7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 1/30
Operaciones y Procesos
Industriales
Tema 23: Análisis de Ciclo de Vida
Cortesía: Ramzy Kahhat, Ph.D.
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 2/30
¿Qué es el ACV?
•
El ciclo de vida de una actividad – Consumir un producto implica…
• Extracción de recursos naturales, procesamiento de
materiales, transporte, distribución, consumo,
reuso/reciclaje, disposición. – Una foto holística (no solo de una fase) de todo el
sistema del producto
Procesamiento deMateriales
Manufactura Gestión deResiduos
Uso
ReusoReuso Remanufactura
ExtracciónMateria Prima
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 3/30
Ciclo de Vida de un Producto
Procesamiento deMateriales
Manufactura Gestión deResiduos
Uso
ReusoReuso Remanufactura
ExtracciónMateria Prima
Fuente: US Office of Technology Assessment, 1992. Elaboración Propia
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 4/30
Historia ACV
• 1969: Primer ACV conducido por Coca‐Cola para
contenedores de bebida (Hunt and Franklin, 1996) – Decisión para apoyar el cambio de botellas de vidrio a
plástico
• 1970s‐1980s: Motivado por preocupaciones deresiduos solidos, crisis energética, residuos peligrosos
• 1993: Society of Environmental Toxicology andChemistry (SETAC) publica: Guidelines for Life‐CycleAssessment: A “Code of Practice”
• 1997‐2000: ISO publica los estándares de ACV:
14040‐43• 2000: Motivado por Preocupaciones energéticas.
Emisiones GEI y Cambio climático
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 5/30
Historia ACV
1969Primer ACV conducido porCoca‐Cola para contenedores de
bebida (Hunt and Franklin, 1996)
1970s‐1980s
Motivado por preocupaciones deresiduos solidos, crisis energética,residuos peligrosos
1993Society of Environmental
Toxicology and Chemistry(SETAC) publica: Guidelinesfor Life‐Cycle Assessment: A“Code of Practice” 1997‐2000
ISO publica los estándaresde ACV: 14040‐43
2000Motivado porPreocupacionesenergéticas. Emisiones GEIy Cambio climático
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 6/30
Marco ACV
Objetivo y Alcance
Inventario de
Ciclo de Vida
(ICV o LCI)
Análisis de
Impacto de Ciclo
de Vida
(AICV o LCIA)
I n t e r p r e t a c
i ó n
•
¿Que va ser estudiado?•¿Que va ser incluido?
• Identificar los procesos
que comprenden el
ciclo de vida•Cuantificar materiales
y energía usados y sus
emisiones
•Traducir la cantidad de
materia y energía
usados y las emisiones
generadas a impactos
ambientales
Informes
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 7/30
Unidad Funcional
•
El ACV nace como una herramienta de análisisy comparación de productos
• Sin embargo, en un ACV el punto central no
es el producto en términos físicos, sino el
servicio o función que éste ejerce
• Para poder comparar diferentes productos o
sistemas debemos identificar su función y
poder cuantificarla
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 8/30
Ejemplo
•
Aplicación de Pintura
Unidad Funcional: Superficie protegida por 10 años
pe.clasificados.com
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 9/30
Ejemplo
•
Alimentación
Unidad Funcional: El Almuerzo porque pasaron sus
curso
pe.clasificados.com
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 10/30
La Unidad Funcional
• La unidad funcional es el elemento clave del ACV
y ha de ser definido claramente
• Es la medida de la función del sistema estudiado
y da una referencia de cuáles son las entradas y
salidas relacionadas
• Esto permite la comparación de dos sistemas
diferentes La definición de la unidad funcional
puede ser difícil• Ha de ser precisa y suficientemente comparable
para ser utilizada como referencia
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 11/30
Ejemplo
•
Secadora de manos vs. Papel toalla
Unidad Funcional: Par de manos a ser secadas
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 12/30
Ejemplo
• Metro de Lima vs. Metropolitano
www.aspec.org.pe www.serperuano.com
Unidad Funcional: Pasajeros transportados por km
