ANEXO 7.

Análisis de Ciclo de Vida

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CONTENIDO

7.1 Introducción

7.2 Marco teórico

7.2.1 Análisis de Ciclo de Vida

7.2.2 El Análisis de Ciclo de Vida del tratamiento de aguas residuales

7.3 Metodología

7.3.1 Definición de objetivos y alcances

7.3.1.1 Objetivo

7.3.1.2 Funciones del sistema

7.3.1.3 Unidad funcional

7.3.1.4 Descripción del sistema

7.3.1.5 Límites

7.3.1.6 Procedimientos de reparto

7.3.1.7 Categorías de impacto a evaluar

7.3.1.8 Datos requeridos

7.3.1.9 Consideraciones

7.3.1.10 Limitaciones

7.3.1.11 Calidad de los datos

7.4 Análisis de Software

7.5 Análisis de Ciclo de Vida Social

7.5.1. Objetivo del ACV-S

7.5.2. Categorías de impacto del ACV-S

7.6 Referencias

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7.1 Introducción

En 1950 aproximadamente 150 millones de habitantes en América Latina

vivían en ciudades, cifra que se ha incrementado a más de 360 millones a

fines del Siglo XX debido a la intensa migración de la población rural. La

creciente presión de esta población sobre los recursos agua y suelo, en

muchos casos ha desbordado los esfuerzos de los gobiernos por lograr un

crecimiento urbano planificado, y ha obligado a atender con prioridad

sólo los servicios de agua potable y alcantarillado, dejando rezagados el

tratamiento de las aguas residuales y la disposición de los residuos sólidos

(Moscoso y Egocheaga, 2002).

La Organización Panamericana de la Salud (OPS, 2001) señaló que menos

del 14% de las aguas residuales domésticas colectadas en América Latina

recibían algún tratamiento antes de ser dispuestas en ríos y mares, de las

que sólo un 6% alcanzan un tratamiento aceptable. Si a esto se le agrega

que el 40% de la población urbana de la Región muestra incidencia de

enfermedades infecciosas asociadas al agua, estos vertidos constituyen un

importante vector de transmisión de parásitos, bacterias y virus patógenos

que demanda urgente atención (Moscoso y Egocheaga, 2002).

Por otra parte, el crecimiento explosivo de las ciudades ha generado una

acelerada y caótica urbanización de tierras de cultivo y ha obligado a

darle prioridad al uso de las aguas superficiales para bebida e industria.

Consecuentemente, la actividad agrícola ubicada en la periferia de las

ciudades se ha visto seriamente afectada, optando por el uso de las aguas

residuales como única alternativa de supervivencia. Esto se refleja en la

existencia de más de 500,000 has agrícolas irrigadas directamente con

aguas residuales sin tratar (Bartone, 1990), y sobretodo, de una superficie

agrícola muy superior regada con aguas superficiales que, al ser

contaminadas por desagües urbanos, normalmente superan la calidad

sanitaria (coliformes fecales y nemátodos) recomendada por la

Organización Mundial de la Salud (OMS) (OMS, 1989)

4

Debido a lo anterior, el Objetivo 7 del Desarrollo del Mileno busca

Garantizar la Sostenibilidad del Medio Ambiente, y para ello establece, en

su Meta 10, que se debe reducir a la mitad el porcentaje de personas sin

acceso sostenible a agua potable antes de 2015.

Por otra parte, la Comisión Mundial del Agua pronostica que el uso del

agua se duplicará en 30 años. En consecuencia, para 2025, unos cuatro mil

millones de personas –la mitad de la población mundial– podría vivir en

condiciones de grave escasez de agua.

Lo anterior constituye un gran desafío para el cumplimiento de los

Objetivos de Desarrollo del Milenio en los países de la región de América

Latina y el Caribe (ALC), ya que en lo referente a la Meta 10, tienen los

siguientes retos:

Ampliar el acceso a servicios mejorados de agua y saneamiento

para los pobres, al tiempo que garantizan su accesibilidad,

eficiencia y sostenibilidad.

Mejorar el marco reglamentario para la inversión: Además de

modernizar la prestación de servicios de agua y saneamiento, es

esencial contar con un marco reglamentario que asegure la

adecuada representación de los intereses tanto de los consumidores

como del prestador del servicio. Por lo tanto, es necesario formular

marcos reglamentarios que mejoren la eficiencia económica,

estimulen la inversión, limiten la posición monopólica del sector de los

servicios públicos y propicien la participación del sector privado y de

la comunidad en general. En este sentido, las economías de la

región se verán beneficiadas por el menor nivel de gasto público

implícito en las reformas institucionales, la definición de pautas claras

y el establecimiento de procesos transparentes.

