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Evaluación del ciclo de vida: una guía de inicio

Tabla de contenido

Fondo

Donde los conceptos de sostenibilidad a menudo se debaten, pero ponerlos en práctica es más difícil. Las declaraciones y acciones deben tomarse tan pronto como sea posible después de una investigación para minimizar el daño ambiental y mejorar los esfuerzos anteriores. Sin embargo, se deben cumplir tres requisitos: se debe tomar una posible acción, se deben priorizar las alternativas y se deben elegir las mejores prácticas considerando el costo, el impacto ambiental y las limitaciones económicas.

los Evaluación del ciclo de vida (LCA) es una herramienta de toma de decisiones que ayuda a elegir y optimizar las soluciones tecnológicas o productos disponibles para satisfacer esta demanda. La pregunta no es cómo resolver un caso particular de escasez de dinero. La ingeniería ya es general o puede encargarse de ello. El problema es cómo establecer prioridades. Lamentablemente, el mundo no puede darse el lujo de financiarlo todo. LCA complementa los avances modernos porque muestra los procedimientos que más se deben cambiar. Desde el punto de vista de la sostenibilidad, LCA es muy crítico. Esto se debe a que abarca el ciclo de vida de un producto o servicio. Esto evita que las mejoras locales sean las únicas que provoquen que el efecto ambiental se traslade a otros lugares. Las estrategias para evaluar el desempeño ecológico, el uso práctico de las materias primas y las emisiones contaminantes dependen del propósito del sistema o elemento, lo que no sucedía con las evaluaciones ambientales anteriores.

Las actividades prácticas que minimicen el daño ambiental deben emprenderse después de las investigaciones. Por lo tanto, se deben cumplir algunos requisitos previos para que una mudanza sea efectiva:

  • Las actividades prácticas que minimicen el daño ambiental deben tomarse después de las investigaciones.
  • Evaluación de impactos ambientales, que incluso puede mejorar las cosas. Para que una acción sea eficaz.

 

¿Qué es la evaluación del ciclo de vida (LCA)?

El concepto de ACV

El concepto de ACV

El LCA es una metodología utilizada para evaluar los impactos ambientales de un producto o sistema a lo largo de su ciclo de vida, desde la cuna hasta la tumba. LCA intenta identificar y cuantificar los efectos ecológicos de un sistema o producto que puede ayudar a los tomadores de decisiones a tomar decisiones más sostenibles. LCA es una poderosa herramienta que determina cómo los diferentes productos y procedimientos afectan el medio ambiente. Se utiliza para averiguar cómo los automóviles, los edificios y los sistemas alimentarios afectan el medio ambiente. Es un enfoque completo que considera cada paso del ciclo de vida de un diseño o producto, desde obtener las materias primas hasta fabricarlo, usarlo y desecharlo.

El LCA es un proceso complejo y, a menudo, se utiliza un campo detallado para comparar los impactos ambientales de los productos y servicios. Se puede utilizar en varios niveles, desde local a global.

Se pueden utilizar varios métodos y enfoques de evaluación. Lo más importante es elegir el mejor método y procedimiento para evaluar el producto o sistema. Los resultados de un LCA pueden decirles a los tomadores de decisiones cómo son las diferentes opciones sostenibles y ayudarlos a elegir la más sostenible. LCA considera lo siguiente:

  • Extracción de materias primas.
  • Producción del producto.
  • Uso del producto.
  • Transporte y uso de energía.
  • Gestión de residuos.

¿Qué es la evaluación del ciclo de vida (LCA)?

  • LCA puede ayudar a las empresas a identificar y reducir los impactos ambientales.
  • LCA puede ayudar a identificar prácticas comerciales sostenibles.
  • Puede ayudar a desarrollar tecnologías, productos y sistemas más ecológicos.
  • Puede ayudar a comprender los impactos del cambio climático en el medio ambiente y la salud y evaluar enfoques para combatirlo.
  • Puede ayudar a comparar varios productos, tecnologías o escenarios futuros con uno de referencia (por ejemplo, la situación actual).
  • Ayudar a mejorar el desempeño ambiental de las tecnologías.
  • Responda las grandes preguntas relacionadas con el medio ambiente y la sostenibilidad, especialmente cuando se integre con otros métodos de evaluación de la sostenibilidad.
  • Puede ayudar a identificar los puntos débiles en productos, tecnologías y servicios.
  • Para los beneficios del consumidor: LCA puede ayudar a los consumidores a tomar decisiones informadas sobre los productos que compran.