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 13/30
Inventario de Ciclo de Vida
Proceso Proceso
Proceso Proceso
Proceso Proceso
Proceso
Proceso
Proceso
Proceso
Proceso
Proceso
Proceso Proceso Proceso
Proceso
Proceso
Subsistema 1
Subsistema 2
ProcesoProceso
• Basado en Procesos
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 14/30
Análisis Impacto Ciclo de Vida
• Inventario ≠ Impacto
– Inventario• Emisiones, residuos, energía usada
• Esta es la fuente para el impacto
• Consecuencias ambientales – ¿Cómo el ambiente cambiara por lo incluido en el
inventario)
– Esto es el punto medio
• Impacto – Daño al ambiente
• Emisiones de plomo a efectos en la salud• GEI a calentamiento global
• Impacto es el punto final
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 15/30
Punto Medio y Final
Resultados
Inventario
Toxicidad a las personas
Accidentes
Formación oxidantes
fotoquímicos
Destrucción capa de
ozono
Cambio climático
Acidificación
Eutrofización
Impactos en el uso del
suelo
Depredación de
recursos abióticos
Depredación de
recursos biológicos
Salud Humana
Ambiente natural biótico
y abiótico
Recursos natural biótico
y abiótico
Ambiente creado por el
hombre biótico y abiótico
Consecuencias ambientales(Midpoint)
Daños al ambiente(Endpoint)
Ecotoxicidad
Jolliet et al, 2005
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 16/30
Punto Medio y Final
Resultados
Inventario
Toxicidad a las personas
Accidentes
Formación oxidantes
fotoquímicos
Destrucción capa de
ozono
Cambio climático
Acidificación
Eutrofización
Impactos en el uso del
suelo
Depredación de
recursos abióticos
Depredación de
recursos biológicos
Salud Humana
Ambiente natural bióticoy abiótico
Recursos natural biótico
y abiótico
Ambiente creado por el
hombre biótico y abiótico
Consecuencias ambientales(Midpoint)
Daños al ambiente(Endpoint)
Ecotoxicidad
Jolliet et al, 2005
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 17/30
Ruta del Impacto
• Las rutas del impacto son procesos
ambientales vinculados, que expresan una
cadena causal de efectos subsecuentes
originados por las emisiones
Emisiones
SO2Lluvia ácida
Lago
acifidicado
Peces
muertos
Pérdida
biodiversidad
Emisiones
CFC
Destrucción
ozono
troposférico
Destrucción
ozono
estratosférico
Exposición
UVB
Salud
Humana
Fuente PuntoMedio
Punto Final
Aumento del eficacia de la comunicación de los resultados (por lo general)
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 18/30
Pasos para el Análisis de Impacto
• Clasificación: Designar los ítems del inventario con
categorías de impacto de acuerdo a su efecto potencial – ¿Qué ítem del inventario contribuye a la categoría de
impacto?
• Caracterización: Cuantificación de las contribuciones acada categoría de impacto – ¿Cuánto contribuirá el ítem del inventario a la categoría
de impacto?
• Normalización: Expresar el impacto relativo a unasituación referencial –
¿Qué tan grande es el impacto comparado con lareferencia?
• Ponderación: Asignar pesos a los diferentes impactos – ¿Qué tan importante es cada impacto comparado con
otros?
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 19/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
¿Que necesitó el protestante?
•
Cartón• Pinturas
• Combustible (transporte)
• Electricidad (lavadora ysecadora para la ropa)
Desde una perspectiva de ACV,se generó:
• CO2
• …
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 20/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
• Mostrar a la clase los impactos ambientales
en el ciclo de vida producidos por la protesta
de Greenpeace
Objetivo:
Puntos a tener en consideración:
• Intención del uso de resultados
• Partes interesadas• Audiencia
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 21/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
• Transporte, materiales (cartón y pintura), lavado y
secado
•CO2, CH4, NO2, SO2
• Cambio climático, acidificación, formación de
• oxidantes fotoquímicos
Alcance:
Puntos a tener en consideración:• Tiempo (ahora, en el futuro?)
• Espacial (dónde?)
