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“Metodología de evaluación del impacto del ciclo de vida para la minería: anticipando el futuro”.

INFORME FINAL

Proyecto CIMM-LCA 07/04

Preparado por: Claudia Peña U. Ingrid Rozas V.

Diciembre 2004

Ministerio de Minería 1

INDICE

1.- Introducción .................................................................................................................................2 2.- Metodología de Análisis de Ciclo de Vida....................................................................................3 3.- Revisión y Clasificación de Proyectos .......................................................................................10

3.1.- Proyectos Internacionales ...................................................................................................10 3.2.- Proyectos Nacionales..........................................................................................................12

4.- Información relacionada con la minería del cobre en Chile .......................................................17 4.1.- Información general.............................................................................................................18 4.2.- Producción y consumo de cobre en Chile, su relación con la disminución de recursos. ....20 4.3.- Uso de Energía en la minería en Chile................................................................................23 4.4.- Uso de agua ........................................................................................................................24 4.5.- Características de las regiones donde se desarrolla la actividad minera............................26

5.- Documento de Posición .............................................................................................................27 6.- Conclusiones .............................................................................................................................28 7.- Referencias................................................................................................................................29 Anexo:Position Paper.......................................................................................................................30


1.- INTRODUCCIÓN Este documento corresponde al informe final del proyecto “Metodología de evaluación del impacto de ciclo de vida para la minería: anticipando el futuro”, el cual fue desarrollado por el Centro de Investigación Minero y Metalúrgico, CIMM, para el Ministerio de Minería. El objetivo general del proyecto fue “Integrar todo el conocimiento actual existente en términos del análisis del ciclo vital en cada área técnica que involucra la producción minera y metalúrgica del cobre”. Los objetivos específicos fueron los siguientes: Revisar el desarrollo histórico de los proyectos concluidos y de aquellos aun en desarrollo,

sobre producción minera y metalúrgica, producción de energía por hidroeléctricas y termo eléctricas, todo de acuerdo con la metodología del análisis de ciclo de vida y de Sustentabilidad.

Colectar datos disponibles como línea base para posteriores estudios. Se puede señalar que se cumplió con los objetivos planteados, cuyos resultados permitieron dar cuenta del estado del arte de la aplicación de la metodología de análisis de ciclo de vida, particularmente en nuestro país. Esta metodología, que está siendo cada vez más importante a nivel mundial como herramienta de soporte al desarrollo sustentable de muchas empresas y, más aún, de países en desarrollo y vías de desarrollo, no ha logrado introducirse en Chile con la fuerza y respaldo de países como Japón o algunos países de Europa. Existen iniciativas aisladas o muy puntuales en las cuales no convergen todos los actores relacionados con la industria minera en el país. Se entrega, además, los resultados de antecedentes básicos relacionados con la industria minera en Chile y que deben ser considerados en cualquier estudio o proyecto que involucre la metodología de ciclo de vida. Como por ejemplo, la disminución de recursos que para un país productor como el nuestro se torna en una categoría de impacto de mucha importancia, no así a nivel mundial, donde no se quiere dar una discusión más profunda al tema debido a que los metales son prácticamente infinitamente reciclables, especialmente el cobre, y se mantienen en la tecnosfera, por lo tanto se está hablando de disipación de recursos y no disminución cuando se está en el contexto de los metales. Uno de los resultados más significativos del proyecto corresponde al “documento de posición” (position paper) en el cual se entrega una visión estratégica y futura de la sustentabilidad en el área minero y metalúrgica del país, basándose en una perspectiva holística del análisis de ciclo de vida (Life Cycle Assessment) que apunta a dar soporte al desarrollo sustentable en el mundo.


2.- METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA El LCA (análisis de ciclo de vida – Life Cycle Assessment), iniciado formalmente en 1990 por la “Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC)” se está transformando en uno de los métodos más reconocidos y aceptados internacionalmente para la evaluación y planificación ambiental. Es la herramienta técnica que sustenta el “pensamiento de ciclo de vida” (Life Cycle Thinking); el cual implica que cada uno tiene responsabilidad y un rol que jugar a través de toda la cadena de ciclo de vida de un producto, desde la cuna a la tumba, tomando en cuenta todos los efectos externos relevantes. Desde la extracción de la materia prima, refinería, manufactura, uso o consumo hasta su re-uso, reciclo o disposición, los individuos deben conocer los impactos que sus productos tienen en el medioambiente y tratar de reducirlos lo más posible. Los impactos de todas las etapas del ciclo de vida se deben considerar al momento de tomar decisiones sobre los patrones de producción y consumo, políticas y estrategias de gestión. El LCA se define1 como “un proceso para evaluar la carga ambiental asociada con un sistema de producción o actividad al identificar y describir cuantitativamente el uso de energía y materiales y la liberación de residuos al medio ambiente, y para evaluar el impacto de aquel uso de energía y materiales y de los residuos liberados al ambiente. La evaluación considera el ciclo de vida completo del producto o actividad, que incluye extracción y procesamiento de materias primas, manufactura, distribución, uso, re-uso, mantención, reciclaje y disposición final; y todo el transporte involucrado. El LCA está orientado a la determinación de los impactos ambientales del sistema bajo estudio en las áreas de los sistemas ecológicos, la salud humana y la disminución de recursos. No está dirigido a determinar efectos económicos o sociales”. En la definición de la SETAC se incluye además la identificación y evaluación de oportunidades para el mejoramiento ambiental. Esta metodología ha sido estandarizada (aún en continuo estudio y mejoramiento) en la Serie de Normas ISO 14.000, específicamente las normas ISO14040 a ISO14043 e ISO14047 a ISO14049. Además, ha llegado a ser la base de futuros proyectos de “eco-etiquetado ambiental” (ISO14025: Eco-etiquetado Tipo III), lo que podría llegar a constituir una barrera en el comercio internacional a productos nacionales si estos no demuestran que se producen en concordancia con el medio ambiente. Según la definición de la Norma ISO, el LCA es una técnica para evaluar los aspectos ambientales y los principales impactos asociados con un producto, al:

• “Compilar un inventario de entradas y salidas relevantes al sistema,

• Evaluar los impactos ambientales potenciales asociados con aquellas entradas y salidas,

• Interpretar los resultados de las fases de inventario e impacto en relación a los objetivos del estudio.

El LCA estudia los aspectos ambientales y los impactos potenciales a través de la vida del producto (es decir, de la cuna a la tumba) desde la adquisición de materia prima a la producción,

1 La definición inicial para LCA fue dada por SETAC, en 1993, pero la que se entrega en este documento es una modificación a la anterior realizada por el Concilio de países nórdicos de Europa para la preparación de una guía de LCA de los países nórdicos, en 1995.


uso y disposición. Las consideraciones generales necesarias para las categorías de impactos ambientales incluye uso del recurso, salud humana y consecuencias ecológicas.” La estructura metodológica recomendada para el desarrollo del LCA comprende las siguientes cuatro etapas, las cuales no son una simple secuencia sino que están en continua interacción, lo que puede elevar el nivel de detalle o permitir cambios en la primera etapa una vez concluida la última (ver Figura 4): • Definición de objetivos y alcance: es una parte integral y crítica de la estructura técnica del LCA

debido a su gran influencia en los resultados. Las decisiones y definiciones mínimas de esta etapa serían: el propósito y la aplicación que se pretende, la unidad funcional del sistema estudiado, los límites del sistema aplicado, la necesidad de calidad de datos, la validación o procesos de revisión críticos necesarios y el nivel de detalle requerido.

• Análisis de inventario: (LCI, life cycle inventory) es una descripción cuantitativa de todos los

flujos de material y energía a través del límite del sistema y dentro de él. Es aplicado a cualquier actividad que involucre el uso directo o indirecto de energía o materiales. En la Figura 1 se divide el LCI en entradas y salidas de material, así como la liberación al ambiente de residuos. Todos estos valores deben ser relacionados con la unidad funcional elegida.

Figura 1: Inventario de Ciclo de Vida (LCI)

• Evaluación de impactos (LCIA, life cycle impact assessment): Sin la evaluación de impactos es

difícil entender la relevancia ambiental de las entradas y salidas del sistema o los beneficios alcanzados en el mejoramiento del mismo. Los efectos del uso de recursos y las emisiones generadas son agrupadas y cuantificadas en un limitado número de categorías de impacto, las cuales posteriormente pueden ser sopesadas de acuerdo a su importancia.

Límite del sistema

Adquisición de materia prima

Manufactura, procesamiento y formulación

Distribución y Transporte

Uso, reuso, mantención

Reciclaje

Manejo de residuos

ENTRADAS SALIDAS

Energía

Materias primas

Productos

Efluentes líquidos

Emisiones atmosféricas

Residuos Sólidos

Otra liberación ambiental


El LCIA asigna los resultados del Inventario de Ciclo de Vida (LCI) a categorías de impacto, vía su caracterización. Esto significa la agrupación de acuerdo a factores adecuados de los diferentes tipos de substancias u otras intervenciones en un número determinado de resultados ambientales o “categorías de impacto”, como por ejemplo disminución de recursos, cambio climático, acidificación o toxicidad humana. Posteriormente, para cada categoría de impacto se selecciona y determina un indicador de la categoría. Estos resultados entregan información del impacto ambiental debido al uso de recursos y las emisiones asociadas con el sistema productivo. El marco general del LCIA está compuesto por elementos mandatorios que convierten los resultados del LCI a resultados de indicadores por categoría de impacto. Además, hay elementos opcionales tal como se muestra en la Figura 2. Los elementos mandatorios del LCIA son los siguientes: Selección de categorías de impacto, indicadores de categorías y modelos. Asignación de los resultados del Inventario (LCI) a las categorías de impacto (Clasificación).

Esto es, los resultados de la tabla de inventario son agrupados en un número de categorías de impacto.

Cálculo de indicadores de categorías (Caracterización). Análisis y estimación de la magnitud de los impactos en sistemas ecológicos, salud humana o disminución de recursos para cada una de las categorías de impacto.

Hay elementos opcionales e información que puede ser usada dependiendo del objetivo y alcance del estudio de LCA: Cálculo de la magnitud del indicador de categorías relativo a un valor (o valores) de

referencia (Normalización). Agrupación, clasificación y posible ranking de los indicadores. Peso, tendiente a priorizar y posiblemente a agregar resultados de indicadores a través de

las categorías de impacto. Es una comparación cuantitativa de la seriedad de los diferentes impactos potenciales de los sistemas productivos, en general con la intención de obtener un indicador único de comportamiento ambiental.

Análisis de calidad de datos. El uso de modelos es necesario para la obtención de los factores de caracterización. La aplicabilidad de estos factores depende de la exactitud, validez y características de los modelos utilizados. Para muchos estudios de LCA no se necesitan los modelos dado que existen las categorías de impacto, indicadores y factores de caracterización en fuentes de información disponibles. Los modelos reflejan la causa-efecto (mecanismo ambiental) de una categoría de impacto al describir la relación entre los resultados del inventario (LCI), indicadores y, si es posible, categorías de punto final (endpoint categories); es decir, los receptores que son dañados. La relación de las categorías de punto final, como elementos físicos, a un valor social detrás de ellas ha sido contemplada en el concepto de Áreas de Protección, la cual es definida como una clase de Categoría de Punto Final (Endpoint Cateogory). En la norma ISO 14042 se contemplan 3 de estas clases de categorías: salud humana, recursos naturales y medio ambiente natural.


Figura 2: Elementos Mandatorios y Opcionales de acuerdo a la norma ISO 14042 (Fuente: UNEP-DTIE, 2003)

De acuerdo a lo señalado en el reporte de Naciones Unidas (UNEP-DTIE,2003) los términos de categorías de punto medio, “midpoint”, y categorías de punto final, “endpoint”, no están claramente definidos, pero se puede considerar que los “midpoints” son puntos en la cadena causa-efecto (mecanismo ambiental), entre los resultados del Inventario de Ciclo de vida y las categorías de los puntos finales. Los midpoints permiten calcular, de una forma relativa, el impacto ambiental provocado por cualquier “resultado” definido en el Inventario de ciclo de vida. En cambio, los endpoints son aquellos elementos de un mecanismo ambiental que por si mismos tienen un valor para la sociedad; como por ejemplo, los bosques y los arrecifes de coral; en contraste a las concentraciones ambientales de substancias peligrosas (midpoints). En la Figura 3, se presenta un esquema general definido en el programa de Naciones Unidas y la SETAC sobre LCA (UNEP/SETAC Life Cycle Initiative), donde se relacionan los resultados del Inventario de Ciclo de Vida con las categorías de punto final (categorías de daño), a través de las categorías de punto medio, (Jolliet O. et all, 2003). Las flechas significan que un mecanismo ambiental (o camino de impacto) es conocido o se supone que existe entre dos elementos correspondientes. Por otro lado, las fechas punteadas significan que existe incertidumbre de acuerdo a los análisis preliminares.

Elementos Mandatorios

Selección de Categorías de impacto, indicador de categorías y modelos

Asignación de los resultados del LCI (Clasificación)

Cálculo de indicadores de categorías (Caracterización)

Resultados de Indicadores por Categoría (Perfil del LCIA)

Elementos Opcionales

Cálculo de la magnitud de los indicadores de categorías relativo a un valor de referencia (Normalización)

Agrupación Peso

Análisis de calidad de datos


Figura 3: Estructura general del LCIA (Jolliet O. et all, 2003)

• Interpretación: es un procedimiento sistemático para identificar, calificar, chequear y evaluar la

información concluida en el análisis de inventario y en la evaluación de impactos de un sistema. También consiste en un proceso de comunicación para dar credibilidad a los resultados de las fases técnicas del LCA en una forma en que sea útil y comprensivo para la toma de decisiones.


