7/22/2019 Analisis Del Ciclo de Vida Ingenieria
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Anlisis del Ciclo de Vida
Definic in de Anlisis del Cic lo de Vid a
Las definiciones ms utilizadas para el ACV, son las siguientes:
Norma ISO 14040: el Anlisis de Ciclo de Vida es una tcnica para determinar los aspectos
ambientales e impactos potenciales asociados a 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 relacin con los objetivos del estudio
Norma espaola UNE 150-040-96: El Anlisis de Ciclo de Vida es una recopilacin y evaluacin
de las entradas y salidas de materia y energa, y de los impactos ambientales potenciales
directamente atribuibles a la funcin del sistema del producto a lo largo de su ciclo de vida
Consejo Nrdico de Ministros: El Anlisis de Ciclo de Vida es un proceso para evaluar las cargas
ambientales asociadas a un sistema de produccin o actividad, identificando y cuantificando las
cantidades de materia y energa utilizados, y los residuos generados, y evaluando los impactos
ambientales derivados de estos.
El ACV permite obtener un modelo simplificado de un sistema de produccin y de los impactos
ambientales asociados; sin embargo, no pretende entregar una representacin total y absoluta de
cada interaccin ambiental. A pesar de postular una cobertura sobre todo el ciclo de vida de un
producto, en muchos casos resulta difcil abarcar todas las actividades desde la cuna a latumba,
por lo que se debe definir claramente el sistema requerido para que el producto cumpla con una
determinada funcin.
Ciclo de vida de un produc to
La vida de un producto empieza en el diseo y desarrollo del producto y finaliza al final-de-vida de
las actividades (reutilizacin, reciclaje, etc.) a travs de las siguientes etapas:
Adquisicin de materias primas: Todas las actividades necesarias para la extraccin de las
materias primas y las aportaciones de energa del medio ambiente, incluyendo el transporte previo
a la produccin.
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Proceso y fabricacin: Actividades necesarias para convertir las materias primas y energa en el
producto deseado. En la prctica esta etapa se compone de una serie de sub-etapas con
productos intermedios que se forman a lo largo de la cadena del proceso.
Distribucin y transporte: Traslado del producto final al cliente.
Uso, reutilizacin y mantenimiento: Utilizacin del producto acabado a lo largo de su vida en
servicio.
Reciclaje: Comienza una vez que el producto ha servido para su funcin inicial y
consecuentemente se recicla a travs del mismo sistema de producto (ciclo cerrado de reciclaje) o
entra en un nuevo sistema de producto (ciclo de reciclaje abierto).
Gestin de los residuos. Comienza una vez que el producto ha servido a su funcin y se devuelve
al medio ambiente como residuo.
Brev e res ea de l ACV
En los ltimos aos se ha desarrollado un enfoque sistmico para el anlisis de los impactos
ambientales asociados a procesos y productos. Los procesos industriales no slo generan
residuos, sino que tambin consumen recursos naturales, requieren infraestructura de transporte,
utilizan insumos qumicos, agua y energa, y generan productos que deben ser transportados,
consumidos y, en algunos casos, reutilizados antes de su eliminacin final
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Cargas ambientales de un sistema de produccin
En cada una de estas instancias se generan impactos ambientales diversos, los que deben ser
tomados en consideracin cuando se desea evaluar el efecto de un proceso sobre el medio
ambiente. El anlisis del c iclo de vi da (ACV) consiste en evaluar cada uno de los efectos
ambientales generados a lo largo de la vida del producto, vale decir, desde las fuentes de recursos
primarios (desde su cuna), hasta el consumo y disposicin final (hasta su tumba).Ello permite
identificar los impactos sobre los diferentes compartimentos ambientales ms all de los lmites de
la planta productiva. Dichos impactos inducidos pueden, en muchos casos, ser de mayor
relevancia que aquellos ocasionados directamente por el proceso de manufactura del producto.
Por ejemplo, la sobre-explotacin y una gestin inadecuada del recurso forestal pueden degradar
significativamente la calidad del suelo, con los consiguientes impactos negativos sobre la tasa de
renovabilidad del recurso y sobre la calidad de las aguas superficiales, debido al arrastre de
sedimentos y material orgnico disuelto derivados de procesos erosivos.
