: Generacin de 1MWh de electricidad central ciclo combinado

Ao 2008


Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3

Fase recogida biomasa Extraccin gas Recogida biomasa Extraccin gas

Preparacin biomasa Tratamiento Preparacin biomasa Tratamiento

(formacin balas)

Transporte Transporte

Limpieza gas

Almacenamiento Almacenamiento

Transporte a planta Transporte a planta Transporte a planta

Produccin energa Produccin energa (sistema mixto) Produccin energa

(Caldera de biomasa) 1 MWh energa elctrica (ciclo combinado)

1 MWh energa elctrica 1 MWh energa

elctrica

Sistemas analizados

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SENER

CENER

Fuente de los datos Grupo revisor

RANDA GROUP

Metodologa EDIP Acidificaci n y eutrofizacin adaptado a condiciones locales


0,0E+00

1,0E+03

2,0E+03

3,0E+03

4,0E+03

5,0E+03

6,0E+03

7,0E+03

8,0E+03

9,0E+03

1,0E+04

CCGN Biomasa Mixto

Sistemas de generacin

Consumodee

nergafsil(MJ/MWh)

SUMINISTRO DE GAS NATURAL

RECOGIDA DE BIOMASA

PRODUCCIN DE BIOMASA

TRATAMIENTO DE AGUAS

Consumo energa fsil por etapas

0.00.E+00

5.00.E+01

1.00.E+02

1.50.E+02

2.00.E+02

2.50.E+02

3.00.E+02

3.50.E+02

4.00.E+02

4.50.E+02

5.00.E+02

CCGN bioma sa Mixta

Sistemas de Generacin

CambioClimtico(kgCO2eq)


RECOGIDA DE BIOMASA

PRODUCCIN DE BIOMASA

TRATAMIENTO DE AGUAS

GENERACIN DE ELECTRICIDAD

Calentamiento global

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Acidificacin

Eutrofizacin

0,0E+00

5,0E-01

1,0E+00

1,5E+00

2,0E+00

2,5E+00

3,0E+00

CCGN Biomasa Mixto

Sistemas de generacin

Acidificacin(kgSO2eq)

TRATAMIENTO DE RESIDUOS


RECOGIDA DE BIOMASA

PRODUCCINDE BIOMASATRATAMIENTODE AGUAS

GENERACIN DE ELECTRICIDAD

0,0E+00

5,0E-01

1,0E+00

1,5E+00

2,0E+00

2,5E+00

3,0E+00

3,5E+00

ccgn Biomasa MixtoSistemas de generacin

Eutrofizacin(kgNO3eq)

TRATAMIENTO DE RESIDUOSSUMINISTRODE GASNATURALRECOGIDADE BIOMASA

PRODUCCIN DE BIOMASATRATAMIENTO DE AGUAS

GENERACINDE ELECTRICIDAD

ACV CULTIVOS ENERGTICOSBrassica carinata para produccin calor y electricidad

On Cultivos. Proyectos Singular Estratgico PSE. Ministerio de Ciencia e Innovacin .Con apoyo del programa FEDER de la UE.

Unidad funcional: 1 kg de biomasa producida

Sistemas estudiados: Fase agrcola. Parcelas de demostracin de Brassicacarinata. Datos reales en campo.

NBc 06 Cultivo en Navarra 2006 -2008NBng 08 Cultivo de Brassica napus (colza) con aprovechamiento

global en Navarra 2008

SBc 07 Cultivo en Soria 2007-2008

Ao 2005-2011

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Energa y materiasprimas

Maquinaria agrcola

Combustible

Preparacin delterreno

Fertilizacin

Trabajos de campo

Labores agr colas

Recoleccin

Transporte de labiomasa

Emisiones

Emisiones al airedel Combustible

Emisiones al suelode los neumticosde los tractores

Energa y materiasprimas

Combustible

Emisiones

Emisiones al airedel Combustible

Sistemas analizados

Balance energtico

Calentamiento global por etapas


0,0E+00

1,0E+00

2,0E+00

3,0E+00

4,0E+005,0E+00

6,0E+00

7,0E+00

8,0E+00

9,0E+00

1,0E+01

NBc06 NBc07 NBc08 NBng08 SBc07 SBc08

Escenarios

Energa

(MJeq)