Figura 4: Fases de un LCA

Por otro lado, se han creado diversos programas computacionales para la aplicación del LCA. Esto se debe a la gran cantidad de datos que deben ser procesados y almacenados. Algunos de estos programas abarcan todo el LCA: inventario, evaluación de impactos y algunos aspectos de interpretación; en cambio otros programas sólo se preocupan de lo que es inventario. A la fecha se puede mencionar 3 programas computacionales que han sido utilizado ampliamente a nivel internacional; SIMAPRO, desarrollado por la empresa holandesa Pre Consultant; GABI, desarrollado por la empresa alemana PE Europe GmbH en conjunto con la Universidad de Stuttgart de Alemania y UMBERTO, desarrollado por la empresa alemana ifu Hamburg GmbH. En el año 2002 se dio inicio a una iniciativa mundial sobre el LCA, la que fue impulsada por el Programa Ambiental de las Naciones Unidas junto con la SETAC la cual reúne a toda la comunidad científica y académica mundial, integrando además al sector privado dado que es el principal grupo afectado (en el sentido de futuras regulaciones así como también en el uso de esta herramienta para planificación estratégica) en el desarrollo de esta metodología. La iniciativa se ha denominado UNEP/SETAC Life Cycle Initiative (LCInitiative), que en una primera etapa cubrió el trabajo en tres ámbitos de acción: LCI (Life Cycle Inventory – inventario de ciclo de vida) LCIA (Life Cycle Impact Assessment – evaluación de impactos de ciclo de vida) LCM (Life Cycle Management – gestión de ciclo de vida), que no es parte de la metodología de

LCA en si (que es una herramienta técnica) si no que es una herramienta de gestión que da el marco de todo el “pensamiento de ciclo de vida” (Life Cycle Thinking – LCT).

Definición de objetivos y alcances

Análisis de Inventario

Evaluación de impactos

Interpretación

Aplicación directa: • Desarrollo y mejora de

productos. • Planificación estratégica. • Realización de políticas

públicas. • Marketing. • Otros.

Otros aspectos: • Técnicos • Económicos • Mercados • Social, etc.


De esta primera etapa de trabajo se generaron 3 informes, los cuales incluyen el futuro plan de trabajo en los distintos ámbitos, lo que se está ejecutando actualmente. Para mayor información sobre esta iniciativa se puede consultar su página web: http://www.uneptie.org/pc/sustain/lcinitiative/background.htm#top El LCA ha probado ser una valiosa herramienta para documentar y analizar consideraciones ambientales de productos y servicios que necesitan ser parte de la toma de decisiones hacia la sustentabilidad.


3.- REVISIÓN Y CLASIFICACIÓN DE PROYECTOS Uno de los objetivos relevantes a cumplir en este proyecto fue la identificación y clasificación de estudios relacionados con la minería, procesamiento de minerales y/o refinación de metales que hayan utilizado la metodología del LCA, para diversos fines. La información recopilada se clasificó de acuerdo a los siguientes criterios: tipo de LCA: - Cradle to gate (mineral a cátodo) - Cradle to grave (ciclo completo: extracción, producción, uso, disposición final) - Stream lined (comprende una sección del ciclo de vida del producto)

Elementos del LCA desarrollados o aplicados: - LCI - LCIA

Aplicaciones a la sustentabilidad de los productos, reingeniería de procesos, mejoras a la gestión, como medio de integración de otras herramientas de evaluación ambiental: - LCM (gestión de ciclo de vida, Life Cycle Management) - I/O LCA (Análisis de Ciclo de Vida de Entrada/Salida, Imput/Output) - LCC (Costos de Ciclo de Vida, Life Cycle Costing)

Desarrollo - Conceptual: desarrollo de metodología y/o inventarios - Aplicaciones: directas o adaptaciones de metodologías y bases de dato, normalmente

hechas utilizando una plataforma comercial como TEAM, SIMAPRO, GABI, UMBERTO, etc.

3.1.- Proyectos Internacionales A nivel internacional se ha trabajado fuertemente en el desarrollo, mejoramiento y aplicación de esta metodología, la cual ha sido aplicada a distintos sectores económicos. Utilizando la red de contactos de la UNEP/SETAC LCInitiative y de la SETAC europea y norteamericana, se pudo acceder a información sobre proyectos en curso y a algunos listados de publicaciones hechas en revistas especializadas. En la Tabla 1 se resumen los proyectos identificados y revisados que tienen relación con el sector minero y metalúrgico. Como se puede notar, existe una amplia gama de proyectos que abarcan distintos tipos de etapas del LCA.

Tabla 1: Proyectos Internacionales aplicados al LCA

ID Proyecto Autores/Organización Clasificación 1 Life Cycle Inventories in Peruvian

gold mining industries - Basis for Cleaner Production Indicators

Sonia Valdivia, Pontificia Universidad Católica del Perú

Base de dato para LCI (inventario)

2 Mineral resources depletion and its impact on the generation of solid wastes and power consumption

Jacques Wiertz (U. de Chile), Claudia Peña (CIMM), Ingrid Rozas (U. Chile)

Enfocado a LCIA, categoría de impacto (daño)


ID Proyecto Autores/Organización Clasificación 3 Using life cycle assessment to

generate business value at Kennecott Utah Copper

W Adams Rio, Tinto Salt Lake City, Utah USA; M Shoop, Kennecott Utah Copper Corporation Salt Lake City, Utah USA; A Russell, Five Winds International Valencia, CA USA; J Fava, Five Winds International Valencia, CA USA

LCM: LCA Genérico. Utiliza la aproximación I/O, considerando flujos másicos y energéticos, económicamente importantes. Utiliza LCA para fines de gestión industrial.

4 Comparative Life Cycle Assessment for metal coating processes

Buchgeister, Forschungszentrum Karlsruhe;Th. Schattauer,Balzers AG; J. Wijngaard

Utiliza la metodología LCA para comparar producciones: LCA en diseño.

5 A case study on lead recycling from automotive batteries in Brazil

Heloisa V. de Medina, Centro de Tecnología Mineral - CETEM

Sustentabilidad: se aplica la metodología LCA para evaluar escenarios técnicos y económicos, en el marco del diseño para reciclaje (DFR) y en la disminución del riesgo asociado al final de la vida útil de los productos (EPL), que es especialmente relevante para los componentes de automóviles.

6 When is the production and use of iron and steel environmentally sustainable?

Kennecott Utah Copper Corporation Salt Lake City, Utah USA2

It will provide good support to the discussion on sustainable resource management

7 Life Cycle Assessment for Copper - development of industry's best available data

L. Tikana, A Klassert Deutsches Kupferinstitut e.V. Duesseldorf, Northrhine Westfalia Germany2

Desarrollaron una de las bases de datos para cobre mejor documentada hasta ahora, con información a niveles regionales y locales.

8 Material Flow Accounting and Analysis for Metals in Japan

Shinsuke Murakami, Tsuyoshi Adachi, Gento Mogi. Universidad de The University of Tokyo

LCA para 20 metales con datos publicados y modelos I/O aplicando la metodología MFA.

9 LCI of metal products in the GaBi database - introduction of a recycling potential

Universidad de Stutgart Desarrollo de bases de dato para LCI

10 IO MFA Analysis of the Relationship between Cadmium Recycling and Zinc Production

T. Hawkins, H. Matthews, Carnegie Mellon University Pittsburg, Carnegie Mellon University Pittsburgh, PA USA

I/O MFA aplicado en la evaluación de escenarios de operación, para evaluar el riesgo de producción secundaria de cadmio, adicional al producido como subproducto de la producción de Zinc. Se hacen análisis de sensibilidad respecto al aumento en el reciclaje de Zn.

11 Identifying Dominant Impacts in Global Copper Production using Life Cycle Impact Assessment

Mischa Classen, EMPA Suiza LCA completo genérico completo "craddle to gate" de la producción de cobre, usando datos publicados. Se usó la metodología Ecoindicator 99 para la evaluación de impactos.


ID Proyecto Autores/Organización Clasificación 12 A change oriented LCA study of

bauxite mining A Korre, S Durucan Chane-Kon ; G Munoz-Melendez; Imperial College London

Modelo de LCI para representar las emisiones de extracción, chancado y molienda del mineral, considerando variables y parámetros que dependen de la trecnología aplicvada. El modelo desrrollado, esta puesto en formato de programación para que interactue con base de datos en oracle.

13 An Analysis of the Metals Value Chain: Assessing the Sustainability of the Australian Minerals Industry

Mary Stewart, Universidad de Sidney

LCM

14 Global substance flow analysis of copper and zinc: a per capita analysis

T Graedel, Yale University New Haven, B Reck ,Yale University New Haven, CT; C Binder, Swiss Federal Institute of Technology Zuerich, Suiza

Modelo de costo en el que se usa la aproximación LCA para caracterizar la cadena de producción, uso y disposición final del cobre y zinc, para evaluar las tazas de consumo, los estock antropogénicos y los flujos másicos per cápita por metal y país (PNB)

15 Life Cycle Inventory for electric and mining industries in Mexico

Mario Hernández, Nidia Suppen, Mario Carranza, Research Center for Environmental Quality, Tecnológico de Monterrey, Mexico

Modelo de inventario de ciclo de ciclo de vida (LCI) para dos sectores básicos en México: energía y minería (plata, cobre, plomo y zinc).

16 NICE III Application in steel industry in China

Baoren Wei, University of Science and Technology of Suzhou; Yagita H., Inaba A., Sagisaka M.; NAIST, Japón

NICE es un modelo desarrollado para el control de las emisiones de CO2, a nivel regional o local, usando análisis de escenarios. En este caso se utilizó para evaluar el impacto de las emisiones de CO2 de la industria de acero y su demanda a futuro.

17 Development of Dynamic Model for Assessing environmental impacto associated with cycle use of steel

Daigo I., Fujimaki D., Matsuno Y., Adachi Y., University of Tokio, Japan.

Modelo basado en balances de la población y material, ligado al LCA.

3.2.- Proyectos Nacionales La metodología de Análisis de Ciclo de Vida (LCA) es un tema relativamente nuevo en Chile y son pocas las personas, y más aún los organismos e instituciones, que conocen en qué consiste, cómo se aplica y la ventaja que puede llegar a tener en el ámbito ambiental de un proceso productivo o servicio.

El Instituto Nacional de Normalización (INN), cuya misión es fomentar el uso de la Normalización, Acreditación y Metrología en Chile, forma parte del grupo internacional que elabora las Normas ISO. A la fecha ha homologado tres Normas de esta serie que tienen relación con LCA: en el año 1999 oficializó la norma chilena NCh ISO 14040 (principios y marco) y en el año 2000 la NCh ISO 14041 (Definición de objetivos y el alcance y análisis de inventario).


En Chile, las iniciativas que se han llevado a cabo al respecto han surgido principalmente del interés particular de distintas personas, pero no como una política institucional de ningún sector. Los motivos que han llevado a aplicar la metodología de LCA han sido diversos y éstas han abarcado distintas etapas, principalmente la etapa de Inventario de Ciclo de Vida (LCI).

Actualmente no existe ninguna metodología de análisis de impactos de ciclo de vida (LCIA) desarrollado en Chile y en todos los casos, cuando se llega a esta etapa, se ha utilizado información proveniente de Europa (tanto metodologías como los factores para evaluar los pesos ambientales de las distintas categorías de impacto).

La información sobre equipos de trabajo y los temas desarrollados a nivel nacional, en relación con este tema, fue recopilada por contacto directo con los grupos de investigación a través de contactos personales con la comunidad científica y técnica nacional y también, a través de la búsqueda por internet. Algunos de estos trabajos ya están en fase terminal y no se sabe si se extenderán con el fin de estudiar todas las etapas del LCA u otros aspectos que tengan relación con esta metodología. En la Tabla 2 se presenta el resumen de los trabajos identificados a nivel nacional. Parte de los resultados de los estudios de CODELCO y La Escondida se darán a conocer a través de publicaciones en revistas especializadas y/o eventos internacionales (simposios/talleres) y, eventualmente en eventos nacionales.

Tabla 2: Trabajos relacionados con LCA en Chile.

INSTITUCIÓN: CIMM - Universidad de Chile (Departamento de Minería)

CONTACTO: Claudia Peña ([email protected]), Jacques Wiertz ([email protected]), Ingrid Rozas ([email protected])

SECTOR ECONOMICO: Industria Minera del Cobre El trabajo se desarrolló durante el año 2001-2002 y consistió en estudiar la aplicación de la metodología de LCA en procesos mineros y metalúrgicos. Para ello se evaluaron y compararon los impactos ambientales globales asociados a dos procesos de producción de cátodos de cobre a partir de concentrados sulfurados. Por un lado, se evaluó la secuencia fundición-electrorefinación y por el otro, la secuencia de biolixiviación-extracción por solventes-electroobtención, utilizando el software SIMAPRO 5® como herramienta de apoyo a la metodología de LCA.

Se generó el Inventario de Ciclo de Vida con información obtenida de distintas fuentes nacionales (tesis, revistas, entrevistas), en algunos casos se utilizó la información existente en las Bases de Datos del software SIMAPRO. Como metodología de Evaluación de Impactos (LCIA) se utilizó el Eco-Indicador 99, sin ninguna modificación. Aún está pendiente una revisión y profundización del trabajo hecho, particularmente en lo referente a la aplicación de la metodología de LCIA. De acuerdo a las conclusiones del estudio, ésta debe involucrar criterios adecuados para la asignación de los pesos ambientales a impactos locales en función de la realidade geográfica, geológica, tecnológica, biológica y ambiental propias de esta parte del mundo.

El estudio sirvió para introducir a este grupo de trabajo en el tema de LCA y comenzar a pensar en el desarrollo de un proyecto que adapte o cree una metodología incorporando las características particulares del país.

Actualmente el grupo conformado por CIMM y Universidad de Chile lidera el grupo de trabajo en marco teórico para el desarrollo de metodologías de impactote ciclo de vida de la UNEP/SETAC LCA Initiative. Asimismo participa en los grupos de trabajo “Transborde” y en el de “integración de los aspectos sociales en LCA” socioeconómicos. Los grupos de trabajo de trasborde, se abocan a llenar y coordinar entre los distintos grupos de trabajos por categorías o por fases del LCA (LCI, LCIA), aquellos elementos que son comunes a más de una categoría de impacto o bien, a los que además de tener una respuesta en la


modelación de impactos de ciclo de vida, también necesitan ser considerados desde la formación de los inventarios con una respuesta metodológica.