• Procesos cubiertos (Cuna a la tumba,
Vs. Cuna a la puerta
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 22/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
Inventario Ciclo de Vida
20
2 21
0
5
10
15
20
25
CO2 CH4 NO2 SO2
E m i s i o n e s ,
k g
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 23/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
Clasificación:
Inventario
20 kg CO2
4 kg CH4
2 kg NO2
1 kg SO2
Categoría de Impacto
Cambio climático
Formación oxidantes fotoquímicos
Acidificación
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 24/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
Indicadores de categoría:
• Cambio climático: Potencial de calentamiento globalen un horizonte de 100 años (GWP
100) en kg
equivalentes de CO2
• Formación de oxidantes fotoquímicos: Potencial decreación de oxidantes fotoquímicos (POCP) en kg de
etileno (C2H4)equivalentes• Acidificación: Potencial de acidificación (AP) en kg
de SO2 equivalente
Clasificación:
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 25/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
ContaminanteEmisiones
(kg)
GWP100(kg CO2 eq/kg emisión)
POCP(kg C2H4 eq/kg emisión)
AP(kg SO2 eq/kg emisión)
CO2 20 1
CH4 2 21 0.006
NO2 2 0.028 0.7
SO2 1 1.0
Resultado 62 0.068 2.4
Clasificación:
Nota:
Son necesarios varios modelos de caracterización para cuantificar los impactos
ambientales sobre la base de los resultados del análisis de inventario
Varios modelos de caracterización
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 26/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
Indicadores de categoría:
• Relativo a una referencia
•
Simplificar la comunicación
Normalización:
Inventario
20 kg CO2
4 kg CH4
2 kg NO2
1 kg SO2
Resultados del Indicador del Impacto
62 kg CO2 eq
0.068 kg C2H4 eq
2.4 kg SO2 eq
Índice Normalización
10%
20%
70%
Se asumen los siguientes valoresde referencia (hogar promedio en
los EEUU):
n1= 620 kg CO2 eq
n2= 0.34 kg C2H4 eq
n3= 3.4 kg SO2 eq
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 27/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
Inventario deCiclo de Vida
Evaluación delImpacto del Ciclo
de Vida
20
2 21
0
5
10
15
20
25
CO2 CH4 NO2 SO2
E m i s i o n e s ,
k g
Emisiones
62
0.068
2.4
0.01
0.1
1
10
100
CO2 eq C2H4 eq SO2 eq
k g
Indicador Resultados
10%
20%
71%
0%
20%
40%
60%
80%
CO2 eq C2H4 eq SO2 eq
%
r e s p e c t o h o g a r p
r o m . E E U U
Resultados Normalizados
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 28/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
• ¿Qué impactos son los más importantes para las parte
interesadas?
• Los valores de ponderación son determinados socialmente.
Por Ejemplo, mediante paneles de expertos
Ponderación:
Factores de ponderación:
- Cambio climático (CO2): 50%
- Oxidación fotoquímica (C2H4): 20%
- Acidificación (SO2): 30%
= 0.1 0.2 0.7
0.5
0.2
0.3
= 0.3
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 29/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
• Análisis de Inventario
– 20 kg CO2
– 2 kg CH4
– 2 kg NO2
– 1 kg SO2
• Evaluación del Inventario
– Cambio climático: 10%
– Formación de oxidantes
fotoquímicos: 20%
– Acidificación: 70%
20
2 21
0
5
10
15
20
25
CO2 CH4 NO2 SO2
E m i s
i o n e s ,
k g
Emisiones
10%
20%
71%
0%
20%
40%
60%
80%
CO2 eq C2H4 eq SO2 eq
%
r e s p e c t o h o g a r p r o m . E E U U
Resultados Normalizados
7/23/2019 IN6004 - Tema 23 - Análisis de Ciclo de Vida de Producto V00
http://slidepdf.com/reader/full/in6004-tema-23-analisis-de-ciclo-de-vida-de-producto-v00 30/30
Ejemplo – Protesta de Greenpeace
• Puntaje: 0.3 (para las partes de interés)
• Posibles mejoras (puntaje: 0.3 0.1)
– Usar el bus, no manejar – Usar plástico, no cartón
– Colgar tu ropa al aire libre para secarla
•
Conclusión: – La protesta de Greenpeace podría ser más
respetuosa del medio ambiente
Resultados