1. memoria pfc_hc transformador eléctrico

Titulaci: Enginyeria en Organitzaci Industrial Modalitat Semi-Presencial Alumne (nom i cognoms): Ral Rubio Sols Ttol PFC: Estudio de la huella de carbono de un transformador elctrico Director del PFC: Beatriz Amante Convocatria de lliurament del PFC Juny 2014 Contingut daquest volum: -MEMRIA-

Estudiodelahuelladecarbonodeuntransformadorelctrico

ProyectoFinaldeCarrera

Alumno:RalRubioSolsTutor:BeatrizAmanteIngenieraenOrganizacinIndustrialETSEIATCurso20132014



2


3

ndice

1.Introduccin................................................................................................................102.Objetodelproyecto....................................................................................................113.Alcancedelproyecto..................................................................................................114.Unidadfuncional.........................................................................................................125.Justificacin................................................................................................................136.EspecificacionesBsicas.............................................................................................157.Antecedentes..............................................................................................................158.Introduccinalciclodevidayhuelladecarbono......................................................168.1.Fasesdelciclodevida..........................................................................................188.2.EstrategiasdelACV...............................................................................................198.3.Aplicaciones:Normalizacinymetodologa........................................................20

9.Transformadorelctrico.............................................................................................209.1.Estructuradeltransformador...............................................................................219.2.Inventariodeltransformador...............................................................................219.3.Entradasysalidasdelproceso.............................................................................259.4.Etapasdelciclodevidadeuntransformadorelctrico.......................................26

10.ModelizacindelCiclodevida.................................................................................4210.1.Inventariodeltransformador(ICV)....................................................................4310.2.Evaluacindelimpacto......................................................................................4510.2.1.Resultadosobtenidos..................................................................................4910.2.1.1.ResultadosNormalizados......................................................................5110.2.1.2.ResultadosCaracterizados.....................................................................55

11.Ecodiseo..................................................................................................................6712.Rediseodeltransformador.....................................................................................6812.1.Entradasysalidasdeltransformadorrediseado.............................................7212.2.Inventariodeltransformadorrediseado(ICV).................................................7312.3.Procesosdefabricacindeltransformadorrediseado....................................7412.4.Evaluacindelimpactoeneltransformadorrediseado..................................7612.4.1.Resultadosobtenidoseneltransformadorrediseado..............................76


4

12.4.1.1.ResultadosNormalizadosdeltransformadorrediseado.....................7712.4.1.2.ResultadosNormalizadosdeltransformadorrediseado.....................79

13.Comparativa.............................................................................................................8014.Conclusiones.............................................................................................................8515.Bibliografa................................................................................................................87


5

ndicedeFigurasFigura1Transformadorsujetoaestudio.......................................................................11Figura2EvolucindelaconcentracindeC02..............................................................14Figura3EmisionesdeC02delos10pasesmscontaminantes...................................14Figura4Efectoinvernaderoenlaatmosfera.................................................................16Figura5Emisionesdegasesdeefectoinvernaderoporpases.....................................17Figura6FasesdelciclodevidasegnnormasISO........................................................19Figura7Ecodiseoambiental........................................................................................20Figura8Partesdeltransformador.................................................................................21Figura9Esquematransformador...................................................................................21Figura10Entradasysalidasdelsistema........................................................................25Figura11Ciclodevida....................................................................................................27Figura12Rebobinadora.................................................................................................29Figura13Mquinadechapar.........................................................................................29Figura14Soldadorelctrico...........................................................................................29Figura15Atornilladorelctrico......................................................................................29Figura16Crisolelctrico................................................................................................29Figura17Bobinado.........................................................................................................30Figura18Procesodebobinado......................................................................................31Figura19Chapado..........................................................................................................31Figura20Procesodechapado.......................................................................................32Figura21Ensamblaje......................................................................................................32Figura23Procesodeensambladoyempaquetado.......................................................33Figura22Empaquetado.................................................................................................33Figura24PasesproductoresdeCobre..........................................................................34Figura25Residuosdeacero...........................................................................................37Figura26Residuosdecobre...........................................................................................38Figura27Reciclajedemetales.......................................................................................38Figura28Evolucindelreciclajedeplsticos................................................................39


6

Figura29Reciclajedeplsticos......................................................................................39Figura30Pelletsdeplsticos.........................................................................................40Figura31Fabricacindeunatoneladadepapelreciclado............................................41Figura32Reciclajedepapelycartn.............................................................................42Figura33Mtodosdeevaluacin..................................................................................45Figura34MaterialesenSimaPro....................................................................................49Figura35RedejemploHuelladeCarbonoenSimapro.................................................50Figura36ResultadosindicadoresnormalizadosenelmontajeofrecidosporSimaPro52Figura37ResultadosindicadoresnormalizadosenelreciclajeofrecidosporSimaPro52Figura38ResultadosindicadoresnormalizadosenlareutilizacinofrecidosporSimaPro...........................................................................................................................53Figura39Indicadoresnormalizados...............................................................................53Figura40Agentesconmsimplicacinenlahuelladecarbono..................................56Figura41Implicacindelreciclajeenlahuelladecarbono..........................................57Figura42Implicacindelareutilizacinenlahuelladecarbono.................................58Figura43Agentesconmsimplicacinenlaacidificacin............................................59Figura44Agentesconmsimplicacinenelagotamientoderecursos.......................61Figura45Agentesconmsimplicacinenlatoxicidaddelagua..................................64Figura46Agentesconmsimplicacinenlatoxicidaddelaguamarina......................65Figura47Entradasysalidasdeltransformadorrediseado..........................................72Figura48Bobinadodeltransformadorrediseado.......................................................74Figura49Montajedeltransformadorrediseado.........................................................75Figura50Uninmecnicatransformadorrediseado..................................................76Figura51MaterialeseneltransformadorrediseadoenSimaPro...............................76Figura52Resultadosindicadoresnormalizadosenelmontajedeltransformadorrediseado......................................................................................................................78Figura53Resultadosindicadoresnormalizadosenelreciclajedeltransformadorrediseado......................................................................................................................78Figura54Indicadoresnormalizadosdeltransformadorrediseado.............................79Figura55ComparativaTransformadorEstndarvs.TransformadorRediseado.........81


7

ndicedeTablasTabla1Composicingeneraldeltransformador...........................................................12Tabla2Composicindeltransformador........................................................................24Tabla3Materialesdeltransformador............................................................................28Tabla4Consumoelectricidadenlafabricacindeltransformador..............................29Tabla5Distanciastransportes.......................................................................................34Tabla6Inventariodeltransformador............................................................................44Tabla7Inventariodeltransformadorpormateriales....................................................45Tabla8Composicingeneraldeltransformador...........................................................50Tabla9ResultadosindicadoresACVofrecidosporSimaPro..........................................51Tabla10Resultadosindicadores:PotencialdeCalentamientoGlobal..........................56Tabla11Implicacindelosprocesossobrelahuelladecarbono.................................57Tabla12Resultadosindicadores:PotencialdeAcidificacin.........................................59Tabla13Implicacindelosprocesossobrelaacidificacinambiental.........................60Tabla14Resultadosindicadores:AgotamientodeRecursosAbiticos........................60Tabla15Implicacindelosprocesossobrelaacidificacinambiental.........................61Tabla16Resultadosindicadores:PotencialdeEutrofizacin........................................62Tabla17Resultadosindicadores:PotencialdeAgotamientodelOzono......................63Tabla18Resultadosindicadores:PotencialdeToxicidadHumana...............................63Tabla19Resultadosindicadores:PotencialdeEcotoxicidadalAgua............................64Tabla20Resultadosindicadores:PotencialdeEcotoxicidadalAguamarina...............65Tabla21Resultadosindicadores:PotencialdeEcotoxicidadterrestre.........................65Tabla22Resultadosindicadores:UsodeSuelo.............................................................66Tabla23Resultadosindicadores:OxidacinFotoqumica.............................................66Tabla24Pesosecodiseo...............................................................................................69Tabla25Ahorroseconmicosecodiseo.......................................................................70Tabla26AhorrosKmecodiseo.....................................................................................70Tabla27Ahorroconsumo..............................................................................................71Tabla28Inventariodeltransformadorrediseado.......................................................73


8

Tabla29Composicingeneraldeltransformadorrediseado......................................77Tabla30ResultadosindicadoresACVofrecidosporSimaProparaeltransformadorrediseado......................................................................................................................78Tabla31Resultadosindicadorestransformadorrediseado........................................80Tabla32ComparativaTransformadorEstndarvs.TransformadorRediseado..........81Tabla33ComparativaTransformadorEstndarvs.TransformadorRediseado..........81Tabla34Implicacindelosprocesossobrelahuelladecarbono.................................82Tabla35Implicacindelosprocesossobrelaacidificacinambiental.........................82Tabla36ImplicacindelosprocesossobreelagotamientoderecursosAbiticos......83Tabla37Implicacindelosprocesossobrelaecotoxicidaddelagua...........................83Tabla38Implicacindelosprocesossobrelaecotoxicidaddelaguamarina...............83


9

ResumenEjecutivo

Elpresentedocumentotienecomoobjetivoanalizarlasimplicacionesambientalesquesegeneradurante todoelciclodevidadeun transformadorelctricoyenconcretoestudiarlaHuelladecarbonoproducidaenCatalunya.

Elestudiosurgeporlapreocupacinporelmedioambienteysehaconcentradoenelanlisisdelafabricacindeuntransformador.

Duranteeltranscursodeloscaptulosseestudiarqueesunanlisisdeciclodevidayselerealizarelclculodelahuelladecarbonoaltransformador.Parapoderrealizarlo,conllevaunalaboriosatareaderecoleccindeinformacindelconjuntodemateriales,proveedores, procesos de fabricacin que intervienen, maquinaria utilizada y laadaptacinalaherramientainformticaSimaProparagenerarlosclculos.

Enelanlisisestudiaremosquematerialesyprocesosdelciclodevidaprovocanunamayorimplicacinhaciaelmedioambienteyseoptarporproporcionarunaalternativaobjetivapara la fabricacindelmismo transformadorpero reduciendo los impactosgenerados.Paraellosehanestudiadolosprocesosconmayorpotencialdeimplicacinysehavaloradosumodificacin,hastaelpuntodeeliminaralgunaetapaomaterialesinnecesariososustituibles.

SiguiendolafilosofadelEcodiseo,seadaptaranlasestrategiasdediseodelproductoy se fomentaran acciones que no perjudiquen al medioambiente. Entre las mssignificativas,sebuscarannuevosproveedoresmscercanos,fomentadolaproximidady la reduccin de contaminacin producida por los transportes; la reduccin demateriales;ypriorizarlafuncionalidaddelantedelaesttica.

AplicandolaideadelEcodiseonosbeneficiar,porunaparte,entrminoseconmicos,debidoalahorrodemateriales,materiaprimayconsumosdurantelafabricacin,yporlaotrasepuedellegaraobtenerunamejorvisindelasociedadsobreelproductoolamarca.

Finalmente se compararan ambos transformadores y se analizaran los resultadosobtenidos.


10

1. Introduccin

Enesteproyectosepretenderealizarelclculodelahuelladecarbonoycompletarloconelanlisisdeciclodevidaparauntransformadorelctrico.

El anlisisde ciclode vidaesunaherramientadediseoque investiga yevala losimpactos ambientales de un producto o servicio durante todas las etapas de suexistencia(extraccin,produccin,distribucin,usoydesecho).Dentrodelanlisisdeciclo de vida se estudia los gases de efecto invernadero que se emiten directa oindirectamente,yestoseconocecomolahuelladecarbono.