INSTITUCION: Minera Escondida Limitada

CONTACTO: Andrés Camaño ([email protected])

SECTOR ECONOMICO: Industria Minera del Cobre Compañía Minera Escondida, es la principal empresa privada productora de cobre en Chile, pertenece principalmente a la Empresa BHP-Billiton y sus faenas se encuentran ubicadas en el norte de Chile, a 170 km al sureste de la ciudad de Antofagasta.

El trabajo sobre LCA consistió principalmente en el desarrollo exhaustivo de un Inventario de Emisiones (LCI), tanto del proceso de producción de cátodos de cobre a partir de minerales oxidados como del proceso de producción de concentrado de cobre a partir de minerales sulfurados. Se generó el inventario completo incluyendo los procesos de generación de materias primas principales.

Una vez generado el inventario de emisiones se analizó el efecto sobre categorías de impacto globales, tal como: recursos abióticos, combustibles fósiles, recursos minerales, calentamiento global, disminución de la capa de ozono, uso de agua y acidificación. Para ello se utilizaron, en algunos casos, metodologías propias pero también metodologías europeas”.

INSTITUCION: CODELCO Chile

CONTACTO: Juan Carlos Torres ([email protected])

SECTOR ECONOMICO: Industria Minera del Cobre CODELCO participó indirectamente en un Análisis de Ciclo de Vida al molibdeno. Su participación consistió en la entrega de información para que una empresa extranjera (Ecobalance, de USA) realizara el trabajo. La idea de hacer un LCA para el molibdeno se generó a partir de la iniciativa de la Industria del Acero a nivel mundial, quien desarrollaría un LCA. Debido a que esta industria utiliza molibdeno como parte de sus materias primas, se debió realizar el LCA del molibdeno también a escala mundial.

Actualmente, CODELCO está participando en una iniciativa junto con BHP-Billiton para el desarrollo del Análisis de Ciclo de Vida de dos procesos de producción de cátodos de cobre a partir de minerales sulfurados de cobre. Uno de estos procesos es el de biolixiviación-extracción por solventes-electroobtención y el otro es el de fundición-electrorefinación. En este momento, CODELCO está generando el Inventario de Ciclo de Vida (LCI) del proceso pirometalúrgico y BHP-Billiton el del proceso biohidrometalúrgico. Una vez concluida esta etapa, se entregará la información a una empresa sudafricana (aún no definida) para que realice la etapa de Evaluación de Impactos (LCIA).

Se consideran 15 productos de Codelco se consideran para la evaluación tipo nacimiento tomando en cuenta los productos de minería.

INSTITUCION: Universidad de Concepción

CONTACTO: Patricia González ([email protected]), Claudio Zaror

SECTOR ECONOMICO: Industria Forestal La metodología de LCA se aplicó para la evaluación de impactos de la Industria Forestal en Chile, en particular la industrial de la celulosa la cual constituye más del 50% de las exportaciones de este sector. El pino radiata es la principal materia prima de esta industria, cuyas instalaciones están ubicadas principalmente alrededor del río Bio Bio, al sur de Chile.

La componente principal del estudio fue el desarrollo del inventario de ciclo de vida (LCI), trabajo exhaustivo y detallado que involucró las principales materias primas e insumos. Una vez finalizada esta etapa, el trabajo consistió en identificar los principales impactos y sugerir alternativas para prevenir daños ambientales futuros.


INSTITUCION: Universidad Técnica Federico Santa María

CONTACTO: Raúl Galindo ([email protected])

SECTOR ECONOMICO: Tratamiento de Aguas Servidas y Lodos En el año 2000, el Departamento de Ingeniería Civil de esta Universidad junto con el Departamento de Ingeniería Ambiental del Royal Institute of Technology de Suecia, utilizaron aspectos relevantes de la metodología de Análisis de Ciclo de Vida con el fin de comparar tecnologías para el tratamiento de aguas servidas y lodos (generados en el tratamiento de aguas servidas). Para ello se estudiaron los sistemas de agua urbana de Valparaíso y Aconcagua, ubicados en la zona Central de Chile.

Para el tratamiento de aguas servidas se compararon dos alternativas: el tratamiento químico y biológico. Para el tratamiento de lodos se compararon las alternativas basadas en digestión, composting y estabilización con cal. También se compararon dos alternativas para la disposición final de lodos: vertederos o utilización como fertilizantes en la agricultura.

Para el desarrollo del trabajo se utilizó un software denominado ORWARE (desarrollado en Suecia), que principalmente genera los flujos de material y energía. Su metodología es similar a la LCA pero considera una analogía de cada sistema con su equivalente biológico. De aquí que este trabajo sólo se utilizara los principios generales del LCA.

Las categorías de impacto ambiental seleccionadas fueron emisiones patógenas (coliformes fecales), efectos toxicológicos de algunos metales pesados y compuestos orgánicos, uso y generación de energía y calentamiento global (equivalente a CO2).

La información para analizar los resultados, agrupar la información en las distintas categorías ambientales y ponderar los efectos sobre el medio ambiente, se obtuvo de distintas fuentes de información, principalmente europeas.

Los factores de caracterización utilizados fueron los disponibles en las metodologías de evaluación de impacto del software ORWARE. Las metodologías de evaluación de impacto fueron desarrolladas en Suecia para aplicaciones en Europa. Algunos factores de caracterización se determinaron en Chile a través de mediciones directas, caracterizaciones y análisis estadísticos.

El estudio tiene carácter académico. Es genérico en cuanto a las bases de datos y metodologías de evaluación de impactos utilizadas. Algunos elementos de carácter sitio específicos fueron considerados para completar la información en el software y se utilizó el LCA como estructura metodológica de análisis en el proceso de comparación. En el año 2000, el Departamento de Ingeniería Civil de esta Universidad junto con el Departamento de Ingeniería Ambiental del Royal Institute of Technology de Suecia, utilizaron aspectos relevantes de la metodología de Análisis de Ciclo de Vida con el fin de comparar tecnologías para el tratamiento de aguas servidas y lodos (generados en el tratamiento de aguas servidas). Para ello se estudiaron los sistemas de agua urbana de Valparaíso y Aconcagua, ubicados en la zona Central de Chile.

Para el tratamiento de aguas servidas se compararon dos alternativas: el tratamiento químico y biológico. Para el tratamiento de lodos se compararon las alternativas basadas en digestión, composting y estabilización con cal. También se compararon dos alternativas para la disposición final de lodos: vertederos o utilización como fertilizantes en la agricultura.

Para el desarrollo del trabajo se utilizó un software denominado ORWARE (desarrollado en Suecia), que principalmente genera los flujos de material y energía. Su metodología es similar a la LCA pero considera una analogía de cada sistema con su equivalente biológico. De aquí que este trabajo sólo se utilizara los principios generales del LCA.

Las categorías de impacto ambiental seleccionadas fueron emisiones patógenas (coliformes fecales), efectos toxicológicos de algunos metales pesados y compuestos orgánicos, uso y generación de energía y calentamiento global (equivalente a CO2).

La información para analizar los resultados, agrupar la información en las distintas categorías ambientales y ponderar los efectos sobre el medio ambiente, se obtuvo de distintas fuentes de información, principalmente


europeas.

Los factores de caracterización utilizados fueron los disponibles en las metodologías de evaluación de impacto del software ORWARE. Las metodologías de evaluación de impacto fueron desarrolladas en Suecia para aplicaciones en Europa. Algunos factores de caracterización se determinaron en Chile a través de mediciones directas, caracterizaciones y análisis estadísticos.

El estudio tiene carácter académico. Es genérico en cuanto a las bases de datos y metodologías de evaluación de impactos utilizadas. Algunos elementos de carácter sitio específicos fueron considerados para completar la información en el software y se utilizó el LCA como estructura metodológica de análisis en el proceso de comparación.

3.3.- Comentarios Como se puede notar los trabajos sobre LCA en la minería abarcan todas las etapas de esa metodología, incluso algunos superan las barreras de esta herramienta técnica y se abocan a temas más globales como la gestión (LCM), los costos (LCC) y el pensamiento de Ciclo de Vida en General (LCT). En los proyectos internacionales, ejecutados principalmente en países desarrollados, se trabaja fuertemente en mejorar la metodología del LCA por si misma, en particular en los modelos involucrados en la evaluación de impactos de ciclo de vida (LCIA), donde aún no existe consenso mundial en relación con el tipo de modelo a seguir o el enfoque que se le debe dar al desarrollo de estudios de LCA, si un enfoque que potencie la categorías de punto medio (midpoint categories) o las de punto final (endpoint categories), para llegar en este último caso a generar un indicador único. En contraste con lo anterior, los pocos trabajos desarrollados en Chile que tienen relación con el LCA, así como también en Latinoamérica están basados principalmente en el desarrollo de inventario de emisiones (LCI), lo que demuestra que estamos lejos de los países desarrollados que llevan años trabajando en y con esta metodología. En nuestra región se está comenzando y se ha destacado el hecho que se debe comenzar con la generación de información para posteriormente abordar nuevas etapas del LCA, en particular la de LCIA. Por último, hay que destacar que la visión holísitca del LCA es importante en un sentido de cumplimiento pleno del futuro desarrollo sustentable que pretenden alcanzar las sociedades a nivel mundial.


4.- INFORMACIÓN RELACIONADA CON LA MINERÍA DEL COBRE EN CHILE Prácticamente en todas las discusiones internacionales acerca del desarrollo de proyectos sobre LCA se destaca el hecho de que la información utilizada, tanto en el Inventario de Ciclo de Vida como en la definición de Categorías de Impacto en el LCIA, sea sitio-específica; es decir, que considere las características propias del lugar donde se está desarrollando el proyecto y que no se utilicen las bases de datos genéricas existentes a nivel internacional. Esto es particularmente crítico para los países en desarrollo como Chile, en el cual no existe una política integral de desarrollo de generación de información en bases de datos, menos aún en el formato que exige la metodología del LCA. En el desarrollo de bases de datos, algo está tratando de realizar CONAMA con la información recolectada en los Estudios de Impacto Ambiental, pero hasta el momento sólo está disponible la información en dichos documentos y no como información genérica y agrupada para el uso público; por otro lado, ha desarrollo inventarios de emisiones y softwares para el manejo de datos pero enfocados principalmente al tema de contaminación atmosférica en zonas urbanas. La discusión internacional en torno al desarrollo de inventarios, que corresponde a la generación de información básica que sustenta todo proyecto de Ciclo de Vida, se basa en establecer un formato homogéneo de datos con el fin de ser utilizado en diferentes softwares o desarrollos de LCA, hacer comparaciones, etc. sin tener que invertir muchas horas-hombre en los cambios de formatos de la información base. Dentro de los formatos estándares existentes se encuentra SPOLD (Society for Promotion of Life Cycle Assessment Development) que intenta entregar un formato común para poder comparar diferentes grupos de datos y elegir el más relevante de acuerdo a los objetivos del estudio e intercambiar datos del LCI desde un software de LCA a otro. También se encuentra ECOINVENT, una iniciativa suiza, que se basa en un formato SPOLD modificado (EcoSpold); y SPINE (Sustainable Product Information Network for the Environment), que es una estructura de base de datos para almacenar y manejar datos ambientales. En la última reunión sobre LCA en los países de la APEC llevado a cabo en Japón en octubre del 2004, se sugirió la utilización del formato EcoSpold, de ECOINVENT, para manejar los datos del inventario de ciclo de vida. En Chile no se ha seguido ningún formato internacional para la generación de inventarios y, en particular en la industria minera, no existen bases de datos públicas que integren la información de los procesos minero-metalúrgicos con información indirecta, pero relacionada, a dichos procesos; como por ejemplo, el uso o consumo de agua. Por otro lado, menos aún se ha trabajado en el desarrollo de metodologías de evaluación de impacto dado que la propia metodología de LCA no se ha introducido en el país en forma masiva. En este sentido, se ha llegado a la conclusión (después de algunas conversaciones con expertos en el ámbito del LCA) que no es necesario, en una etapa inicial de aplicación y desarrollo de la metodología de LCA en nuestro país, la creación de metodologías de evaluación de impactos (modelos de caracterización). Pero lo que si es importante, es la definición de categorías de impacto, específicamente las categorías de impacto de punto medio (midpoint categories), de acuerdo a las características propias donde se desarrolla la actividad minera en Chile. Dentro las estas categorías específicas al área minera se encuentran, por ejemplo, la disminución de recursos, el uso de suelo, el consumo de agua y la salinidad. Llegar a desarrollar y/o implementar la metodología de LCA, en particular en el sector minero metalúrgico ya sea para diversos fines, dependiendo de quien desarrolla el proyecto, como por ejemplo para toma de decisiones, evaluación ambiental estratégica, desarrollo de indicadores de


desempeño, diseño ambiental, etc. necesita necesariamente partir con la generación de información básica y manejarla de acuerdo a los formatos internacionales que están siendo recomendados actualmente. A continuación se presentan los resultados de información básica relacionada con los procesos minero-metalúrgicos, particularmente del cobre, información que es relevante a la hora de desarrollar proyectos de LCA en nuestro país.

4.1.- Información general La actividad minera del cobre se desarrolla principalmente en el sector norte de nuestro país, entre las latitudes 20 a 26 latitud sur, regiones que cuentan con un medioambiente muy particular, como por ejemplo un clima seco, desértico en algunos casos, que no se repite mucho en otros puntos del mundo donde se desarrollan proyectos mineros del cobre. En la Figura 5, se muestran los proyectos mineros principales en el país, en el año 2002, junto con la ubicación de las 7 fundiciones de cobre que existen actualmente en Chile.

Figura 5: Ubicación de proyectos mineros principales y fundiciones de cobre en Chile (Fuente: Elaboración propia en base a información de COCHILCO y Rozas I.,Wiertz J, 2003)

De acuerdo a las estadísticas de COCHILCO, en el año 2003 se produjeron en Chile 4.904 miles de toneladas métricas de cobre fino, de las cuales el 34%, 1.562 mTMF, correspondió a producción estatal, la producción de CODELCO, y el resto (el 66%. 3.342 mTMF) correspondió a producción de empresas privadas, de las cuales las principales son Escondida (995 mTMF), Collahuasi (395 mTMF) y Los Pelambres (338 mTMF). En el año 2003, Chile tuvo una participación en la producción mundial de cobre del 36%, constituyéndose en el principal país productor de este metal a nivel mundial. Lo sigue Estados Unidos, con el 8.3%, Indonesia, con el 7.4%, Australia, con el 6.4%, y Perú, con el 6.2%.