El anlisis del ciclo de vida fue originalmente desarrollado en la dcada del 70 a raz de la crisis
energtica. Inicialmente, se limit a simples balances de materia y energa a lo largo del proceso
de generacin y consumo energtico, con vistas a identificar oportunidades de ahorro de energa a
travs de la cadena de produccin y consumo. Dada la estrecha relacin existente entre el
consumo energtico, el consumo de recursos materiales y las emisiones de residuos, no fue difcil
evolucionar hacia el ACV tal como se le conoce en la actualidad.
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En la medida que el requerimiento de minimizacin de consumo de recursos y de generacin de
emisiones se generaliz en el mundo industrializado, la herramienta de ACV fue madurando
progresivamente. El gran salto metodolgico fue dado a comienzos de la presente dcada, con las
contribuciones de la EPA-EEUU, e instituciones ambientales europeas, tales como la BUWAL-
Suiza, el CML-Holanda, el IVL-Suecia, entre otros.
En su forma actual, el ACV constituye una herramienta de gestin ambiental y diseo de procesos
menos contaminantes. Ha sido incorporado en el desarrollo de los sistemas de ecoetiquetado, en
la formulacin de guas para el desarrollo de productos ambientalmente favorables y en las
normas ISO. Las normas ISO poseen varios estndares asociados a la conduccin de ACV:
Norma ISO 14040: presenta los principios generales y requerimientos metodolgicos del ACV de
productos y servicios.
Norma ISO 14041: gua para determinar los objetivos y alcances de un estudio de ACV y para
realizar el anlisis de inventario.
Norma ISO 14042: gua para llevar a cabo la fase de evaluacin de impacto ambiental de un
estudio de ACV.
Norma ISO 14043: gua para la interpretacin de los resultados de un estudio de ACV.
Norma ISO 14048: entrega informacin acerca del formato de los datos que sirven de base para
la evaluacin del ciclo de vida.
Norma ISO 14049: posee ejemplos que ilustran la aplicacin de la gua ISO 14041.
Junto al ACV existe un conjunto de herramientas complementarias que permiten evaluar las cargas
ambientales, con diferente resolucin y con distintos lmites del sistema estudiado. Algunas de
stas se describen a continuacin:
Evaluacin de impacto ambiental: herramienta para la toma de decisiones que incluye la
identificacin, cuantificacin y valoracin de los impactos ambientales asociados a un proyecto
Evaluacin de tecnologas: herramienta de diseo de procesos menos contaminantes, cuyo
objetivo es evaluar comparativamente diferentes opciones tecnolgicas, sobre la base de sus
atributos ambientales, tcnicos, econmicos, sociales, etc.
Anlisis de riesgos: evala posibles accidentes, considerando la probabilidad de ocurrencia y las
consecuencias sobre las personas, las instalaciones y el medio ambiente. Permite identificar y
evaluar medidas de prevencin y control.
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Anlisis de intensidad de recursos: evala la cantidad de materiales y energa que se utiliza en
un sistema de produccin asociado a un producto o servicio, a lo largo de su ciclo de vida.
Trabaja sobre el total de materia y energa, sin especificar la naturaleza y composicin
especfica.
Evaluacin de desempeo ambiental: es una herramienta interna que provee al sistema de
gestin con informacin ambiental objetiva y verificable sobre el desempeo de una
organizacin. Se debe seleccionar indicadores ambientales adecuados para describir la
interaccin con el medio ambiente. Se aborda en las normas ISO 14031
La siguiente tabla muestra las aplicaciones de un ACV:
Aplicaciones Anlisis y Valoracin
Minimizacin de residuos
Cambios en las materias primas
Modificacin de equiposNuevas tecnologas de procesoTecnologas Limpias (BATs)
Diseo de Productos
Nuevos materialesNuevos procesos de fabricacinNuevas caractersticas de usoNueva presentacinEcoetiqueta
Proyectos y procesosCaractersticas propiasAlternativasOpciones de mejora
Materias primas
Opciones de mejoraCambios de fabricacin
Cambios de usoNuevos combustibles
Consecuencia:
MENOR IMPACTO AL MEDIO AMBIENTE
Las tcnicas especficas para el anlisis del ciclo de vida de un producto o proceso an se
encuentran en pleno desarrollo. Aspectos tales como el modelamiento y anlisis de los flujos de
materia y energa a travs del ciclo de vida, y su relacin con los diferentes compartimentos
ambientales, representan un gran desafo de investigacin.
La Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), la ISO, agencias ambientales y
agrupaciones industriales diversas, han desarrollado y propuesto diferentes enfoques para la
realizacin del ACV. En tal sentido, se hace necesario un consenso entre todas las partes
interesadas para que la informacin que se obtenga de los ACV sea comparable sobre una base
comn. Al respecto, el Journal of Life Cicle Analysis y el Journal of Cleaner Production se han
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especializado en la publicacin de artculos sobre diferentes aspectos del ACV, constituyendo un
foro internacional de reconocido prestigio para la discusin de las herramientas metodolgicas y
resultados de estudios especficos.
Meto do log a del Anlis is d el Cicl o d e Vida
En su expresin ms general, el anlisis del ciclo de vida consiste de 4 componentes:
Marco del Anlisis del Ciclo de Vida
a) Definicin de objetivos y alcance: Se debe precisar los objetivos que motivan el estudio, as
como los lmites del sistema a analizar e identificar los componentes del ciclo de vida (ej.
extraccin, transporte, almacenamiento, produccin, consumo, reciclaje, disposicin final de
residuos, etc).
b) Anlisis de inventario: se desarrolla aqu los balances de materia y energa a travs de los
diferentes componentes del ciclo de vida.
c) Evaluacin de los impactos ambientales potenciales: debe considerar la salud y seguridad
de las personas, y las cargas ambientales. Se debe identificar y caracterizar, previamente, los
compartimentos ambientales a incluir en el anlisis y su relacin con las etapas del ciclo de vida
del producto.
d) Interpretacin: en base al anlisis anterior, se debe identificar y evaluar medidas de
mejoramiento que permitan reducir aquellos impactos de mayor relevancia
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Ciclo de Vida de un Producto
a) Definicin de Objetivos y Alcance
El primer paso en el desarrollo de un ACV es la definicin de los objetivos del estudio. Se debe
especificar las razones que impulsaron el trabajo y la informacin que se espera obtener como
resultado. Debido a su naturaleza global, un ACV podra ser interminable y debe establecerse
lmites a su extensin. La definicin de los lmites del sistema a estudiar es una de las etapas
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crticas del ACV. Al respecto, se debe considerar los siguientes aspectos para definir el alcance del
ACV:
Funcin del sistema: Se deben describir las funciones que definen el sistema en estudio. Esto
es importante en aquellos casos donde el producto puede cumplir varias funciones. Por
ejemplo, un computador multimedia puede ser utilizado como procesador de informacin y,
adems, puede servir para comunicacin telefnica/fax. Si el ACV se realiza para comparar
ambientalmente varios sistemas, se debe garantizar que cumplan la misma funcin.
Unidad funcional: La unidad funcional se refiere a la base de clculo sobre la cual se
efectuarn los balances de materias y energa. En el caso de ACV comparativos, se debe
seleccionar una unidad funcional que refleje la funcin que interesa comparar. Por ejemplo, el
ACV para comparar dos tipos de detergentes puede considerar, como unidad funcional, el
lavado de 1000 kg de ropa de algodn.