La calidad de los servicios de agua y alcantarillado y su

sostenibilidad a largo plazo sigue siendo un desafío en aquellos

lugares donde existen. Aspectos críticos para el sector son la

creación de entidades independientes de fiscalización y control y la

aplicación de marcos reglamentarios donde existan.

5

Para avanzar en éstos retos, el Banco Mundial otorga financiamiento para

proyectos de suministro de agua y saneamiento en todo el mundo, con el

objetivo de proveer servicios de agua y saneamiento en zonas rurales y

urbanas y a apoyar proyectos de riego y desagüe de aguas residuales,

energía hidroeléctrica, así como proyectos ambientales con componentes

de agua.

En la región de ALC, el Banco Mundial en este momento financia 63

proyectos del sector agua, saneamiento y protección contra

inundaciones, por un total de US$3.900 millones. El objetivo de estos

proyectos es mejorar la calidad de vida y las condiciones ambientales y de

salud a través del suministro de servicios sostenibles y apoyar las gestiones

destinadas a ampliar el acceso de los pobres a servicios de agua potable y

alcantarillado a través de asociaciones con el gobierno, el sector privado y

las organizaciones de la comunidad.

Todas éstas inversiones, en teoría, contribuirán a aumentar la calidad de

vida de la población dentro del marco de la sostenibilidad, pero ¿cómo

identificar si los sistemas de tratamiento de aguas residuales no generan

mayores impactos ambientales colaterales que beneficios? y ¿cómo saber

si realmente se esta contribuyendo al bienestar social?

Para apoyar en la toma de decisiones ambientalmente responsables, se ha

desarrollado una herramienta metodológica llamada Análisis de Ciclo de

Vida, que permite evaluar sistemas y productos desde una perspectiva

global: considerando no sólo los beneficios generados sino también el uso

de materiales, consumo de energía y generación de residuos a lo largo de

todo su ciclo de vida.

Por lo anterior, en esta parte del estudio se realizará una evaluación

ambiental de las tecnologías de tratamiento de aguas mas representativas

de América Latina y el Caribe, mediante un Análisis de Ciclo de Vida.

Adicionalmente se evaluarán los impactos sociales generados por dicha

tecnología.

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7.2. Marco Teórico

7.2.1. Análisis de Ciclo de Vida

El desarrollo de las sociedades humanas se ha basado en los sistemas

naturales, que han sido fuente de recursos y sumidero de residuos, pero a

medida que los pueblos fueron creciendo e industrializándose, la

explotación de los ecosistemas se volvió intensiva, generando importantes

problemas ambientales.

A partir de los años 1960’s el ambiente natural comienza a ser considerado

en la toma de decisiones; pero no de una forma global, sino abordando

problemas ambientales específicos, lo cual no representa una solución a

largo plazo porque sólo se logran trasladar los efectos ambientales entre

áreas geográficas, vectores (aire, agua, suelo) o a través del tiempo.

El Análisis del Ciclo de Vida (ACV) es una herramienta que permite evaluar

los impactos ambientales de productos o servicios de una forma global

porque considera todas las etapas del ciclo de vida, desde la extracción

de las materias primas hasta su disposición final y todos los vectores

involucrados. La Tabla 7.1 presenta la cronología del ACV.

El Análisis del Ciclo de Vida (ACV), de acuerdo a la Norma ISO 14040 (ISO,

2006), es una técnica para determinar los aspectos ambientales e

impactos potenciales asociados con un producto: compilando un

inventario de las entradas y salidas relevantes del sistema; evaluando los

impactos ambientales potenciales asociados a esas entradas y salidas, e

interpretando los resultados de las fases de inventario e impacto en

relación con los objetivos del estudio”.

El ACV es un proceso en el que se reconocen las siguientes etapas:

Definición del objetivo y alcance

Análisis del inventario del ciclo de vida

Evaluación del impacto del ciclo de vida

Interpretación del ciclo de vida

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Tabla 7.1. Cronología del desarrollo del Análisis del Ciclo de Vida. Año Acontecimiento

1969 Harry E. Teasley, de Coca Cola, visualizó un estudio que pudiera cuantificar la energía, materiales y consecuencias ambientales a lo largo del ciclo de vida completo del empaque, desde la extracción de la materia prima hasta su disposición final. (Hunt y Franklin, 1996).

1970 El Midwest Research Institute (MRI) desarrollo un estudio –ancestro de los Análisis del Ciclo de Vida, al que se llamó “Resources and Environmental Profile Análisis (REPA)”, donde se analizaron diferentes embases, para Coca Cola Company (Hunt y Franklin, 1996).

1971 El segundo REPA realizado por MRI fue para Mobil Chemical Company, se analizaron las charolas de espuma de poliestireno y las charolas de pulpa de papel (Hunt y Franklin, 1996).