Chuquicamata

Altonorte

Potrerillos Paipote

Ventanas Chagres

Caletones

Cerro Colorado, Quebrada Blanca, Collahuasi

El Abra, Radomiro Tomic, Chuquicamata, Sepence, El Tesoro, Michilla Lince, Mantos Blancos, Lomas Bayas, Escondida, Zaldivar

Andacollo, Los Pelambres

El Salvador, La Candelaria, Manto Verde

El Soldado, Andina

Los Bronces El Teniente

*: Yacimientos de Cobre, 2002 +: Fundiciones de Cobre


De la producción total, denominada producción de mina, 1542 mTMF de cobre correspondió a producción de Fundición y 2.902 mTMF de cobre correspondió a Producción de cobre refinado, esto es cátodos de cobre, por SX-EW y por ER (vía fundición de cobre), y cobre refinado a fuego (vía fundición de cobre). La diferencia, lo que no corresponde a cobre de fundición ni refinado, corresponde a concentrado de cobre, el cual se exporta como tal. En la Figura 6, se presenta la distribución de la producción de cobre desde el año 1994 al 2003, donde se puede ver un aumento importante de la producción total de cobre (tasa de variación entre 1994 y 2003 de 9.2%), lo que se debe principalmente a la producción de cátodos de cobre por la vía hidrometalúrgica (SX-EW), donde la variación en el producción del año 2003 con respecto al 1994 fue del 9.5%. No es así la producción de la fundiciones, la cual ha permanecido prácticamente estancada en el tiempo, la variación entre el año 1994 y 2003 fue de sólo un 2.3%.

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PRODUCCION DE REFINADO Cátodos SX-EW Cátodos E.R. Refinado a fuego PRODUCCION DE FUNDICION PRODUCCION DE MINA

Figura 6: Producción de mina, Fundición y productos Refinados

(Fuente: Elaboración propia con datos de COCHILCO)

En relación con lo anterior, se puede señalar que el proceso de producción de cobre depende de la mineralogía del mineral que se explota. En el caso chileno, existen minerales de cobre sulfurado los cuales se procesan a través del proceso de concentración por flotación, desde donde se obtienen los concentrados de cobre los cuales se exportan o se envían a las fundiciones con el fin de refinarlo y obtener los productos de la fundición, ánodos que se envían a electrorefinación (ER) para la obtención de cátodos de cobre, y cobre refinado a fuego (en menor medida). Por otro lado, existe cobre oxidado y sulfuros secundarios los cuales se aglomeran y curan con ácido sulfúrico para posteriormente formar pilas de lixiviación las cuales se riegan con ácido para obtener una solución cargada de cobre, la que es enviada a un proceso de extracción por solventes (SX) para su concentración y posteriormente a electroobtención (EW) donde se obtienen cátodos de cobre. En todos los casos, el mineral luego de ser explotado pasa por una etapa de chancado para reducir el tamaño del mineral y, en el caso del mineral sulfurado, pasa por una etapa de molienda en molinos SAG. Por último, existen minerales mixtos los que pueden ser procesados en pilas de lixiviación. Actualmente, se está comenzando a probar la tecnología de biolixiviación de minerales con alto contenido de arsénico y minerales de cobre sulfurado (sulfuros primarios), tecnología que


aún está en etapa de estudio. En la Figura 7 se muestra un esquema simplificado del proceso de producción de cobre llevado a cabo en nuestro país.

Figura 7: Proceso de producción de cobre de acuerdo a su mineralogía.

4.2.- Producción y consumo de cobre en Chile, su relación con la disminución de recursos.

Una de las categorías de impacto consideradas en prácticamente todos los proyectos de LCA es la que se denomina Disminución de Recursos. El énfasis ha sido puesto en los recursos abióticos, específicamente en la energía y los minerales metálicos, y en la etapa de extracción del ciclo de vida de los minerales. Se ha hecho notar que para el caso de lo metales, estos no desaparecen sino que se disipan; de modo que la designación “disminución de recursos” es un nombre erróneo cuando se trata en el contexto de la utilización de metales; se plantea, por lo tanto, la utilización del término “disipación de recursos”, que corresponde a la pérdida del recurso desde la tecnosfera debido a que no puede volver a reciclarse para ingresar nuevamente a la tecnosfera (Stewart M. et all, 2004). Esta afirmación se basa en que, a nivel mundial, los metales no desaparecen porque siguen existiendo en la tecnosfera y se pueden re-utilizar gracias a que éstos son reciclables, en particular el caso del cobre que es un metal prácticamente 100% reciclable y no pierde sus propiedades originales. Pero, ¿qué es lo que sucede a nivel regional o local, en países productores como Chile donde se produce cobre primario y prácticamente no existen empresas dedicadas al reciclaje de éstos; y, además, la importación del metal es prácticamente nula?. En la Figura 8 se presentan las cifras de

Mina Subterránea o Rajo

Chancado

Flotación y otros procesos de

concentración

Filtración y Secado

Fundición

Electrorefinación

Aglomeración y Curado

Lixiviación

Concentración (Extracción Solvente, Adsorción/Elución)

Electroobtención

Molienda

Productos de la Fundición

Concentrado de cobre

Cátodo de cobre

Cátodo de cobre


la producción de cobre desde 1994 al 2003 junto con la cantidad de cobre exportado y la cantidad de cobre importado, el que incluye productos manufacturados y minerales de cobre (sólo para el año 2002 y 2003). Como se pude notar, prácticamente el 100% del cobre producido en Chile se exporta, el porcentaje de exportación promedio, del período informado, en relación con la producción alcanzó el 96.6% con una desviación estándar del 1.4. En cambio las importaciones de cobre sólo alcanzaron el 0.2% del nivel de producción nacional, con una desviación estándar del 0.2 (ver Figura 9).

Figura 8: Producción nacional, exportaciones e importaciones de cobre (Fuente: elaboración propia con datos de COCHILCO)

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tone

lada

s

Producción de Cobre Exportación de CobreImportación de Cobre

Promedio de exportaciones* 1994-2003: 96.6%

Promedio de importaciones* 1994-2003: 0.2%

Producción de cobre promedio 1994-2003: 3812 mTMF (100%)

(*): En relación con la producción


Figura 9: Flujo de cobre en Chile, promedio 1994-2003.

Estos antecedentes estarían indicando que en Chile es importante considerar la categoría de impacto de Disminución de Recursos al hacer cualquier estudio de LCA, haciendo referencia a este nombre y no a “disipación de recursos”. Esto por que prácticamente no retorna el cobre al país, quedando todo en la tecnosfera pero al alcance de países desarrollados, donde si existen industrias dedicadas seriamente el reciclaje de metales. En Chile, la producción de cobre se produce principalmente en la II Región del país, tal como se muestra en la Figura 10. De aquí que la categoría de disminución de recursos en un proyecto de LCA debe ser tomado con mayor importancia relativa en esta región que en el resto del país. Por otro lado, cabe destacar que la I Región ha adquirido mayor importancia en relación con la producción de cobre en estos últimos 5 años, debido principalmente al proyecto Collahuasi.

Figura 10: Producción de cobre por Región en Chile, 1994-2003

Si bien la producción de cobre fino ha aumentado en el país, la ley promedio de cobre en el mineral explotado ha disminuido, lo que implica una mayor generación de residuos y, como se verá en la próxima sección, un aumento en el consumo energético a pesar de la introducción de nueva tecnología. En la Figura 11 se muestra la ley de cobre promedio de minerales chilenos extraídos de minas a rajo abierto, mina subterránea y procesamiento de mineral en la concentradora entre el año 1995 y 2000. La disminución de la ley promedio de cobre se debe al agotamiento de minerales de mayor ley y también a la introducción de nueva tecnología lo que ha permitido procesar minerales, que en tiempos anteriores al cambio tecnológico, no eran económicamente explotables. La disminución progresiva del mineral de alta ley y la incorporación en la producción de minerales de baja ley de metal, puede llegar a producir impactos ambientales directos en la futura producción de metales primarios, tanto por el aumento en las magnitudes de residuos generados, el aumento

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Región IRegión IIRegión IIIRegión IVRegión VRegión VIRegión RM


de impurezas en los concentrados (por ejemplo, arsénico que afecta el funcionamiento de la fundición) y mayores consumos energéticos.

Figura 11: Ley de cobre promedio en minerales explotados y procesados (Fuente: Elaboración propia con datos de Consejo Minero et all, 2002)

4.3.- Uso de Energía en la minería en Chile Uno de los principales insumos de la industria minera es la energía, insumo crítico por la disminución de recursos fósiles que significa (petróleo, gas natural, carbón) y a su vez, por el costo para la industria. Es por ello que se realicen esfuerzos tendientes al uso eficiente de la energía o a la generación de nueva tecnología que permita el mejoramiento energético. Si bien en décadas pasadas el mejoramiento tecnológico produjo una disminución en el consumo energético, a partir del año 1996 se ha notado un leve aumento en el consumo total de energía por unidad de cobre fino producido, tal como se aprecia en la Figura 12, dada la creciente demanda de cobre lo que traído por consecuencia un aumento en la producción y, a su vez, el procesamiento de minerales de menor ley (ver Figura 11). Si se determina el consumo por unidad de mineral de cobre extraído o procesado, la disminución en el consumo energético es aún mayor pero estas cifras no reflejan la disminución en la ley de cobre del mineral. Es por ello que se considera más adecuado determinar el consumo de energía por unidad de cobre producido. De acuerdo a los resultados de la Figura 12, en el período analizado se produjo una disminución del consumo de combustible en un valor promedio anual de 4.1%. No así para el caso del consumo eléctrico, donde se produce un aumento promedio anual de consumo del 2.8%. Esto provoca una disminución promedio anual del período 1995-200 de 0.7%. Pero si se considera el período 1996-200, se produce un aumento del consumo energético total de 2.4% como promedio anual.

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Ley

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Mineral extraído Mina RajoMineral extraído Mina SubterráneaMineral procesado en concentradora


Todo proyecto LCA involucra el consumo energético dado que es un insumo básico en todo tipo de proceso productivo. Es necesario, por lo tanto, conocer la estructura energética del norte del país, que es donde se produce la mayor actividad minera y los consumos en esta industria con el fin de evaluar los impactos ambientales generados por un aumento en el consumo energético, debido a una disminución en los recursos económicamente explotables.

Figura 12: Consumo de energía por unidad de cobre producido (Fuente: Consejo Minero et all, 2002)

4.4.- Uso de agua El agua se ha transformado en un recurso escaso a nivel mundial y por lo tanto, debe ser considerada como una categoría de impacto dentro de los estudio de LCA. Se ha señalado que se deben incluir nuevas categorías de impacto en el desarrollo del LCIA para que el comportamiento ambiental de la minería, procesamiento de minerales y refinación de metales pueda ser reflejado adecuadamente. Dentro de estas categorías se sugiere el Consumo de Agua (Stewart M. et all, 2004). Para las zonas donde se desarrolla la actividad minera en Chile, esto aspecto se torna aún más crítico dada la poca disponibilidad de agua en la zona lo que obliga a las empresas a minimizar el uso del recurso fresco a través de un mejor manejo del agua utilizada en sus faenas, como por ejemplo el reciclaje. En la Figura 13 se presenta la disponibilidad del agua en metros cúbicos (m3) por habitante para las regiones donde existe desarrollo minero para el año 1999 (Consejo Minero et all, 2002). Se puede notar claramente la poca disponibilidad de agua en las regiones norte del país, siendo crítico el caso de la II Región donde se produce la mayor cantidad de cobre de Chile. De las actividades mineras dentro del proceso productivo, la concentradora es la que consume mayor cantidad de agua, del orden de 0.99 m3 por tonelada de mineral tratado; en cambio las plantas hidrometalúrgicas, consumen alrededor de 0.28 m3 por tonelada (Consejo Minero et all, 2002).

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Energía Eléctrica Combustibles Energía Total


Figura 13: Disponibilidad de agua por habitante, 1999 (Fuente: Consejo Minero et all, 2002)

En la Figura 14 se presentan las fuentes de recursos hídricos en las regiones donde existe actividad minera. Como se puede notar, en las primeras regiones el agua se obtiene principalmente de fuentes subterráneas aprovechando la capacidad de almacenaje de los acuíferos de las cuencas cerradas y salares. Hacia el sur, son las escorrentías superficiales y los embalses las principales fuentes de agua (Consejo Minero et all, 2002).

Figura 14: Fuente de recursos hídricos para la minería (Fuente: Consejo Minero et all, 2002)


El desarrollo de un proyecto que involucre a la metodología de Análisis de Ciclo de Vida en la minería, necesariamente deberá desarrollar e incluir el Consumo de Agua como una importante categoría de impacto (lo más probable que como una “midpoint category”), para lo cual será necesario generar un “mapa” de disponibilidad del recurso y consumo por región o por zona, dependiendo del estudio que se desarrolle.