Actualmentesepuedenobtenergranvariedaddeanlisisdeciclodevida,debidoaque,muchas empresas dedican esfuerzos para evaluar sus procesos y productos con elobjetivodeidentificarsusimplicacionesambientalesdurantetodalavidadelproductoparapoderreducirlas.Eshabitualencontraresteanlisisenlosproductosindustrialesyen los alimentarios, debido a la sensibilizacin de la sociedad por los productosecolgicos.

Para larealizacindelproyectoseestudiarelproductoescogido,enestecasoesuntransformador elctrico, y se realizar la bsqueda bibliogrfica de la normativaaplicableacualquieranlisisyenparticularanuestroproducto.

Elestudiosecentraenelprocesodefabricacin,desdequeseobtienenlosmaterialeshasta que se despieza, se recicla o reutiliza si es el caso. Los clculos se realizarnmedianteunaversinDemodelprogramaSimaProyenbasealasnormativasUNEISO14.000,seanalizarntegramentelavidadelproductoyprocesosasociadosdefiniendotodaslascargasambientalesasociadasacadafase,etapasyvalorizarcualessonmsomenos perjudiciales. Se contar con una visin general de todos los impactosambientalesasociadosalciclodevidayprocesosproductivosasociados,paraaspoderidentificar todas lasreasposiblesdemejoraydirigir losesfuerzosde formaqueseerradiquen los impactos, o en su defectominimizarlos en lamedida de lo posible,obteniendolaconsecuentemejoramedioambientaltantodelprocesoproductivocomodelproducto.

Porotraparteseanalizardeunaformaobjetivadiferentesalternativasposiblestantodeprocesosproductivos,materiales,proveedores,desmantelamientoascomo susimplicacionesyrepercusionesalmedioambiente.


11

2. Objetodelproyecto

Elobjetivodelpresenteproyectodefinaldecarreraeselestudioyclculodelimpactomedioambientalasociadoalafabricacindetransformadoreselctricos.Elestudioserealizaapartirdeuntransformadorde63VA(Figura1)queconviertede230400Va2448VfabricadoenEspaaalolargodetodosuciclodevida,esdecirdesdesucreacinhasta su desmantelamiento final. Se realizar un anlisis de su ciclo de vida y seevaluarnsusimplicacionesambientales.

Figura1Transformadorsujetoaestudio

3. Alcancedelproyecto

Elciclodevidaylahuelladecarbonodeunproductocomoeltransformadorimplicanunagrancantidaddeaspectosambientalesdurantesuvidatil,porello,sedefinenloslmitesdeestudio.

Lossiguientesaspectosquedandentrodeloslmitesdelestudio:

Estudiodelasentradasysalidasqueformanpartedelprocesodeltransformadorentrminosdemateriales,energasyresiduos.

Estudiodelosprocesosdesarrolladosenlafabricacindeltransformador. Estudiodelavidatildeltransformador. Estudiodeldesmantelamientoyreciclajedeltransformador. Transportesdesdelosproveedoreshastanuestrotaller. Transporteshastaelrecuperadorderesiduos Evaluacindelimpactoambientalgenerado. Identificacinobjetivadelosprocesosquegeneranmsimpacto.


12

Proponer un segundo escenario para disminuir la contaminacin, energas ymateriasprimas

Comoyasemencionanteriormente losanlisisdeciclodevidasonestudiosde lacunaalatumbadeunproducto,peroenmuchosdeloscasoslaconsideracindetodoslos factoresdesde lasmateriasprimashasta ladisposicin finaldel productono esposible,enestosescenariossuelenhacerseaproximacionesquedesconsideranefectosque,alargoplazopudieratenerunaimportanciasignificativa.Ademslasntesisdelosvalores de emisiones implica una prdida de informacin, que si bien no esrepresentativadelaemisin,nodebedejardeconsiderarse.

Lossiguientesaspectosquedanfueradeloslmitesdelestudio:

Transporteshastaelcliente. Transportesdesdeelclientehastaelgestorderesiduos(despusdelavidatil) Lavariacindelreageogrfica. Futurasmejorastecnolgicas.

4. UnidadfuncionalLaunidad funcionales la referenciaenbasea lacual se recogen todos losdatosdeobtencin de materiales, fabricacin, distribucin, montaje, uso y fin de vida delproducto objeto del presente anlisis. Es el elemento clave del anlisis y ha de serdefinidoclaramente.Paraelsiguienteestudiosedefinecomounidad funcionalpararealizarlosclculosdecargaambientalqueofreceeltransformadorlosde1,41KgdematerialformadoporeldespiecedelaTabla1:

Material Peso(g) CantidadMetales 885,5 62,85%Plsticos 283 20,09%Componenteselectrnicos 15 1,06%Cobre 100 7,10%Barnicesypinturas 0,5 0,04%Papelesycartones 125 8,87%

TOTAL 1.409 100%Tabla1Composicingeneraldeltransformador


13

5. Justificacin

Elcambioclimticoesunodelosretosmsgrandesalosquenospodemosafrontar,yes atribuible directamente a la actividad humana, que afecta cada vez ms a lanaturaleza,nuestrascondicionesdevidaylaeconomadelospases.

Hoy da, casi todas las actividades que realizamos (transporte, alimentacin, etc.) ybienesqueposeemosyutilizamos(bienesdeconsumo,de loshogares,etc.) implicanconsumirenerga,loquesignificaliberaremisionesalaatmsfera.

Laconcienciaporlapreservacindelmedioambienteeslaactitudllevadaacaboenlosltimos aos por los pases ms industrializados. Los pases ms desarrolladosestablecieron ciertos controles para evaluar la contaminacin ocasionada por lasindustriasylaposiblecontaminacincausadaporelproductofinal.ElProtocolodeKiotosobreelcambioclimticoesunadelasiniciativasparareducirlasemisionesdegasesdeefecto invernadero.Kyotoesunprotocolode laConvencinMarcode lasNacionesUnidassobreelCambioClimtico(CMNUCC),yunacuerdointernacionalquetieneporobjetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero que causan elcalentamientoglobal:dixidodecarbono(CO2),gasmetano(CH4)yxidonitroso(N2O),adems de tres gases industriales fluorados: hidrofluorocarbonos (HFC),perfluorocarbonos(PFC)yhexafluorurodeazufre(SF6),enunporcentajeaproximadodealmenosun5%,dentrodelperiodoquevade2008a2012,encomparacinalasemisionesa1990.1

Elpropsitodeestoscontrolesesevitarelperjuicioqueprovocalospasosdelacadenadeproduccin,noslodurantelafabricacinsinotambinduranteelusoysureciclaje.Para ello, cada industria debe respetar sus emisiones contaminantes y proponersedisminuirlaenergaqueconsumeensuproceso,minimizardesechosyprolongarelciclodevidadeunproducto,yaseamediantelareutilizacin,elreciclajeolamodificacindelosprocesosdeproduccin.

La preocupacin por el medio ambiente, las consecuencias relacionadas con lasemisionesdegasesdeefecto invernaderoyelcalentamientoglobal sonunasde lasproblemticas que ms afectan en los procesos de produccin de las industriasdesarrolladas.Asbien,laindustriadesarrollada,apesardetenerpresenteelprotocolo

1InformacinproporcionadaporWikipedia


14

deKyoto,lasemisionesdedixidodecarbonosiguenaumentando.En2008,lospasesmenosdesarrollados representanmsdel50%de lasemisionesmundiales,peroenpartedebidolaproduccindebienesparalospasesricos.Sibienrepresentanel80%delapoblacinmundial,slocontribuyeronconel20%delasemisionesdesde1751a2007.LatasadeemisionesdeCO2enelaireaumentode280a383ppmduranteestemismoperodo.ElcontenidodeCO2nuncahasidotanelevadodesdehace2,1millonesaos.EnlaFigura2podemosverlaevolucindelasemisionesdeCO2:

Figura2EvolucindelaconcentracindeC02

Debidoaestasituacin,esprimordialconcienciaralapoblacinconlamentalidaddereducir,reciclaryreutilizarconelobjetivo,ademsdereducirelcostede lamateriaprima, consumir menor cantidad de energa y obviamente contaminar menos elambiente en el que vivimos. En lo que respecta, deben estudiarse los procesosproductivosymodificar,enbasealoposible,lafabricacindeproductos.

EnlaFigura3vemosquelospasesmsindustrializadosemitengrancantidaddeCO2,enparticular, China y los EstadosUnidos emitenms CO2 que todos los pasesmenosindustrializados,situacinquenoparecequecambie.

Figura3EmisionesdeC02delos10pasesmscontaminantes


15

6. EspecificacionesBsicas

ElestudioserealizadurantelosmesesdeFebreroyJunio,siendoobjetodelProyectoFinaldeCarrera.

Elestudioanalizarlasimplicacionesambientalesquesegenerandurantetodoelciclode vida de un transformador elctrico y en concreto estudiar laHuella de carbonoproducida.

ElestudioserealizarmedianteelprogramainformticoSimaPro.

7. Antecedentes

La conciencia sobre laproblemtica ambientalha influenciado sobre la sociedad. Elcambioclimticoy lacontaminacinafectaatodas lasactividades,tanto industriales,comosocialesysusconsecuenciasalargoplazopuedenempeorarse.Pues,esnecesarioreducirlasemisionesalaatmsferaconlaayudaylacooperacindetodalasociedad.

Histricamentelasherramientasdeanlisisdeciclodevidaydeclculodelahuelladecarbonosevolvieronmuypopularesentrelosaos60y80enlasorganizacionesparademostrarsucompromisoambiental, realizandoclculosdeconsumosenergticosyprediccionesderecursosdebidoalaumentodelapoblacin.Mstarde,apartirdelacrisisdelpetrleosellevaronacaboestudiosmsdetalladosencaminadossobretodo,alagestinptimadelosrecursosenergticos.Enestecasofuenecesarioincluirenlosclculoselconsumodemateriasprimasylageneracinderesiduos.

En losaos90,el intersaumentay seempiezanadesarrollarestudiosde sectoresconcretos,comoelcasodeBUWAL (SwissFederalOfficeofEnvironment,ForestandLandscape),APME(AssociationofPlasticsManufacturersinEurope)yPWMI(EuropeanCenterforPlasticsintheEnvironment.)

En1992secrelaSPOLD(SocietyforthePromotionofLCADevelopment),asociacinformadapor20grandescompaaseuropeas,conelobjetivodepotenciarynormalizarelusodelanlisisdelciclodevida.

TraslacreacindelasISO(InternationalOrganizationforStandarization)enel1993,sedesarrollaronnormasinternacionalesparalagestinambiental,creandoelconjuntodenormasISO14040.


16

Apartirdeesemomento,seestablecenlaspautasparacontrolarymedirlascondicionesambientalesconelobjetivodereducirlasemisionesdegasesefectoinvernaderoylasemisionestxicas.

Figura4Efectoinvernaderoenlaatmosfera

TalycomoseobservaenlaFigura4,loscontaminantesyenconcretologasesdeefectoinvernaderoimpidenquetodalaradiacinsolarquerecibelaTierraseareflejadahacialaatmsfera,produciendounaumentodelatemperaturadentrodelaatmsfera.

8. Introduccinalciclodevidayhuelladecarbono

Todaslasactividadeseconmicas,enlamedidaenlaqueutilizanenergaalolargodesus cadenas de produccin, son responsables de la emisin de gases de efectoinvernadero a la atmsfera. La fabricacin de transformadores elctricos no es unaexcepcinyaqueutilizadiversasfuentesenergticasparaproducir,fundamentalmentelaelectricidadparamoverlamaquinaria.Lacantidadtotaldedixidodecarbono(CO2)yotrosgasesqueformanpartede lasemisionesresponsablesdelefecto invernaderoasociadosaunproductoalolargodesucadenadesuministro,incluyendolasetapasdeuso y fin de vida (recuperacin y eliminacin de residuos) se denomina huella decarbono(HC)2.