1972-1976

Se publican largas porciones de las bases de datos y se describe la metodología de los REPA (Franklin y Hunt, 1972; Hunt y Franklin, 1973; Hunt y Welch, 1974; Cross et al., 1974 y Hunt y Franklin, 1976).

1972 En el Reino Unido, Ian Boustead calcula la energía total utilizada en la producción de contenedores de botellas de leche (Boustead I. 1972)

1974 La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos publica el reporte “Resouce and Environmental Profile Análysis of Nine Beverage Container Alternatives”, que marca la entrada de los REPA dentro del dominio público (Hunt y Franklin, 1974).

1975 El sector público pierde interés en los REPA pero se realizan muchos estudios confidenciales para compañías particulares (Bider, et al., 1980)

1979 En Reino Unido, Ian Boustead publica el “Handbook of Industrial Energy Análisis” (Astrup, et al., 1997).

1980 Se publica un reporte por el Solar Energy Research Institute en los Estados Unidos (Bider, et al., 1980)

1984 El Laboratorio Federal Suizo para el Ensayo y la Investigación de Materiales (EMPA), publicó un estudio de materiales de envase y embalaje que introducía un método para agregar los distintos impactos ambientales en un solo índice, el llamado “método de los volúmenes críticos” (Druijff,1984).

1988 En 1988 la crisis de los residuos sólidos en Estados Unidos y la actividad ambiental en Europa, desencadenaron una explosión de actividad en REPA. Al principio, los residuos sólidos eran la clave, especialmente el cómo reciclar, la sustitución de materiales y el residuo de productos para reducir la dependencia de los vertederos (Boustead I., 1996).

1990 Primer taller de la Sociedad de Toxicología Ambiental y Química (SETAC), para abrir el debate sobre REPA, uno de los resultados fue la adopción del término “Life Cycle Assessment” (LCA), en español Análisis de Ciclo de Vida (ACV) (SETAC, 1990)

1991 EPA inicia actividades en ACV con el interés primario de asistir en el desarrollo de guías y bases de datos para uso del sector público y privado (Hunt y Franklin, 1996).

1992 En 1992 Franklin Associates publicó un artículo donde se presentaba completa por primera vez la metodología de ACV (Hunt et al., 1992). Se crea SPOLD (de Society for the Promotion Of LCA Development), una asociación de 20 grandes compañías en Europa, con el objetivo de promover el desarrollo y la aplicación del ACV.

1993 La EPA publica un documento guía para el inventario (Vigon et al., 1993). SETAC publica el “Code of Practice” (Consoli et al., 1993) y “LCA Sourcebook” (Elkington et al., 1993) y fomenta numerosos talleres y reuniones que tienen como objetivo alcanzar el consenso en los aspectos metodológicos del Análisis del Ciclo de Vida (Rydberg, 1996).

1997 Se publica la serie de normas ISO 14040 referente a ACV.

2000 Se conducen estudios de ACV en todo el mundo, muchos de éstos trabajos son a gran escala y se enfocan en los combustibles fósiles, la energía nuclear y las energías renovables para producir electricidad (ABB, 2002)

2002 Se lleva a cabo la Reunión Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo en Johannesburgo y se reconoce al ACV como una herramienta de apoyo para fomentar el cambio en los patrones de consumo y producción (UNEP, 2004)

2002-2006

Se realizan ACV en todo el mundo. Se forman asociaciones de ACV por regiones y desarrollan investigación, aplicación, consultorías y reuniones. Se desarrollan modelos computacionales especializados y genéricos. Se forman grupos de trabajo por áreas que buscan el desarrollo metodológico.

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En la Figura 7.1 se ilustran las conexiones entre estos cuatro pasos y se

puede reconocer que se trata de un proceso iterativo, el cual permite

incrementar el nivel de detalle en sucesivas iteraciones.

El primer paso, definición de objetivo y alcance, debe expresar claramente

el propósito y la extensión del estudio, además debe describir el o los

sistemas estudiados y la unidad funcional.

La unidad funcional se refiere a la cantidad de productos o servicios

necesarios para cumplir la función que se compara, sirve de base para la

comparación entre sistemas y a partir de ella se cuantifican las entradas y

salidas funcionales de un sistema productivo o de servicios.