Energa Fsil

Energa primara total

Ratio de energa Fsil

0.0E+00

1.0E-01

2.0E-01

3.0E-01

4.0E-01

5.0E-01

6.0E-01

NBc06 NBc07 NBc08 NBng08 SBc07 SBc08

kg CO2 eq/kg biomasa

Tpte. BiomasaTpte Fase Agrcola

EmpacadoHerbicidas

RecoleccinLabores Cultivo

FertilizacinLabores Terreno

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Agotamiento capa ozono

Formacin de ozono troposfrico


kg CFC11/kg biomasa

0%

20%

40%

60%

80%

100%

NBc06 NBc07 NBc08 Nbng08 SBc07 SbBc08

Tpte. Biomasa

Tpte Fase Agrcola

Empacado

Recoleccin

Herbicidas

Labores Cultivo

Fertilizacin

Labores Terreno

0%

20%

40%

60%

80%

100%

NBc06 NBc07 NBc08 Nbng08 SBc07 SbBc08

Tpte. Biomasa

Tpte Fase Agrcola

Empacado

Recoleccin

Herbicidas

Labores Cultivo

Fertilizacin

Labores Terreno

Balance GEI y energa de biocombustibles producidos en Espaa

Asistencia tcnica al IDAE Estudio del balance de gases de efecto invernadero delos biocarburantes producidos en Espaa.

Ao 2010

Resultados sern publicados prximamente

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Balance GEI y energa de biocombustibles producidos en Espaa

-Producci n de bioetanol a partir del uso de trigo como materia prima

-Producci n de bioetanol a partir del uso de cebada como materia prima

-Producci n de bioetanol a partir del uso de sorgo azucarero como materia prima

-Producci n de biodi sel a partir del uso de aceite de girasol como materia prima

-Producci n de biodi sel a partir del uso de aceite de colza como materia prima

-Producci n de biodi sel a partir del uso de aceite de cardo como materia prima

Sistemas analizados

Directiva 2009/28/CEBalance GEI

Bioetanol

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Si st em as bi od ies el d e gi ras ol /co lz a/ ca rdo Si st em a de r ef er enci a

Cult ivo

oleaginosas

colza, soja,

girasol y pa lm a

P r od u cc i n

herbicidas

Produccin

fertilizantes

Produccin

semilla

Semilla

Transpor te

Extraccin del aceite

Transporte y

dist r ibucin

Uso f inal

Ace ite

Har inas

1 MJ biodiesel

Tierra en

retirada

Transpor te

Produccinbiodiesel

Biodiesel

Glicer ina

Produccin

combust ible

Biodiesel


Sistema de referencia

Cultivo cardo

Produccinherbicidas

Produccin

fertilizantes

Produccinsemilla

Biomasa cardo

Transporte a

biorrefineria



Uso final

Aceite

Harinas

Tierra enretirada

Produccin biodiesel

Biodiesel

Glicerina

destilada

1 MJ biodiesel

Fraccionamiento

Semilla

Lmites sistema biorrefineria

Produccin

pasta de papel

Tallosdesmedulados Pasta de

papel

Biomasa para

energa

Cogeneracinelectricidad y

calor para todoslos procesos

Sistema aprovechamiento integral biomasa cardo en biorrefineria Sistema de referencia

