Definición de la unidad
funcional e implicaciones
en el ACV
Red temática “Análisis del Ciclo de Vida”
Universidad Politécnica de Valencia
Ivan Muñoz, Joan Rieradevall, Xavier Domènech
Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals
Universitat Autònoma de Barcelona
i
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
vs.
HDPE
“1 millón de
envases para
distribuir leche”
“Distribuir 1
millón de litros
de 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
Ejemplo
Unidad funcional
Flujo de
referencia
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 PRÁCTICO
Definición 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
Caracterización
inicial del agua:
Parámetro
pH
TOC (mg/dm3)
COD (mg/dm3 O2)
Color (mg/dm3 Pt)
Valor
10,6
441
1.384
197
70
60
TOC removed (%)
El efluente fue
sometido a una
hidrólisis básica,
acidificación (pH 3)
y tratamiento
durante 3 horas
50
40
30
20
10
0
0
15
30
45
60
75 90 105 120 135 150 165 180
Time (min)
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
Objetivos y alcance
El sistema incluye la producción de energía
(electricidad) y los diferentes productos
químicos consumidos (FeCl3, H2O2, TiO2, O2)
System boundaries
Energy
Reagent
production
Catalyst
production
Energy
production
Affluent
AOP
Effluent
Emissions
Resources
Pre-treatment
Posttreatment
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
Inconveniente
Un volumen de agua a tratar Incomparabilidad en cuanto
a las características del
agua tratada
Una cantidad de
Incomparabilidad en cuanto
contaminantes a destruir
al volumen tratado
Una cantidad de
Los tratamientos que no
contaminantes a destruir en alcancen el umbral quedan
un determinado volumen de excluidos
agua
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
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–
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Definición de la unidad
funcional e implicaciones
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