Figura 7.1. Fases de un análisis de ciclo de vida. Fuente: ISO 14040 (ISO,

2006)

Debido a su naturaleza global, un ACV completo puede resultar

extensísimo. Por esta razón se deberán establecer unos límites que deben

estar perfectamente identificados. Los límites del sistema determinarán qué

procesos unitarios deberán incluirse dentro del ACV. Varios factores

Estructura de ACV

Interpretación

Definición

del objetivo

y alcance

Análisis del

inventario

Evaluación

del impacto

Aplicaciones directas:

-Desarrollo y mejora del

producto

-Planificación estratégica

-Política pública

-Marketing

-Otros

Estructura de ACV

Interpretación

Definición

del objetivo

y alcance

Análisis del

inventario

Evaluación

del impacto

Aplicaciones directas:

-Desarrollo y mejora del

producto

-Planificación estratégica

-Política pública

-Marketing

-Otros

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determinan los límites del sistema, incluyendo la aplicación prevista del

estudio, las hipótesis planteadas, los criterios de exclusión, los datos y las

limitaciones económicas y el destinatario previsto.

El análisis de inventario del ciclo de vida (ICV), comprende la obtención de

datos y los procedimientos de cálculo para cuantificar las entradas y

salidas relevantes de un sistema, tomando como referencia la unidad

funcional. Esas entradas y salidas pueden incluir el uso de recursos y las

emisiones al aire, agua y suelo asociadas con el sistema a lo largo del ciclo

de vida, es decir, desde la extracción de las materias primas hasta la

disposición final. Las interpretaciones pueden sacarse de esos datos,

dependiendo de los objetivos y alcance del ACV. Esos datos también

constituyen las entradas para la evaluación de impacto de ciclo de vida

(ISO, 1997).

La Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV), va dirigida a evaluar

la importancia de los potenciales impactos ambientales utilizando los

resultados del análisis de inventario. En general, este proceso implica la

asociación de datos del inventario con impactos ambientales específicos

tratando de valorar dichos impactos. El nivel de detalle, la elección de

impactos evaluados y las metodología usadas dependen del objetivo y

alcance del estudio (ISO, 1997).

Considerando que en la práctica, el ICV es una larga lista de emisiones y

recursos utilizados; el propósito de la evaluación del impacto del ciclo de

vida, es determinar la importancia relativa de cada elemento del

inventario y agregar las intervenciones en un conjunto de indicadores, o de

ser posible, en un solo indicador global. Este paso permite identificar

aquellos procesos que contribuyen de manera significante al impacto

global, o comparar productos o servicios.

La EICV consta de tres elementos obligatorios: selección de categorías,

clasificación y caracterización, con los cuales se obtiene el Perfil de la EICV

y tres elementos opcionales: normalización, agrupación y pesaje (Figura

7.2).

ISO 14044 (ISO, 2006), define los elementos obligatorios de la EICV de la

siguiente forma:

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Selección.- En este paso se seleccionan las categorías de

impacto y los métodos de caracterización que se van a

considerar en el estudio.

Clasificación.- Es la asignación de los datos del inventario a las

diferentes categorías de impacto, tales como calentamiento

global, disminución de la capa de ozono, etc.

Caracterización.- Se refiere al cálculo del indicador de impacto

para cada una de las categorías de impacto seleccionadas,

usando factores de caracterización, los cuales son estimados

usando modelos de caracterización.

Figura 7.2. Elementos del impacto ambiental del ciclo de vida. Fuente: ISO

14044 (ISO, 2006)

Selección de categorías de impacto y modelos de caracterización

Agregación de los resultados del inventario (Clasificación)

Cálculo del indicador resultante por categoría (Caracterización)

Resultados caracterizados del AICV (Perfil de impacto del ciclo de vida))

Elementos obligatorios

Elementos opcionales

•Normalización

•Valoración

•Análisis de calidad de los datos

•Agrupación

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De acuerdo a Finnveden (1996), dichos modelos de caracterización

pueden estar basados en efectos intermedios (midpoints) o efectos finales

(endpoints).

La Figura 7.3 representa una cadena causa- efecto, donde se ilustra cómo

cada compuesto emitido implica una serie de efectos intermedios y finales.

Los elementos opcionales de la EICV también son definidos por la norma

ISO 14044 (ISO, 2006), que establece lo siguiente:

Normalización.- Es el cálculo de la magnitud del indicador de

impacto. Para ello se usa información de referencia, como las

emisiones en un área determinada, previamente caracterizadas

por el mismo método de caracterización.

Agrupación.- Es el proceso de clasificar las categorías de impacto

por grupos de impacto similar o por categorías en una jerarquía

determinada, por ejemplo, alta, media o baja prioridad.

Valoración.- Consiste en establecer unos factores que otorgan

una importancia relativa a las distintas categorías de impacto

para después sumarlas y obtener un resultado ponderado en

forma de un único índice ambiental global del sistema.

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Figura 7.3. Cadena causa-efecto. Adaptación de Finnveden (1996).

Finalmente, la interpretación que es la fase de un ACV donde se evalúan

los resultados y se plantean conclusiones y recomendaciones para la toma

de decisiones, de forma consistente con el objetivo y alcance del estudio

(ISO, 2007).