Cultivo cardo

Produccinherbicidas

Produccin

fertilizantes

Produccinsemilla

Biomasa cardoBiomasa cardo

Transporte a

biorrefineria



Uso final

Aceite

HarinasHarinas

Tierra enretirada

Produccin biodiesel

BiodieselBiodiesel

Glicerina

destilada

Glicerina

destilada

1 MJ biodiesel

Fraccionamiento

SemillaSemilla


Produccin

pasta de papel

Tallosdesmedulados

Tallosdesmedulados Pasta de

papel

Pasta de

papel

Biomasa para

energa

Biomasa para

energa


calor para todoslos procesos

Sistema aprovechamiento integral biomasa cardo en biorrefineria

Cardo biorrefinera pasta papel

7/25/2019 acvmetyl-110701070323-phpapp01

55/64


Sistema de referencia

Cultivo cardo

Produccin

herbicidas

Produccinfertilizantes

Produccin

semilla

Biomasa cardo

Transporte a

biorrefineria


Transporte y

distribucin

Uso final

Aceite

Harinas

Tierra en

retirada

Produccin biodiesel

Biodiesel

Glicerinadestilada

1 MJ biodiesel

Fraccionamiento

Semilla


Biomasa para

energa


calor

Sistema aprovechamiento integral biomasa cardo en biorrefineria

Electricidad

Calor

Cardo biorrefinera produccin de energa


-5.00

5.00

15.00

25.00

35.00

45.00

55.00

65.00

75.00

Trigosecano

Trigo

regadio

Cebada

secano

Ceba

dareg

adio

Girasolsecano

Gira

solr

egadio

Colza

secano

Colza

regadio

Cardosecano

biorrefin

eria

Sorgo

regadio

Andalucia

gCO2equiv/M

Jbiocombustible Emisiones semilla de

siembra

Emisiones de N2O suelo

Emisiones por consumo

de electricidad

Emisiones por produccion

de fitosanitarios

Emisiones por consumode combustible en

labores

Emisiones por fabricacin

de fertilizantes

5 3

33 30 36 33

8

18

28 2 5

19

Resultados. Emisiones GEI etapas agrcolas

Resultados globales.Emisiones de gases de

efecto invernadero

-20.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

Trigo secanoTrigo regadio Cebada

secano

Cebada

regadio

Girasol

secano

Girasol

regadio

Col za s e ca no Co lz a

regadio

Cardo solo

biodiesel

Cardo

biorrefineria

pasta

Cardo

biorrefineria

energia

Sorgo

regadio

gCO2equiv/MJbiocombustible

E mis io nes d e las e tap as agrc olas eec E mis io nes etap as d e tr an spo rte etd

Emisiones transformacin ep Emisiones crdito elctrico eee

CO2 capturado eccr

59%55%49%

52%

78% 66% 54% 57%

17%

34%45%

72%

7/25/2019 acvmetyl-110701070323-phpapp01

56/64

Anlisis de ciclo de vida de biocombustibles slidos einfluencia de la fertilizacin. Algunos resultados.

Proyecto INIA: Efecto sumidero del cultivo del cardo para fines energticos.Emisiones evitadas de combustibles slidos y l quidosSubproyecto: Balance de CO2 y emisiones evitadas

Cultivo

cardo

Produccin

herbicidas

Produccinfertilizantes

Produccinsemilla

Biomasa cardo

Produccincombustible

Lmites sistema agrcol a

Electricidad

Transportea planta

Transporte

a almacncomarcal

Lmites sistema tranformacin


calor Calorindustrial

Electricidad

Lmites sistema trasformacin

Co-combustincon carbn

Molienda

Densificado

Lmites sistema trasformacin

Pelletsde

cardo

Transportefinal de

pellets

Calorresidencial

Combustinen caldera

calefaccin

Diagrama de flujo de lossistemas analizados

7/25/2019 acvmetyl-110701070323-phpapp01

57/64

Cultivo

cardo

Produccin

herbicidasProducci

n

fertilizant

es

Producci

nsemilla

Biomasa

cardo

Produccin

combusti

bleLmites sistema agrcol a

Electricidad

Transporte a

biorrefineria

Transporte a

almac n

comarcal

Extraccin delaceiteAceite

Harinas

Produccin

biodiesel

Biodies

el

Glicerinadestilada

FraccionamientoSemill

a


Biomasa

paraene rg

a

Cogenerac

inelectricida

d y calor

Calorindustr

ial


a


Biomasa

para

ene rga

Co-combustin

con carbn

Molien

da

Electricida

d

Harinas

Glicerina

destilada


a


Biomasa

para

ene rga

Combustin en

calderacalefacci

n

Densifica

do

Calorresidencia

l

Biodies

el

Extraccin del

aceiteAceite

Produccinbiodiesel

Harinas

Glicerinadestilada

Extraccin delaceite

Aceite

Produccinbiodiesel

Biodiesel

Pellets de

cardo

Transpo

rte finalde

pellets

Diagrama de flujode los sistemasanalizados


0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

Slo calor caldera residencial Slo calor en cogeneracin Calor en caldera residencial y

biodiesel

Calor en cogeneracin y

biodiesel

gCO2equiv/MJc

alor

Fabricacin de fertilizantes Combustible en labores Produccion de fitosanitarios Electricidad