Lmites del sistema: Se debe identificar el conjunto de procesos unitarios o subsistemas que
permiten producir el producto en estudio. Ello incluye la obtencin de los recursos primarios,
todos los procesos de fabricacin y transporte de los componentes del producto y sus materias
primas, adems de todas las fases del ciclo de vida del producto terminado. Es necesario
decidir qu procesos y etapas del sistema se van a incluir en el estudio, as como los criterios
que se utilizan para tal decisin y su compatibilidad con los objetivos del ACV. Por ejemplo, se
puede excluir del anlisis los componentes que se encuentren bajo un % lmite (ej. menor de
0,5% del peso del producto). Es importante establecer los lmites geogrficos de las actividadesa incluir en el ACV, ya que pueden ser afectadas por condiciones locales (ej. los sistemas de
generacin de energa elctrica, los sistemas de transporte, los sistemas de tratamiento y
disposicin de residuos).
b) Anlisis de Inventario
El anlisis de inventario es un balance de materia y energa del sistema, aunque puede incluir otros
parmetros, tales como: utilizacin del suelo, radiaciones, ruido, vibraciones, biodiversidad
afectada, etc. Comprende la recopilacin de los datos y la realizacin de los clculos adecuadospara cuantificar las entradas y salidas del sistema estudiado:
Entradas: son las materias primas y las fuentes de energa
Salidas: son las emisiones al aire, al agua y al suelo, y los productos
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Parte de los flujos materiales y energticos proceden de la naturaleza o se destinan a ella,
mientras que otros flujos tienen su origen o destino en la tecnosfera.1 Algunos ejemplos se
presentan en la siguiente tabla:
FLUJO DESTINO/ORIGEN MEDIO
Residuo lquido tratado Destino: Vertido al mar Natural
Combustible diesel Origen: Refinera de petrleo Tecnosfera
Agua de procesos Origen: Ro Natural
Residuos slidos Destino: Procesamiento de residuos Tecnosfera
Gases de incineracin de residuos slidos Destino: Emisin a la atmsfera Natural
Origen y destino de flujos materiales y energticos
El anlisis de inventario es un proceso iterativo, ya que la existencia de nuevos datos y el mayor
conocimiento obtenido durante el desarrollo del trabajo permiten redefinir con mayor precisin las
fases del ciclo o los flujos materiales y energticos.
El procedimiento recomendado para realizar el anlisis de inventario incluye las siguientes etapas:
Construccin del diagrama de flujo
Establecer la calidad de los datos (niveles de precisin requeridos)
Definir los lmites del sistema
Recoleccin de los datos y clculos de balances (Ecobalances)
Redefinicin de los objetivos y alcances
Una vez construido el diagrama de flujo, el sistema se subdivide en subsistemas y estos a su vez
en procesos unitarios, para facilitar los clculos de balance. Los balances de materia y energa se
deben ordenar en forma sistemtica, especificando las entradas y salidas, y sus destinos/orgenes,
tal como se muestra en la tabla siguiente:
ENTRADAS
Desde la Naturaleza Desde la Tecnosfera
Materias primas
1Tecnosfera, es el conjunto de los medios artificiales que soportan el desarrollo de la sociedad humana y que
evoluciona hacia una analoga de la biosfera con la que interacta. Los seres humanos actan sobre el
ambiente para satisfacer distintos tipos de necesidades y crear o fabricar paisajes agrarios, industriales, viales,
urbanos.
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Insumos
Agua
CombustiblesElectricidad
SALIDAS
Hacia la Naturaleza Hacia la Tecnosfera
Productos
Residuos atratamiento
Emisiones lquidas
Emisiones gaseosas
Emisiones slidas
Balanc e de m ateriales y energa en anlisis de in ven tario (Ecob alances )
Generalmente, se especifica las unidades de medida (ej., toneladas, kJ), los niveles de
incertidumbre de los datos y las fuentes. En el caso de los flujos energticos, se debe identificar las
cantidades de energa trmica y de combustible utilizado, y el consumo elctrico.
Es importante sealar que el consumo de combustible en el transporte depende del medio
utilizado, del tipo de combustible, de la carga y del recorrido. Por ejemplo, para transporte
mediante camiones en base a diesel, se considera un consumo especfico en el rango 0,8-2,2 (MJ
/km/ton), mientras que el transporte por ferrocarril elctrico presenta un consumo de 0,1-0,3 (MJ
/km /ton).