4.5.- Características de las regiones donde se desarrolla la actividad minera Un aspecto importante en el desarrollo de proyectos de evaluación de ciclo de vida es conocer el entorno en el cual se desarrollan los procesos mineros, dado que estos constituyen el medio ambiente que se ve afectado por dicha actividad económica. Por otro lado, las empresas están tendiendo a desarrollarse en forma sustentable, lo que las obliga a conocer su entorno social y ambiental. En la zona norte el clima es un clima principalmente árido, desde las ciudades de Arica a Santiago, aunque tiene ciertas variaciones en algunos tramos. La Cordillera de la Costa actúa como “biombo climático”, impidiendo el paso del viento húmedo que proviene del mar. Esto explica que en el norte grande se encuentre el desierto de Atacama, uno de los lugares más secos del mundo. Entre Arica y La Serena existe el clima árido de tipo desértico, con una temperatura media anual de 18°C en la costa. Sus días se caracterizan por mañanas plagadas de nubosidad y tardes de cálido sol. Hacia el interior se hace cada vez más seco y la temperatura varía de 35°C a 0°C entre el día y la noche. A medida que aumenta la altura, la oscilación térmica sube notablemente, llegando en la noche a temperaturas por debajo de los cero grados celsius. El tramo que existe entre La Serena y el norte de Santiago se caracteriza por la presencia del clima árido estepárico cálido. Esto significa que las temperaturas bajan un poco y hay un leve aumento en las precipitaciones y en la humedad del aire. En la Tabla 3 se puede ver un resumen de los tipos de climas en las regiones donde se desarrolla la actividad minera; éste influye por ejemplo en la dispersión de contaminantes atmosféricos, lo que se debe considerar en los modelos de dispersión de contaminantes, los cuales podrían se utilizados para la determinación de los factores de caracterización en la etapa de evolución de impacto de ciclo de vida (LCIA).

Tabla 3: Tipos de clima en las regiones donde existe actividad minera

Región Nombre Tipos de Clima

I Tarapaca Clima desértico con nublados abundantes, normal, marginal de altura, Clima de estepa de altura

II Antofagasta Clima desértico con nublados abundantes, normal, marginal de altura, Clima de estepa de altura

III Atacama Clima desértico con nublados abundantes, marginal bajo y marginal de altura

IV Coquimbo

Clima de estepa con nubosidad abundante, con gran sequedad atmosférica, Clima desértico marginal bajo, marginal de altura, Clima templado cálido con estación seca prolongada de 7 a 8 horas.

V Valparaíso

Clima de estepa con gran sequedad atmosférica, Clima templado cálido con lluvias invernales y estación seca prolongada, Clima templado cálido con estación seca de 4 a 5 meses


VI Libertador Bernardo O'Higgins

Clima templado cálido con estación seca prolongada (7 a 8 meses) y gran nubosidad, Clima templado cálido con estación seca (4 a 5 meses)

RM Metropolitana Clima templado cálido con estación lluvias invernales y estación seca prolongada (7 a 8 meses), Clima templado cálido con estación seca (4 a 5 meses)

Fuente: Dirección Meteorológica de Chile, DMC. Una de las características que más llama la atención es la densidad de población de las regiones donde se desarrolla la actividad minera, la que se muestra en la Tabla 4. Como se puede notar, la región donde se produce la mayor cantidad de cobre en Chile, II Región, es la que tiene una menor densidad de población, sólo 3.9 habitantes por kilómetro cuadrado; en contraste con la Región Metropolitana que alcanza los 394 hab/Km2 aproximadamente. La II Región tiene más habitantes que la primera pero es una región casi el doble más grande que la I Región. De aquí que en un análisis de ciclo de vida, el impacto de las actividades mineras en la población (salud humana por ejemplo) no tengan la envergadura de otras regiones más pobladas en el mundo, o incluso cercanas a la Región Metropolitana. Estos aspectos son característicos del país y deben ser considerados en el análisis del LCA.

Tabla 4: Densidad de población en las regiones mineras

Región Nombre Superficie [km2]

Población [nº habit]*

Densidad Población [hab/Km2]

I Tarapaca 59,099.1 428,594 7.3 II Antofagasta 126,049.1 493,984 3.9 III Atacama 75,176.2 254,336 3.4 IV Coquimbo 40,579.9 603,210 14.9 V Valparaíso 16,396.1 1,539,852 93.9 VI Libertador Bernardo O'Higgins 16,387.0 780,627 47.6

RM Metropolitana 15,403.2 6,061,185 393.5 (*): Censo 2002. Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas (INE).

5.- DOCUMENTO DE POSICIÓN En el Anexo se entrega el documento completo de Posición de nuestro país en relación con el uso de esta metodología de Análisis de Ciclo de Vida (LCA) para dar sustento y apoyo al desarrollo sustentable de las regiones en el mundo. El documento lleva el mismo nombre que el de este proyecto “Metodología de Evaluación de Impacto de Ciclo de Vida para la minería: anticipando el Futuro” y se basó en el trabajo desarrollado a lo largo de este estudio, lo cual permitió tener un análisis crítico y global de la aplicabilidad de esta metodología en el país, como soporte al desarrollo sustentable.


6.- CONCLUSIONES El proyecto cumplió con los objetivos planteados, logrando finalmente desarrollar un documento de posición en el cual se utiliza la visión holística del LCA en el futuro desarrollo sustentable de las regiones. A nivel nacional y latinoamericano se ha comenzado a estudiar y aplicar esta metodología principalmente en lo que es el desarrollo del Inventario de Ciclo de Vida (LCI). No es lo que ocurre en los países desarrollado donde la metodología se ha aplicado y analizado desde hace más de una década; por lo tanto, los trabajo se enfocan principalmente el mejoramiento de la metodología, en particular a los modelos de evaluación de impacto de ciclo de vida (LCIAI). Chile cuenta con un medio ambiente particular, así como también lo es su sociedad, es por ello que se deben estudiar las características propias de las zonas donde se desarrolla la actividad minera, desde la I Región del país a la VI Región, incluyendo la Región Metropolitana. En este documento se han destacado algunas de sus particularidades, las que deberían ser incorporadas en futuros trabajos que utilicen la metodología del LCA. Chile puede constituirse en uno de los líderes que siente los lineamientos fundamentales para el desarrollo de un marco metodológico para LCA y metales del nacimiento a la puerta2. Iniciativas de este rol ya existen en Australia (CSIRO) y Japón. Estos dos países son aliados potenciales en iniciativas conjuntas que pueden ser canalizadas a través de APEC. Así se planteó en la última reunión sobre LCA en las Economías de la APEC, llevada en Tsukuba en Octubre de este año. Para ello y como tareas de base, se proponen las actividades que se detallan en las conclusiones del Position Paper.

2 El enfoque de Chile debe estar puesto en la producción del metal, a diferencia del interés de la ICA que el enfoque lo pone en los usos del cobre frente a posibles substitutos, sin establecer la procedencia. Chile deberá competir en el futuro con sus productos metálicos en el mercado mundial, en forma sustentable: económica y ambientalmente.


7.- REFERENCIAS 1. Beaufort-Langeveld Angeline, “Code of Life Cycle Inventory Practice”, Society of Environmental

Toxicology and Chemistry (SETAC), 2003.

2. Comisión Chilena del Cobre, COCHILCO, página web: http://www.cochilco.cl

3. CONAMA, “Proyecto minimización de residuos provenientes de envases y embalajes. Guía Metodológica Estudio de Ciclo de Vida (ECV)”, enero 2002.

4. Consejo Minero, Ministerio de Minería, Consejo Nacional de Producción Limpia, “Uso eficiente de energía en la industria minera y buenas prácticas”, Acuerdo Marco de Producción Limpia Sector Gran Minería, 2002.

5. Consejo Minero, Ministerio de Minería, Consejo Nacional de Producción Limpia, “Uso eficiente de aguas en la industria minera y buenas prácticas”, Acuerdo Marco de Producción Limpia Sector Gran Minería, 2002.

6. Dirección Meteorológica de Chile, DMC, página web: http://www.metochile.cl

7. Instituto Nacional de Estadísticas, INE, página web: http://www.ine.cl

8. Jolliet Oliver et all, “Final report of the LCIA definition study”, Life Cycle Impact Assessment Program de la UNEP/SETAC Life Cycle Initiative, 2003.

9. Pre Consultant, página web: http://www.pre.nl

10. Rozas I., Wiertz J., “Mejoras a la metodología de aplicación de la norma de emisión de arsénico al aire”, Informe Final, para la Comisión Nacional del Medio Ambiente – CONAMA, 2003.

11. Stewart M., Hansen Y., Petrie J., “Critical issues for life cycle impact assessment in minerals processing and metals refining”, Green Processing 2004, 2nd International Conference on the Sustainable Processing of Minerals, may 2004.

12. The Society of Non-traditional Technology, “Ecobalance 2004 Procedings”, Japan, 2004.

13. United Nation Environmental Programme, Division of Technology, Indutry and Economics (DTIE), Production and Consumption Unit, “Evaluation of environmental impacts in life cycle assessment”, 2003.


ANEXO: POSITION PAPER

Metodología de Evaluación de Impacto de Ciclo de Vida para la minería: anticipando el Futuro.

Claudia Peña (1), Ingrid Rozas (2) (1): Centro de Investigación Minero y Metalúrgico – CIMM (2): Cátedra de Medio Ambiente, Departamento de Ingeniería de Minas, Universidad de Chile. Introducción Los metales son usados ampliamente en la sociedad moderna y sus aplicaciones aumentan en el mundo en desarrollo. Sin embargo, la relación en términos de gestión entre la industria minera y el uso final que tiene el metal, es aun débil. La satisfacción de las tres dimensiones del desarrollo sustentable, la económica, la ambiental y la social, requieren de su integración en la gestión a lo largo de toda la cadena productiva, mediante el enfoque de ciclo de vida del producto. Así lo reconoce la MMSD en su informe del 2002 titulado “An LCA approach to using minerals”. En el contexto mundial, los eco-etiquetados ambientales se multiplican así como también, crece, se perfecciona y sofistica, la infraestructura técnica de apoyo a la estandarización, como son las redes de Declaración Ambiental de Productos EPD ISO Tipo III, que además incluye las hojas técnicas de requerimientos específicos del productos (PRS), con gran desarrollo en Japón y en los países nórdicos; la global ecolabelling network impulsada principalmente por Japón, Alemania y Finlandia, los formatos de estándar de inventarios de ciclo de vida LCI ecospold, que desarrolló ecoinvent de Suiza y que están siendo adoptados por la mayor parte de los practicantes de LCA en el mundo y también por la UNEP-SETAC LC Initiative. Así también la política integral de productos de Europa (IPP) impulsa el enfoque de ciclo de vida (Life Cycle Thinking –LCT) para los productores europeos. la flor europea su eco etiquetado, se basa al igual que otros eco-etiquetados locales en Europa y en el mundo3 , en el análisis de ciclo de vida del producto. Bajo el amparo del IPP, se han desarrollado programas de eco-eficiencia 4 en Europa, y también en Norteamérica, para mejorar la eficiencia energética de los procesos, el desempeño ambiental de los productos y bajar el consumo de recursos naturales. En las últimas décadas hay importantes ejemplos de esta tendencia, como las latas de aluminio que tienen un 40% menos en peso que hace 20 años y las estructuras metálicas de construcción, que pesan un tercio menos que hace treinta años, gracias a las mejorías en la industria del acero y en las técnicas arquitectónicas, asimismo hay permanentemente avances en aleaciones de metales para nuevos usos o que permiten mayor eficiencia. Así, el desempeño ambiental de productos y servicios es un elemento de competitividad en el mercado europeo que conducirá en el mediano plazo, a la solicitud de información respecto de la producción de insumos (producción primaria y secundaria de metales), aguas arriba en la cadena productiva. Esta información formará parte de la toma de decisiones sobre qué metal y/o procedencia de este, se debe considerar como óptima en el diseño de un producto manufacturado para asegurar su competitividad y sustentabilidad.

3 Blue Angel de Alemania, el Swan de los países Nórdicos; Ecomark de Japón, Green Seal de USA 4 Eco-eficiencia es un término acuñado por The World Business Council for Sustainable Development, el cual implica mejorara la competitividad comercial, reduciendo simultáneamente el uso de los recursos. Los principios de eco-eficiencia en relación a los minerales son: 1) reducir la intensidad de materiales en productos y servicios: la cantidad de desechos y cantidad de material en un producto. 2) Reducir la intensidad energética en productos y servicios: la diferencia en la cantidad de energía utilizada en la producción primaria y secundaria de un metal, debería considerarse en la toma de decisión entre producción primaria vrs. secundaria. El uso de un metal en un producto, capaz de hacerlo más eficiente en masa y/o en consumo de energía, debe considerarse en las variables de diseño. 3) Reducción de emisiones tóxicas, durante todo el ciclo de vida del producto (“desde el nacimiento-procesamiento de minerales- hasta la muerte-reciclo o disposición final”). 4) Promover el reciclaje.5) Extender la durabilidad de los productos y la intensidad de uso de los productos y servicios, de modo que sean remanufacturados o mantenidos fácilmente.