La interpretación puede estar basada en los resultados de los siguientes

elementos opcionales del LCIA (Finnveden et al., 2004):

Normalización sin la posterior agrupación o pesaje.

La normalización se lleva a cabo antes de la agrupación.

El pesaje es realizado sin ninguna normalización previa.

Normalización antes del pesaje.

Etc…

Efectos terciaros

Efectos secundarios

Efectos primarios

Compuestos emitidos

Actividades

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7.2.2 El Análisis de Ciclo de Vida del tratamiento de aguas residuales

La primer referencia en cuanto a la aplicación del Análisis de Ciclo de Vida

(ACV) al tratamiento de aguas residuales data de 1997 (Roeleveld et al.

1997), donde el ACV fue usado para evaluar los impactos ambientales del

tratamiento de aguas municipales para Holanda.

Desde entonces, la aplicación de ACV a sistemas de tratamientos de

aguas residuales se ha focalizado en Suecia, donde varios trabajos (Tillman

et al. 1998, Lundin et al. 2000) has usado esta herramienta de gestión

ambiental para evaluar y comparar diferentes escenarios de tratamiento

de aguas para localidades específicas. También bajo condiciones de

Suecia, Kärrman y Jönsson (2001) presentaron un método para normalizar

los impactos ambientales de cuatro escenarios de tratamiento de aguas,

cuantificando su contribución al impacto total generado por la sociedad.

En Suiza, Frischknecht et al. (2005) crearon una herramienta para calcular

el inventario de ciclo de vida de diferentes tipos de tratamientos,

asumiendo tecnología, transporte, drenaje, alcantarillado y condiciones de

disposición de lodos de este país (Doka, 2003).

Posteriormente Lassaux et al. (2006) hace un estudio en el que analiza el

ciclo antropogénico del agua en Bélgica, considerando desde la estación

de bombeo a las plantas de tratamiento de aguas.

En España, Vidal et al (2002), compararon tres configuraciones de

tratamientos biológicos por medio de datos simulados. Posteriormente

Hospido et al., (2004, 2005) proporcionaron información detallada para

evaluar el desempeño de una planta de tratamiento de aguas y

recientemente se han realizado Análisis de Ciclo de Vida comparativos

para evaluar el desempeño ambiental de plantas de tratamiento de

pequeñas poblaciones (Gallego et al. 2008) y en grandes centros

poblacionales de Galicia (Hospido et al. 2008).

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7.3 Metodología

7.3.1 Definición de objetivos y alcances

A continuación se establecen los elementos de la etapa de definición de

objetivos y alcances para el proyecto Water and Sanitation: Reduction of

GHG emission from wastewater treatment in latinamerican cities by

adopting more sustainable processes and technologies.

7.3.1.1 Objetivo

El objetivo de este ACV es Determinar, mediante Análisis de Ciclo de Vida,

los impactos ambientales potenciales de los trenes de tratamiento de

aguas residuales de origen municipal mas representativos de América

Latina y el Caribe.

7.3.1.2 Funciones del sistema. Tratamiento de agua residual de origen

municipal mediante

7.3.1.3 Unidad funcional. Cantidad de agua de origen municipal tratada

por un período de 15 años, comparando tres escenarios tecnológicos de

tratamiento y tres escalas de población de América Latina y el Caribe. Se

determinó un período de 15 años porque se considera que es el tiempo de

vida útil de una sistema de tratamiento típico (Emmerson et al., 1995 y

Vlasopoulos et al., 2006).

7.3.1.4 Descripción del sistema. La Figura 7.2 muestra un diagrama general

de los sistemas a estudiar

7.3.1.5 Límites.

• Espacial. Se generarán escenarios de tratamiento representativos de

Latinoamérica considerando la información recabada en los países

de México, Brasil, Guatemala, Colombia, Chile y República

Dominicana.

• Temporal. El inventario de ciclo de vida se generará con datos

reciente provenientes del análisis de la situación actual del Proyecto

15

IDRC. Cuando sea necesario complementar la información, se

usarán datos que tengan un máximo de 10 años de antigüedad.

• Del Sistema. En este apartado se determinan cuales procesos se van

a incluir dentro del ACV:

Se configurarán 3 escenarios tecnológicos de tratamiento para tres

caudales que sean los mas representativos de las escalas de población de

América Latina y el Caribe, considerando como una variable la disposición

final del agua tratada.

Figura 7.4. Ilustración que muestra la descripción general de uno de los sistemas a

estudiar.