El conceptodehuellade carbono surgedel conceptodehuellaecolgica ymide latotalidaddegasesdeefectoinvernaderoemitidosporefectodirectooindirectodeunindividuo,organizacin,eventooproducto.Peroelconceptodehuelladecarbonova2DefinicinextradadelanormaISO14040.


17

msalldelamedicinnicadelCO2emitido,yaquesetienenencuentatodoslosGEIque contribuyen al calentamiento global, para despus convertir los resultadosindividualesdecadagas,aequivalentesdeCO2.Porelloeltrminocorrectosera lasemisiones de CO2 equivalentes, aunque en la prctica y por comodidad se utilizasimplementeeltrminocarbono.

Lapreocupacinporelmedio ambiente y laspolticaspara frenarel calentamientoclimticodelplaneta,hanllevadoaestablecerunaslimitacionesalgastoenergticoqueafectanalasempresasylospases.Paraello,esposiblelacuantificacindelahuelladecarbono utilizando indicadores como el Potencial de CalentamientoGlobal (PCG) oGlobal Warming Potential (GWP). Estas herramientas estn definidas por el PanelIntergubernamentaldeCambioClimtico(IPCC)comoelindicadorquereflejaelefectorelativodeungasdeefectoinvernaderoentrminosdecambioclimticoconsiderandounperiodofijoeneltiempode100aos(GWP100).

En laFigura5nos indicaquepasesson los responsablesde lasemisionesconmayorndicedeemisionesdeCO2.

Figura5Emisionesdegasesdeefectoinvernaderoporpases

Laagrupacindeestospotencialesenunsolondicepermiteexpresarlacontribucintotal al cambio climticode estas emisiones.Dehecho, lahuellade carbono es unsubgrupodelosdatoscubiertosenunanlisisdeciclodevidacompleto.

El anlisis de ciclo de vida (ACV) constituye una metodologa reconocidainternacionalmente(dentrodelasISO14000)paralaevaluacindelascargasyrecursos


18

ambientalesconsumidosalolargodelciclodevidadelosproductosdesdelaextraccinde lasmateriasprimas, lafabricacinde losbienes,suusoporpartedelconsumidorfinaloenlaprestacindelservicioysufindevida(reciclado,recuperacindeenergayeliminacinfinal).

Unadelascategorasdeimpactoclaveconsideradasenunanlisisdeciclodevidaeselcambioclimtico,cuantificadahabitualmenteutilizandolosfactoresdecaracterizacinparaCO2equivalentedeIPCC.Deah,lahuelladecarbonoesunavaloracindelciclodevidalimitadaalasemisionesconefectosobrecambioclimtico.

Eldesarrollodeunestudiodelciclodevidadeproductoscomplejosimplicalarecogidadeunagrancantidaddedatoscuantitativosparacadaunade lasetapasdelciclodevida.Sonmuchos losprocesosatenerencuenta,desde laextraccinde lasmateriasprimas, el transporte, el consumo de disel durante la instalacin o de electricidadduranteeluso,elvertidoderesiduos,etc.Segnelalcancedelestudioencuestin,fcilmentesepuede llegaracentenaresdeproductosoprocesosa inventariaryestoincrementa ladificultad y lanecesidadde invertir recursosparapoder completarelestudiodelciclodevida.

Parafacilitarestatarea,existendiferentesbasesdedatosconinformacindeinventarioparaelanlisisdeciclosdevidaquehansidorealizadaspordiferentesorganizacionesdurantelasltimasdcadas.Algunasdeestasbasesdedatossondeusogratuito(comolaELCD),aunque lagranmayoraestnsujetasauna licenciacomercial(comoTEAM,Ecoinvent,GaBi,IVAM,SimaPro,etc.).

8.1. Fasesdelciclodevida

SegnlaOrganizacinInternacionaldeNormalizacin(ISO)ensusnormas14040/44,unestudiodeciclodevidaconstadecuatrofases3:

1. Objetivoymbitodeaplicacin2. Inventariodelciclodevida3. Evaluacindelimpactodelciclodevida4. Interpretacindelosresultadosobtenidos

3InformacinextradadelasnormasISO14040/44.


19

Figura6FasesdelciclodevidasegnnormasISO

Apartirde2006,lanormasISO14041,14042y1403fueronsustituidasporlaISO14044.EnlaFigura6podemosobservarsuantiguafigura.

EnelAnexoIseencuentraunresumendecadaetapadelciclodevida.

Enloscaptulosposterioresseexplicarnexactamentecadaunodelasfases.

8.2. EstrategiasdelACV

Larealizacindeunanlisisdeciclodevidaayudaatomardecisiones,entreellaselecodiseoy labsquedade laecoeficienciade losproductos.Paraello, lasempresasordenan un conjunto de estrategias orientadas hacia el desarrollo sostenible paraconseguir simultneamente alcanzar lasmetas de coste, calidad y rendimiento y ladisminucindelosimpactosambientalesasociadosalciclodevidadelosproductos.

Lasventajasdetratarlosaspectosambientalesdelosproductosdesdeelpuntodevistadeldiseosonquelamayorpartedelasdecisionessobrelaresolucindelproducto,aspuessepuedeincidirenaspectoscomolosmaterialesqueconstituyenelproducto,laformacmoseunenlosdiferentescomponentes,lostiposdeembalaje,etc.

Adems, al contemplar todas las fasesdel ciclode vida almismo tiempo,podemoscentrar los esfuerzos en minimizar el impacto ambiental de aquellas fases msproblemticas,demodoqueseconsigamayoreficiencia.Elanlisisconllevaaseguirestrategiasparapensarenlosdiseos,reducir,reemplazar,reusar,repararyreciclarlosmateriales y productos utilizados paramenguar el impacto ambiental y el coste deproduccin.

LaFigura7esquematizaelanlisisdeciclodevidaenlas6Re:


20

Figura7Ecodiseoambiental

8.3. Aplicaciones:Normalizacinymetodologa.

LanormaISO14000esunestndarinternacionaldegestinambientalenentornosdeproduccin que expresa cmo establecer un Sistema de Gestin Ambiental (SGA)efectivoqueprocureencontrarunequilibrioentreelmantenimientodelarentabilidadylareduccindelosimpactosenelambiente

Lanorma ISO14000 vaenfocada a cualquierorganizacinquepretenda reducir losimpactosenelambienteycumplirconlalegislacinenmateriaambiental.

Elobjetivodeestasnormasesfacilitaralasempresasmetodologasadecuadasparalaimplantacindeunsistemadegestinambiental,similaresalaspropuestasporlaserieISO9000paralagestindelacalidad.

En relacin almarconormativodel anlisisdel ciclode vida, lasprincipalesnormasinternacionalesdeaplicacinsonlaISO14040ylaISO14044(lacualsustituyalasISO14041,14042y14043).

EnelAnexoIIseenumerantodaslasnormasrelativasalaISO14000.9. Transformadorelctrico

Eltransformadoresundispositivoqueconviertelaenergaelctricadeunciertoniveldetensin,enenergaelctricadeotroniveldetensin,basndoseenelfenmenodelainduccinelectromagntica.El transformadorescogidopara realizarelanlisisesun transformadordemaniobramonofsicoIP20,conunapotenciade63VAqueconvierteunatensindeentradade230400Vaunatensindesalidade2448V.


21

9.1. Estructuradeltransformador

Estconstituidopordosbobinasdehiloconductor(ennuestrocasocobre),devanadassobre un ncleo cerrado de material ferromagntico, pero aisladas entre selctricamente. Lanica conexinentre lasbobinas la constituyeel flujomagnticocomnqueseestableceenelncleo.

Elncleo,generalmenteesfabricadodehierroodelminasapiladasdeaceroelctrico.

Lasbobinasodevanadossedenominanprimarioysecundariosegncorrespondanalaentradaosalidadelsistema.

PodemosversuestructuraenlaFigura8yFigura9:

Figura8Partesdeltransformador

Figura9Esquematransformador

Primario

Ncleo

Cuerpo

Secundario


22

9.2. Inventariodeltransformador

EltransformadorestcompuestoporlossiguientescomponentesmostradosenlaTabla2:

Componente Material Uds. Peso(g)

Porcentaje(%)

Reciclabilidad(%)

Reso(%) Imagen

Hilodecobre

Cobrerecubiertodepoliuretanoypoliamida

100g 100 7,10% 100%

Cuerpoocarrete

Tereftalatodepolibutileno(PBT)

1ud. 20 1,42% 100%

Cintaaislante Celulosa 40cm

lineales 15 1,06% 100% Tuboaislantemacarrn Poliuretano 7uds. 8 0,57% 100% Chapamagntica

Aceroelctricoomagntico

820g 820 58,20% 100%

BarnizAislante Toluenoyxileno 0,5ml 0,5 0,04%

CuerponegroTereftalatodepolibutileno(PBT)

1ud. 160 11,36% 100%

CabezalnegroTereftalatodepolibutileno(PBT)

1ud. 20 1,42% 100%


23

BorneroPrimario


1ud. 20 1,42% 100%

BorneroSecundario


1ud. 20 1,42% 100%

TapasuperiorTereftalatodepolibutileno(PBT)

1ud. 20 1,42% 100%

TuercaM3 Acerozincado 7uds. 20 1,42% 100%

TornilloM3 Acerozincado 7uds. 20 1,42% 100%

Terminal Acerozincado 7uds. 20 1,42% 100%

TuercaM4 Acerozincado 1ud. 1 0,07% 100%

TornilloM4Acerobaadoencobre

1ud. 2 0,14% 100% Placatomatierra

Acerozincado 1ud. 1 0,07% 100%

Led

Diodoled 1ud. 0,5g. 0,071% 100%

CpulaResina 1ud. 0,5g. 0,071% 100%Cobre 2uds. 2g. 0,071% 100%Aislante 2uds. 6g. 0,426% 100%Resistencia 1ud. 1g. 0,071% 100%

MuellecarrilDIN

Aceroelstico 1ud. 0,5 0,04% 100%


24

Tabla2Composicindeltransformador

Arandelasautoblocantes

Aceroelstico 2uds. 1 0,07% 100%

Hilodeestao Estao60%,plomo40% 5g 5 0,35%

Cajadecartn Papel 1ud 40 2,84% 100%

Instrucciones Papel 1ud 75 5,32% 100%

Etiquetainstrucciones Papel 1ud 10 0,71% 100% . TOTAL 1.409g 100%


25

9.3. Entradasysalidasdelproceso

Figura10Entradasysalidasdelsistema


26

EnlaFigura10vemosentrminosgeneraleseldiagramadelproceso.Mayoritariamentelasentradassonlosmaterialesylaelectricidadnecesariaparalafabricacin.

Hayquetenerencuentaqueeltransportedelasmercancasserealizaenfurgonetasoencamiones y soportan las distancias en kilmetros desde el lugar de extraccin a lasinstalacionesdelosproveedores(seestimaen100kmparacadauno)ydesusinstalacioneshastanuestrotaller.Principalmentenuestrosproveedoressoncatalanes,exceptuandolachapa que viene desde Italia, e indirectamente los componentes electrnicos desdeAlemania.El totaldekilmetros recorridospor losmaterialesasciendehasta los2.863kilmetros. Cabe decir que se le han de aadir 100 km a cada producto debido a laestimacindelostransportesdesdelaextraccinhastalafabricacin.

Lamaquinariaylailuminacingeneralconsumen2,1Kwalahora.