En cuanto al cobre como commodity, es difícilmente substituible en aplicaciones eléctricas por su naturaleza de excelente transmisor de la electricidad, que hacen que el producto manufacturado que lo incorpore por esta característica, sea también energéticamente más eficiente. En cuanto a los impactos al medio ambiente y la salud por la exposición al cobre durante su uso, se ha avanzado bastante en la última década con numerosos estudios referentes a su toxicidad en distintos medios, financiados principalmente por la Internacional Copper Association. Estudios de análisis de ciclo de vida de metales, son hasta ahora, en su mayor parte de tipo genérico, utilizando bases de datos comerciales o datos publicados para la representación de la producción (cuna a la puerta). Hay estudios mixtos hechos por algunas compañías mineras, que desarrollan inventarios con información de sus plantas y con datos generales de sus proveedores principales y utilizando modelos mixtos o simplemente genéricos para la etapa de evaluación. La industria del níquel es la que presenta mayores avances a este respecto. No se han hecho aun estudios de evaluación de impacto ambiental de ciclo de vida LCIA, de metales, que consideren condiciones sitio específicas y/o sitio dependiente para la etapa productiva primaria. De acuerdo a las conclusiones del taller de Montreal LCA&Metals, en Abril del 2002, estudios de casos son fundamentales para identificar aquellos elementos del modelo que son especialmente importantes de diferenciar a nivel local o regional, respecto de un LCA genérico. Otro aspecto que aun está en discusión, es el cómo fijar los límites del sistema que se debe considerar. Se ha hecho mucho en LCA de productos manufacturados, en Asia, Europa y Norteamérica, pero muy poco respecto a la producción primaria de metales – extracción y procesamiento de minerales hasta la obtención del metal como producto: enfoque “cuna a la puerta” ("cradle to gate"). Chile siendo uno de los productores primarios importantes en el mundo y el mayor productor de cobre, puede tomar en este sentido el liderazgo en la sustentabilidad de la industria minera. Los LCAs son de naturaleza multidimensional, tanto en los temas que evalúa, como en las ventajas que ofrece a la industria, a los gobiernos, a la comunidad y al medio ambiente. Los LCAs, como herramienta útil a la gestión y a la ingeniería de procesos, tienen la particularidad de destacar aquellos factores del sistema productivo claves para el desarrollo sustentable, mediante el análisis sistemático de escenarios, en los que se pueden incorporar las variables ambientales, sociales y económicas desde una perspectiva holistíca. Así, a través de la comparación holística de procesos y/o escenarios de operación, la aplicación del LCA como herramienta de ayuda a la gestión, sirve para encontrar la mejor solución para la sustentabilidad del negocio minero Un ejemplo de esto, es el reciclaje de metales que se evalúa como positivo ambientalmente con respecto de la producción primaria, dado el menor gasto energético asociado al proceso y porque además, extiende la vida de los depósitos minerales – en este caso, el LCA puede demostrar cuánto efectivamente hay de esa ganancia energética. El LCA señala también las implicancias para el medio ambiente de las caídas en las leyes del mineral: aunque los avances tecnológicos han hecho posible procesar mineral de calidad cada vez más baja, la cantidad de mineral necesario para recuperar la misma cantidad metal aumenta, con el consiguiente aumento en el consumo de energía, mayor generación de desechos y más gases de efecto invernadero. Un ejemplo de la importancia del enfoque holístico del ciclo de vida para la gestión industrial, es el que ofrece el trabajo hecho por CSIRO 5de Australia. Se comparó la producción de plomo en alto horno con el proceso de fundición del plomo y el cinc y la electro-obtención del cinc. Se evaluó para ambos procesos los impactos al medioambiente en función de calidad del mineral y del tipo y eficiencia del combustible. Cuando la energía consumida directamente en el proceso es todo lo que se considera, los resultados son engañosos, pues la electro-obtención del zinc aparece como el proceso con mejor desempeño ambiental. Sin embargo, se obtienen resultados totalmente distintos cuando la comparación se hace tomando como base la perspectiva holística del ciclo de vida, incluyéndose entonces también el consumo indirecto de energía. Es decir, si la electricidad usada en el proceso de electro-obtención es producida en centrales eléctricas externas que funcionasen en base a carbón, el volumen de gases de invernadero producidos sería más del doble. Así, el LCA ayuda a las compañías a identificar donde se presentan los impactos más significativos para el medio ambiente e indica a su vez, donde la aplicación de I&D se hace más efectiva. El

5 Process Magazine. CSIRO. Julio del 2002


trabajo de LCA ha producido ya algunos resultados significativos que eventualmente podrían cambiar no sólo cómo se producen los metales, sino eventualmente, también sus usos finales6. El desarrollo del LCA como herramienta metodológica aun no ha terminado y en minería particularmente, está recién comenzando. De ahí que haya resultados de LCA bastante disímiles para un mismo metal. Este es un problema que aborda la UNEP/SETAC LC Initiative, paralelamente con el desarrollo de recomendaciones acerca del desarrollo de los modelos LCIA, la metodología para la elaboración de inventarios y los criterios para definir áreas de protección, alocaciones y categorías de impacto. Hay mucho aun por definir a nivel mundial en cuanto a la aplicación de LCA a los procesos mineros y sus productos, tanto a nivel de inventarios como de modelos de evaluación, incluyéndose la definición de categorías de impacto y unidades de medición. Esto nos deja abierta la posibilidad de poder aun influir en las recomendaciones metodológicas, en las bases de datos, en la definición de los límites del sistema, en las unidades de medición y en las alocaciones. Los acuerdos tomados en la última cumbre de la Tierra celebrada en Johannesburgo7, nos avala para que como países en vías de desarrollo hagamos valer que nuestro desarrollo económico y social está asociado en gran medida, sobre todo en Regiones, a la producción minera y que por tanto al evaluar ambientalmente el sistema productivo debe considerarse también los beneficios sociales que la existencia de la industria minera conlleva y que inciden en la calidad de vida de las personas. Metodología y materiales Recolección de la información:

• Revistas Especializadas (Journals)

Se revisó el CD “Life Cycle Assessment and SETAC 1991 – 1999”, que contiene la información de todos las publicaciones y presentaciones hechas desde el año 1991 hasta el año 1999, en el SETAC Journal y en los distintos eventos de la SETAC. Process Magazine de CSIRO, online.

• Informes de Talleres y Eventos (Proceedings) Se revisaron los CD con la información de los Journal de la SETAC, entre 2000 al 2004. Se revisaron los proceedings de los talleres LCA de la APEC-AIST y de los simposium internacionales ECO-Balance, del 2003 y del 2004. Se revisaron los proceedings del taller de LCA y Metales, sostenido en Montreal el año 2002.

• Internet: Se revisaron las bases de datos de organismos importantes relativos a metales, como la Internacional Copper Association, MMSD, ICMM

• UNEP-SETAC LC Initiative Se recurrió a las bases de datos que posee la iniciativa a través de su red de universidades, industrias y organismos gubernamentales.

La información recopilada se clasificó de acuerdo a

• tipo de LCA: Cuna a la Puerta (Cradle to gate: mineral a cátodo) Cuna a la tumba (Cradle to grave: el ciclo completo, o sea, extracción, producción, uso, disposición final y/o reciclaje) Stream lined (comprende una sección del ciclo de vida del producto)

6 Un estudio de la ICA que compara cañerías de cobre con tubos de PVC, concluye que las cañerías de cobre utilizan, en todo su ciclo de vida, 10 veces menos energía que el PVC. Copper.org 7 Sustentabilidad: como concepto especialmente importante y que debe estar presente en las evaluaciones que se haga a los sistemas productivos con miras hacia un “mejor mundo”. Un mejor mundo, mejor ambientalmente, pero en el que se incluya también los aspectos económicos y sociales que lleven hacia la toma de decisiones viables para un desarrollo productivo sustentable en el tiempo.


• Elementos del LCA desarrollados o aplicados:

Planteamiento LCI LCIA Evaluación

• Aplicaciones a la sustentabilidad de los productos, reingeniería de procesos, mejoras a la

gestión, como medio de integración de otras herramientas de evaluación ambiental: LCM I/O LCA LCC

• Desarrollo Conceptual: desarrollo de metodología y/o inventarios Aplicaciones: directas o adaptaciones de metodologías y bases de dato, normalmente hechas utilizando una plataforma comercial como TEAM, SIMAPRO, GABI, etc.

Análisis de resultados El desarrollo del Análisis de Ciclo de Vida aplicado a la minería no ha mostrado mayores avances desde la publicación del estudio de diagnóstico llevado a cabo por la MMSD en el año 2001 y que terminó con la realización de un taller8 de trabajo, en el cual varios expertos mundiales en este campo y representantes de organismos estatales y de la industria minera y metalúrgica, analizaron y discutieron los resultados obtenidos. Los Proceedings de este taller fueron encargados a la empresa CRESTA de la Universidad de Sydney. Básicamente el estudio de la MMSD se centró en identificar los principales vacíos y dificultades metodológicas para la realización de análisis del ciclo de vida de varios metales (cinc, plomo, cobre y níquel). El informe contiene un modelo global de la demanda y de los recursos de cobre en el mundo.

Gran parte de la discusión giró entorno al tema del manejo de cobre como activo global e indestructible de la sociedad humana, enfatizando su diferencia con respecto del recurso natural consumible (el mineral: metal primario). Los impactos locales al medioambiente de la producción de cobre - particularmente en las áreas alejadas del punto de uso final, fueron superficialmente tocadas en la discusión. Esto es particularmente relevante para los países en vías de desarrollo como Chile, si se considera que la mayor parte de la producción primaria ocurre en ellos y donde no existe aún un desarrollo metodológico suficiente para evaluar y ponderar los impactos ambientales asociados al ciclo de vida de sus productos (“de la cuna a la puerta/cradle to gate”) y que les permita enfrentar futuras barreras ambientales. El estado de desarrollo de cada una de las etapas del LCA para minerales y metales sigue siendo escaso, presentando a nivel mundial carencias de bases de datos adecuadas, transparencia y calidad, cualidades necesarias para ser usadas en la elaboración de inventarios de ciclo de vida. Esto es coherente con la situación general de la industria minera primaria, en la que los programas de muestreo y análisis no cubren los procesos con el nivel de detalle, frecuencia y calidad necesarios para la conducción de un ACV. Con respecto al reciclaje, también existe carencia de datos de flujos de desechos de chatarra, lo que representa un problema fundamental para determinar la capacidad actual del reciclaje y para proyectar la producción secundaria futura. En la época del taller de la MMSD, aún se discutía acerca de la factibilidad de poder incluir además de las consideraciones ambientales convencionales de LCA, las implicancias sociales y económicas de la producción. Actualmente el LCA9 se considera como una herramienta integradora de los tres pilares del desarrollo sustentable y las consideraciones sociales y económicas se están integrando también metodológicamente en la herramienta llamada Life Cycle Management (LCM).

8 Con la ayuda de la asociación de cobre internacional (ICA), el MMSD sostuvo un taller sobre el análisis de ciclo de vida (LCA) en Nueva York en 9-10 agosto de 2001, contando con la participación de 35 personas representantes de la industria, el gobierno, de las ONGs y de la academia. 9 Life Cycle Management Work Group. UNEP-SETAC LC Initiative


La industria metalúrgica que presenta mayores avances, al menos en términos del desarrollo de inventario, es la industria del níquel, donde se ha invertido bastantes recursos en la recopilación de datos de flujos másicos y energéticos, para la construcción de inventarios de ciclo de vida, que han sido usados para implementar LCAs genéricos del tipo “cradle to gate” (del nacimiento a la puerta). CSIRO de Australia también ha invertido mucho dinero en acuciosos y rigurosos programas de monitoreo y análisis de los procesos metalúrgicos “cradle to gate” para mejorar y facilitar futuros estudios LCA.10 Hasta ahora se ha trabajado especialmente con datos promedios de las corrientes principales y muchos datos de literatura, en estudios enfocados a la optimización ambiental y económica de procesos. Sudáfrica, Canadá y Australia presentan varios estudios de caso, de tipo fundamentalmente evaluativos, destinados a detectar los elementos locales principales a considerar y a los que se debe profundizar en investigación y desarrollo metodológico, para posteriores realizaciones de un análisis de ciclo de vida a las distintas etapas de la cadena productiva. Un tema que es polémico, justamente debido a la falta de información sólida y para el cual se hacen muchas conjeturas basadas en avances futuros de la tecnología, son las alocaciones y la definición de funcionalidad para el desarrollo de metodología de impacto de ciclo de vida (LCIA). Esta discusión se extiende por varios años ya y ha sido un tema recurrente en los distintos eventos internacionales. CSIRO11 presentó estudios de los impactos de agotamiento de minerales en el año 1999, tema que volvió a ser tocado en el Taller de la MMSD donde la posición, especialmente Europea, es desviar el concepto de funcionalidad hacia el metal, el cual se considera inagotable e indestructible y que como tal, puede ser re-usado en la sociedad por siempre.

12Sudáfrica, como país productor y con bastante desarrollo en LCA, ha aportado también a esta discusión con algunos estudios relacionados con el procesamiento de minerales complejos En estos estudios se ofrecen algunos antecedentes a considerar para evaluar el impacto real en términos energéticos, producción de residuos y por ende ambientales y económicos 13 al irse agotando los principales yacimientos mineralógicos. Esta discusión se mantiene actualmente con mucha fuerza en la UNEP-SETAC Life Cycle Initiative, que es la encargada de generar recomendaciones y acuerdos entorno a la metodología para desarrollo de inventarios de ciclo de vida y evaluación de impactos LCIA. La posición de los países desarrollados, incluido Canadá (a pesar de ser productor primario), es conservadora en cuanto al uso de mineral y enfatiza la necesidad de destinar recursos al estudio de la industria secundaria (reciclaje), que es por supuesto menos contaminante local y globalmente. En el Grupo Task Force de minerales y metales de la Iniciativa (presidido por CIMM) los miembros que provienen de Europa y Canadá han sometido varios documentos a discusión en torno a la funcionalidad del metal y no así de los Recursos Naturales (RRNN), planteando modelos en que el metal es la categoría de impacto y la vía de evaluación a punto medio o a punto final (daño), se desarrolla desde la perspectiva de la difusión de este en la tecnoestructura y del tiempo de retención antes de ser nuevamente disponible en forma de chatarra. Chile ha argumentado que, aunque los metales no son físicamente indestructibles, su recuperación normalmente no alcanza el 30%14 , sin contar que metales como el aluminio al reciclarse, necesitan procesar conjuntamente con la chatarra, un porcentaje de mineral para controlar el nivel de impurezas en el producto final. Además, los metales no están siendo almacenados en la tecnoestructura del mundo en vías de desarrollo. A pesar que Chile es el primer productor de cobre en el mundo, sólo el equivalente al 0,10% de su producción anual, regresa al país como productos manufacturados15. Existe una correlación directa entre el PNB de los países y el uso de cobre de

10 CSIRO Process Magazine - Issue 1, 2000. Issue 5, 2003. 11 LIFE CYCLE ASSESSMENT OF COPPER AND NICKEL PRODUCTION. T. E. Norgate and W. J. Rankin CSIRO Minerals, Clayton, Victoria, Australia. Proceedings, Minprex 2000, International Conference on Minerals Processing and Extractive Metallurgy, September 2000, pp133-138. 12 Functionality and allocation in a multi-product metal refinery. Cape Town University, 2000. 13 Variable que incluye bienestar humano y ambiental en los países en vías de desarrollo de acuerdo a la Cumbre Mundial de Johannesburgo, 2000. 14 Metales reconocidamente tóxicos como el plomo, para el cual se ha invertido mucha energía en una máxima recuperación sólo alcanzan el 70%. 15 Evaluación hecha con los datos de Cochilco de importaciones y exportaciones de cobre, hasta el año 2003.


su población. Estos resultados fueron presentados en el simposio de sustentabilidad llevado a cabo en Pórtland el pasado mes de Noviembre16 (ver Figura 1).