N2O suelo Semilla de siembra Transporte y distribucin Procesado

61%87%

65%

90%

7/25/2019 acvmetyl-110701070323-phpapp01

58/64


-2.00

18.00

38.00

58.00

78.00

98.00

118.00

138.00

158.00

178.00

198.00

Electricidad de cogeneracin Electricidad de cogeneracin y

biodiesel

Electr icidad co-combustion Electricidad co-combust ion y

biodiesel

gCO2equiv/MJelectricidad

Fabricacin de fertilizantes Combustible en labores Produccion de fitosanitarios Electricidad

N2O suelo Semilla de siembra Transporte y distribucin Procesado

84 %88 %

85%

87%

Lechn Y., de la Ra C. and Sez R. Life CycleEnvironmental Impacts of Electricity Productionby Solarthermal Power Plants in Spain. Journal ofSolar Energy Engineering Vol. 130, 021012-1, May

2008.http://www.ciemat.es/portal.do?TR=C&IDR=1515

ANLISIS DE CICLO DE VIDA DE PLANTAS TERMOSOLARES PARAPRODUCCIN DE ELECTRICIDAD EN ESPAA

7/25/2019 acvmetyl-110701070323-phpapp01

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Central elctrica termosolar.Central elctrica termosolar.

Actividadesde

construcci n

GrasGras

TransportesTransportes

Actividades dedesmantelamiento

Transporteavertedero

Transporte avertedero

VertederoVertedero

Gruas dedesmantelamiento


Operacin ymantenimiento

ElectricidadElectricidad

Gasnatural

Gasnatural

AguaAgua

Campo solarCampo solar

TorreTorre

Bloquedepotencia

Bloque depotencia

EdificiosEdificios

Sistema dealmacenamiento


Fabricacin dematerialesy

componentes

Energa

Recursos

Emisiones

Electricidad

a la red

1 kWh

Lmites del sistema

Central elctrica termosolar.Central elctrica termosolar.

Actividadesde

construcci n

GrasGras

TransportesTransportes

Actividades dedesmantelamiento

Transporteavertedero

Transporte avertedero

VertederoVertedero



Operacin ymantenimiento

ElectricidadElectricidad

Gasnatural

Gasnatural

AguaAgua

Campo solarCampo solar

TorreTorre

Bloquedepotencia

Bloque depotencia

EdificiosEdificios



Fabricacin dematerialesy

componentes

Energa

Recursos

Emisiones

Electricidad

a la red

1 kWh

Lmites del sistema

Procesos analizados

Empresas privadas interesadas en invertir en el campo de produccin deelectricidad en plantas termosolares.

Datos de bibliografa

Bases de datos de anlisis de ciclo de vida.ETH-ESU 96 (Frischknecht et al. 1996).ECOINVENT v2.2(http://www.ecoinvent.ch)

Estas bases de datos estn disponibles en la herramienta informticaSIMAPRO.

Fuente de datos


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Categora de impacto Indicador de impacto

Calentamiento global kg CO2

eq

Agotamiento de recursos kg Sb eq

Destruccin de la capa de ozono kg CFC-11 eq

Toxicidad humana kg 1,4-diclorobenceno eq

Ecotoxicidad del medio acutico kg 1,4-diclorobenceno eq

Ecotoxicidad del medio marino kg 1,4-diclorobenceno eq

Ecotoxicidad del medio terrestre kg 1,4-diclorobenceno eq

Formacin ozono troposf rico kg C2H4

Acidificacin kg SO 2 eq

Eutrofizacin kg PO4 eq

Tiempo de Retorno Energtico meses

Demanda de energa acumulada MJ

Categoras e indicadores de impacto


Resultados. Demanda de energa fsil acumulada

2,79

2,45

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Receptor central Cilindro-parablicos

