L’Anàlisi de cicle de vida com a eina de valoració de projectes

1 Espai de reflexió i comunicació en Desenvolupament Sostenible Any 2 No. 10 Maig del 2005 L’ANÀLISI DE CICLE DE VIDA COM A EINA DE VALORACIÓ DE PROJECTES Arquitecte Angelo Sabella∗ ∗∗ ∗ [email protected] Introducció Després de la segona guerra mundial, Europa s'ha vist immersa en una dinàmica de transformacions mediambientals de vastes proporcions. Les causes d'aquests canvis es troben en diversos factors: el ràpid increment demogràfic, l'economia agrícola basada en tècniques intensives, l'evolució dels sistemes industrials amb un progressiu augment dels agents contaminants i la mobilitat, factor fonamental de l'economia moderna. L'increment de la població, unit a un determinat model de desenvolupament, ha produït a través dels segles un augment de la pressió sobre el medi ambient, reconeguda com evident sobretot a inicis dels anys 60-70, amb greus conseqüències en termes de consum de recursos naturals i de producció de residus i deixalles. El nostre propi estil de vida, canviat molt ràpidament en el curs d'aquest segle a causa dels grans avanços realitzats en el camp científic i tecnològic, ens posa, de fet, enfront de temàtiques com la dels problemes mediambientals, cada cop més importants en el debat sobre la definició dels models de desenvolupament futur. La resposta a aquesta problemàtica pot trobar-se principalment en el progrés tecnològic, que pot aconseguir reduir el coeficient d'extracció del medi ambient per unitat de producte o servei. Més concretament, és necessària la introducció i difusió de tecnologies més netes que, aplicades al conjunt de processos productius, redueixin l’intensitat de pol·lució i, al mateix temps, l’augment de l'activitat de recuperació de deixalles i residus disminuint el consum d'energia, optimitzant la utilització de recursos, etc... L'anàlisi de cicle de vida (ACV) és un dels instruments que permet més fàcilment caracteritzar i valorar el dany mediambiental causat per la fabricació de productes, l'aplicació de processos i la gestió de serveis. En aquest panorama així articulat, l'arquitectura no és estranya com a manifestació de les activitats humanes que és, sigui com expressió d'un concepte basat en la durada i permanència, o bé en la temporalitat. El treball que segueix neix d‘aquestes consideracions i consisteix en la valoració de l'impacte ambiental produït per dues solucions habitables d'emergència temporal, comparades utilitzant el mètode de càlcul de Life Cycle Assessment (anàlisi de cicle de vida). Què és l’Anàlisi de Cicle de Vida? L'anàlisi del cicle de vida del producte, més conegut com Life Cycle Assessment (LCA), és un mètode de valoració nascut per a conèixer els efectes, sobre els diferents components ambientals, d'un producte o servei específic durant tot l'arc temporal de la seva vida. Es fa referència al conjunt ∗ ∗∗ ∗ Col·laborador del Departament de Tecnologia de l'Arquitectura i Disseny “P.L.Spadolini”, Università degli studi di Firenze . 2 d'entrades, sortides i d’ activitats implicades en la producció, en el consum/ús i en el residu del producte considerat, des de l'extracció de la matèria primera fins al seu residu final (anomenat "from cradle to greu", del bressol a la tomba). L'anàlisi de cicle de vida dels materials forma part dels nous instruments metodològics, posats a punt en els últims anys, per a fer sostenible l'activitat humana desenvolupant de manera particular intervencions de naturalesa preventiva. La definició proposada per la SETAC (Society of Enviromental Toxicology and Chemistry) per a la metodologia de l’ACV, avui formalitzada per la ISO 14040 1 és la següent: “ és un procediment objectiu de valoració de les càrregues energètiques i ambientals relatives a un procés o una activitat, efectuat a través de la identificació de l'energia, dels materials usats i de les deixalles abocades a l'ambient. La valoració inclou el cicle de vida complet del procés o l'activitat, comprenent l'extracció i el tractament de la