Como salidas tenemosel transformadorempaquetado y lospequeos residuosque segeneran (nicamente chapas dobladas y restos de cobre) que una vez acumulados setrasladanalrecuperadorderesiduosdeBarcelona.Encaptulosposterioressecomentarculeslafuncindelrecuperadorydelgestorderesiduos.

9.4. Etapasdelciclodevidadeltransformadorelctrico

Lasetapasdeltransformador,incluyendolasetapasdeextraccindelasmateriasprimashastaelreciclajeoeliminacintotal,puedendistinguirseen6fasesdiferenciadas,Figura11:


27

Figura11Ciclodevida

1. Adquisicindemateriasprimas:

Enlafabricacindetransformadoresseutilizangranvariedaddemateriales,talycomosehacitadoenlaTabla2.Encualquiercaso,laexplotacinderecursosconllevaimpactosambientales,yaseaencanterasparalaextraccindelcobreyhierroparahacerelacerooenlaspetroqumicasparalafabricacindeplsticos.Ennuestrocasoincluiremoslaextraccincomolatransformacin.

2. TratamientodemateriaprimaFabricacinComponentes:

Lamateriaprimaextradasedebeprocesarparaadecuarelmaterialparasuposteriorensamblaje. Los componentes enumerados en la Tabla 2 salen acabados desde lasinstalacionesdenuestrosproveedoresysonentregadosennuestrotallertalycomosemuestraenlaFigura10.

3. Fabricacinyensamblaje:

La fabricacin es la etapa donde se concreta el producto. La fabricacin deltransformadoressimple,dondeentrminosgeneralessepuededividirentresfasesdiferenciadas,elbobinado,elchapadoyelmontajeoensamblaje.Parasufabricacin,unavezyaobtenidoslosmateriales,esprecisofundamentalmentemquinaselctricasymanodeobra.


28

ParaellosonnecesariosloselementosdefinidosenlaTabla3:Componente Uds. Peso

(g) Componente Uds.Peso(g)

Hilodecobre 100g 100 TornilloM3 7uds. 20Cuerpoocarrete 1ud. 20 Terminal 7uds. 20Cintaaislante 40cm

lineales 15 TuercaM4 1ud. 1Tuboaislantemacarrn 7uds. 8 TornilloM4 1ud. 2Chapamagntica 820g 820 Placatomatierra 1ud. 1

BarnizAislante 0,5ml 0,5 Led

Diodoled 1ud. 0,5CpulaResina 1ud. 0,5Cobre 2uds. 2Aislante 2uds 6Resistencia 1ud. 1

Cuerponegro 1ud. 160 MuellecarrilDIN 1ud. 0,5Cabezalnegro 1ud. 20 Arandelas

autoblocantes 2uds. 1BorneroPrimario 1ud. 20 Hilodeestao 5g 5BorneroSecundario 1ud. 20 Cajadecartn 1ud 40Tapasuperior 1ud. 20 Instrucciones 1ud 75TuercaM3 7uds. 20 Etiquetainstrucciones 1ud 10

Tabla3Materialesdeltransformador

AdemsesprecisodelamaquinariadelaFigura12,Figura13,Figura14,Figura15yFigura16ademsdeiluminacin.EnlaTabla4seindicasuconsumo:


29

Maquinaria Marca Potencia

Rebobinadora RUFF 1,5KwhMquinadeChapar RUFFCosmir 150whCrisolelctrico Goot 130whSoldadorelctrico Weller 80whAtornilladorelctrico EstanfluxHIOS 55whIluminacingeneral 180wh TOTAL 2.095wh

Tabla4Consumoelectricidadenlafabricacindeltransformador

Figura14Soldadorelctrico Figura15Atornilladorelctrico

Figura16Crisolelctrico

Figura12Rebobinadora

Figura13Mquinadechapar


30

a. Bobinado:

Elbobinadoeslapartemsimportantedelproceso,yaqueunerrorenelnmerodeespirasoungrosor inadecuadodelhilodecobre,conllevaaun funcionamientonodeseado del transformador, pudiendo producir defectos en los aparatos al que seconecten. Para ello, estos parmetros deben ser controlados, ya sea medianteinspeccinvisual(grosor)oelectrnicamente(nmerodeespiras).

Cuandoelaspectotericoquedadefinido,seempieza lafabricacin.Loscuerposseintroducenenunrebobinadoradehilosdondepreviamentesehainstaladolosrollosdecobreyseprogramasegn lasespecificacionesdeseadasdecantidaddeespiras,tantodeprimariocomodesecundario,quenecesitaeltransformador.Amedidaquesebobinaseenrollaconlacintaaislanteyseincorporaeltuboaislanteenlosextremosdecadahilo.

Unavezfinalizadoelbobinadoseprocedeaestaarmanualmente.Paraellosecortaelsobrante y se sumergen las puntas de cobre en un crisol elctrico para facilitar lasoldaduraenlaetapademontaje.

Elmaterialsobrantenoesaprovechable.Seguardayseenvaaunrecuperadordondeseprocederasureciclado.

En laFigura17seobservaelresultadodelbobinadoyen laFigura18eldetalleconeldiagramadelprocesodebobinado

Figura17Bobinado


31

Figura18Procesodebobinado

b. Chapado:

Conlabobinayafinalizadaseprocedealchapado.Consisteenintroducirunncleodemetal para crear el campomagntico. El ncleometlico puede ser de diferentesmaneras, en nuestro caso escogemos piezas laminadas estandarizadas EI75. Paraintroducirlaslminasdechapautilizamosunamquinaautomticadechapar.Cuandola sta finaliza, se retoca y ajusta manualmente aquellos transformadores que elchapadoautomticonopudofinalizarconlarigidezcorrecta.

Finalmente se barniza el transformador ya chapado con un barniz aislante y antivibranteparaevitarposiblescortocircuitosyruidosnodeseados.EnestafasesealcanzaelresultadoqueseobservaenlaFigura19.

La chapa sobrantenoes aprovechable yaque sedobla. Se guarda y seenva aunrecuperadordondeseprocederasureciclado.

Figura19Chapado


32

EnlaFigura20,podemosverdetalladoeldiagramadeprocesosparaelchapado:

Figura20Procesodechapado

c. Montaje:

El montaje se realiza manualmente. Bsicamente se introduce el transformadorchapadoenelcuerponegrodePBTpreparadoparasuusoencarrilesDIN,sefijaconunasarandelasautoblocantes,seensamblanlosbornerosyamontadospreviamente,sesueldanloscablesalosbornerosyfinalmenteseponelatapaconsusindicaciones.ElresultadodelensamblajeseobservaenlaFigura21.

Figura21Ensamblaje

LaFigura23eselresultadofinaldeltransformador.Paraqueeltransformadorquedefinalizadoypreparadoparaelclientesedebemontarlacajadecartneintroducirlojunto con las instrucciones. En la Figura 22 vemos el diagrama de procesos delensamblajeyempaquetado.


33

Figura22Procesodeensambladoyempaquetado

Figura23Empaquetado

4. Transporteydistribucin:

Sedebetenerencuentaelmercado,yaqueconlasfacilidadesylaglobalizacindelosmercados,lasmateriasprimasoeltransformadoryafabricadopuederecorrergrandesdistancias.Talesas,quepodemosclasificareltransporte:

TransportedeMateriasprimasaproveedores:Debidoalaconfidencialidaddenuestrosproveedoresnodisponemosdelosdatosdesusrespectivosproveedoresyhacemosunaextrapolacin.SlodisponemoslosproveedoresintermediosdelfabricantedelLED.


34

a) EstimamosqueelcobreprovienedeChile,yaquetalycomovemosenlaFigura24,eselmayorexportador.

Figura24PasesproductoresdeCobre

b) EstimamosqueelaceroelctricoesdeItalia,porproximidad.c) LoscomponenteselectrnicossondeAlemania.d) EstimamosqueelrestodemateriassondeEspaa.

Transportedecomponentesaltallerdefabricacin:

Eltransportelocalserealizaenfurgonetas,perolostransportesdelargadistancia(Italiapara lachapayAlemaniapara loscomponenteselectrnicos)sehacenentrilerpararentabilizarsusviajes.SemuestralaclasificacinenlaTabla5:

Tipotransporte Km Porcentaje(%)Furgoneta 241 8%Triler 2.622 92%

TOTAL 2.863 100%Tabla5Distanciastransportes

Transportedelosresiduosgeneradoseneltallerhastaelrecuperadorderesiduosautorizados:UnavezacumuladosseenvanaBarcelonaparasutratado.

Transportedetransformadoresaclientes:


35

Debidoa lagrandiversidady laconfidencialidadhacia lasempresasnosepuededefinir.Enestecasoseproponeestimarladistanciaen100Kmparacadamaterial.

Transportedemantenimiento:Noserealizanenlostransformadoressujetosaestudio.

Transportedesdeelclientehastalosgestoresderesiduos:Nosedisponedeestedatodebidoasugrandificultadparaobtenerlo.Enestecasoseproponeestimarladistanciaen100Kmparacadamaterial.

Transportedesdegestoresderesiduosaplantasautorizadasunavezfinalizadosuvidatil:Nosedisponedeestedatodebidoasugrandificultadparaobtenerlo.Enestecasoseproponeestimarladistanciaen100Kmparacadamaterial.

e) Usoyservicio:

Enestaetapasedebecentrareneluso,mantenimiento,yreparacindurantelavidatildeltransformador.

Porlogeneral,eltransformadoresundispositivomuyfiableysuvidatilpodraserde2025aostrabajandoaunmximode105C (Temperaturamximadevanado=65Cyambiente=40C),peronormalmentevienelimitadaporladegradacindelaislante,reducindolo debido a las temperaturas a las que est sujeto el aislante deltransformador, y se considera una vida til estndar de 15 aos de media paracondicionesnormales.

f) Retiro,tratamientoyfindevida:

Enestepuntosedebeverlaposibilidaddereutilizacinoreciclajedelosmaterialesyaque,enalgunoscasosesposiblecerrarlosciclosdevidainsertandoelmaterialretiradoenunpuntodelafabricacindeunnuevomaterial.

Segn el Real Decreto 208/2005, de 25 de febrero, sobre aparatos elctricos yelectrnicosylagestindesusresiduos,lasoperacionesdetratamientotendrncomoprioridad,poresteorden, lareutilizacin,elreciclado, lavalorizacinenergticay laeliminacin.

Cabe recordar que nuestro transformador se considera herramienta elctrica (nocontiene aceites PCB y se considera no peligroso, por lo tanto no se deberdescontaminar.


36

Eltratamientoderesiduosdelospequeoselectrodomsticos,aparatosdealumbrado,herramientaselctricasyelectrnicas (excepto lasherramientas industriales fijasdegranenvergadura),juguetesoequiposdeportivosydetiempolibreylosinstrumentosdevigilanciaycontrol sevalorizar,porcategora,el70%delpesodecada tipodeaparato.De los componentes,materiales y sustancias se reutilizar y reciclar,porcategora,el50%delpesodecadatipodeaparato

En nuestro caso, una vez finalizada la vida til del transformador se despieza eltransformadory seprocedeal reciclajedel100%de losplsticos,100%demetalesfrreosynofrreos,el100%delospapelesycartonesysereutilizarnel100%deloscablesyloscomponenteselectrnicosdelLED.

Enelcasodequelosmaterialesnosepuedanrevalorizarsedebendestruirdelaformaquesupongaelmenorimpactoambiental.

1. Reciclajedemetales:

Elaumentodeprecioenlasmateriasprimasyenlaenerga,hacenquecadavezseamsimportanteelreciclajedelosresiduosmetlicos.

SegnlosdatosobtenidosporlaAgenciadeResiduosdeCataluaelao2008,Cataluaprodujo723.375 toneladasde residuosmetlicosnopeligrosos y463 toneladasderesiduosmetlicospeligrosos.