¿Qué es el Análisis del Ciclo de Vida (LCA)?

LCA es una forma analítica de descubrir cómo un producto afecta el medio ambiente en cada etapa de su vida, desde la cuna hasta la tumba. LCA puede ayudar a que un producto o proceso sea menos dañino para el medio ambiente y encontrar la forma más ecológica de diseñarlo. Es una técnica analítica y completa para cualquier producto o proceso, desde la fabricación de un automóvil hasta el cultivo de un tomate. LCA trata de encontrar y medir los efectos ambientales de un producto en cada etapa de su vida, tales como:

  1. Extracción y producción de recursos.
  2. Uso y fin de vida.
  3. Transporte y distribución.
  4. Impactos ambientales fuera del sitio (p. ej., emisiones al aire y al agua, desechos sólidos).

Un LCA puede ayudar a determinar cómo un producto afecta el medio ambiente y qué diseño es mejor para el medio ambiente. Un LCA es realizado por un analista especialmente capacitado que recopila datos en todas las etapas del ciclo de vida de un producto y luego ingresa esos datos en un programa de software y modela el sistema. Se puede hacer a mano, aunque es un proceso que requiere mucho tiempo. A menudo, el uso de software LCA puede acelerar significativamente el proceso de realización de LCA. Luego, el analista observa cómo cada paso del ciclo de vida del producto afecta el medio ambiente y le da peso a cada uno. El peso se basa en cómo la etapa afecta el medio ambiente y cuánto agrega esa etapa al efecto general del producto en el medio ambiente. El resultado de una LCA incluye el perfil ambiental de un producto y recomendaciones para reducir los impactos ambientales.

Tipo de Estudios LCA

Tipo de Estudios LCA

  1. LCA de detección: El LCA de selección puede estimar qué tan amigable con el medio ambiente es un producto, servicio o proceso de fabricación. Una base de datos de inventario del ciclo de vida (LCI), que incluye miles de procesos y sectores, puede estimar el desempeño ambiental general de un producto, servicio o proceso de fabricación. Este estudio calcula y evalúa varios impactos, incluida la eutrofización, la acidificación, la toxicidad humana y el cambio climático. Con este enfoque, podemos comprender mejor los efectos adversos asociados con los procesos de producción. Podemos estimar los impactos negativos o positivos cuando la selección de un producto en particular afectará positiva o negativamente el perfil ambiental de la empresa. Este LCA ayuda a determinar la carga ambiental general, el producto, el servicio o la tecnología de un sistema.
  2. ACV del producto: El LCA del producto examina el desempeño ambiental de productos y tecnologías desde su concepción hasta su eliminación. Todos los aspectos de su ciclo de producción están cubiertos desde la extracción hasta la disposición en lugar de ser desechados de manera inadecuada. Esto puede generar problemas como la contaminación causada por el vertido, la incineración o la eliminación de desechos peligrosos.
  3. ACV comparativo: Considera los impactos ambientales de todos los aspectos y etapas de un producto o proceso, contabilizando con precisión sus implicaciones. Un tipo de estudio LCA común es cuando compara dos productos o tecnologías, como una tecnología, con otra; sin embargo, este enfoque también se puede utilizar en otras situaciones (p. ej., comparando rutas de desarrollo).

 

LCA vs Evaluación de Impacto Ambiental (EIA)

La comparación de LCA y EIA a través de escalas temporales y geográficas complementarias demuestra la complementariedad de los dos instrumentos. Un LCA evalúa un producto o servicio desde su extracción (cuna) hasta su fin de vida útil (tumba), si es necesario, a escala global. Al mismo tiempo, una EIA examina una sola ubicación. Las EIA específicas del sitio consideran variables específicas de la ubicación, como la cantidad de personas que viven cerca, la distancia entre el sitio y los distritos residenciales, y la presencia de ecosistemas particulares.

Evaluación del ciclo de vida versus evaluación de impacto ambiental

Conclusión

LCA es una herramienta valiosa que determina cómo los productos afectan el medio ambiente y dónde se pueden mejorar. LCA puede ayudar a las empresas a reducir el impacto ambiental de sus productos y tomar mejores decisiones sobre cómo diseñarlos y qué materiales utilizar.

