Eficiencia energética de
materiales
Análisis de ciclo de vida
IV Jornadas OTRI CTM
Toledo, 27 de Abril 2006
Dr. Frank Werner
Environment & Development
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Contenido
• Análisis de ciclo de vida
• Ventanas de aluminio e influencia de la
fase del uso
• Energía eléctrica y productos de madera
• Perfil energético de edificios residenciales
• Conclusiones
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Análisis de ciclo de vida de una ventana
Materias primas Materiales auxiliares Fuentes de energía
Extracción de
materias primas
Eliminación/
Reciclaje
Desmontaje
1 ventana
Producción semielaborados
Producción
ventana
Uso
Montaje
Desechos
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Emisiones Subproductos
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Estructura metodológica
Análisis de ciclo de vida
Definición del objetivo/
del alcance del estudio
(ISO 14041)
Análisis del inventario
(ISO 14041)
Aplicaciones directas:
• Diseño de productos
Interpretación
(ISO 14043)
• Planeación estratégica
• Lobbying
• Márketing
• otros
Análisis del impacto
(ISO 14042)
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Métodos de evaluación
Ejemplo: Ecoindicator 99
Inventario
Efectos
Daños
Valuación Resultado
Consumo de
energía
Substancias cancerígenas
Recursos
energéticos
Cambio climático
Recursos no
energéticos
Desechos
Emisiones al:
- aire
- agua
- suelo
Recursos
Destrucción de ozono
estratosférico
Pesticidas
Formación de
smog invernal
Formación de ozono
fotoquímico
Acidificación
Impactos a la
salud humana
Impactos a
ecosistemas
Evaluación de daños subjetivo
Metales pesados
Valor EcoIndicator
(I)
Valor EcoIndicator
(E)
Valor EcoIndicator
(H)
Nutrificación
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Usos potenciales del ACV
• Diseño de productos según una política integrada de
productos (“hot spots”, IPP)
• Comparación del perfil ambiental de productos
• Análisis del impacto ambiental de productos dentro de
ISO 14‘001 y reportes ambientales
•
•
•
•
Estrategias de gerencia de materiales
Eco-etiquetado tipo III (ISO 14‘025)
Guías/software de planeación
Información ambiental como prerrequisito en
licitaciones públicas
• Guías para la producción mas limpia
• Márketing, lobbying
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Ventanas de aluminio
Influencia de la fase del uso
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Ventanas
Importancia de la fase del uso
V idr io ter mo- ac ús tic o
E I (H A )
60
50
Tr ans por tes
40
A bono de mater ial r ec ic lado
30
Des montaje
20
Pér didas de c alór 30 a.
10
Tr atamiento s uper f ic ie
0
)
(n
Mas illa par a juntas
5
12
.1
W
70
W
G
)
(n
70
W
5
12
L
W
-30
G
.1
vF
vF
77
L
W
L
W
W
L
-20
77
eu
n
65
-10
Pr oduc c ión mar c o
Her r ajes
Mater ial de mar c o
Werner (2006)
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Ventanas
Importancia de la fase del uso
60
E I99 (H A )
50
W 125 (nG )
W 125
W 70.1
W 70.1 (nG )
40
W L 65
30
W L 77
W L 125 vF
20
W L 77 vF
10
0
15
20
25
30
35
A lu m in io co m o m a te ria l d e m a rco (kg )
Werner (2006)
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Conclusiones ventanas
• La fase del uso de la ventana domina el perfil
ambiental
• Con un diseño optimizado del perfil del marco se
puede minimizar este impacto:
– perfil delgado pero profundo (estabilidad, aislamiento)
– optimización de la transmitancia versus ganancias
solares
– separabilidad de los materiales para su reciclaje
• Selección específica de ventanas y del vidrio en
dependencia del uso del edificio, de la orientación
de la fachada y del clima
• Reciclaje completo
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Productos de madera
y la relevancia de
la generación de energía eléctrica
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Productos comparados
(“cuna al portal”)
• Madera de frondosas / de coníferas
– aserrada
– aserrada y secada (aire libre y técnico)
– aserrada, secada y cepillada
• Tablero de partículas
• Tablero de fibras (MDF)
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Madera de coníferas
Madera frondosas
Madera aserrada: Acidificación
A s er r ada, s ec ada,
c epillada ( u=10% )
A s er r ada, s ec ada
( u=10% )
A s er r ada ( u=70% )
A s er r ada, s ec ada,
c epillada ( u=10% )
A s er r ada, s ec ada
( u=10% )
A s er r ada ( u=70% )
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
k g SO 2 - e ./m
otr os
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1.0
1.2
1.4
2
elec tr ic idad
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Tableros: Acidificación
2.5
kg SO 2 - e./m
3
2
1.5
elec tr ic idad adhes iv os ( UF)
1
elec tr ic idad pr oduc c ión
0.5
otr os
0
Tabler o de
MDF
par tíc ulas
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Tableros: Eco-indicador 99
40
E I 9 9 (H A )/m
3
30
elec tric idad adhes ivos (UF )
20
elec tric idad produc c ión
10
otros
0
Ta b le ro d e
MD F
p a rtícu la s
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Conclusiones madera y electricidad
• ACV nos permite entender efectos “aguas
arriba“ y “aguas abajo“
• Los resultados pueden ser sorprendentes
• La generación de energía puede tener un
impacto significativo para productos de
madera
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Balances energéticos de casas
residenciales (E.E.U.U.)
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Balances energéticos de casas
residenciales (E.E.U.U.)
Atlanta: Casa hormigón
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Minneapolis: Casa madera
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Perfil ambiental de las casas
residenciales (“cuna al sitio”)
Marco de
madera
Marco de
acero
Diferencia
Madera versus
acero
651
764
113
- 17%
Potencial de cambio climático (CO2 kg)
37’047
46’826
9’779
- 26%
Indice de emisiones al aire ()
8’566
9’729
1’163
- 14%
Indice de emisiones al agua ()
17
70
53
- 312%
13’766
13’641
-125
+ 0.9%
Diferencia
Madera versus
hormigón
Diseño Minneapolis
Energía acumulada (GJ)
Desechos sólidos (kg)
Diseño Atlanta
Energía acumulada (GJ)
Marco de
madera
Marco de
hormigón
398
461
63
- 16%
Potencial de cambio climático (CO2 kg)
21’367
28’004
6’637
- 31%
Indice de emisiones al aire ()
4’893
6’007
1’114
- 23%
Indice de emisiones al agua ()
7
7
0
0%
7’442
11’269
3’827
- 51%
Desechos sólidos (kg)
Bowyer, Briggs et al. (2004)/ Lippke, Wilson et al. (2004)
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Perfil energético de las casas
residenciales (“cuna a la tumba”)
8000
Ener gía en la es tr uc tur a
6000
GJ
Ener gía par a el mantenimiento
4000
Ener gía par a la dec ons tr uc c ión
2000
Ener gía us o ( c alef ac c ión,
0
c limatiz ac ión, r ef r iger ac ión) /75
Ma rco d e
Ma rco d e
Ma rco d e
Ma rco d e
m a d e ra
a ce ro
m a d e ra
h o rm ig ó n
Casa Minneapolis
años
Casa Atlanta
Bowyer, Briggs et al. (2004)/ Lippke, Wilson et al. (2004)
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¡No ahorre energía para
ahorrar energía!
¡No es tan importante
que material utilizamos
sino como lo utilizamos!
¡Gracias por su atención!
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