Losresiduosmetlicosseclasificanenfrricosynofrricos.Losresiduosfrricossonfundamentalmenteelhierro,elaceroy losresiduosdefundicin.Estosresiduossonmuy valorados para el reciclaje, ya que ahorran, una gran cantidad de energa(alrededordel62%)respectoalaproduccinconelmineraldehierroy,porelotro,unacantidadimportantedeagua(cercadel40%)4.

Encuantoalosnofrricos,elaluminio,elcobre,elmagnesio,elplomo,elestao,elzincyelnquel,de loscualeselaluminioeselmaterialmsreciclado.Estosresiduostienenungranvalor,yaqueigualmaneraquelosfrricos,ahorramateriaprimayencostesdesudifcilextraccin.

4Fuente:Ecoacero


37

Ennuestrocaso,esreciclabletodoelaceroyelcobre.

Elaceroes100% reciclableal finalde lavidatilypuede ser recicladounnmeroilimitado de veces sin perder propiedades. Segn la Agencia de ProteccinMedioambientaldeEstadosUnidos(EPA),alreciclarelaceroseahorra:

74%deenergaenlosprocesosdeproduccin 90%dematerialesvrgenes 97%deresiduosmineros 88%deemisionescontaminantesalaire 76%dereduccindeemisionescontaminantesalagua 97%enlageneracinderesiduosslidos

Elcobreestambinesunmetal100%reciclable,yseestimaqueel80%delcobrequehaproducidolahumanidadesttodavaenuso,sinningnefectonegativosobresuspropiedades.SegnelBureauof InternationalRecycling (BIR),el reciclajedel cobreproduceunosahorrosen:

85%delaenergautilizadaenlaproduccinprimaria. Paraextraercobredelmineral,laenerganecesariaesaproximadamente

de95millonesBTU/tonelada.Elreciclajedelcobreutilizamuchamenosenerga,unos10millonesBTU/tonelada.

Mediantelautilizacindechatarradelcobre,sereducenlasemisionesdeCO2enun65%

Figura25Residuosdeacero


38

Figura26Residuosdecobre

Elprocesode reciclajede losmetalespuedeesquematizarse segn la Figura27. LosresiduosmetlicoscomolosdelaFigura25yFigura26lleganalaempresagestora,sonclasificados y separadospor tipologas,posteriormente sonprensadoso recortadoshastaobtenerunasdimensionesdeterminadasy,acontinuacin,sonenviadosa lasfundiciones(algunasfundicionestambinsonalavezgestoresderesiduos).

Figura27Reciclajedemetales

En laherramientaSimaPro seutilizan librerasde reciclajepara realizar los clculosbasndoseenprocesoseuropeos.

2. Reciclajedeplsticos:

Losplsticossonproductosderivadosdelpetrleodelcualdurantelasltimasdcadaselconsumodeplsticoshatenidounatendenciaalalzapeseaqueprovienedeuna


39

fuente fsil en escasez y el principal culpable de las emisiones de CO2. Segn laasociacinCicloplast,enel2012Espaaconsiguireciclarhasta593.000ToneladasdeplsticosylatendenciaescrecientetalycomopuedeverenlaFigura28.

Figura28Evolucindelreciclajedeplsticos

Elrecicladodelplstico,consistetalycomoseobservaenlaFigura29enrecolectarlos,limpiarlos,seleccionarlosportipodematerialyfundirlosdenuevodejndoloscomopellets (Figura 30) para poder usarlos como materia prima adicional, alternativa osustitutaparaelmoldeadodeotrosproductos.Laeficienciasuelerondarel100%dereciclabilidad.

Figura29Reciclajedeplsticos


40

Figura30Pelletsdeplsticos

Alreciclarplsticoseestimaqueseahorra5:

1Kgdeplsticorecicladoahorra1KgdeEtileno 1Kgdeplsticorecicladoahorra40Ldeagua 1Kgdeplsticorecicladoahorra1,5KgdeCO2 1Kgdeplsticorecicladoahorra5Kwdeenerga. Recuperar 2 toneladas de plstico equivale a ahorrar una tonelada de

petrleo.

Algunosplsticosnosonrecuperables,comoelpoliestirenocristalylabaquelita.

Ennuestrocaso,todoslosplsticossonreciclablesyutilizamoslaslibrerasdereciclajedeherramientaSimaProbasadosenelreciclajeenEuropaparasimularelproceso.

3. Reciclajedecomponenteselectrnicos:

Lademandadeaparatoselctricosyelectrnicoses cada vezmayor,por loque laproduccindeestosaumenta.Lamayoradeestoscomponentesprovienendeplacasdecircuitosimpresosysecomponenporelementosdifcilesdereciclar.Surecoleccinpermiterescatarloscomponentesylosmetalesparasureutilizacin.

Ennuestrocaso,elconjuntodelLEDseresasifuncionacorrectamente.

4. Reciclajedepapelesycartones:

Elpapelfueunode losprimerosmaterialesenimplementarsesureciclaje.Segn losdatosobtenidosporlaAgenciadeResiduosdeCatalua,mediantelasdeclaracionesde

5Fuente:Separadonoesbasura.org


41

residuosdeproductoresygestores,enelao2010segestionaronenCatalua770.189toneladasderesiduosdepapelycartn.

A modo de ejemplo, reciclar una tonelada de papel de peridico ahorraaproximadamenteunatoneladademadera,mientrasquereciclandounatoneladadepapelimpresoodecopiasseahorraalgomsdedostoneladasdemadera.

EnlaFigura31seexponeladiferenciaentrefabricarunatoneladadepapeloreciclarla.

Figura31Fabricacindeunatoneladadepapelreciclado6

Esimportantedestacarqueelpapelrecicladotieneunapeorcalidad,yaquelasfibrasde lasquesecompone,serompenenesteproceso.En laactualidad,el100%de lospapelessepuedenreciclar,siemprequenocontengantratamientoscomolosacabadosbrillos,plastificadosoencerados.Otrospapelescomoeldeenvolverregalostampocoesapto,porsubajacalidad,loquenopermitiraobtenernuevopapel.

Elprocesodereciclajedelpapel,pasaporvariasfases.SepuedeapreciarenlaFigura32Se inicia limpiando,clasificandoypastificndolomediantedisolventesqumicosparaquelasfibrasdelpapelseseparen.Acontinuacinsecentrifugatodoelmaterial,parasepararporsudensidad latinta.Todaestapastadepapel,se lavaparaeliminar laspequeas partculas que pudieran quedar, para finalmente blanquear el papel conperxidodehidrgenoohidrosulfitodesodio.

6Fuente:arbolesymedioambiente.es


42

Figura32Reciclajedepapelycartn

Ennuestrocasotodoelpapelycartnusadosercompletamentereciclable.Noserposiblesureutilizacinyaquelosembalajesserompenyacabanenmalestado.

Ennuestrocaso,todoslospapelesycartonessonreciclablesyutilizamoslaslibrerasdereciclajedeherramientaSimaProbasadosenelreciclajeenEuropaparasimularelproceso.

10. ModelizacindelCiclodevida

La modelizacin del Ciclo de Vida se realiza a partir de documentacin obtenidainternamente,tantodematerialesusadoscomodeprocesosienergasutilizas.

Elestudiose inicia listando loscomponentesque locomponen.Encadacomponenteseasocia con los parmetros de peso,material, transportes, ellos indispensables para elestudio.

Unavezrecopiladatodalainformacinsuficienteynecesariaparaelaborarelanlisis,seintroducenenlaherramientainformticaSimaPro(softwaredePreConsultans),dondeseestablecen losdiferentesdiagramasde flujo y agrupacionesde entradas y salidas,porprocesosunitariosdelciclodevida.

Seguidamente se introduce el cmo se construira y explotara, es decir elaprovisionamientodemateriasprimasycomponentes, ladistribucin, la fabricacin,elmontaje,laexplotacin,elmantenimientoyeldesmantelamiento).


43

Una vez modelado todo el ciclo de vida base, SimaPro permite establecer diferentesescenariosyalternativas.Realizarmodificacionesficticiasparaevaluarlasrepercusionesyestablecer indicadoresambientalesen losproyectos.Ennuestrocaso,seestudiarndossituacionesdiferentes:

Situacin1:Fabricacinactualdeltransformador. Situacin 2: Introduccin de nuevas estrategias de compras e introduccin de

mejoraseneldiseoyenelprocesodefabricacindeltransformador.10.1. Inventariodeltransformador(ICV)

Elanlisisdeinventarioesunbalancedemateriayenergadelsistema,aunqueeshabitualincluir otros parmetros como la utilizacin del suelo, las radiaciones, el ruido, lesvibraciones,labiodiversidadafectada,etc.

ElICVrecogelosdatosyrealizaelclculoparacuantificarlasentradasysalidasdelsistemaestudiado.LanormaISO14040defineelanlisisdeinventariodeciclodevida(ICV)comolafasedelciclodevidaquecomprendelacompilacinycuantificacindeentradasysalidasparaunsistemadeproduccindadodurantetodosuciclodevida.Laevaluacinde losimpactosdelciclodevidaesesencialmentesignificativaparamejorarelentendimientodelosresultadosdelafasedeinventario(ISO14040/ISO14044).

Para la realizacinde laevaluacinde los impactosambientalesdelciclodevidaseharealizadounanlisisde losmtodosdisponiblesenelSoftwareSimaProadaptadosa lasnormasdeestandarizacinylosobjetivosplanteadosdelpresenteestudio.

EnlaTabla6semuestrauninventariodelosmaterialesquecomponeneltransformadoryenlaTabla7elresumenpormateriales:

Componente Material Peso(g) Porcentaje(%)Hilodecobre Cobrerecubiertode

poliuretanoypoliamida 100 7,10%

Cuerpoocarrete Tereftalatodepolibutileno(PBT) 20 1,42%

Cintaaislante Celulosa 15 1,06%Tuboaislantemacarrn Poliuretano 8 0,57%


44

Tabla6Inventariodeltransformador

Chapamagntica Aceroelctricoomagntico 820 58,20%

BarnizAislante Toluenoyxileno 0,5 0,04%Cuerponegro Tereftalatode

polibutileno(PBT) 160 11,36%

Cabezalnegro Tereftalatodepolibutileno(PBT) 20 1,42%

BorneroPrimario Tereftalatodepolibutileno(PBT) 20 1,42%

BorneroSecundario Tereftalatodepolibutileno(PBT) 20 1,42%

Tapasuperior Tereftalatodepolibutileno(PBT) 20 1,42%

TuercaM3 Acerozincado 20 1,42%TornilloM3 Acerozincado 20 1,42%Terminal Acerozincado 20 1,42%TuercaM4 Acerozincado 1 0,07%TornilloM4 Acerobaadoencobre 2 0,14%Placatomatierra Acerozincado 1 0,07%

Led

Diodoled 1 0,071%CpulaResina 0,5 0,071%Cobre 0,5 0,071%Aislante 2 0,426%Resistencia 6 0,071%

MuellecarrilDIN Aceroelstico 0,5 0,04%Arandelasautoblocantes Aceroelstico 1 0,07%Hilodeestao Estao60%,plomo40% 5 0,35%Cajadecartn Papel 40 2,84%Instrucciones Papel 75 5,32%Etiquetainstrucciones Papel 10 0,71% TOTAL 1.409g 100%


45

Peso(g) Cantidad

Metales 885,5 62,85%Plsticos 283 20,09%Componenteselectrnicos 15 1,06%Cobre 100 7,10%Barnices 0,5 0,04%Papelesycartones 125 8,87%

TOTAL 1409 100%Tabla7Inventariodeltransformadorpormateriales

10.2. Evaluacindelimpacto

DeacuerdoconlanormaISO14044,unodeloselementosobligatoriosentodaevaluacindel ciclo de vida es "la seleccin de las categoras de impacto, de los indicadores decategoraydelosmodelosdecaracterizacin".Siguiendolasindicacionesdedichanorma,lamayor parte de los estudios de ciclos de vida seleccionarn categoras de impacto,indicadoresdecategoraomodelosdecaracterizacinyaexistentes.