Extracción de Materias Primas

Extraer recursos naturales significa extraer materiales de la tierra para fabricarlos o venderlos como mercancías. Las materias primas son las cosas extraídas, como el carbón, el petróleo, el gas y los metales. El proceso de extracción puede ser peligroso y afectar negativamente al medio ambiente si no se realiza de manera responsable. El petróleo y el gas se extraen perforando la tierra y extrayendo el combustible del suelo. Esto se puede hacer usando métodos tradicionales o fracking, que usa agua a alta presión para romper la roca y liberar la energía. La minería consiste en remover la tierra por encima de los depósitos de carbón. La perforación consiste en extraer carbón del suelo mediante un taladro gigante.

Los metales se extraen típicamente a través de la minería. En este proceso, se extrae la tierra de los depósitos de metal y se utilizan herramientas especiales para extraer el metal. El metal se limpia y se procesa para eliminar las impurezas. Una vez que está listo para la venta, se transporta a una planta de fabricación o refinería de metales. La extracción de recursos naturales puede ser un proceso costoso y peligroso. También puede dañar el medio ambiente si no se hace de manera responsable. La extracción de materias primas representa un porcentaje negativo significativo de la carga ambiental total de un sistema o un producto. Por lo tanto, la fase de extracción de materias primas debe considerarse cuidadosamente al realizar un ACV. También es un proceso complejo en cuanto a los datos requeridos, los límites del sistema de evaluación, los subprocesos desarrollados y la energía utilizada. Esta fase también se conoce como la "tumba". A su vez, la disposición final de un producto generado a partir de materias primas se denomina “tumba” o fase de Fin de Vida (EoL) o simplemente fase de gestión de residuos.

Las fases de LCA

Un LCA es una lista y un análisis de los efectos ambientales de un producto o servicio durante todo su ciclo de vida. LCA intenta encontrar y medir el impacto ambiental de un producto o servicio desde "la cuna hasta la tumba". Esto incluye obtener las materias primas, fabricar el producto, empaquetarlo, distribuirlo, usarlo y desecharlo. LCA se ha utilizado durante más de treinta años para determinar cómo los productos y servicios afectan el medio ambiente. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) publicó estándares relacionados con LCA en la década de 1990. LCA se ha convertido en una parte bien establecida del producto y la evaluación ambiental. Como LCA es una herramienta de evaluación ambiental, se puede utilizar en cualquier etapa del desarrollo del producto. LCA se puede utilizar para:

  • Evaluar los impactos ambientales de los productos y servicios.
  • Identificar y medir los beneficios y costos ecológicos de los productos y servicios.
  • Evaluar el desempeño ambiental de los productos y servicios.
  • Identificar los aspectos ecológicos vitales de los productos y servicios.
  • Apoyar la toma de decisiones sobre productos y servicios.
  • Las cuatro fases principales de un LCA son Objetivo y alcance: la fase en la que se determinan el objetivo, el alcance, los límites del sistema de evaluación y la unidad funcional (la unidad de referencia). La unidad disponible (por ejemplo, la producción de 1 kg de plástico, se utiliza para comparar otra alternativa en una unidad de referencia de 1 kg). O para estimar el impacto de 1 kg, luego multiplicándolo por la cantidad total de producción, podemos obtener los impactos ambientales netos de la producción diaria, mensual o anual de un tipo específico de plástico. Fase de inventario: identifica y cuantifica los impactos ambientales de un producto o servicio. Fase de evaluación de impactos: determina la importancia de los impactos ambientales identificados en la fase de inventario. Y finalmente, la interpretación y comunicación de los resultados. A continuación se detallan los pasos generales para realizar LCA:

  • Establecer los límites (alcance) del estudio.
  • Seleccione el producto o servicio a evaluar.
  • Identificar y caracterizar las categorías de impacto ambiental.
  • Desarrollar una metodología para la estimación de impactos ecológicos.
  • Estimar los impactos ambientales.
  • La fase de evaluación de impacto de una LCA generalmente implica estos pasos:
  • Evaluar los efectos ambientales del producto o servicio.
  • Identificar y medir los beneficios y costos ecológicos de los productos y servicios.
  • Evaluar el desempeño ambiental de los productos y servicios.
  • Identificar los aspectos ecológicos vitales de los productos y servicios.
  • Apoyar la toma de decisiones sobre productos y servicios.
  • La interpretación y comunicación de la fase de resultados de un LCA generalmente involucra estos pasos:
  • Elaboración de un informe LCA.
  • Comunicar los resultados del ACV.

Evaluación del impacto del ciclo de vida (LCIA)

La LCIA es un paso vital de la LCA que debe completarse. Se han desarrollado CML, ReCiPe, TRACI y otras metodologías LCIA para evaluar el medio ambiente. Estos enfoques tienen dos niveles de evaluación: el punto medio y el punto final.