matèria primera, la fabricació, el transport, la distribució, l'ús, la reutilització, el reciclatge i l'abocament final” Com a instrument apte per a valorar la deterioració mediambiental, el mètode ACV, aplicat a l'estudi d'un edifici, permet conèixer quins són, a la fase de producció i construcció, els processos dels materials del sistema tecnològic que produeixen el major impacte ambiental, permetent conèixer les solucions alternatives per aplicar a l'edifici, a més d'examinar la fase d'ús de l'edifici (en referència a la utilització de l'acondicionament i il·luminació) i la fase de fi de vida útil amb els processos de reciclatge o d’abocament. Desenvolupament urbà sostenible Comprendre què és específicament el desenvolupament sostenible i com projectar per a fomentarlo, requereix necessàriament la traducció dels seus principis generals en objectius i criteris del procés de projecció, tenint present els diferents punts de vista dels distints professionals. És necessari, a més, parar esment en el cicle de vida complet, preocupant-se no solament dels materials utilitzats i dels residus generats, sinó també de la gestió, manteniment i darrer final del producte en si mateix un cop acabada la seva ‘vida’. Rehabilitacions, demolicions, noves construccions i reconstruccions alteren contínuament el teixit urbà segons lògiques de mercat absolutament alienes a l'empobriment dels recursos i la producció de residus. Definir el desenvolupament urbà sostenible com un procés de canvi en l'ambient construït que promou el desenvolupament econòmic salvaguardant la salut de tots (de la societat, de l'ecosistema) sense esgotar els recursos, comporta la promoció de polítiques adequades en el sentit de considerar l'edificació com un recurs que cal gestionar, maximitzant les operacions de reutilització, rehabilitació i reciclatge sempre que econòmica i tecnològicament siguin possibles. En línies generals, la contribució potencial del projecte arquitectònic s'explica, sobretot, reduint els costos relatius al cicle vital dels components emprats i minimitzant l'energia requerida. Si bé és de consideració l'estalvi energètic obtenible adoptant solucions innovadores (arquitectura bioclimàtica, construcció en terra, materials de construcció avançats), és oportú focalitzar l'atenció sobre les estratègies de gestió a adoptar. En particular, la investigació experimental ha dirigit el seu esforç cap al camp de la producció dels materials ecològics i, sobretot, de contingut reciclat. La raó d’aquest interès resideix probablement en la difosa pràctica del reciclatge, motivada per comprensibles factors econòmics i per la urgència i dimensions assumides pel problema d'acumulació de residus. Conseqüentment, el reciclatge es configura com òbvia solució al problema de l'esgotament. L’habitabilitat en emergències Avui dia són coneguts els canvis, a conseqüència d'accions humanes, soferts per l'ecosistema que sovint, es manifesten violentament. Desastres geològics, al·luvions, esllavissaments, són les repercussions més visibles de les transformacions degudes a la falta d'informació, coneixement 1 Norma Europea UNI EN ISO 14040, aprovada pel CEN, Comitato Europeo di Normazione, 29 juny de 1997. 33 Meadows D.H., Meadows D.L. et al., The Limits to Growth, Universe Books, New York, 1972 . 3 inadequat i insensibilitat vers la problemàtica mediambiental, a més de veritables negligències que contribueixen a incrementar la degradació del territori. Les conseqüències d’aquesta degradació es manifesten sovint a través d'esdeveniments desastrosos que impliquen a comunitats senceres, provocant desastres, danys i sovint veritables emergències d'habitabilitat. Tot i l'actuació de programes de Protecció Civil, la finalitat dels quals és respondre a les necessitats físico-psíquiques i socials de les persones i la comunitat, i tot i els projectes d'investigació interessants, basats en una lògica d'innovació del producte que proposa models molt accesoriats; persisteix encara la solució tècnica de “contenidor” o