Herramientas de Ecodiseño: Análisis del ciclo de vida de los productos

Herramientas de Ecodiseño

Análisis del Ciclo de Vida de Productos

ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS

Agustín Chiminelli Sarría

Centro de Simulación Computacional

Instituto Tecnológico de Aragón

Zaragoza, 11 de febrero de 2009

“Nueva metodología para el diseño de productos en la cual se consideran los impactos ambientales en todas las etapas del proceso de diseño y desarrollo de productos para lograr productos que generen el mínimo impacto ambiental posible a lo largo de su proceso de vida”.

EcoDiseño - Definición

TU Delft University (Holanda)

“Integración de los aspectos medioambientales en el diseño del producto con el fin de mejorar su comportamiento medioambiental a lo largo de todo su ciclo de vida”.

Directiva 2005/32/CE

reducir el

considerando el

a través de un

impacto ambiental

ciclo de vida del producto

diseño

JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009

que integre criterios medioambientales

Análisis del Ciclo de Vida (ACV)

“Recopilación y evaluación de las entradas, las salidas y los impactos ambientales potenciales de un sistema de producto a través de su ciclo de vida”

UNE-ISO 14040

European Integrated Product Policy , IPP (COM (2003) 302)

SISTEMA DE PRODUCTO

ENTRADAS

Recursos Materiales

Energía

SALIDAS

Productos

Emisiones

“DE LA CUNA A LA TUMBA”

“LCAs provide the best framework for assessing the potential environmental impacts of products currently available.”.

Procesos Unitarios + Interacciones


Sistema de Gestión Medioambiental

METODOLOGÍA:Análisis de Ciclo de Vida

(Normas asociadas: UNE-EN ISO 14040/44/50:2006)

Aplicaciones directas

-Desarrollo y mejoras de producto

-Planificación estratégica

-Desarrollo de políticas públicas

-Marketing

-Otras

Definición del objetivo y el alcance del Análisis

Análisis de Inventario de Ciclo de Vida (ICV)

Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV))

Interpretación del Ciclo de Vida

Evolución hacia el EcoDiseño y el ACV

Reglamento EMAS

Declaración Medioambiental

Ecodiseño

Etiquetado Ecológico


Es un proceso objetivo para evaluar las cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad,

- identificando y cuantificando tanto el uso de materia y energía como los vertidos de todo tipo al entorno,

- determinando el impacto de ese uso de materia y energía y de esas descargas al medioambiente,

- evaluando y llevando a la práctica oportunidades de realizar mejoras ambientales.

SETAC - EUROPE, 1993

Diagrama de Flujo Genérico

Identificación de subsistemas y procesos unitarios

Sistema de Producto

Análisis del Ciclo de Vida (ACV)


Otras Normas de Apoyo

• ISO/TR 14047 - Gestión ambiental - Evaluación del impacto

del ciclo de vida. Ejemplos de aplicación de ISO 14042.

• ISO/TS 14048 - Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de

vida. Formato de documentación de datos.

• ISO/TR 14049 - Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de

vida. Ejemplos de la aplicación de ISO 14041 a la definición de

objetivo y alcance y análisis de inventario.

• ISO 14040:2006 - Gestión ambiental - Análisis del ciclo de vida.

Principios y Marco de referencia.

• ISO 14044:2006 - Gestión ambiental - Análisis del ciclo de vida.

Requisitos y directrices.

Normas de aplicación


Estructura metodológica del ACV (UNE-EN 14040/44)

Definición del objetivo y el alcance


Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV)


Los estudios de ACV deben incluir la definición del objetivo y el alcance, el análisis del inventario, la evaluación del impacto y la interpretación de los resultados.

Adicionalmente a estas fases, se recomienda la realización de una

revisión critica por parte de terceros (expertos), a fin de asegurar la

coherencia y transparencia del estudio y validar técnica y científicamente los

métodos utilizados.