Con respecto a los procesos a incluir, en principio, el ACV tomará en

cuenta desde la manufactura de equipos hasta la disposición final del

Instalación

Tratamiento

Disposición agua tratada

Manufactura de equipos

Transporte

Construcción

Materia prima

Energía

Residuos (aire, agua, suelo)

Subproductos

Materia prima

Energía

Residuos (aire, agua, suelo)

Subproductos

Materia prima

Energía

Residuos (aire, agua, suelo)

Subproductos

Materia prima

Energía

Residuos (aire, agua, suelo)

Subproductos

Materia prima

Energía

Residuos (aire, agua, suelo)

Subproductos

Materia prima

Energía

Residuos (aire, agua, suelo)

Subproductos

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agua tratada; sin embargo es necesario avanzar en la generación del

inventario para definir este aspecto

Hay que considerar reciclaje, generación de electricidad, subproductos.

7.3.1.6 Procedimientos de reparto. Se considera que será necesario hacer

reparto en los siguientes casos:

• Reutilización de agua

• Generación de electricidad con biogás

• Aprovechamiento de lodos como acondicionador de

suelos

En éstos casos se prevé Reparto considerando la masa o la composición

química.

7.3.1.7 Categorías de impacto a evaluar. En este trabajo se considerarán

las categorías de impacto analizadas por Gallego et al., (2008) y

Vlasopoulos et al (2006), debido a que son los impactos mas relevantes en

el tratamiento de aguas residuales:

• Eutrofización

• Formación de foto oxidantes

• Acidificación

• Calentamiento global

• Deterioro de la capa de ozono

• Disminución de recursos abióticos

• Ecotoxicidad terrestre

7.3.1.8 Datos requeridos. El Inventario de Ciclo de Vida implica conocer

todas las entradas y salidas de cada uno de los procesos del sistema a

estudiar, los cuales para el caso del tratamiento de aguas se pueden

resumir de manera general en los siguientes:

• Manufactura de equipos

• Generación de Electricidad

• Producción y uso de combustibles

• Gestión de residuos en países de estudio

• Fabricación de materias primas

• Manufactura de equipos

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• Transporte de lugar de manufactura de equipos a lugar de

instalación

• Generación de cemento

• Tratamiento de aguas

• Uso de agua tratada

7.3.1.9 Consideraciones. Aunque esta sección podrá ser complementada

conforme se avanza en la adquisición de datos, se puede prever que va a

ser necesario asumir cierta información y adoptar valores de otros países,

por ejemplo en el caso de la generación de electricidad y combustibles

para el transporte.

7.3.1.10 Limitaciones. En este estudio se generarán los escenarios mas

representativos de tratamiento de aguas residuales, lo cual representa una

limitación ya que existe la incertidumbre de si éstos escenarios realmente

representan a todas las plantas de Latinoamérica y el Caribe.

7.3.1.11 Calidad de los datos. Tomando en cuenta que en un ACV la

calidad de los datos refleja la calidad de los resultados, se espera poder

contar con datos con no mas de 5 años de antigüedad, que representen

las condiciones tecnológicas y geográficas que se requieren. Se elegirán

datos anuales para la realización del inventario.

7.4. Análisis de Software

Existen herramientas computacionales que apoyan en la realización de los

Análisis del Ciclo de Vida. En éste apartado de describen algunas de ellas.

Frühbrodt (2004), menciona la existencia de alrededor de 54 herramientas

computacionales para realizar ACV y las analiza tomando en cuenta las

siguientes 3 características:

1) Servicio

a. La herramienta es vendida como un producto comercial

b. Cuenta con apoyo y actualizaciones

c. Existe un servicio de “hot line” para los ususarios.

2) Funcionalidad

a. Trabaja con el sistema operativo Windows

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b. El modelo es ilimitado en tamaño y complejidad

c. El software se apoya con inventario y evaluación del

impacto

d. Contiene interfase para gráficos y editor de gráficos

e. Incluye interfases para importar y exportar

3) Base de datos

a. Cuenta con bases de datos de materias primas, generación

de electricidad, transporte y disposición.

b. Los datos son vigentes y serán actualizados en el futuro

c. Los datos se basan en estudios Europeos y no provienen de

fuentes americanas.

Sólo diez herramientas cumplen con las características establecidas

anteriormente, las cuales son descritas en la Tabla 7.2.

La Tabla 7.3. evalúa algunas características de los diez modelos

computacionales mencionados anteriormente.

CUMPAN, GaBi, TEAM y Umberto son las herramientas más interesantes en

el mercado Europeo debido a que presentan las siguientes características:

Modelos jerárquicos.- Permiten al usuario definir procesos y subprocesos.

Las entradas y salidas de los subprocesos pueden ser agregadas al nivel

superior y esto permite al usuario trabajar con diferentes jerarquías, lo cual

incrementa la claridad del modelo.

Librerías flexibles.- Permiten al usuario almacenar procesos individuales en

la librería, que pueden ser usados para otros sistemas y que van a ser

tratados de acuerdo a su definición original.