l'ús de prefabricats de fusta, utilitzant sempre sistemes adaptats que van ser concebuts per a una altra finalitat, sense afrontar el punt crític dels models instal·lats i les seves conseqüències sobre el medi natural. A banda de l'ús no apropiat dels models habitables per a afrontar les emergències, se li dóna poca atenció al deteriorament ambiental en termes d’aprofitament del sòl. Un major coneixement de les limitacions dels recursos i de la problemàtica mediambiental, requereix l'adopció d'una projecció sostenible i de nous processos constructius, especialment quan es parla de ‘temporalitat’. “Treballar sobre una innovació del procés, abans encara que sobre la innovació del producte, es converteix llavors en el pressupost fonamental per a transformar les solucions projectables en concretament realitzables. Tècnicament avui dia tots els problemes troben solucions possibles, el que ocorre no és la invenció d'un nou material o component..... més aviat és una nova manera d'utilitzar el potencial disponible, no solament del producte sinó, sobretot, dels processos i les seves combinacions.” 2 Una meta a assolir seria la de concebre models habitables transitoris, siguin aquests per a curt o llarg termini, segons una perspectiva de reversibilitat, d'inversió del procés constructiu. El fàcil accés als productes (revistes virtuals), la simplicitat de transport i muntatge, l'economia de les eleccions projectuals, la recuperabilitat i sostenibilitat de l'elecció tecnològica i constructiva, a través de l'ocupació de materials i productes eco-compatibles (reciclats o reciclables i amb reduït impacte ambiental), són els nou objectius a complir. Si a això s'uneix l'atenció cap a les metodologies d'anàlisi mediambiental i de previsió seguint el concepte d'anàlisi de cicle de vida (ACV), que valora l'impacte ambiental dels productes i processos considerant-los durant tota la seva vida útil, s'afegeix una altra característica amb forta connotació de sistema constructiu reversible’.3 Un exemple aplicat: anàlisi i comparació S'utilitza el mètode Eco-indicador 994, que quantifica la valoració del dany mediambiental en funció d'una normalització expressada mitjançant una puntuació relativa a les diverses categories de dany: salut humana, qualitat de l'ecosistema i recursos, (Human Health, Ecosystem Quality, Resources). El primer subjecte examinat consisteix en un sistema habitable temporal experimental, fruit d'una investigació realitzada per la Università degli Studi di Firenze.5. La solució habitable temporal ha estat estudiada amb la intenció de fomentar una perspectiva sostenible, un exemple de model resolutiu del problema de l'habitabilitat transitòria i de la reversibilitat. 2 R. Bologna ; "La reversibilità del costruire" (L’abitazione transitoria in una prospettiva sostenibile) Maggioli editore , Rimini , 2002; 3 "Il concetto di transitorietà del costruire in una prospettiva sostenibile" ( a cura di Prof. Roberto Bologna) vol 2c , vol. 3. Università degli studi di Firenze (TAeD) 4 Goedkoop, M., Spriensma, R., The eco-indicator 99. A damage oriented method for life cycle impact assessment. Methodology report, Pré Consultants B. V., 1999. 5 Prof. Roberto Bologna responsable científic del projecte, en col·laboració amb un grup de recerca del Dipartimento Tecnologie dell’Architettura e Design “P.Spadolini” . 4 Es tracta d'un producte industrialitzat, econòmic, compost per pocs elements semielaborats, fàcilment accessible en el mercat, que no necessita d'espais especials per a la seva col·locació i que aprofita, de manera original, la potencialitat d'un ‘sistema constructiu’ disponible en el mercat des de ja fa molt temps. Fig. 1. – Modelo reversible 1 El segon subjecte a examinar és un prefabricat6 de fusta, producte d’una marca especialitzada en solucions d’edificis de fusta laminar i en massa, projectat per a ésser emprat com a casa de vacances, residència estable, ús temporal o permanent. Fig. 2. – Model prefabricat 2 És objectiu de l'estudi demostrar l'avantatge