 La mayoría de los procedimientos de LCIA se encuentran en el nivel de punto medio. Pocos, como el enfoque ReCiPe, brindan una evaluación de nivel de punto final. Los temas ambientales de punto final como el potencial de calentamiento global (GWP), el potencial de toxicidad humana (HTP), el potencial de acidificación (AP), el agotamiento de energía, el potencial de eutrofización (EP), el agotamiento de la capa de ozono (OLD) y otros se agregan con frecuencia en daño categorías como Daño a la salud, Daño al ecosistema y Daño a los recursos naturales (más de 11 temas ambientales se agregan en tres indicadores ecológicos principales). Elegir un enfoque LCIA apropiado suele ser complicado. Un estudio de la literatura de los informes de la industria y los estudios académicos revisados por pares es una forma de resolver esta dificultad.

Temas Ambientales:

  • Los temas ambientales, también conocidos como “cargas ambientales” o “categorías de impacto ambiental”, son los resultados obtenidos de la fase LCIA, por ejemplo, el “cambio climático” o el GWP. Otros incluyen, por ejemplo, el HTP. A continuación se muestra un ejemplo de los temas ambientales que se evalúan a menudo con LCA.
  • Agotamiento de elementos abióticos (ADE): ADE (medido en kg Sb-Eq) es el efecto de la explotación de recursos naturales. Es la diferencia entre los recursos utilizados a lo largo del ciclo de vida de los residuos y el consumo de recursos.
  • Agotamiento abiótico de fósiles (ADF): El ADF (expresado en MJ) se relaciona con el agotamiento de los recursos (p. ej., energía y recursos energéticos no renovables, como el gas natural).
  • AP: Los impactos de AP se representan en kg SO2 ec. Es la cantidad de iones H+ creados por kilogramo de material en comparación con SO2. En consecuencia, representa la mayor cantidad de acidificación que puede inducir un material.
  • EP: Expresado en kilogramos, el equivalente de fósforo es la posibilidad de que los fertilizantes sobrefertilicen el agua y el suelo.
  • Potencial de ecotoxicidad acuática de agua dulce (FAETP): El FAETP (expresado en kg de DCB-Eq) cuantifica el impacto negativo de los productos químicos tóxicos en la vida acuática.
  • GWP: El GWP (expresado como kg de CO2-Eq) es bien conocido como el potencial para el cambio climático. Es un método para medir el cambio climático.
  • HTTP: HTP (en kg DCB-Eq) refleja las emisiones químicas, como los metales pesados, a las que están expuestos los humanos.
  • Potencial de ecotoxicidad de Terrestris (TETP): El TETP (expresado en kg de DCB-Eq) se refiere a los impactos de los productos químicos peligrosos en los ecosistemas terrestres.

Datos ACV

A pesar de la gran cantidad de datos secundarios, algunos procesos o materiales a menudo no están disponibles en las bases de datos de LCA. La recopilación de datos es la parte más desafiante de hacer un LCA. Dependiendo de su tiempo y recursos, los datos que faltan se pueden recopilar o estimar de varias maneras. Hay dos tipos de datos útiles para distinguir:

  • Los datos de primer plano son datos especializados que describen un sistema de producción particular o un sistema de producto necesario para el modelado del sistema.
  • Datos de fondo: Las bases de datos de factores de emisión y la literatura contienen datos de fondo relacionados con la fabricación de materiales genéricos, la energía, el transporte y la gestión de desechos.

Inventario de ciclo de vida (LCI)

Las bases de datos LCI de los factores de emisión representan el impacto ambiental de los productos por unidad funcional y materiales a lo largo de sus ciclos de vida. Las bases de datos contienen información sobre los materiales y la energía utilizados en la producción de productos y los residuos generados durante su uso y eliminación. Esta información puede evaluar el impacto ambiental de los productos y materiales en cada etapa del ciclo de vida, desde la extracción de la materia prima hasta la disposición final. Las bases de datos de LCI también pueden comparar el impacto ambiental de diferentes productos y materiales e identificar oportunidades para reducir su impacto ambiental.

Ejemplos de bases de datos de LCI:

  • Base de datos ecoinvent: La base de datos ecoinvent es la principal base de datos de LCI del mundo, con una amplia cobertura para procesos específicos de países en países industrializados. La base de datos también incluye un largo procedimiento categorizado como China-Data o Global Data. Brinda datos de proceso detallados para cientos de procesos, lo que permite a los usuarios tomar decisiones informadas con respecto al efecto ambiental de sus elecciones.