Figura 15: Uso del cobre y PIB per cápita y por país

Coincidentemente Barbara Reck de la Universidad de Yale17, presentó resultados similares, de un modelo complejo de ciclo tecnológico para el cobre y el zinc en 52 países. De todos los parámetros evaluados por el modelo, el PNB fue el que más se correlacionó con el consumo de cobre y zinc y por ende con la construcción de stocks en las tecnoestructuras. Los mayores stocks se están formando en los países del mundo desarrollado18. El equipo de Yale comenzó el estudio utilizando el Análisis de Flujo de Substancias (SFA), para trazar el ciclo tecnológico del cobre, desde el mineral a la disposición final del metal. Lo mismo se está haciendo para el zinc, la plata y otros metales, en un proyecto financiado por US National Science Foundation. El proyecto aportará información considerada clave para evaluar algunos elementos importantes de las políticas de uso de recursos naturales en USA. El proyecto incluye el estudio a niveles locales, regionales, nacionales, continentales y globales. Los datos mostrados por el CIMM y por Yale, indican que el problema para acceder a los metales almacenados en la tecnoestructura en el futuro, es la difusión de éstos en la tecnoestructura del mundo desarrollado, pero para los países hoy en vías de desarrollo el problema es más profundo, ya que no se dispondrá de metales almacenados en forma suficiente en su tecnoestructura y quedarán tal vez como

16 “Mineral resources depletion and its impact on the generation of solid wastes and power consumption”. Claudia Peña, Jacques Wiertz, Ingrid Rozas. CIMM, Universidad de Chile. Symposium on Sustainable Production, Use and Recycling of Natural Resources. Portland 14-18 Noviembre 2004. 17 “Global substance flow analysis of copper and zinc: a per capita analysis”. Yale University School of Forestry & Environmental Studies. 4th International SETAC Congress. 18 “The Stocks and Folws Prjoects Par tII”. The Member Journal of The Minerals, Metals & Materials Society (JOM). Enero del 2004.

GNP per capita

Sweden

USA

South KoreaChile TurkeyIndonesia India

05.000

10.00015.00020.00025.00030.00035.00040.000

1

US$

Use of copper/capita/year

SwedenUSA

South KoreaChile

TurkeyIndia Indonesia

02468

101214

1

Kg


remanentes, recursos naturales no explotables económicamente y posiblemente no sustentables ambientalmente. Por tanto, la pérdida de recursos naturales no renovables debe ser tomada en cuenta al evaluar los impactos al medioambiente, pues su existencia al estar ligada con el desarrollo económico y social del país, debe considerarse como un “plus” ambiental del país hacia el mundo. A este respecto es importante notar que Japón, con una política agresiva, destinó en el año 2002 US$ 60 millones a I&D en sustentabilidad ambiental de productos19 y la mayor parte de estos recursos fueron destinados a LCA (recordando que LCA es la metodología ISO para la obtención de eco-etiquetado estándar “business to business” y el Life Cycle Thinking es la filosofía en la que se basa el Integrated Product Policy de la OESD, para el diseño de la Flor Europea-etiquetado ambiental de Europa). Aunque de acuerdo a la OMC, ninguno de estos etiquetados es (aún) obligatorio, hay incentivos económicos para el desarrollo de productos eco-eficientes, que compiten además ante un público ambientalmente exigente. Japón tiene varios desarrollos metodológicos de LCIA, sitio-específicos de sus sistemas productivos mineros. Algunos trabajos se presentaron en Chile20 y otros que se han presentado en distintos foros de desarrollo sustentable y LCA (como los Congresos de la SETAC y talleres especiales). Más aun, Japón hizo inventarios de ciclo de vida de la producción de los concentrados chilenos que importa para su propia producción de cobre y avanza hacia el perfeccionamiento económico y ambiental de sus procesos productivos y productos metalúrgicos tanto primarios como secundarios, haciéndolos sustentables en los mercados internacionales: “más verdes”. Japón no es el único que ha hecho ya inventarios de ciclo de vida de nuestros productos. Suiza con anterioridad no sólo hizo el LCI de la producción de litio en Chile, sino que además desarrolló un modelo de evaluación de impactos21 del proceso productivo de SOQUIMICH. Al negarse esta empresa a entregar información relativa a su producción, acudieron a datos publicados y a alguna información proporcionada por la empresa alemana que opera en la zona. Un experto, fue enviado a recoger muestras en la zona y a hacer una evaluación del impacto ecológico en la zona de extracción del mineral22. Estos ejemplos son indicativos de que aunque nuestro país trate de sustraerse de la discusión mundial que lidera en la OMC23 Europa (fuertemente impulsada por Suiza y el consejo de ministros de los países nórdicos, con respecto a la obligatoriedad “mandatory” de los eco etiquetados ambientales, estos sin duda comenzarán a influir altamente en la competitividad de nuestros productos metalúrgicos en los mercados, como ya ha comenzando a percibirse a través de las presiones ejercidas por la industria manufacturera a la producción primaria y secundaria aguas arriba. 24

19 Cifra que fue dada por el Dr. Atushi Inaba, Director de la AIST, en la tercera conferencia anual de Eco balance 2003, en Tsukuba Japón. El Dr. Inaba afirmo en la apertura de la Conferencia, que Japón se pondrá a la cabeza en tecnología ambiental para la eco-eficiencia de productos y procesos, con miras a cumplir los estándares ISO para el eco etiquetado (LCA) 20 Application of Life Cycle Assessment for Copper Production System , Masayuki Sagisaka, Atsushi Inaba, Nobuhiko Narita(Nippon Steel Technoresearch Corporation). Congreso Initiatives in the Mning Sector” organizado por la Cochilco el año 2002. 21 “Life Cycle Assessment for Lithium and Lithium Compounds”. ESU-Services, desde el año 2002, comercializa la base de datos y tiene los parámetros y alocaciones definidas en el modelo de impactos LCIA que vende a varioas plataformas comerciales de LCA:. 22 Información entregada en forma personal por el Dr. Neils Jungbluth de ESU-Service Suiza, en el taller de LCA y Metales realizado en Montreal, en Abril del 2002. 23 Los eco etiquetados se discuten en dos foros de la OMC: Technical barrier to trade y Environment and Trade. 24 Pues están interesados en mostrar un mejor desempeño ambiental de sus productos (el LCA mide los impactos a través de todo el ciclo de vida nacimiento, producción, uso, disposición final). MMSD: “A Life Cycle Approach to use Minerals”. Pg. 11, 14, 26. 2002.


En Sudáfrica, las Universidades de Cape Town y Pretoria25, han incursionado por largo tiempo en minería y sustentabilidad, caracterizando la situación local y regional, tanto económica, social como ambientalmente y tomando como base sistemática de evaluación el LCA. Esto le ha permitido fortalecer varios equipos de investigación y desarrollo en el área de Life Cycle Management (LCM) y aparece como uno de los practicantes de LCA que más publica lo que le ha traído el reconocimiento de la comunidad científica internacional. Pretoria terminó un trabajo sobre la industria automotriz, que presentó el año pasado en la conferencia de LCM en Seatle-USA, en la cual se tomaron datos publicados para evaluar los impactos de los metales aguas arriba, que se usan en la fabricación del automóvil. A partir de entonces, también ha comenzado a trabajar con BHP Billiton (conversación personal con Dr. Alan Brent). Se ha querido ahondar un poco más en los estudios en curso en Sudáfrica (aparecen listados al pie de página), pues este país presenta similitudes con el nuestro en cuanto a la dependencia de los recursos naturales no renovables, ecosistemas extremos con poca agua, en donde se realiza la actividad minera; país en vías de desarrollo, pero con un equipo de investigadores altamente calificados y con reconocida trayectoria internacional en esta área y materias afines (environmental risk assessment). Por lo que puede convertirse en un potencial socio para futuros desarrollos en ciencia y tecnología destinados a la sustentabilidad de la minería. CSIRO 26 El énfasis de la investigación de LCA en minerales de CSIRO-Austrralia ha estado en las emisiones de gas del invernadero y de la lluvia ácida. Varias rutas de proceso pirometalúrgicas e hidrometalúrgicas para la producción de níquel y cobre se han investigado aplicando LCA. Estos estudios demostraron que para los procesos considerados, y basados en los datos disponibles (muchos simulados o con datos estándares de operación), los proceso pirometalúrgicos producen niveles más bajos de emisiones de gas de invernadero que los hidrometalúrgicos. Resultados similares obtuvimos en Chile con valores publicados y simulando los procesos piro e hidro del cobre en el software SimaPro. Los proyectos revisados de LCA que se enfocan al desarrollo de inventarios, se basan en datos publicados y valores estimados de flujos másicos y energéticos. Esto lo ha hecho en gran medida la academia (muchos de los estudios que hace la Universidad de Sydney en este tema, son en base a datos que aparecen en fuentes como USGS). La industria del níquel ha hecho inventarios con un nivel de detalle mayor y ha contratado incluso un panel de expertos como tercera parte para que valide los datos. Uno de los problemas principales detectados, es la actualización de los datos. Ante este problema, para fines de gestión se considera en muchos casos aquellos flujos importantes para la cadena productiva en lo que se llama un input/output LCA. Japón incursiona la forma de ingresar la información que aparece en las matrices insumo-producto de los Bancos Centrales para la actualización constante de la información, utilizando factores de caracterización determinados en estudios base más rigurosos. Por conversaciones a nivel personal con investigadores en Chile y en el exterior a cargo de realización de inventarios, hemos concluido que una de los problemas mayores que se enfrentan para la elaboración de las bases de datos para la posterior construcción de los inventarios, es la obtención de información detallada

25 1) Sustainable project life cycle management . 2) Benefits of environmental outsourcing 3) The introduction of a new powder coating technology in an OEM paint shop: the total cost of investment versus environmental improvement 4) Decision support: life cycle analysis to evaluate the benefits of automobile production line robotics. 5) Life cycle analysis of large equipment for maintenance and cost decision support. 6)Streamlined life cycle analysis as a means to develop a short-term decision support tool for health care services in underdeveloped regions of Africa 7)Life cycle inventory of hazardous waste site management in South Africa 8)Life cycle impact analysis procedures in South Africa . 9) Socio-economic weighting of environmental life cycle impact categories in South Africa 10) An Investigation into the Competitiveness of the South African Automotive Industry Supplier Base with focus on Technological Innovation 11) An analysis of the process of innovation in the South African Automotive Industry. 12) Improvement of operational practices to promote cleaner production in the South African manufacturing industry.13)An Investigation into the Competitiveness of the South African Automotive Industry Supplier Base with focus on Technological Innovation AJ Swart. VC Naidoo Mtimkulu, M Panday, A Brent, AC.

26 T. E. Norgate and W. J. Rankin. CSIRO Minerals, Clayton, Victoria, Australia. Published in Proceedings, Minprex 2000, International Conference on Minerals Processing and Extractive Metallurgy, September 2000, pp133-138.


departe de sus proveedores (centrales eléctricas, de agua, otros insumos y servicios). La mayoría ha utilizado planillas excel como primera aproximación de estudio, pero el nivel de detalle y la necesidad de clasificación y análisis han hecho necesario que la mayoría se defina por el uso de una plataforma comercial. De acuerdo a presentaciones hechas de los trabajos de inventarios, se han utilizado factores de distribución másico para cuantificar entradas y salidas de los distintos procesos. Como importantes datos para la evaluación se consideran confidenciales por la industria, en muchos casos se debe recurrir a simulaciones del proceso para el cálculo de los flujos másicos y energéticos En algunos casos, especialmente para representar sistema de suministro eléctrico, se ha recurrido a un compósito de ponderaciones de las tecnologías disponible en las bases de datos de los softwares de LCA. Los estudios generalmente se limitan al proceso, algunos incluyen estudios comparativos frente a posibles substituciones en el uso. Como el hecho por la ICA comparando los impactos de las cañerías de cobre con cañerías de materiales orgánicos. Hay varios estudios de tipo académico en que simulan procesos con los datos de flujos másicos principales que se han publicado y ocupan también valores estándar para representar los procesos de disposición final y/o reciclado, disponibles en las bases de datos. La evaluación de impacto se hace generalmente utilizando modelos disponibles en los softwares comerciales, como el Ecoindicator99, CML, Gabi y otros. Los resultados del inventario se clasifican de acuerdo a los problemas a los cuales contribuyen durante la etapa de impactos, de modo que se asignan las alocaciones de contribución a las diferentes categorías de impacto Para calcular la contribución ambiental de una sustancia del proceso no disponible en las bases de datos, se utilizan factores de equivalencia, esto es, se utiliza el valor asignado a substancias de referencia. Las categorías de impacto comúnmente considerados son:

- medido por el efecto de 1 kilogramo del CO2 - acidificación - medido por el efecto de 1 kilogramo de SO2 - formación fotoquímica oxidante - medida por el efecto de 1 kilogramo de etileno - nutrificación – medido por el efecto de 1 kilogramo de fosfato - uso de la tierra – medido en hectáreas utilizadas - agotamiento de recurso naturales - medido en relación a las reservas del mundo

Cada cantidad de cada sustancia presente en el inventario, es multiplicada por su factor de equivalencia correspondiente, obteniéndose un valor agregado por cada categoría de impacto. Los resultados de este paso sientan la base para la evaluación, pues se consideran el perfil ambiental del sistema. Los valores agregados por categoría de impacto, sirven para el proceso de evaluación comparativo posterior. Las categorías de impacto mencionada anteriormente son algunas de las principales o comúnmente utilizadas en el punto medio. A nivel final o de daño, existen varias evaluaciones dado que la lectura de los resultados es directa, pero por el nivel de complejidad de los modelos para el cálculo del impacto, aumenta el nivel de incertidumbre de los resultados. Distintos países o instituciones, definen distintos rutas de impacto y consideran más, o menos categorías que las definidas anteriormente. En este sentido, es importante la vinculación con la UNEP/SETAC Initiative, ya que la discusión de los distintos grupos de trabajo se orienta hacia un consenso en cuanto a rutas de impacto, unidades de medición y categorías de impacto tanto a punto medio como a nivel de daño. El límite del sistema es el primer problema a resolver. Esto es importante para que el LCA sea manejable y sus resultados tengan significado y aplicación práctica. La mayoría considera las unidades de operación lo suficientemente cercanas para no preocuparse de los impactos asociados al transporte en la planta y valores de transporte nominales entre proveedores y la planta Los estudios más acuciosos de producción hechos por compañías mineras o centros de investigación y apoyo a la minería, consideran sólo la etapa cuna a la puerta Japón, es especialmente acucioso en todas las etapas del ciclo de vida, presentando constantemente innovaciones en sus modelos, tanto a nivel conceptual, como en la integración de la cadena productiva en la evaluación del producto.


