Post on 22-Jan-2016
Definición de la unidad funcional e implicacionesen el ACV
Ivan Muñoz, Joan Rieradevall, Xavier DomènechInstitut de Ciència i Tecnologia AmbientalsUniversitat Autònoma de Barcelonai
Red temática “Análisis del Ciclo de Vida”
Universidad Politécnica de Valencia
INTRODUCCIÓN
Necesidad de una UF
El ACV nace como una herramienta de análisis y comparación de productos
Sin embargo, en un ACV el punto central no es el producto en términos físicos, sino el servicio o función que éste ejerce
Para poder comparar diferentes productos o sistemas debemos identificar su función y poder cuantificarla
Ejemplo
Dos productos distintos no se comparan directamente, sino que se toma el servicio como base de comparación
Vidrio
HDPEvs.
“Distribuir 1 millón de litros
de leche”
“1 millón de envases para
distribuir leche”
Definiciones
Función del sistema
Tarea/s que le corresponde desempeñar
Unidad funcional
Cuantificación de las funciones del sistema consideradas en el estudio
Flujo de referencia
Cantidad de producto o de servicio necesario para satisfacer la unidad funcional
Unidad funcional
Flujo de referencia
Ejemplo
Aspectos a incluir en la UF
La UF debe incluir una cuantificación, teniendo en cuenta la duración del servicio, así como unos requerimientos de calidad
Producto Cuantificación Duración Requerimientos
Envase para huevos
Envases necesarios para el consumo medio por habitante en España
1 año Máximo de huevos rotos por cada mil
Bomba Proporcionar 5 m3 de agua por hora con una presión de 1,5 bar
5000 horas durante 10 años
Estanqueidad, autocebado
Pintura Protección de 1 m2 de superfície de madera en exterior, orientada al oeste y expuesta a sol y lluvia
10 años Sin goteo
Refrigerador
200 litros de capacidad refrigerados a 5ºC habiendo una temperatura ambiente de 25ºC
13 años Precisión en el control de temperatura, reevaporación del agua generada por la escarcha
Dificultades en la definición de la UF
En ACV no comparativos no existen problemas; una unidad física es válida
En ACV comparativos es necesaria una unidad de tipo funcional, que plantea más problemas
– Durabilidad: nuevos productos, hábitos del consumidor
– Multifuncionalidad: multientrada, coproducción, reciclaje
– Funciones cualitativas: aspectos estéticos u otros difícilmente conmensurables
CASO PRÁCTICODefinición de la UF en un estudio sobre tratamiento de aguas residuales
Objetivos y alcance
El objetivo del estudio es comparar tratamientos para la detoxificación de efluentes de blanqueo de pasta de papel, mediante procesos avanzados de oxidación (PAOs)
Los PAOs se basan en la producción insitu de radicales hidroxil (OH·) para la degradación de compuestos orgánicos persistentes
Objetivos y alcance
Los PAOs analizados son– Fotocatálisis heterogénea– Ozonización– Foto-Fenton
Así como combinaciones de estos grupos (en total 6 alternativas)
Los datos utilizados proceden de un estudio previo de laboratorio
Objetivos y alcance
0
10
20
30
40
50
60
70
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
Time (min)
TOC
rem
oved
(%
)
Photocatalysis 2 g/litre TiO2
Photocatalysis 2 g/litre TiO2 + 500 ppm H2O2
Photocatalysis 2 g/litre TiO2 + 500 ppm H2O2 + 20 ppm Fe2+
Fenton and Photo-fenton 20 ppm Fe + 500 ppm H2O2
Ozone
Ozone+UVA
El efluente fue sometido a una hidrólisis básica, acidificación (pH 3) y tratamiento durante 3 horas
Caracterización inicial del agua:Parámetro Valor pH 10,6 TOC (mg/dm3) 441 COD (mg/dm3 O2) 1.384 Color (mg/dm3 Pt) 197
Objetivos y alcance
Affluent Effluent Pre-treatment AOP Post-treatment
Energy production
Reagent production
Catalyst production
Energy
Resources
Emissions
System boundaries
El sistema incluye la producción de energía (electricidad) y los diferentes productos químicos consumidos (FeCl3, H2O2, TiO2, O2)
Definición de la UF
Función del sistema
Destruir los compuestos orgánicos persistentes (TOC) presentes en el agua residual
Problema de comparabilidad
Prácticamente todos los tratamientos presentan una eficiencia de eliminación de TOC distinta (15%-69%)
Definición de la UF
Unidad funcional InconvenienteUn volumen de agua a tratar
Incomparabilidad en cuanto a las características del agua tratada
Una cantidad de contaminantes a destruir
Incomparabilidad en cuanto al volumen tratado
Una cantidad de contaminantes a destruir en un determinado volumen de agua
Los tratamientos que no alcancen el umbral quedan excluidos
CONCLUSIONES
Conclusiones
La UF es un concepto central en ACV, ya que:
– Es la base para el cálculo de entradas y salidas– Permite tratar de forma equivalente a sistemas
alternativos de cara a su comparación
Las principales dificultades en su definición están relacionadas con:
– Durabilidad de los productos– Multifuncionalidad– Funciones cualitativas
En caso de dificultad o incertidumbre a la hora de definir una UF satisfactoria, es aconsejable utilizar más de una para obtener unos resultados más robustos
Bibliografía
– Guinée, J. (ed.) et al. (2001): “Handbook on Life Cycle Assessment. Operational Guide to the ISO Standards” Kluwer Academic Publishers.
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– Hischier, R; Reichart, I. (2003): “Multifuctional Electronic Media – Traditional Media. The Problem of an Adequate functional Unit”. Int J LCA 8 (4) 201-208
– Smith, J. (2003): “Specifying Functional Units and Reference Flows for Comparable Alternatives”. Int J LCA (Online First): 13
– Ruhland, A; Striegel, G; Kreisel, G. (2000): “Functional Equivalence of Industrial Metal Cleaning Processes”. Int J LCA 5 (3) 127-133
– Haas, G; Wetterich, F; Geier, U. (2000): “Life Cycle Assessment Framework in Agriculture on the Farm Level”. Int J LCA 5 (6) 345-348
Definición de la unidad funcional e implicacionesen el ACV
Ivan Muñoz, Joan Rieradevall, Xavier DomènechInstitut de Ciència i Tecnologia AmbientalsUniversitat Autònoma de Barcelona
Red temática “Análisis del Ciclo de Vida”
Universidad Politécnica de Valencia