Procesos paramétricos.- La mayoría de los procesos pueden ser definidos

por sus valores de entradas y salidas. Pero en algunos casos, como el

transporte, es necesario incluir parámetros independientes ya que los

efectos ambientales dependerán por ejemplo, de la distancia y la

utilización. Estos factores pueden ser definidos como parámetros, con lo

cual no será necesario crear un proceso nuevo para cada situación

individual sino, un proceso común que se adapta cambiando los valores

paramétricos.

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Tabla 7.2.- Generalidades del software Europeo para ACV. Fuente: Frühbrodt (2004). Nombre Compañía Características

CUMPAN 1.2 Debis Systemhaus

Engineering AG

(Alemania)

Muy amigable, incluye una base de datos mediana con

datos específicos de la industria manufacturera y

automotriz. Sólo en alemán.

EcoPro 1.5 EMPA (Suiza) Interfase de usuario no convencional. Incluye una base

de datos pequeña que proviene de BUWAL SRU 250, ESU

e Infras.

EUKLID 4.8 Fraunhofer Institut

(Alemania)

El software puede adaptarse a ramas específicas;

soluciones para empaques, electrónicos y construcción

son accesibles. Incluye una base de datos pequeña con

datos de Farunhofer Institute

GaBi 3.0 PE Product

Engineering GMBH

(Alemania)

Muy compatible con Windows 95. Incluye una base de

datos grande relacionada principalmente con la

industria manufacturera y automotriz. En alemán e inglés.

KCL-ECO 2.1 Finnish Pulp & Paper

Researcj Institute

(Finlandia)

Es functional y presenta una pequeña base de datos.

PEMS 4.0 Pira Internacional

(Reino Unido)

Es funcional y contiene una base de datos media.

PIA 2.0 Toegepaste Milieu

Economie TME

(Holanda)

Funcionalidad estándar bajo el programa Dos DOS. Con

una base de datos pequeña de BUWAL SRU 132 y

TNO/TME.

Sima Pro 4.0 Pré Consultants BV

(Holanda)

Presenta una rigurosa integración de la evaluación del

impacto pero sólo algunos pocos reportes del inventario.

Incluye una base de datos media de BUWAL 250, PWMI,

ETH, Chalmers y TU Delft.

TEAM 2.5 Ecobilan Group

(Francia)

Se trata de una herramienta sofisticada con una base de

datos muy grande y datos adicionales accesibles. En

ingés y japonés.

Umberto 3.0 ifu-Institut für

Umweltinformatik

(Alemania)

Herramienta sofisticada con interfase SQL, muy flexible.

Con una base de datos media.

Tabla 7.3 Evaluación de las herramientas para ACV. Las puntuaciones van desde – (muy

negativo) hasta ++ (muy positivo). Fuente: Frühbrodt (2004). Características CUMPAN EcoPro EUKLID GaBi KCL-

ECO PEMS PIA SimaPro TEAM Umberto

Funcionalidad + - O ++ + O - - + ++

Flexibilidad O O O O O O + O + ++

Base de datos O - O + - O -- + ++ -

Amigable + - O ++ + - -- - O O

Propiedades del software

O O O O + O + O - -

Servicio ++ - O ++ O O -- O ++ +

Costo -- O -- + - O ++ ++ -- O

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Modelación de los costos.- Debido a que muchos expertos consideran que

una combinación de LCA y de los costes del proceso sería una excelente

solución, Umberto y GaBi incluyen ésta característica y TEAM 3.0 también lo

va a incorporar.

Seguridad del sistema.- Debido a que muchos de los datos que se

introducen dentro de los softwares de ACV son confidenciales, la

seguridad es un elemento muy importante que se considera en Humberto,

TEAM, GaBi y CUMPAN.

Importar / Exportar.- Las cuatro herramientas analizadas son capaces de

importar y exportar datos en MS Excel.

Análisis de puntos débiles en tablas cruzadas.- Excepto Umberto, todas las

herramientas pueden crear tablas cruzadas para el análisis de puntos

débiles, en donde se pueden visualizar las dependencias entre procesos y

flujos.

Presentaciones gráficas.- Aunque las herramientas especializadas como

Microsoft Excel siguen siendo más poderosas, todas las herramientas

ofrecen una presentación gráfica del inventario y datos de impacto.

Diagramas sumergidos (sankey diagrams).- Los diagramas sumergidos son

un buen método para identificar los flujos mas grandes dentro de un plan

ya que la representación gráfica del flujo depende de su cantidad. Las

nuevas versiones de GaBi, CUMPAN y Umberto tienen ésta propiedad.