Aplicaciones directas

-Desarrollo y mejoras de producto

-Planificación estratégica

-Desarrollo de políticas públicas

-Marketing

-Otras

UNE-ISO 14040/44/50


Objetivo y alcance del estudio

La definición del objetivo debe dejar claro el propósito del estudio, lo cual se

concreta en la especificación de los siguientes puntos:

La definición del alcance debe estar conforme con el objetivo planteado y debe considerar y describir claramente los siguientes puntos:

-Sistema de producto

-Funciones del sistema

-Unidad funcional

-Límites del sistema

-Procedimientos de asignación

-Metodología de la EICV y tipos de impacto

-Interpretación a utilizar

-Requisitos relativos a datos (y su calidad)

-Suposiciones, juicios de valor y elementos opcionales

-Limitaciones

-Tipo de revisión crítica (si la hay)

-Tipo y formato de Informe





-Aplicación prevista

-Razones para realizar el estudio

-Público previsto (personas a las que se prevé comunicar los resultados)

-Posible utilización de los resultados en aseveraciones comparativas

UNE-ISO 14040/44/50



Análisis de inventario de ciclo de vida (ICV)

El Inventario de Ciclo de Vida implica la recopilación y la cuantificación de las entradas y salidas del sistema de producto en estudio. Existen tres tipos de flujos principales: flujos elementales (pueden ser emitidos al ambiente o extraídos del mismo) como emisiones o recursos energéticos, flujos intermedios (entre unidades funcionales) que pueden ser de productos o energía, y flujo de residuos (un subtipo de flujo de productos).

Existen dos fuentes de ICV diferentes:

Foreground (Primer Plano):Información específica de proveedores/operarios.

Background (Antecedentes): Información de los materiales consumidos, cargas energéticas, etc. Utilización de bases de datos específicas.

En el modelado del sistema de producto ambas se vinculan.

Pasos asociados al ICV: recopilación y cálculo de datos, validación de datos, determinación de la relación de los datos con los procesos unitarios y la unidad funcional, ajuste de los límites de sistema (proc. Iterativo).

Necesidad de contar con un diagrama de flujo para el sistema de producto





UNE-ISO 14040/44/50



Evaluación del impacto del ciclo de vida

En base a la información obtenida del inventario de ciclo de vida, se intenta evaluar la magnitud y cuan significativos son los impactos ambientales potenciales del sistema de producto analizado.

Elementos Obligatorios

Elementos Opcionales

ECO-INDICADORES





- Selección de categorías de impacto, indicadores de categoría y modelos de caracterización.

- Asignación de resultados del ICV a las categorías seleccionadas.

- Cálculo de los resultados de indicadores de categoría

- Normalización.

- Agrupación.

- Ponderación.

- Análisis de calidad de datos.

UNE-ISO 14040/44/50



Categorías de impacto para distintos métodos de EICV

Métodos de evaluación de impacto del ciclo de vida (EICV)

CML 1992 ECO 95 ECOPOINTS 97 ECO 99 CML 2 2000 EDIP IPCC 2001 CUM ENER DEMUtilización de materias

primas y energía - ABIÓTICOS

Utilización de materias primas y energía -

ABIÓTICOSUtilización de materias

primas y energía - BIÓTICOS

Polución - EFECTO INVERNADERO

EFECTO INVERNADERO

Polución - REDUCCIÓN DE CAPA DE OZONO

REDUCCIÓN DE CAPA DE OZONO

Emisiones-REDUCCIÓN DE CAPA

DE OZONOREDUCCIÓN DE CAPA

DE OZONOREDUCCIÓN DE CAPA

DE OZONO

Polución - TOXICIDAD EN HUMANOS

TOXICIDAD EN HUMANOS

TOXICIDAD EN HUMANOS (AIRE,

AGUA,SUELO) X3

Polución - ECOTOXICIDAD

Emisiones-ECOTOXICIDAD

ECOTOXICIDAD (marina, agua fresca y

terrestre) 3X

ECOTOXICIDAD (agua cronica, agua aguda,

suelo cronica) 3X

Polución - SMOG

SMOG DE VERANO E INVIERNO

2X

Emisiones-SMOG DE VERANO E INVIERNO (respiratory organic and

inorganic) 2XPolución -

ACIDIFICACIÓN ACIDIFICACIÓN ACIDIFICACIÓN ACIDIFICACIÓNPolución -

EUTROFILIZACIÓN EUTROFILIZACIÓN EUTROFILIZACIÓN EUTROFILIZACIÓNPolución - OLOR

Polución - SÓLIDOS (RESIDUOS) RESIDUOS SÓLIDOS

RESIDUOS SÓLIDOS (radioactivo, peligroso,

en masa) x3

METALES PESADOS

SUBSTANCIAS CANCERÍGENAS

Emisiones-SUBSTANCIAS

CANCERÍGENASPESTICIDAS

Emisiones-CAMBIO CLIMÁTICO

CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL WARMING)

CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL WARMING)

Emisiones-RADIACIÓNUSO DE SUELO

FOTO-OXIDACIÓN FOTO-OXIDACIÓNESCORIA

Sólo para cambio climático

Sólo para consumo de recursos energéticos

Síntesis de CATEGORÍAS DE IMPACTO definidas para distintas METODOLOGÍAS DE EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL

USO DE RECURSOS (minerales y

combustibles fósiles) 2X

RECURSOSUSO DE RECURSOS

(minerales y combustibles fósiles)

Emisiones-ACIDIFICACIÓN

EUTROFILIZACIÓN

No existen categorías de impacto. Los

impactos se evalúan sin clasificación, desde las emisiones/consumos

individuales.



Propias de Eco-indicadores

Los eco-indicadores intentan cuantificar numéricamente el impacto ambiental de un proceso o un producto. Partiendo del ICV, es una herramienta de Evaluación de Impacto de Ciclo de Vida (3º Fase de un ACV, elementos opcionales).

- Mayor facilidad de interpretación respecto a un ACV

- El tiempo asociado al estudio es menor

- Menor profundidad del análisis de la información

Objetivo - Integración de los resultados del ICV en un único valor





-Normalización

-Ponderación

- Inventario

Posibilidad de conseguir toda la información necesaria?

Fiabilidad/precisión de la fuentes y los sistemas de medición?

- Caracterización de daños/impactos (locales – regionales – globales)

- Valoración de daños/impactos

- Ponderación del aporte de los distintos daños ambientales

Limitaciones/Inconvenientes

Los valores de eco-indicadores distintos no son comparables

Propias del ACV

Eco - Indicadores


Define sólo tres categorías de impacto (daño):

Salud Humana: cambio climático, disminución del ozono estratosférico, efectos cancerígenos, etc.

Calidad del Medioambiente: eco-toxicidad, acidificación, eutrofilización, uso de suelos, etc.

Recursos: energía extra necesaria para extracción futura de recursos minerales y fósiles.

Estructura Metodológica

Eco – Indicador 99


Interpretación del ciclo de vida

Fase del análisis de ciclo de vida en la que los hallazgos del análisis del inventario y la evaluación del impacto se evalúan con relación al objetivo y el alcance definidos para llegar a conclusiones y recomendaciones.

- Identificación de asuntos significativos

- Evaluación de los resultados

Análisis de Integridad (todos los datos necesarios están disponibles y completos)

Análisis de Sensibilidad (confiabilidad de los resultados en función de la incertidumbre de los datos, los métodos de asignación y de cálculo)

Análisis de Coherencia (el trabajo realizado es finalmente coherente con el objetivo y el alcance definidos?)

- Conclusiones, limitaciones y recomendaciones





UNE-ISO 14040/44/50



Herramientas informáticas comerciales para ACV

Herramientas informáticas principales:

Bases de Datos + Software de análisis ELCD,

Eco-Invent,

US-LCI,

Franklin

Idemat, ...

Bases de datos

Software comercial


- Difusión y formación

- Diagnóstico ACV

- Asesoría para la selección de materiales y procesos

- Soluciones tecnológicas para la mejora de la eficiencia energética

- EcoDiseño de productos

- Mediciones y ensayos (Laboratorio Químico, Laboratorio de Materiales, Laboratorio Eléctrico)

- Programación de herramientas customizadas

Grupos

ITA

involucradosDiseño de

Producto

LaboratoriosACV

Análisis

experimental

Dpto.

Formación

Materiales

Informática

Líneas de trabajo y capacidades ITA


Instituto Tecnológico de

AragónC/ María de Luna 7-8

E-50018 Zaragoza (Spain)

www.ita.es


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Education

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