Algunosmtodosdeevaluacindeimpactossedesarrollanutilizandomodeloscientficoscomplejos,mientrasqueotrossebasanendatosrelativamentesimplesydirectos.Paranuestrocaso,sehanempleadomtodostabuladosconreconocimientointernacionalquepartendelabasededatosdemtodosdeEcoinvent.

ParacomplementarelestudioseutilizaelsoftwareSimaPro.Esunaherramientacompletayflexiblequepermiterealizarestudiosdeanlisisdeciclodevidadeungrannmerodeproductos.Su interfazsimpleysusresultados intuitivosatravsderbolesdeprocesosfacilitansuinterpretacin.SimaProincorporalosprincipalesmtodosdeevaluacin,entreelloslosquesepuedenverenlaFigura33:

Figura33Mtodosdeevaluacin

Paraelpresenteestudioseutilizaranlossiguientesmtodoseindicadores:


46

MetodologaCML2001

LametodologadeCMLfueelaboradaporelInstitutodeCienciasMedioambientalesdelaUniversidad de Leiden en los Pases Bajos. Es lametodologams utilizada, que sueleconsiderarsecomolamscompletaytienefundamentalmentedatoseuropeos.Agrupalosresultadosencategorascomunes(comoelcambioclimtico)ogrupos(comolatoxicidadecolgica).

Deentretodaslasmetodologasseescogeestayaqueseaventajaporsusolidezcientfica,incorporamodelosmsavanzados,secentraenEuropae incorporaungrannmerodeindicadoresambientalesquesonindispensablespararealizarycomprenderelanlisis.

Indicadores

Alahoradeevaluarelproducto,elproceso,oservicio,sedebendeestudiarunaseriedeindicadores.Elestudiodeunsolo indicadornosueleaportarmucha informacin,aseshabitualescogerunconjuntoquealcancediversosatributos.

AgotamientodeRecursosAbiticos(ADPelements)

Seconsideranrecursosabiticosaquellosquerodeanalosseresvivosyquejuntoconellosformanelecosistema.Losrecursosabiticosson lapartede lanaturalezaque incluyentodos los recursos sin vidaquepueden serexplotadosporelhombreentreellos losrecursosenergticos.

El potencial de agotamiento abitico (ADP) esmedido en cantidad de antimonio (Sb)equivalenteporcantidadderecurso.

Acidificacin(AP)

Laacidificacinesel resultadode laemisindecontaminantesdecarctercido, talescomoSO2oNOxa laatmsfera.Estasemisionesproducendaosalecosistema.Algunosejemplosdeestassustanciasson:nitratos,sulfatos,etc.LaunidaddecaracterizacindeesteimpactoesKgdedixidodeazufre(SO2)equivalenteporKgdeemisin.


47

Eutrofizacin(EP)

Estacategoraserefierealimpactosobrelosecosistemasacuticoscomoresultadodelaacumulacin de nutrientes (materia orgnica y mineral). Este aumento incrementa elcrecimientodeplantasque,debidoasurespiracin,reducendrsticamentelosnivelesdeoxgeno.Lossedimentosprovenientesde lasaguas residualesdomsticase industrialesfavorecenlaeutrofizacin.Dadoquelosprincipalesnutrientesenlosmediosterrestresyacuticos son el nitrgeno y el fsforo, el potencial de una sustancia de generareutrofizacinsecalculaapartirdelacantidaddenitrgenoy/ofsforoqueestasustanciaaportaalmedioal seremitida.Enelanlisis, losefectos seexpresanen relacina losfosfatosdeformaqueelefectototalsobrelaeutrofizacinseexpresaenkgequivalentesdePO4.

Cambioclimticoa100aos(GWP100a)

Serefierealosdaosyenfermedadesproducidosenlaspersonascomoconsecuenciadelcambio climtico. Ejemplos de sustancias: CO2, cloroformo o butano. La perspectivatemporalutilizadaenestemtodopara lacategoradecambioclimticoesacienaosvistaaunquesepuederealizara20y500aosvistaparaotrosgases.

Este indicador se conoce tambin como LaHuelladeCarbono. Esta sedefine como lacantidaddeGasesdeEfectoInvernaderocausadosporunaactividadounaentidad,yaseanlasemisionesdelacombustindelosmotoresdelosvehculos,emisionesenlasindustriasoinclusolasemisionesenloshogaresodelosposiblesincendios.

LaunidadquedefineestacategorasonlosKgdedixidodecarbono(CO2)equivalentesporKgdeemisin.

DestruccindelacapadeOzono(ODP)

Ladestruccindelacapadeozonoserefierealareduccindelespesordelacapadeozonoestratosfricodebidoalaemisindesustanciasqumicasqueatacanydescomponenlasmolculasdeozono.stasproducendaosenlossereshumanosdebidoalincrementodelaexposicinalosrayosUV.AlgunosejemplosdeestassustanciassonlosCFCs.LaunidaddeclculoquedefineestcategorasonlosKgdeCFC11equivalentesporKgdeemisin.


48

PotencialdeToxicidad(TP)

Actualmentemuchosprocesos industrialesempleansustanciaspeligrosasotxicasparalaspersonasy/o losecosistemas.La toxicidaddeunasustanciadependerde lapropiasustancia, pero tambin de la va de administracin o exposicin, la dosis, forma deadministracin,durabilidad,etc.Esmuydifcilagrupartodoslosposiblesefectostxicosenun solo impacto.Generalmente, sedistingueentre toxicidadpara laspersonas (HTP) ytoxicidadparalosecosistemastantoacuticos(FAETPyMAETP)comoterrestres(TETP),yaquelasvasdeexposicinenunoyotrocasosonmuydiferentes.Laperspectivatemporalquesehaanalizadoparacadaunadeestastrescategorasdeimpactohasidode20aos.

UsodelSuelo

Laocupacindelterrenotieneunimpactoenladiversidaddeespecies.Ladiversidaddelasespeciesdependedeltipodeusodelterrenoydeltamaodelrea.Sehadesarrolladounaescalaexpresandoladiversidaddeespeciesporeltipodeusodesuelo.Estacategoradeimpactoeselresultadodelaconversindelterrenoparaotrousoyseexpresaenm2equivalentesdeterrenocultivableporao.

Oxidacinfotoqumica

La contaminacin fotoqumica se produce como consecuencia de la aparicin en laatmsfera de oxidantes, originados al reaccionar entre s los xidos de nitrgeno, loshidrocarburosyeloxgenoenpresenciadelaradiacinultravioletadelosrayosdelsol.Laformacindelosoxidantessevefavorecidaensituacionesestacionariasdealtaspresiones(anticiclones)asociadosaunafuerteinsolacinyvientosdbilesquedificultanladispersinde loscontaminantesprimarios.LaunidadqueseutilizaparacalcularestacategoradeimpactosonlosKgdeeteno(C2H2)equivalentesporKgdeemisin.

Otrosindicadoresambientalesanalizados

Reciclabilidad:

Segn la composicin del transformador, se puede estimar el porcentaje del total delmaterialquesepuedereciclarunavezllegadoasufindevida.


49

10.2.1. Resultadosobtenidos

Una vez introducidos los elementos del transformador (materiales, energas,transportes) se modelan los ensamblajes y las etapas del sistema en el programaSimaPro.Esterealizagrficamente lareddeprocesosyelclculode los indicadoresmscomunes,entreelloslahuelladecarbono(GWP100).

EnlaFigura34semuestranlosmaterialesintroducidosparamodelar:

Figura34MaterialesenSimaPro

SimaPro ofrece los resultados mediante grficos caracterizados y normalizados,adems ofrece tambin la posibilidad de realizar una red para cada indicador einterpretarlavisualmentemediante la influenciaenel flujodeprocesosapartirdelgrosordelflujo.Ascuantomsanchoelflujo,mayorimplicacin.

Porejemplo,enlaFigura35,semuestraelprocesoparaelciclodevidadelaHuelladecarbono. Tal y como se ha comentado, cuantoms ancho el grosor del flujo,msimplicacin.EnelcasodelaFigura35,elprocesovisiblesonlosqueinfluyenlosplsticos.Tambin aquellos procesos los cuales la distancia que recorren losmateriales sonmayores.

Alahoradeevaluarlosresultadoshayquetenerclaralaunidadfuncionalparapodercompararlosresultados.EnnuestrocasosedefinecomounidadfuncionalloskilosdematerialdeltransformadorformadoporeldespiecedelaTabla8:


50

Material Peso(g) Cantidad

Metales 885,5 62,85%Plsticos 283 20,09%Componenteselectrnicos 15 1,06%Cobre 100 7,10%Barnicesypinturas 0,5 0,04%Papelesycartones 125 8,87%

TOTAL 1409 100%Tabla8Composicingeneraldeltransformador

Figura35RedejemploHuelladeCarbonoenSimapro


51

10.2.1.1. ResultadosNormalizados

Acontinuacinsepresentalaevaluacintotaldelciclodevidadeltransformador,porcategoras de impacto de acuerdo con el mtodo CML 2001. SimaPro ofrece losresultadosnumricosenbasealasunidadesdecadaindicadoronormalizadosconlaintencindesercomparablesentreellos.

Lanormalizacinmuestraelgradodecontribucindelecadacategoradeimpactoparapoder comprender mejor la magnitud relativa de los datos obtenidos en lacaracterizacin. En la fase de normalizacin se dividen los resultados de lacaracterizacin por los factores de normalizacin de cada categora. A modo deejemplo, sien lacaracterizacin sehaobtenidounaemisinde30TdeCO2paraelcalentamiento global, la normalizacin determina la transcendencia de esta cifracomparndolaconunareferenciaenbasealosestudioscientficos.SeconocequelacantidadanualdeCO2emitidaaescalaglobalequivalea38*109TdeCO2.Estacifraserel factordenormalizacindeesta categora ypor lo tanto la constantepor laquedividir:30TdeCO2/38*109TdeCO2=89,47*1012.Elresultadoesunacifraadimensionalquerepresentaelordendemagnituddelimpactoambientaldelproductocomparadoconlacargaambientaltotaldeesacategora.

ComoresultadosseobtienenlosvaloresnormalizadosdelaTabla9:Indicador(Normalizado) Montajeyuso Reciclaje Reutilizacin

ABIOTICDEPLETION 2,03E10 1,13E11 7,74E12ACIDIFICATION 3,92E10 2,91E11 2,97E11EUTROPHICATION 2,87E11 8,11E13 1,20E12GLOBALWARMING100a 1,56E10 7,71E13 1,88E12OZONELAYERDEPLETION20a 3,75E12 4,44E13 2,10E13HUMANTOXICITY20a 4,48E11 1,13E12 2,42E12FRESHWATERAQUATICECOTOX.20a 2,91E10 1,14E11 2,08E11MARINEAQUATICECOTOX.20a 5,65E10 1,95E11 4,12E11TERRESTRIALECOTOXICITY20a 1,34E11 2,95E14 1,20E12LANDCOMPETITION 8,62E11 6,3376E16 1,83E13PHOTOCHEMICALOXIDATION 6,11E11 5,56E12 4,27E12

Tabla9ResultadosindicadoresACVofrecidosporSimaPro

Hayquetenerencuentaquelosresultadosseevalanenformadebalanceambiental.Lasetapasdemontajeyusotienenunaimplicacinpositiva,esdecir,podraasimilarsecomoquesaledelaTierra.Encambio,elreciclajeylosproductosreutilizadostienen


52

una implicacin negativa, significando que le ahorra o le devuelve a la Tierra esaimplicacin.

