Herramientas de Ecodiseño: Análisis del ciclo de vida de los productos
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El documento presenta una introducción al análisis del ciclo de vida (ACV) y al ecodiseño. Define el ACV como la evaluación de los impactos ambientales potenciales de un producto a lo largo de su ciclo de vida. Explica las cuatro fases del ACV - definición del objetivo y alcance, análisis de inventario, evaluación de impacto y interpretación. También describe herramientas como los eco-indicadores que pueden usarse para resumir los resultados del ACV.
Herramientas de Ecodiseño: Análisis del ciclo de vida de los productos
- 1. 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
- 2. “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
- 3. 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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 4. 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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 5. 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) JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 6. 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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 7. Estructura metodológica del ACV (UNE-EN 14040/44) Definición del objetivo y el alcance Análisis de Inventario de Ciclo de Vida (ICV) Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Interpretación del Ciclo de Vida 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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 8. 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 Definición del objetivo y el alcance Análisis de Inventario de Ciclo de Vida (ICV) Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Interpretación del Ciclo de Vida -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 Estructura metodológica del ACV (UNE-EN 14040/44) JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 9. 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 Definición del objetivo y el alcance Análisis de Inventario de Ciclo de Vida (ICV) Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Interpretación del Ciclo de Vida UNE-ISO 14040/44/50 Estructura metodológica del ACV (UNE-EN 14040/44) JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 10. 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 Definición del objetivo y el alcance Análisis de Inventario de Ciclo de Vida (ICV) Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Interpretación del Ciclo de Vida - 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 Estructura metodológica del ACV (UNE-EN 14040/44) JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 11. 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 DEM Utilización de materias primas y energía - ABIÓTICOS Utilización de materias primas y energía - ABIÓTICOS Utilización 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 OZONO REDUCCIÓN DE CAPA DE OZONO REDUCCIÓN 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) 2X Polución - ACIDIFICACIÓN ACIDIFICACIÓN ACIDIFICACIÓN ACIDIFICACIÓN Polución - EUTROFILIZACIÓN EUTROFILIZACIÓN EUTROFILIZACIÓN EUTROFILIZACIÓN Polución - OLOR Polución - SÓLIDOS (RESIDUOS) RESIDUOS SÓLIDOS RESIDUOS SÓLIDOS (radioactivo, peligroso, en masa) x3 METALES PESADOS SUBSTANCIAS CANCERÍGENAS Emisiones- SUBSTANCIAS CANCERÍGENAS PESTICIDAS Emisiones-CAMBIO CLIMÁTICO CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL WARMING) CAMBIO CLIMÁTICO (GLOBAL WARMING) Emisiones-RADIACIÓN USO DE SUELO FOTO-OXIDACIÓN FOTO-OXIDACIÓN ESCORIA 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 RECURSOS USO 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. Estructura metodológica del ACV (UNE-EN 14040/44) JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 12. 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 Definición del objetivo y el alcance Análisis de Inventario de Ciclo de Vida (ICV) Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Interpretación del Ciclo de Vida -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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 13. 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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 14. 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 Definición del objetivo y el alcance Análisis de Inventario de Ciclo de Vida (ICV) Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Interpretación del Ciclo de Vida UNE-ISO 14040/44/50 Estructura metodológica del ACV (UNE-EN 14040/44) JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 15. 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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 16. - 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 JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009
- 17. Instituto Tecnológico de Aragón C/ María de Luna 7-8 E-50018 Zaragoza (Spain) www.ita.es JORNADA - ECODISEÑO EN EL CONTEXTO DEL DESARROLLO DE PRODUCTOS – 11/02/2009