MJ/kWh

Operacin

Desmantelamiento

Construccin

Edificios

Torre

Sistema de almacenamiento

Bloque de potencia

Campo solar


7/25/2019 acvmetyl-110701070323-phpapp01

61/64

Resultados. Emisiones de gases de efecto invernadero

203 185

0

50

100

150

200

250

Receptor central Cilindro-parablicos

gCO2equiv./

kWh

Operacin

Desmantelamiento

Construccin

Edificios

Torre

Sistema de almacenamiento

Bloque de potencia

Campo solar


Planta de receptor central Planta de colectores cilindroparablicos

Resultados. Otros impactos por kWh

0%

10%

20%30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Abiot

icde

pletio

n

Ozon

elay

erde

pletion

Huma

ntoxicit

y

Fresh

water

aqua

ticec

otoxic

ity

Marin

eaqu

atice

cotox

icity

Terre

strial

ecoto

xicity

Photo

chem

icalo

xidati

on

Acidi

ficati

on

Eutrop

hicatio

n

Solar field Power block Storage system Tower Build ings Operation Construction Decommissioning

0%

10%20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Abiot

icde

pletio

n

Ozon

elay

erde

pletio

n

Huma

ntox

icity

Fres

hwate

raqu

atice

cotox

icity

Marin

eaqu

atice

cotox

icity

Terre

striale

cotox

icity

Photo

chem

icalo

xidati

on

Acidi

ficati

on

Eutro

phica

tion

Solar field Power block Storage system Buildings Operation Construction Decommissioning


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Resultados. Otros impactos por kWh

0.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

8000.00

Abiotic depletionmg Sb equiv

Ozone layerdepletion g CFC-

11 equiv

Human toxicity g1,4-DB equiv

Fresh wateraquatic

ecotoxicity g 1,4-DB equiv

Marine aquaticecotoxicity kg 1,4-

DB equiv

Terrestrialecotoxicity mg1,4-DB equiv

Photochemicaloxidation mg(C2H4 equiv)

Acidification mgSO2 equiv

Eutrophication mgPO4 equiv

Central receiver Parabolic trough Coal power plant Electricity mix 2004

1140010400


Factores que pueden influenciar de forma importante los resultados obtenidos:

consumo de gas natural de la planta consumo de electricidad de la planta.

Tres escenarios alternativos para cada planta:

AS1: no existe apoyo de gas natural para la generacin de electricidad. AS2: la electricidad necesaria para la planta, la proporciona la propia planta.

AS3: no existe apoyo de gas natural para la generacin de electricidad y laelectricidad necesaria para la planta, es proporcionada por la p ropia planta.



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Anlisis de sensibilidad. Demanda de energa acumulada

2.79

2.45

1.59 1.64

1.98

2.36

0.30

0.58

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

Receptor central Colectores

cilindroparablicos

MJ/kWhhgjf

Referencia

AS1 Sin gas y electricidad de la

red

AS2 Con gas y autoconsumo deelectricidad

AS3 Solo solar


Anlisis de sensibilidad. Emisiones de gases de efecto invernadero

203

185

8395

134

163

24

48

0

50

100

150

200

250

Receptor cent ra l Colec tores c il indroparabli cos

gCO2equiv/kWhhj

Referencia

AS1 Sin gas y electricidad de la red

AS2 Con gas y autoconsumo de

electricidad

AS3 Solo solar


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Resultados. Cumplimiento de los objetivos del PER en 2010.Impactos evitados

634

1487

45

116

23

550

1132

74

1879

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Global warming kt CO2 equiv

Abiotic depletion t Sb equiv

Ozone layer depletion kg CFC-11 equiv

Human toxicity kt 1,4-DB equiv

Fresh water aquatic ecotoxicity kt 1,4-DB equiv

Marine aquatic ecotoxicity Mt 1,4-DB equiv

Terrestrial ecotoxicity t 1,4-DB equiv

Photochemical oxidation t (C2H4 equiv)

Acidification t SO2 equiv

Eutrophication t PO4 equiv0.6%

0.5%


Muchas gracias por vuestra atencin

[email protected]

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