 

  • IDEA para análisis ambiental (IDEA): IDEA es la base de datos LCA líder en la industria en Japón. Abarca la mayoría de las operaciones económicas de producción de las empresas japonesas. Incluye alrededor de 3800 procesos basados en la clasificación estándar de productos básicos de Japón. Recientemente, la base de datos ha ganado popularidad y ahora se puede acceder a ella con varias herramientas LCA (SimaPro y openLCA).

Las bases de datos IDEA y ecoinvent incluyen 3.800 procesos y 18.000 actividades, respectivamente. El segundo, ampliamente utilizado, a menudo se actualiza con nuevos enfoques. Cabe señalar que las bases de datos populares de LCI, como ecoinvent y GaBi Professional, así como sus extensiones de base de datos, incluyen varias técnicas específicas de cada país, incluidas las de Japón.

Definición de las cuatro fases del ACV

Las cuatro fases iterativas de LCA

Fase 1: Definición de Meta y Alcance

El estudio LCA se describe en la definición de la meta y el alcance, y se describen los objetivos y el alcance de la investigación. Durante este paso se determinan varios aspectos críticos: la función del sistema, la unidad funcional en la que se basarán las emisiones y extracciones, y los límites del sistema. Se discute tanto el escenario base como las opciones.

Fase 2: Análisis de inventario

Las emisiones nocivas al aire, agua y suelo, y las extracciones de materias primas renovables y no renovables, se cuantifican en el estudio de inventario. Aquí también se deciden los recursos necesarios para el funcionamiento del sistema.

Fase 3: Evaluación de impacto

Entre los pasos de la evaluación de impacto se encuentran:

  • Establecimiento de categorías de impacto, indicadores de categoría y factores de caracterización.
  • Evaluación de las consecuencias ambientales (calentamiento global, toxicidad humana, ecotoxicidad, uso de recursos, etc.)
  • Clasificación de las emisiones que contribuyen a cada categoría de impacto ambiental. La caracterización del punto final pondera y agrega las emisiones en categorías de impacto en función de su punto medio.
  • La caracterización de daños combina categorías de impacto para crear categorías de daños (daños a la salud humana, calidad del ecosistema, recursos, etc.).
  • Se puede realizar un paso de normalización adicional para demostrar la contribución del producto examinado como una fracción del impacto global en una categoría particular.
  • Finalmente, se podría aplicar una ponderación de base social a la evaluación de impacto para dar cuenta de la importancia relativa, o el daño. cuatro Interpretación Se analizan los resultados adquiridos y se examinan las incertidumbres. Los estudios de sensibilidad y propagación de la incertidumbre pueden identificar los principales parámetros y alternativas de mejora. Un análisis crítico evalúa el impacto de los límites e hipótesis especificados. Finalmente, las repercusiones ambientales pueden sopesarse frente a las consecuencias económicas o sociales.

Fase 4: Interpretación

La interpretación es donde se interpretan los resultados y se evalúan las incertidumbres. Un análisis crítico evalúa el impacto de los límites e hipótesis especificados utilizando estudios de sensibilidad y análisis de incertidumbre (simulación Monte Carlo) para identificar los principales parámetros y alternativas de mejora. Finalmente, las consecuencias ambientales pueden sopesarse frente a las repercusiones económicas o sociales.

Niveles de evaluación

Hay tres niveles de evaluación dentro de los límites de un sistema en un estudio LCA y dentro de su conjunto de datos de un proceso particular. Depende del tipo de conjunto de datos, ya sea un proceso unitario 'puerta a puerta', un proceso 'agregado' o incluso un proceso 'agregado desde la cuna hasta la tumba' que determina lo que se incluye en el conjunto de datos.

  • Puerta a puerta: todas las operaciones relacionadas con la empresa o el sitio que comienzan con la adquisición o adquisición de materiales y continúan con todos los procesos de fabricación en el sitio hasta los pasos finales antes de salir de las puertas del sitio.
  • De la cuna a la puerta: todas las operaciones desde la extracción de recursos hasta las etapas finales antes de salir de las puertas del sitio, incluidos todos los pasos de producción de energía y precursores y la producción en el sitio.
  • Gate to grave: este nivel amplía las operaciones desde el nivel de puerta hasta la disposición final.
  • De la cuna a la tumba (todo el ciclo de vida): de la cuna a la puerta se extiende a través del uso, mantenimiento y EoL (desecho, reciclaje y reutilización) de un producto.

Niveles de evaluación en un estudio LCA

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