mediambiental derivat de l'ús de materials reutilizables, després de la utilització del sistema constructiu del mòdul habitable reversible (1), respecte al dany mediambiental d'un prefabricat d'emergència en fusta (2), no transportable, i construït amb materials no reutilizables al final del cicle de vida del propi prefabricat. Les anàlisis efectuades sobre el ‘mòdul habitable reversible’, havien evidenciat la necessitat d'intervenir sobre un major control de la dispersió tèrmica, disminuint el dany produït pel consum energètic gràcies a una millora de les condicions d'aïllament, mentre que pel prefabricat de fusta, s'havia notat que el motiu de major producció de dany mediambiental eren el consum energètic de la fase de gestió. Cas A. Es va avaluar l'esperat dany mediambiental per part d'ambdues solucions habitables, produït principalment pels consums energètics. Els resultats van ser del 60% sobre un total de 6 Prefabricat isla sèrie “dolomiti” producido por ille prefabbricati s.p.a., utilizado por Proteccion Civil Italiana després de terremot que va colpejar la region Molise l’octubre de 2001. . 5 2050 pt7 pel model 1 (color blau), i del 65% sobre un total de 2580 pt pel model 2 (color groc) durant el període d'utilització hipotitzat (5 anys). Fig. 3. - Valoració per categoria de dany cas A Caso B. Es va avaluar el dany de no considerar els consums enegètics. D’aquesta manera es va poder avaluar el dany provocat al mediambient pels materials utilizats als dos models, arribant a resultats donant resultats molt diferents, 345 pt pel model 1 i 631 pt pel model 2. Fig.4. - Valoració per categoria de dany cas B Aquesta comparació posa en evidència els punts febles d'ambdós sistemes habitables en funció de les característiques tecnològiques. De fet, mentre que pel model 1 el dany mediambiental es distribueix en els diversos processos considerats, pel model 2 es concentra principalment en la fonamentació, essent el 47% d'aquesta de tipus tradicional. Demostrat l'avantatge mediambiental del model habitable reversible (1) respecte al prefabricat industrial (2), s'ha volgut analitzar posteriorment si existien marges de millora en els processos que constitueixen el model (1). L'anàlisi realitzada ha evidenciat el procés d'un material que incideix en major mesura respecte a la totalitat dels processos que constitueixen el model, representat per l'argila expansiva. 7 S'utilitza el mètode Eco-indicador 997, que quantifica la valoració del dany mediambiental en funció d'una normalització expresada mitjançant una puntuació relativa a les diverses categories de dany: Human Health, Ecosystem Quality, Resources. . 6 Substituint l'argila expansiva per pannells de fibra de fusta amb igual espessor, es millora el comportament tèrmic, tenint respectivament una resistència tèrmica total de (m2 k/w) : Argila expansiva R = 3.43 m2k/w Pannell de fibra de fusta R = 5.43 m2k/w En aquest estudi destaca, com a problemàtica més rellevant, la utilització de materials i tecnologies no idònies per a la finalitat per a la qual són requerides. A això s'uneix (i és l'aspecte mes important) l'escassa atenció prestada a la contenció de consum energètic, així com no menys important és la producció d'una gran quantitat de residus, que comença a agreujar-se amb el desenvolupament econòmic humà. En aquest escenari, ocupar-se de les sortides del sistema (residus) a més de les entrades (matèries primeres), no seria només una solució al problema, sinó que permetria també un estalvi notable de matèria primera i d'energia de producció. Projectar i construir segons els criteris de sostenibilitat significa, llavors, afrontar els principis que fan possible l'equilibri entre recursos i impacte mediambiental. Copyright 2005. Número de Registro B-30620-2003. Ide@Sostenible. Derechos reservados. Cualquier impresión, publicación en WWW u otro medio, así como su distribución electrónica y/o comercial requiere autorización del Consejo Editorial. El contenido de los artículos es responsabilidad del autor.