EL REACH27 & el LCA:

En cuanto a la interrelación entre el programa REACH y el LCA, esta fue estudiada por la European Chemical Bureau (ECB) y los resultados fueron presentados en el Congreso de la SETAC Europa en Praga, en abril del 2003.28. Este estudio concluye que el LCA, al ser una herramienta que sistemáticamente permite analizar los impactos ambientales aguas arriba y debajo del ciclo de vida de un producto, e extender este análisis a distintos escenarios de producción, uso y/o disposición final, será de gran ayuda para aportar información y así evaluar los impactos de un producto químico. Y que dentro del marco de REACH, el LCA puede ser un input para la toma de decisiones, en forma directa o a través del análisis socio-económico. Al respecto, cabe mencionar que la ECB está terminando un estudio para determinar los elementos claves del LCA que potencialmente pudieran mejorar las políticas sobre substancias químicas y el manejo de ellas. Aunque REACH contiene en su definición el Life Cycle Thinking en términos de intercambio de información, el estudio concluye que, el ciclo de vida químico es distinto del ciclo de vida de un producto.

La producción de metal, su comercio, uso y reciclando implica una red global que comprende su ciclo completo de “cuna a tumba”. A su vez, diferentes metales se encuentran en depósitos metalogénicos en distintas partes del globo, difiriendo en propiedades químicas, mecánicas y en su potencial de reciclaje. Esta situación complica los enfoques genéricos actuales, en los que se quiere aplicar estándares y las metodologías similares para asegurar comparabilidad entre distintos metales y estudios de ciclo de vida.

Además, habiendo una brecha de investigación y desarrollo muy grande aun que cubrir en esta área, los estudios generalmente han estado sujetos a subjetividades y visiones parciales de la situación, lo que ha conducido en algunos casos a resultados contradictorios. Para cada fase del LCA es necesario definir el nivel de detalle del proceso, los límites del sistema considerado y la metodología seguida durante los procesos de modelación, pues de otra forma no se llegará a resultados significativos que respondan las preguntas para las cuales el LCA se efectúa. Mundialmente los distintos metales se han tratado en forma distinta aun siguiendo los estándares ISO, por lo que la consecución de estudios de caso, tanto genéricos como sitio específicos, son importantes para detectar las diferencias claves que deben ser parte de las recomendaciones que haga la UNEP/SETAC Initiative, en términos de comparación y homogenización de los estudios LCA para metales.

27 REACH es la nueva legislación Europea sobre importaciones, manufactura y uso de substancias químicas Registration, Evaluation and Assessment of Chemical. 28 “Current and Future Life Cycle Aspects of the new EU Chemical Policy (REACH)”. Franz Christensen (Join Research Center of the ECB). 14th Annual Meeting of the SETAC Europe. Praga, Abril 2003.


Figura2. Las cuatro fases en el Análisis de Ciclo de Vida para metales. 29

La producción de metal, su comercio, uso y reciclando implica una red global que comprende su ciclo completo de “cuna a tumba”. A su vez, diferentes metales se encuentran en depósitos metalogénicos en distintas partes del globo, difiriendo en propiedades químicas, mecánicas y en su potencial de reciclaje. Esta situación complica los enfoques genéricos actuales, en los que se quiere aplicar estándares y las metodologías similares para asegurar comparabilidad entre distintos metales y estudios de ciclo de vida.

Además, habiendo una brecha de investigación y desarrollo muy grande aun que cubrir en esta área, los estudios generalmente han estado sujetos a subjetividades y visiones parciales de la situación, lo que ha conducido en algunos casos a resultados contradictorios. Para cada fases iterativas del LCA, el nivel de detalle para un solo proceso, la definición de los límites del sistema considerado y el la metodología seguida en el procesos de modelación, son cruciales para obtener un resultado significativo. Mundialmente los distintos metales se han tratado en forma distinta aun siguiendo los estándares ISO, por lo que la consecución de estudios de caso tanto genéricos como sitio específicos, son importantes para detectar las diferencias claves que deben ser parte de las recomendaciones que haga la UNEP/SETAC Initiative, en términos de comparación y homogenización de los estudios LCA para metales.

El listado de las siguientes preguntas, complementan las recomendaciones de los estándares ISO 14040 para metales. Aunque permiten ordenar el desarrollo de actividades tendientes a la ejecución de un LCA, deben tomarse sólo como un referente metodológico, pues no son una solución a muchos de los problemas específicos detectados para el desarrollo de LCA sino metales30. • Definición de objetivos y alcances del LCA para Metales:

o ¿Cómo reflejar condiciones aguas arriba? Los mercados enmascaran el origen aguas arriba. ¿(realmente no se sabe si el alambre de cobre viene de Indonesia o de Chuquicamata)

29 Izquerda: del Informe de la MMSD Life Cycle Assessment Workshop, Mary Stewart, 2001; Derecha: ISO 14040 30 Documento resumen de los resultados de Talleres de LCA & Metales, hecho por Christian Bauer. Universidad de Aachen. 2001.

Concentration

Refining

Mining

Manufacture

UseRe-use

Re-manufacture

Re-refine

Re-concentrate

Concentration

Refining

Mining

Manufacture

Use

Disposal

Re-use

Re-manufacture

Re-refine

Re-concentrate

Life Cycle Assessment

Goal andScope

InventoryAnalysis

ImpactAssessment

Interpretation


o ¿Cómo reflejar internacionales el comercio de productos metálicos aguas abajo, especialmente para reciclaje? (¿es el reciclaje de los autos exportados a Europa Oriental tan eficiente como el asumido en un LCA alemán?)

o ¿Cómo reflejar comercio de scrap con respecto variabilidad de calidades? (realmente no se sabe si los metales reciclados han sido antes latas o marcos de la ventana-en el caso del aluminio)

o - Cómo definir los límites del sistema de común acuerdo para manejar cadenas de subprocesos? (se invalidan los cortes másicos si e.g. la ecotoxicidad o el exergía son de interés)

• Metales en el análisis de inventario o ¿Cómo tratar el reciclaje de una manera universalmente aplicable? ¿Qué ventajas podría haber?

(el potencial de reciclaje no siempre se agota) o ¿Cómo tratar los minerales con varios metales? ¿Cómo asignar las alocaciones? (hay minas de

cobre que son solamente operables porque contienen oro y el plomo se considera cada vez más como un subproducto de la minería del cinc, etc.)

o ¿Cómo tratar la potencialidad autógena de algunos minerales? (e.g. sulfuro en los minerales de cobre)

o ¿Cómo tratar e informar sobre temas específicos de la minería y del procesamiento de minerales? ¿(grandes volúmenes de desechos, agua de mina, hundimiento, cierre de minas)

• Metales y el Análisis de Impacto de Ciclo de Vida LCIA

o ¿Cómo representar el agotamiento de minerales por un lado y la construcción de stock en la tecno-esfera, por el otro?

o ¿Cómo tratar la utilización del suelo y sus efectos (en el ultra corto plazo - explotación minera; en el ultra a largo plazo - disposición de desechos)

o ¿Cómo dar cuenta de la etapa de exploración pero también de las actividades de cierre?

o ¿Cuáles son los impactos del drenaje ácido de la minería y del drenaje ácido de la roca y cómo se les puede tratar en el marco de la categoría de impacto?

o ¿Cómo tratar los metales como emisiones con respecto a los problemas actuales de toxicidad ambiental y humana? ¿Son los factores de equivalencia útiles y apropiados? ¿Cómo tratar la función de “Soporte a la Vida” a nivel traza y la línea base natural de concentraciones?

o ¿Hay temas específicos sobre salud ocupacional en trabajos con metal? ¿Cuáles y cómo deben tratarse tratados en el LCA?

• Otros temas polémicos referentes a metales en la perspectiva del ciclo de vida:

o metales contribuyen a los problemas norte-sur. Temas ambientales y perspectivas de desarrollo del sur, pueden no estar cubiertas suficientemente en las categorías de impacto consideradas actualmente.

o los metales y la minería pueden tener una estructura no-organizada que no se ha tratado dentro de estudios de ciclo vida hasta ahora (minería a pequeña escala en países en vías de desarrollo).

o algunos sistemas de reciclaje altamente eficientes funcionan sólo gracias a la pobreza y a las malas condiciones de vida en países en vías de desarrollo (eg recogiendo latas de aluminio en la basura).

o los minas abandonadas y las plantas demolidas pueden relacionarse con los problemas de recursos secundarios actualmente disponibles.


o el riesgo de supuración o de rotura de los tranques de relave sigue siendo frecuente pero también no se ha hecho parte de estudios sistemáticos del ciclo de vida.

o los marcos jurídicos tienen una gran influencia sobre los flujos de material secundario y sobre el tratamiento de desechos mineros. ¿pero, cómo dar cuenta de los beneficios y también de las desventajas de este medio ambiente artificial?

• Credibilidad de resultados de LCAs comparativos

o ¿Cómo identificar datos y fuentes de información confiables y consistentes?

o ¿Cómo definir e informar sobre calidad y cobertura de los datos (horizonte de tiempo, tecnologías y geografía)?

o ¿quién debería revisar los alcances, los datos y el enfoque metodológico?

• Participación las distintas partes involucradas en la minería, en el LCA:

o ¿Cuál es el rol en la participación de las partes involucradas en la minería, dado que un LCA tiene el valor de ser un análisis científico, técnico y racional que proporciona datos objetivos? No hay participación partes involucradas en contabilidad financiera - aunque puede haber una participación más amplia en el desarrollo de estándares de contabilidad.

o ¿En qué etapas de un estudio de LCA de metales es útil recomendable, o solicitada, la participación de las distintas partes involucradas en la minería? ¿(e.g. en definir los alcances, al compilar y recolectar datos, al definir prioridades y criterios de corte, al seleccionar categorías de impacto, al analizar y discutir los resultados)

o ¿Cómo establecer una “mesa redonda” para la participación de las partes involucradas, que sea eficiente y confiable?

Muchas de estas preguntas se han se tratado en publicaciones, iniciativas y eventos como en el Taller MMSD-Nuevo de York sobre LCA y desarrollo sustentable (agosto de 2001); Estudios tipo “cuna a la puerta” de metales, publicados por CSIRO Australia y BGR Alemania; el Grupo de trabajo en Indicadores de sustentabilidad de minerales y metales (EU DG Enterprises), ISO TR 4047 ; Best Practice LCA 2001 (publicación de la 6º reunión del grupo de trabajo LCA de la SETAC ); CML-cookbook: LCA – an operational guide to the ISO standards, en el Taller de LCA y Metales llevado a cabo en Montreal Canadá en Abril del 2002 y desde luego, en la UNEP-SETAC Initiative (Globalisation of LCA & LCIA) y en el Informe Final de Enero del 2003.


Conclusiones y recomendaciones

Chile puede y de hecho tiene la capacidad técnica, para convertirse en uno de los líderes que siente las bases fundamentales del marco metodológico para el desarrollo de LCA y metales, desde el nacimiento a la puerta31. Iniciativas de este tipo ya existen en Australia (CSIRO) y Japón. Estos dos países son pueden constituirse como nuestros aliados potenciales en desarrollos conjuntos, que ser canalicen a través de la APEC. Así efectivamente, se planteó en la última reunión sobre LCA en las Economías de la APEC, llevada en Tsukuba en Octubre de este año.

Para ello y como tareas de base, se proponen las siguientes actividades:

• desarrollar bases de datos generales en ecoespol de:

de los procesos generadores de energía

de los tratamientos de agua

de los distintos procesos mineros y metalúrgicos del cobre

de los procesos de tratamiento de residuos sólidos y líquidos

• Hacer análisis genéricos de ciclo de vida en el mediano plazo tipo cuna a la puerta

• Hacer análisis de detalle mediano, suficiente para destacar las características sitio específicas y sitio-dependientes de los LCA para la minería en Chile

• Incorporar el enfoque holístico del LCA a la gestión sustentable de toda la cadena productiva del nacimiento a la tumba: esto implica establecer una relación más directa entre todos los agentes de negocio a lo largo del proceso del cobre como commodity.

• Evaluar en términos de desarrollo sustentable, las implicancias para Chile de la tendencia a favor del reciclaje, no sólo del cobre sino también de otros metales altamente usados en las sociedades modernas. Cuál es el stock de ellos en nuestra tecnoestructura, cuánto tiempo son retenidos en la tecnoestructura antes de estar disponibles como scrap. Qué capacidad de tratamiento habrá en el futuro, cuales son las barreras técnicas y económicas, cuáles los cambios o adaptaciones técnicas para poder tratar ese scrap. Hay un beneficio en el tratamiento frente a la importación de países productores secundarios.

• Se debe desarrollar un modelo de la ruta de paso que ligue el uso de nuestros recursos naturales minero y el consecuente desarrollo económico y social en las regiones mineras (salud y educación), con los eventuales beneficios al medio ambiente que este desarrollo trae o con el deterioramiento del medioambiente que eventualmente previene.

31 El enfoque de Chile debe estar puesto en la producción del metal, a diferencia del interés de la ICA que el enfoque lo pone en los usos del cobre frente a posibles substitutos, sin establecer la procedencia. Chile deberá competir en el futuro con sus productos metálicos en el mercado mundial, en forma sustentable: económica y ambientalmente.

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