A pesar de que la definicin de los lmites del sistema es una decisin que se toma al inicio del
ACV, es esencial precisar tal definicin en el anlisis de inventario. Los lmites pueden ser fijados
de acuerdo a criterios de tipo geogrfico. Ello es importante, en la medida que al extender los
lmites geogrficos se pierde precisin y se incrementa la incertidumbre de los resultados. En
muchos ACV se prefiere fijar los lmites en reas donde se conozca la naturaleza de las
actividades incluidas en el estudio; por ejemplo, considerar solamente aquellas que se realizan
dentro del pas. La seleccin de tales fronteras de estudio puede afectar significativamente los
resultados del ACV. Por ejemplo, como ya se mencion, pueden existir grandes diferencias en los
consumos energticos y emisiones asociadas a sistemas de transporte alternativos, o a diversos
sistemas de generacin de energa elctrica (ej.: termoelctrica, hidroelctrica, nuclear). Al
respecto, se recomienda separar los resultados relativos a consumo elctrico y explicitar las
fuentes utilizadas.
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Junto a los lmites geogrficos, es importante definir los lmites temporales. Por ejemplo, en el caso
de los residuos depositados en vertederos, las emisiones gaseosas derivadas de la
descomposicin de los residuos dependen de la escala de tiempo considerada, ya que los
materiales poseen diferente estabilidad frente a la accin microbiana u otros agentes degradativos.
Estos aspectos metodolgicos an no han sido resueltos y se encuentran en plena evolucin.
Finalmente, se debe mencionar que existe controversia respecto a la inclusin de las emisiones y
los requerimientos materiales y energticos, asociados a la construccin de la infraestructura
productiva y a la fabricacin de los equipos utilizados en los procesos. En general, tales aspectos
ambientales se excluyen de los ACV de productos elaborados, a menos que se desee comparar
alternativas que presenten grandes diferencias en la intensidad de recursos infraestructurales y de
equipamiento.
Asignacin de Cargas Ambientales
En el caso de sistemas que desarrollan ms de una funcin o que fabrican ms de un producto, se
debe distribuir los aspectos ambientales entre los productos que genera. La asignacin de las
cargas ambientales a diferentes productos es necesaria en los siguientes casos:
Procesos con salidas mltiples, donde se generan diferentes productos, algunos de los cuales
cruzan los lmites del sistema.
Procesos con entradas mltiples, donde es difcil establecer relaciones de causalidad entre
entradas y emisiones.
Procesos con reciclo de lazo abierto, donde los residuos que salen de un sistema son utilizados
como materias primas para otro sistema, fuera de los lmites del sistema en estudio.
Tomemos como ejemplo, una refinera de petrleo que produce gasolinas de diferentes tipos,
petrleo combustible, diesel, gas licuado, etileno, propileno, etc., a partir de petrleo crudo Cul
de estos productos es el causante de las emisiones generadas durante el proceso (ej. SO2, CO
2)?
En este caso, las cargas ambientales deben distribuirse entre los productos de acuerdo a criterios
de asignacin claramente especificados.
Cuando no es posible establecer una relacin de causalidad, entre el producto y las cargas
ambientales, se debe recurrir a mtodos de asignacin basados en valor econmico, cantidad
fsica (ej. masa, concentracin) o una combinacin de ambos. Por ejemplo, las cargas ambientales
derivadas del proceso de refinacin de petrleo se pueden distribuir proporcionalmente a la masa
de productos generados, o proporcionalmente al valor comercial de cada producto.
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c) Anlisis de los impactos
Es un proceso cuantitativo y/o cualitativo mediante el que se caracterizan y evalan los efectos delas intervenciones medioambientales identificadas en el inventario. Tambin pueden incluir juicios y
aspectos sobre beneficios medioambientales relativos, as como una comparativa de los
inconvenientes de los diferentes sistemas.
La SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry, 1993) considera tres pasos en la
evaluacin de impactos:
1. Clasificacin. Es un paso cualitativo mediante el cual las entradas y salidas se asignan a
diferentes categoras de impacto basadas en el tipo de impacto esperado sobre el ambiente.
La asignacin ha de fundamentarse en el anlisis cientfico de los procesos medioambientales
relevantes y debe permitir responder a la pregunta: Cules son los impactos medioambientales
esperados de cada entrada y salida del sistema?.
El propsito principal de esta actividad es describir los efectos medioambientales potenciales de
las entradas y salidas, y decidir qu impactos medioambientales se consideran en la evaluacin.