Grficamente,podemosverlosresultadosnormalizadosenlaFigura36paraelmontajeysuuso,enlaFigura37paraelreciclaje,yenlaFigura38lareutilizacin.

Figura36ResultadosindicadoresnormalizadosenelmontajeofrecidosporSimaPro

Figura37ResultadosindicadoresnormalizadosenelreciclajeofrecidosporSimaPro

0,00E+00

1,00E102,00E103,00E104,00E105,00E106,00E10

IndicadoresMontajeyusoNormalizado

3,50E113,00E112,50E112,00E111,50E111,00E115,00E120,00E+00

IndicadoresRecicladoNormalizado


53

Figura38ResultadosindicadoresnormalizadosenlareutilizacinofrecidosporSimaPro

De las figuras anteriores, junto con la Figura 39, observamos que la fabricacin deltransformadorproducealtosnivelesenelpotencialdetoxicidadmarina,acidificacin,toxicidaddelagua,agotamientoderecursosabiticosyelpotencialdeGWP.

Figura39Indicadoresnormalizados

4,50E114,00E113,50E113,00E112,50E112,00E111,50E111,00E115,00E120,00E+00

IndicadoresReutilizacinNormalizado

ABIOTICDEPLETION11,09%

ACIDIFICATION20,14%

EUTROPHICATION1,61%

GLOBALWARMING100a9,37%

OZONELAYERDEPLETION20a

0,19%

HUMANTOXICITY20a2,49%

FRESHWATERAQUATICECOTOX.20a

15,61%

MARINEAQUATICECOTOX.20a

30,47%

TERRESTRIALECOTOXICITY20a

0,74%LANDCOMPETITION

5,19%

PHOTO.OXIDATION3,10%

Categorasdeimpacto


54

LasprincipalescausasqueproducenelaltoniveldeEcotoxicidadMarinayEcotoxicidaddel agua dulce son los desechos industriales, los gases de escape emitidos en lascarreteras,lasaguasusadasylosdesperdicios,queseviertenenloscursosdeaguayterminanenlosocanos.

Lasemisionesa laatmsferaprovocadaspor la industriay los transportes,sonotrafuenterelevantedecontaminacinqueprovienedelatierra.Unavezemitidos,muchoscomponentesqumicos (cobre,nquel,mercurio, cadmio,plomo, zincy compuestosorgnicossintticos)permanecenenalairedurantesemanasomsysetrasladanatravsdelosvientosyrecaenenlosrosyocanos.

Las actividadesmarinas e hdricas, como la extraccin de combustibles fsiles, lostransportes(incluidoslosviajesdecrucero),lapescayelusoporlaindustriadelaguapararefrigerar,arrojangrandescantidadesdesustanciastxicasenelocano.

Laacidificacineseldepsitode los trescontaminantescidosms importantes,eldixido de azufre (SO2), los xidos de nitrgeno (NOx) y el amonaco (NH3) quegeneralmenteprocededeemisionesdebidasa la intervencindelhombre.Lamayorparte de las emisiones de SO2 y de NOx proceden de la quema de carbn ycombustibles,queseproduceprincipalmenteenlasindustrias.Provocagrandesdaosalasaguasdulces,losbosques,lossuelosylosecosistemas.Provocaladefoliacindelos rboles y los debilita; reduce las poblaciones de peces y la diversidad de otrosanimalesacuticosquehabitanenlagos,rosycursosdeagua.

DisminucinderecursosabiticossecaracterizaporreducirlasmateriasinertesdelaTierra.Principalmentelosprocesosqueconsumenrecursosabiticossonaquellosqueextraenmateriasprimas,comoporejemplolaextraccindecobre,dehierro,taladerboles

Elpotencialdecalentamientoglobalsedebeensumayoraa lasemisionesdegasesinvernaderos. Entre ellos el dixido de carbono proveniente de la combustin decombustiblesfsiles;elmetanoprovenientedelosvertederosydelosestircoles;losxidosnitrosos; losHFCsde losrefrigerantes;PFCsde los fundentesenprocesosdemetal;ylossulfuroshexafluoridosutilizadosencables.


55

10.2.1.2. ResultadosCaracterizados

Acontinuacinsepresentalaevaluacintotaldelciclodevidadeltransformador,porcategorasdeimpactodeacuerdoconelmtodoCML2001.Seexpondrndemaneramsprecisaloscincopotencialesmsrepresentativos.HuelladeCarbonoPotencialdeCalentamientoGlobal(GWP)

Latierraabsorbelaradiacinelectromagnticaquerecibedesdeelsolylaredistribuyeporlaatmosferaylosocanosyretornadaenformaderadiacindeinfrarrojotrmico.Parte de esta radiacin es absorbida por los gases existentes en la atmosferaprovocandoelcalentamientoprogresivodelplaneta.Estefenmenose ledenominaefectoinvernadero.Estosgasessonprincipalmenteelvapordeagua,CO2yotrosgasescomoCH4,N2OyCFCs.Laaccinhumanahaprovocadounincrementodelasemisionesdeestosgases,loquellevaopuedellevaraunsobrecalentamientodelplanetayporlotantoaunaalteracindesuscondiciones.Estacategoradeimpactoafectaralasreasdesaludhumana,ambientenaturalyambientemodificadoporelhombre.Elindicadorque sirveparaevaluarestosefectoseselpotencialde calentamientoglobal (GWP)creadoporelpanelIntergubernamentaldeCambioClimtico(IPCC).

A lahoradepensarensustitutivosparadiferentessustancias,sedebe relativizar laimportanciadelGWP.ElsustitutopuedetenerunGWPmayorperosernecesarioenmenor cantidad o permanecer activo en la atmsfera pormenos tiempo. En l secomparalacantidaddecaloratrapadoporunaciertamasadeungasencuestin,conlacantidaddecaloratrapadoporunamasasimilardedixidodecarbono.UnGWPsecalculasobreunintervalodetiempoespecfico,normalmentede20,100,500aosyseexpresacomounfactordedixidodecarbono(cuyoGWPestestandarizadoen1).Porejemplo,elGWPdelmetano,a20aos,esde72,quesignificaquesilamismamasademetanoydedixidodecarbonoseintroducenenlaatmsfera,elmetanoatrapa72vecesmsdecalor,queeldixidodecarbonodurantelosprximos20aos.

Elpotencialdecalentamientoatmosfricodependedelossiguientesfactores:

Laabsorcindelaradiacininfrarrojaporunadeterminadaespecie Laubicacindelespectrodeabsorcindelaslongitudesdeonda Lavidaenlaatmsfera,delasespecies


56

LasunidadesdeGWPemitidasseencuentranenTabla10ysemidenenKgequivalentesdeCO2.

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalGLOBALWARMING100a kgCO2eq 4,17E+01 1,92E+00 1,62E+00 38,19229395

Tabla10Resultadosindicadores:PotencialdeCalentamientoGlobal

Esimportanteidentificarqueprocesosoagentessonlosmsimplicadosenlahuelladecarbono para poder estudiarlos y poder evitarlos o minimizar el riesgo. Como seobservaenlaFigura40,losmayoresimplicadosenelciclodevida,sonlosprocesosdetransformacindeplsticos(inyeccin),todoslosprocesosdeextraccindematerias,lageneracindeelectricidadylostransportes.

Figura40Agentesconmsimplicacinenlahuelladecarbono

SinosfijamosenlaTabla11secorroboraquelosprocesosquemsinfluyenenaumentarlahuelladecarbonosonaquellosprocesosdondeseusangrandesenergasyaquellosdondeseextraenrecursosnaturales.


57

Proceso KgCO2Acum. KgCO2Proceso

Bobinado 3,1675807 3,16758066BobinadoAcabado 3,4854549 0,31787426Chapado 7,2782855 3,79283057Barnizado 7,3292852 0,05099969Ensamblado 10,265627 2,93634137Soldado 11,243145 0,97751812Ensamblado2 42,734627 31,4914821Transformador 43,865301 1,130674Tabla11Implicacindelosprocesossobrelahuelladecarbono

Hay que indicar tambin la aportacin del reciclaje, en este caso negativa porquedevuelvelasemisiones.EnlaFigura41,vemoselprocesodereciclaje,dondesereciclantodoslosaceros,elcobre,losplsticosylospapeles.Enestecaso,elflujoesmayorenelacerodebidoaqueeltransformadorestcompuestobsicamentedeaceroelctrico.

Figura41Implicacindelreciclajeenlahuelladecarbono


58

Otrosdelosescenariosatenerencuentaeseldelareutilizacindemateriales(Figura42).Enestecaso,elnicoelementodeltransformadorquepuedeserreutilizadoeselLED, ya que los dems componentes estn encastrados y debido al uso y a latemperaturaa laquealcanzael transformador, se rompenal realizareldespieceoaparecenenmalascondiciones.

Figura42Implicacindelareutilizacinenlahuelladecarbono

PotencialdeAcidificacin

La acidificacin consiste en la deposicin de cidos resultantes de la liberacin dexidosdenitrgenoysulfuroenlaatmosfera,enelsueloyenelagua,dondepuedevariarlaacidezdelmedio,cosaqueafectaraalaflorayfaunaquehabitaenl.Producedeforestaciny tambinpuedeafectara losmaterialesdeconstruccin.Afectapor


59

tanto a las cuatro reas de proteccin; salud humana, entorno natural, entornomodificadoporelhombreyrecursosnaturales.LasunidadesdeAPsemidenenKgequivalentesdeSO2.

ComoresultadosseobtienenlosvaloresnormalizadosdelaTabla12:Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalACIDIFICATION kgSO2eq 2,63E01 1,95E02 2,00E02 0,22393978

Tabla12Resultadosindicadores:PotencialdeAcidificacin

Figura43Agentesconmsimplicacinenlaacidificacin

En laFigura43vemoscomoelprocesodeextraccindecobreesunode losmayoresagentesqueproduceacidificacin.Suimplicacinesdebidoaqueenelproceso,existelacombustindelosmaterialesfsilesparaextraerloqueprovocanlalluviacida.

Proceso KgSO2Acum.KgSO2Proceso

Bobinado 0,1094712 0,10947118BobinadoAcabado 0,1126504 0,00317926Chapado 0,1256063 0,01295589


60

Barnizado 0,1259134 0,00030712Ensamblado 0,1539992 0,02808576Soldado 0,1621755 0,00817627Ensamblado2 0,277158 0,11498252Transformador 0,2836038 0,00644585

Tabla13Implicacindelosprocesossobrelaacidificacinambiental

Si nos fijamos en la Tabla 13, se corrobora que los procesos que ms influyen enaumentarestepotencialsonaquellosprocesosdondeusaelcobre(bobinado).

AgotamientodeRecursosAbiticos

La categora de Agotamiento de Recursos Abiticos considera todos los recursosnaturales(incluidoslosenergticos)quepuedenserconsideradoscomonovivos.Elagotamientocomprendeelusode los recursosabiticos tanto renovablescomonorenovables,ydependede las reservasexistentesyde las tasasdeextraccindeunrecursoenconcreto,ofreciendounaindicacindelagravedaddelagotamiento.

Elmtodoms utilizado como referencia es el desarrollado por el autor holandsGuine, en el cual, adems de tener en cuenta las reservas de cada uno de loselementos,tieneencuentalaratiodedisminucinoreduccindelrecursocalculadomedianteelfactoropotencialdeagotamientoabitico(ADP),medidoencantidaddeSbequivalenteporcantidadderecurso.