Libre definición de los criterios de impacto.- Los cuatro programas apoyan

al usuario con valores predefinidos para la normalización y evaluación,

basados en métodos comunes como CML, Ecoindicador o Escasés

ecológica; pero el usuario también puede definir sus propios valores de

normalización.

Además del análisis teórico anterior, para el desarrollo de este proyecto se

hizo una revisión de la funcionalidad de los Softwares TEAM 4.0 y Simapro

7.2 y en ambos se identificaron importantes ventajas; sin embargo, se

decidió la compra de Simapro 7.2 debido a que ésta versión es muy

actualizada (2010) e incorpora un inventario con mas de 1,200 procesos,

mientras que TEAM tiene acceso solo a 300 procesos.

21

Por otra parte el Simapro 7.2 tiene la posibilidad de incluir datos que se

están generando actualmente para el sector petroquímico de México

(CADIS, Nydia Suppen, 2010. Comm. Pers.)

A pesar de los beneficios que representan Simapro 7.2 y TEAM 4.0, es

importante recalcar que la veracidad de los resultados depende

principalmente de la calidad de los datos que se introducen en el modelo.

7.5. Análisis de Ciclo de Vida Social

En años recientes se ha incrementado el interés en el desarrollo de lo que

se ha llamado Análisis de Ciclo de Vida Social (ACV-S). El ACV-S puede, en

muchos sentidos, ser visto como el ACV pero en vez de enfocarse a

evaluar impactos ambientales, su objetivo es evaluar los impactos sociales

de productos, procesos, servicios o sistemas (llamados de forma genérica

Productos), a través de su ciclo de vida (Jorgensen et al, 2010).

La recientemente publicada Guía para el Análisis de Ciclo de Vida Social

de Productos (UNEP-SETAC, 2009) establece que el fin último de realizar

ACV-S es promover la mejora de las condiciones sociales y el desempeño

socioeconómico general, de un producto a través de su ciclo de vida.

El ACV-S tiene un efecto busca un efecto positivo al proporcionar un

apoyo a la toma de decisiones que permoya elegir una alternativa con

consecuencias mas favorables que las alternativas que podrían haber sido

elegidas sin el ACV-S (Jorgensen et al, 2010).

En segundo término, el ACV-S puede generar un efecto positivo indirecto si

el mercado presiona para que las compañías consideren correctamente

los aspectos incluidos en el ACV-S (Jorgensen et al, 2010).

7.5.1. Objetivo del ACV-S

En este estudio se propone Determinar los impactos sociales del

tratamiento de aguas residuales de origen municipal, comparando la

aplicación de las tecnologías mas significativas en América Latina; todo

esto mediante un Análisis de Ciclo de Vida Social.

22

7.5.2. Categorías de impacto del ACV-S

Para lograr el objetivo propuesto anteriormente se proponer analizar el

impacto de las tecnologías seleccionadas en las siguientes categorías, de

acuerdo a UNEP-SETAC (2009):

• Trabajadores / Empleados

• Comunidad local

• Sociedad (Nacional / global)

• Consumidores

• Cadena de valor (proveedores)

Lo anterior implica seleccionar un conjunto de sub categorías, que puedan

se medidas mediante indicadores, y en conjunto proporcionen el impacto

en las categorías mencionadas. Las sub categorías e indicadores

seleccionados hasta este punto del ACV-S se muestran en la Tabla 7.4.

Tabla 7.4. Relación de sub categorías de impacto social propuestas para su análisis en las

plantas de tratamiento de aguas residuales seleccionas en Latinoamérica e indicadores

asociados.

Sub categoría de impacto social Indicadores propuestos

Horas de trabajo Número horas

Salario justo Dólares

Trabajo forzado Kg cargados / alimentación / hrs sueño/

kilómetros recorridos / daño físico? /daño

emocional? / agresión verbal? /etc

Equidad Número hombres /mujeres

Salud y seguridad empleados Número enfermedades /accidentes

Capacitación Horas de capacitación (cotidiana)

Empleo local Número de trabajadores locales. Puestos

ocupados

Salud y seguridad comunidad Número de enfermos /accidentes asociados

tecnología

23

Involucramiento de la comunidad % población a favor tecnología

Contribución a la educación Número de alumnos en prácticas / servicio

social/ programa de entrenamiento

Contribución al desarrollo económico

comunidad

Dólares que se invierten en la comunidad

Contribución al desarrollo económico

sociedad

Dólares que se invierten en país

Desarrollo tecnológico Patentes / nuevos desarrollos

Salud y seguridad de consumidores Número de enfermos /accidentes asociados

tecnología

Responsabilidad fin de vida % reusados /disposición en rio, lago, etc.

Desarrollo o eliminación de proveedores Incremento decremento en producción o

empleos de proveedores

7.6. Referencias

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