Existen tres grandes categoras de impactos:
Recursos Naturales
Salud humana
Salud ecolgica
2. Caracterizacin.Es un paso cuantitativo en el que se evala la contribucin relativa de cada
entrada y salida en su categora de impacto asignado y se totalizan las contribuciones dentro de
cada categora.
La caracterizacin tambin se tiene que fundamentar en el anlisis cientfico de los procesos
medioambientales relevantes y tiene que permitir responder a las preguntas: Cul es la
contribucin potencial de una entrada o salida especfica a diferentes impactos medioambientales?
y cul es la contribucin potencial total del sistema a diferentes impactos medioambientales?.
3. Valoracin.: Es un paso que puede ser cualitativo o cuantitativo, y en el que se pondera la
importancia relativa de los diferentes impactos medioambientales. La valoracin puede no estar
necesariamente fundamentada en el anlisis cientfico, se pueden incluir valores de tipo tico,
socioeconmico, etc.
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La valoracin es una herramienta formal que transforma el perfil medioambiental (consistente en
un conjunto de "n" efectos cuantificados, describiendo el potencial del impacto sobre "n" problemas
tipo seleccionados) en un ndice medioambiental.
Un mtodo sencillo y rpido de aplicacin es el de aproximacin a los volmenes crticos, donde se
valora la cantidad de contaminante emitida al medio durante el ciclo de vida. El volumen crtico de
cada emisin es la dilucin necesaria de cada contaminante disuelto en aire o agua hasta su lmite
legal. Cada pas tiene sus propios lmites y los impactos en este caso no son comparables; adems
muchos contaminantes no tienen establecidos sus lmites ni se conocen sus consecuencias.
El mtodo de los ecopuntos est basado en el concepto de singularidad ecolgica. Los ecopuntos
evalan la contribucin de los diversos compuestos contaminantes a las diferentes categoras de
impacto consideradas: efecto invernadero, ozono estratosfrico, acidificacin, eutrofizacin, niebla
fotoqumica, metales pesados, sustancias carcingenas, radiaciones ionizantes, generacin de
residuos, residuos radiactivos y agotamiento de los recursos energticos. El impacto total ser la
suma de los ecopuntos asociados a todo el conjunto de sustancias emitidas consideradas bajo
cada categora de impacto.
Esta cuantificacin de los impactos en ecopuntos para cada categora y tecnologa es
extraordinariamente potente. A partir de esta informacin es posible deducir un buen nmero de
pautas y definir las acciones ms adecuadas al cumplimiento de los objetivos que se pretenden.
De forma esquemtica y a modo de ejemplo, puede indicarse que si se desea reducir la emisin de
sustancias generadoras de la lluvia cida, debera sealarse, dentro de una cierta ley deproporcionalidad, a aquellos sistemas energticos responsables de las emisiones que contribuyen
en mayor medida a tal impacto.
La siguiente figura representa en forma esquemtica los pasos seguidos para la obtencin de la
penalizacin de ecopuntos a partir del dao ocasionado por las diferentes sustancias de referencia:
cada una de las categoras de impacto sobre las que actan las distintas sustancias
contaminantes, supone un dao medioambiental que debe valorarse segn la probabilidad de
causar un deterioro del ecosistema y de provocar enfermedades importantes o incluso la muerte. El
resultado final, el dao medioambiental causado por cada sistema energtico y cada categora de
impacto considerada, se expresa en ecopuntos.
Los ecopuntos se calculan para cada sustancia emitida y categora de impacto, a partir de la
siguiente ecuacin:
Ecopuntos = CS x .FC x FN x FE
Donde::
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CS es la cantidad de sustancia emitida
FC es un factor de caracterizacin
FN es un factor de normalizacin
FE es un factor de evaluacin
Fuente: FUNIBER Captulo Herramientas de Gestin Ambiental
d) Interpretacin
La ltima etapa de un ACV y la menos desarrollada, es la de Evaluacin de Mejoras, donde se
identifican y evalan las opciones para reducir el impacto o las cargas ambientales del sistema en
estudio.
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