ComoresultadosseobtienenlosvaloresnormalizadosdelaTabla14:

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalABIOTICDEPLETION kgSbeq 3,47E01 1,93E02 1,32E02 0,31404208

Tabla14Resultadosindicadores:AgotamientodeRecursosAbiticos


61

Figura44Agentesconmsimplicacinenelagotamientoderecursos

Enestecaso,segnlaFigura44,lamayorimplicacinenelagotamientoderecursossecentratambinenelprocesogeneracindepapelreciclado,yenmenormedidaenlaextraccindemateriales.PodemoscorroborarlomediantelaTabla15:

Proceso KgSbAcum. KgSbProceso

Bobinado 0,1094712 0,10947118BobinadoAcabado 0,1126504 0,00317926Chapado 0,1256063 0,01295589Barnizado 0,1259134 0,00030712Ensamblado 0,1539992 0,02808576Soldado 0,1621755 0,00817627Ensamblado2 0,277158 0,11498252Transformador 0,2836038 0,00644585

Tabla15Implicacindelosprocesossobrelaacidificacinambiental

PotencialdeEutrofizacin

Laeutrofizacinseproducecuandolosnutrientes,nitrgenoyfsforoseacumulanenlos ecosistemas acuticos, su incremento puede representar un aumento de laproduccin de biomasa. Un aumento de las algas en los ecosistemas acuticosproducirunadisminucindelcontenidodeoxigenodebidoaque laproliferacinydescomposicindedichabiomasaconsumiroxgenomedidocomoDBO (DemandaBioqumicadeOxgeno). Este consumodeoxgenopuede conducir a alcanzarunas


62

condicionesqueprovocanlaliberacinCH4,H2SyNH3.Enltimotrminodesaparececualquiertipodevidaaerbica.Elprocesodeeutrofizacinaumentaenverano.Estacategora de impacto afectar a las reas de salud humana, ambiente natural yambientemodificadoporelhombre.LasunidadesdeEPsemidenenKgequivalentesdePO34.

ComoresultadosseobtienenlosvaloresnormalizadosdelaTabla16:Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalEUTROPHICATION kgPO4eq 1,44E02 4,08E04 6,03E04 0,01339718

Tabla16Resultadosindicadores:PotencialdeEutrofizacin

PotencialdeAgotamientodelOzonoEstratosfrico

Lacapadeozonoestpresenteenlaestratosferayactacomofiltroabsorbiendolaradiacinultravioleta.LadisminucindelacapadeozonoprovocaunincrementodelacantidadderadiacinUVBquellegaalasuperficiedelatierra.Dichasradiacionessoncausadeunaumentodealgunasenfermedadesenhumanos(cncerdepiel,supresinsistema inmunitario), afectan a laproduccin agrcola,degradacindematerialesplsticoseinterfierenenlosecosistemas.Afectaporlotantoalascuatrograndesreasdeproteccin (saludhumana,entornonatural,entornomodificadoporelhombreyrecursosnaturales).Lamayoradelosclorurosybromurosprocedentesdecompuestosfluoro carbonados, CFCs y otras fuentes, reaccionan en presencia de las nubesestratosferitaspolares(PSCs)emitiendoclorurosybromurosactivosquebajolaaccincatalizadoradelosrayosUV,provocanladescomposicindelozono.Elindicadorparamedirestosefectoseselpotencialdeagotamientodelozonoestratosfrico(ODP).Sedefinecomolarelacinentreladescomposicindelozonoenelestadodeequilibriodebidoa lasemisionesanuales (flujoenKg/ao)deuna cantidaddeuna sustanciaemitidaalaatmosferayladescomposicindelozonoenestadodeequilibriodebidoaunacantidadigualdeCFC11.LasunidadesODPsemidenenKgequivalentesdeCFC11.

ComoresultadosseobtienenlosvaloresnormalizadosdelaTabla17:


63

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalOZONELAYERDEPLETION20a kgCFC11eq 3,82E06 4,53E07 2,14E07 0,00000316

Tabla17Resultadosindicadores:PotencialdeAgotamientodelOzonoPotencialdeToxicidad

Enmuchosprocesos industrialesmodernosseutilizansustanciaspeligrosasotxicasparalaspersonasy/olosecosistemas.Latoxicidaddeunasustanciadependerdelapropiasustancia,perotambindelavadeadministracinoexposicin,ladosis,formadeadministracin,durabilidad,etc.Esmuydifcilagrupar todos losposiblesefectostxicos en un solo impacto. Generalmente, se distingue entre toxicidad para laspersonas(HTP)ytoxicidadparalosecosistemastantoacuticos(FAETPyMAETP)comoterrestres(TETP),yaquelasvasdeexposicinenunoyotrocasosonmuydiferentes.Esta categora de impacto afecta a las reas de salud humana, entorno natural yrecursosnaturales.Unadeterminadasustanciapuede incluso sermsdainaenunmediodiferentealdesuemisin.LasunidadesdetoxicidadparaHTP,FAETP,MAETP,TETPseexpresanenKgequivalentesde1,4diclorobenceno.

a. PotencialdeToxicidadHumana(Tabla18)

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalHUMANTOXICITY20a kg1,4DBeq 8,34E+00 2,10E01 4,49E01 7,67616133

Tabla18Resultadosindicadores:PotencialdeToxicidadHumana

b. PotencialdeEcoToxicidadalAgua(Tabla19)

EnlaFigura45sevequeunodelosmsimportantesagentesqueprovocantoxicidadalaguaeselprocesodeextrusindeacero.Esoesdebidomayoritariamenteaqueenestosprocesosseutilizanmezclasdeaguaconaceiteparaenfriar lasmquinasy lasherramientasdecorte.


64

Figura45Agentesconmsimplicacinenlatoxicidaddelagua

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalFRESHWATERAQUATICECOTOX.20a kg1,4DBeq 1,84E+00 7,22E02 1,32E01 1,63677691

Tabla19Resultadosindicadores:PotencialdeEcotoxicidadalAgua

c. PotencialdeEcoToxicidadalAguaMarina(Tabla20)

Latoxicidaddelaguamarinasedebeenpartealosprocesosdeextrusindelaceroyalacombustinen lascalderasde fabricacindeacerosdondeseutilizaelaguaparaenfriar.Tambindebeconsiderarselosresiduosquesedepositandelascombustiones,oresiduosgeneradosporlostransportesacuticos.


65

Figura46Agentesconmsimplicacinenlatoxicidaddelaguamarina

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalMARINEAQUATICECOTOX.20a kg1,4DBeq 1,55E+00 5,34E02 1,13E01 1,38298885

Tabla20Resultadosindicadores:PotencialdeEcotoxicidadalAguamarina

d. PotencialdeEcoToxicidadTerrestre(Tabla21)

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalTERRESTRIALECOTOXICITY20a kg1,4DBeq 2,00E03 4,42E06 1,79E04 0,00182897

Tabla21Resultadosindicadores:PotencialdeEcotoxicidadterrestre

UsoSuelo

Laocupacindelterrenotieneunimpactoenladiversidaddeespecies.Ladiversidadde las especies depende del tipo de uso del terreno y del tamao del rea. Sehadesarrolladounaescalaexpresando ladiversidaddeespeciesporel tipodeusodesuelo.Estacategoradeimpactoeselresultadodelaconversindelterrenoparaotrousoyseexpresaenm2equivalentesdeterrenocultivableporao.ComoresultadosseobtienenlosvaloresnormalizadosdelaTabla22:


66

Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalLANDCOMPETITION m2a 2,62E+00 1,93E05 5,56E03 2,61391852

Tabla22Resultadosindicadores:UsodeSuelo

OxidacinFotoqumica

Losxidosdenitrgeno(NOx)bajolainfluenciadelaradiacinsolar,reaccionanconloscompuestos orgnicos voltiles (COVs), para producir ozono troposfrico, estefenmeno tiene lugar principalmente durante los meses de verano. Adems lapresenciadeCOpuedeigualmentecontribuiralaformacindeozono.Lapresenciadeestoscompuestospuedeserperjudicialparalasaludhumanayecosistemas,pudiendotambinocasionardaoaloscultivos.

Las numerosas especies atmosfricas de COVs pueden variar ampliamente en sucontribucin a la formacin de fotooxidantes. El Potencial de Creacin de OzonoFotoqumico(POCPs)esusadocomofactordecaracterizacinparaevaluaryagregarlos resultados de inventarios para la categora de impacto de formacin defotoxidantes.

El factordecaracterizacinPOCP,esexpresadoenkgetilenoequivalenteporkgdesustanciaemitida.

ComoresultadosseobtienenlosvaloresnormalizadosdelaTabla23:Categorasdeimpacto Unidades Montaje Reciclaje Reutilizacin TotalPHOTO.OXIDATION kgC2H4 1,11E02 1,01E03 7,79E04 0,00934309

Tabla23Resultadosindicadores:OxidacinFotoqumicaLamayorade los responsablesde laoxidacin fotoqumica son aquellosdonde secombustionanhidrocarburos,enestecaso,separticipaenlaextraccindecobre,enlageneracindeelectricidadyenlatransformacindehierroenacero.


67

11. Ecodiseo

Lapreocupacinporelmedioambienteyel intersde las compaasen crearnuevosproductosms limpiosmotivaausar laherramientadelecodiseo.Eldiseosostenibleconsideraaccionesorientadasamejorarelproductoentodaslasetapasdesuciclodevidayasuvezsatisfacerlasnecesidadesdelproducto.

Elecodiseoplanteaelproblemade lasostenibilidaddesdeeldiseodelproducto.Estafaseestudiaunareduccindecostes,recursos,residuosdurantelafabricacinyseevalalosimpactosentodosuciclodevida.

Engeneral,alahoradeecodisearproductossetomanenconsideracindiversasfilosofas:

Ahorroenmateriales,energa,aguayrecursosengeneral Minimizacinderesiduosyemisionesexternas Fomentarelusodeenergasprocedentesdefuentesrenovables Reducirlavariedaddematerialesenunmismoproductoparafacilitarlaseparacin Aumentarelusodematerialesreciclablesorecuperados

Elecodiseotambintomaencuentaelrediseodeunproductoalcualpuedenaplicrseleestrategiasquepuedanmejorarloyhacerlomslimpio.

Porotraparte,estosproductos suelenestar ligadosa la innovacin,ydebidoaello,elecodiseopuedeproporcionarventajascompetitivas,estrategiasdemarketingambiental,diferenciacinentremarcas,valoraadido,reduccindecostesylareduccindeimpactosambientalesentodaslasetapasdelciclodevidadelproducto.

Enesteestudiosepresentarunposiblediseoparahacerdeltransformadorestudiadomsconcienciadoconelmedioambiente.


68

12. Rediseodeltransformador

Unodelosobjetivosdelpresenteestudioesrealizarunposiblerediseodeltransformadorteniendoencuentaquesufuncionalidadnodebeversemermadaenningnmomentoallargodesuvidayquesuproduccinestenfocadaa la reduccindelusodemateriasprimas,usodematerialesreciclablesymejoradeldiseofsicoparamejorarsumontajeysuposteriordesensamblado.

Parahacerposibleuntransformadorconmenosemisionesyefectosperjudicialesparaelmedio ambiente, se hace hincapi en las fases de fabricacin y montaje ya que esaproximableel90%detodoelciclodevida.

Pequeoscambioseneltransformadorpuedenafectarengranmedidaensuciclodevida,paraello,seincorporanposiblesmodificacionesparapoderevaluarsuimpactorespectoeltransformadorestndar.

Esencialmenteuntra

1. memoria pfc_hc transformador eléctrico

Documents