Análisis del ciclo de vida como instrumento de desarrollo de la ecología industrial: aplicación al proceso de impresión de un periódico
Abstract
Programa de doctorado: Ingeniería Ambiental y Desalinización
Full text
Departamento: INGENIERÍA DE PROCESOS Programa de doctorado: INGENIERÍA AMBIENTAL Y DESALINIZACIÓN Título de la Tesis ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA COMO INSTRUMENTO DE DESARROLLO DE LA ECOLOGÍA INDUSTRIAL: APLICACIÓN AL PROCESO DE IMPRESIÓN DE UN PERIÓDICO Tesis Doctoral presentada por D. Alexis José Lozano Medina Dirigida por el Dr. D. Sebastián Ovidio Pérez Báez Dirigida por la Dra. Dª. Ana María Blanco Marigorta El Director, La Directora, El Doctorando, Dr. D. Sebastián Ovidio Pérez Báez Dª. Ana María Blanco Marigorta D. Alexis José Lozano Medina Las Palmas de Gran Canaria, a 10 de Diciembre de 2014
Dedicatoria A mi mujer Irene A mis hijos Javier y Sara A mis padres y hermanos Gracias por la espera
Agradecimientos Quisiera agradecer en estas líneas a todas las personas que de alguna han contribuido a la realización de esta tesis. - A Dr. D. Agustín Macías-Machín y al Dr. D. Vicente Henríquez por animarme a iniciar los estudios de doctorado en el programa de Energía y Medio Ambiente - Dr. Manuel Rodríquez de la Rivera y Dra. Fabiola Socorro Lorenzo por integrarme en el equipo de investigación del programa Física, Matemática, Geología y Clima - Dr. Sebastián Ovidio Pérez Báez y a la Dra. Ana María Blanco Marigorta por su apoyo en la culminación de este trabajo - A los excompañeros de Artes Gráficas del Atlántico y en especial a su Director de Operaciones D. Rafael Hernández González - A D. Francisco González Palma. Director Técnico de Auditorías Ambientales Canarias S.L. - A la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria - A los proveedores y amigos que han facilitado información para el desarrollo de este trabajo - A Editorial Prensa Ibérica por los años de experiencia profesional en las áreas de gestión de Artes Gráficas del Atlántico y Editorial Prensa Canaria
vi 7.3. Análisis de los datos de entrada. Materias primas y consumibles ................................173 7.3.1 Planchas ......................................................................................................................174 7.3.2 Revelador de planchas ................................................................................................182 7.3.3 Regenerador de planchas ............................................................................................183 7.3.4 Solución de acabado para planchas.............................................................................185 7.3.5 Papel ............................................................................................................................187 7.3.6 Tintas coldset ..............................................................................................................196 7.3.7 Tintas inkjet .................................................................................................................200 7.3.8 Agente de adherencia .................................................................................................202 7.3.9 Cabezales de impresión ...............................................................................................203 7.3.10 Cinta de limpieza de cabezales ..................................................................................204 7.3.11 Agua ..........................................................................................................................204 7.3.12 Transportes ..........................................................................................................206 7.3.13 Electricidad ...........................................................................................................208 Mix eléctrico península ....................................................................................................209 Mix eléctrico Canarias – Gran Canaria ..............................................................................210 Consumos de electricidad en preimpresión .....................................................................214 Consumos de electricidad en impresión y acabado .........................................................215 7.4 Análisis de los datos de entrada. Bienes de Capital: infraestructura y equipamiento ..217 7.4.1 Infraestructura .....................................................................................................217 Equipos de procesamiento de datos ................................................................................218 Enfriadora .........................................................................................................................219 Alumbrado .......................................................................................................................219 Elementos de transporte interno .....................................................................................219 7.4.2 Equipamiento de preimpresión ............................................................................219 Equipos de filmación de planchas ....................................................................................219 Equipos de procesado de planchas ..................................................................................222 Equipo de doblado y perforado de planchas ....................................................................225 7.4.3 Rotativa Impresión Coldset ..................................................................................227 7.4.4 Rotativa Impresión Inkjet .....................................................................................230 7.5 Modelado del sistema. Escenarios para un periódico impreso ....................................232 7.6 Conclusiones del capítulo .............................................................................................233
vii 8. Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida de un periódico impreso 8.1 Etapas en la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida .................................................235 8.1.1 Grupos de análisis de las Etapas del Ciclo de Vida .......................................................237 8.2 Categorías de impacto existentes para las diferentes metodologías ...........................241 8.2.1 Calentamiento Global o cambio climático ...................................................................244 8.2.2 Agotamiento del ozono ...............................................................................................247 8.2.3 Sustancias inorgánicos respiratorias ...........................................................................247 8.2.4 Toxicidad humana .......................................................................................................247 8.2.5 Radiación ionizante .....................................................................................................248 8.2.6 Ecotoxicidad ................................................................................................................248 8.2.7 Formación de ozono fotoquímico ...............................................................................248 8.2.8 Acidificación ................................................................................................................248 8.2.9 Eutrofización ...............................................................................................................248 8.2.10 Uso del suelo .............................................................................................................249 8.2.11 Consumo de recursos ................................................................................................249 8.3 Metodologías para la Evaluación del Impacto de Ciclo de Vida....................................249 8.3.1 ReCiPe .........................................................................................................................251 8.3.2 Resultados de la Evaluación del Impacto Ambiental ...................................................254 8.4 Especificaciones del periódico impreso ..............................................................................255 8.4.1 Tirada ..........................................................................................................................255 Midpoint ...........................................................................................................................256 Endpoint ...........................................................................................................................260 8.4.2 Gramaje del papel .......................................................................................................262 Midpoint ...........................................................................................................................262 Endpoint ...........................................................................................................................264 8.4.3 Paginación ...................................................................................................................266 Midpoint ...........................................................................................................................267 Endpoint ...........................................................................................................................268 8.4.4 Formato .......................................................................................................................270 Midpoint ...........................................................................................................................271 Endpoint ...........................................................................................................................274 8.5 Tecnología ....................................................................................................................276 8.5.1 Preimpresión ...............................................................................................................276
viii Midpoint ...........................................................................................................................277 8.5.4 Impresión Coldset .......................................................................................................278 Midpoint ...........................................................................................................................279 8.5.3 Impresión Inkjet ..........................................................................................................283 Midpoint ...........................................................................................................................283 Endpoint ...........................................................................................................................287 8.6 Bienes de capital ..........................................................................................................289 8.6.1 Impresión Coldset .......................................................................................................289 Midpoint ...........................................................................................................................290 Endpoint ...........................................................................................................................291 8.6.2 Impresión Inkjet ..........................................................................................................292 Midpoint ...........................................................................................................................292 Endpoint ...........................................................................................................................294 8.7 Ubicación geográfica ....................................................................................................295 8.7.1 Materias primas ..........................................................................................................296 Planchas ...........................................................................................................................296 Papel ................................................................................................................................296 8.7.2 Ubicación planta de impresión y distribución del periódico ........................................298 8.7.3 Mix energético ............................................................................................................299 8.7.4 Planta de tratamiento de residuos ..............................................................................299 8.9 Conclusiones del capítulo .............................................................................................300 9. Interpretación del Ciclo de Vida de un periódico impreso 9.1 Etapas en la Interpretación del Ciclo de Vida ...............................................................301 9.2 Identificación de asuntos significativos ........................................................................302 9.2.1 Especificaciones del periódico impreso .......................................................................303 Tirada ...............................................................................................................................303 Gramaje del papel ............................................................................................................305 Paginación ........................................................................................................................308 Formato ............................................................................................................................308 9.2.2 Tecnología ...................................................................................................................311 Preimpresión ....................................................................................................................311 Impresión coldset .............................................................................................................312
ix Impresión inkjet ...............................................................................................................313 9.2.3 Bienes de capital .........................................................................................................315 Impresión coldset .............................................................................................................315 Impresión Digital ..............................................................................................................316 9.2.4 Ubicación geográfica ...................................................................................................318 Materias primas ...............................................................................................................318 Ubicación de la planta de Impresión ................................................................................320 9.2.5 Mix energético ............................................................................................................321 9.2.6 Planta de tratamientos de residuos ............................................................................323 9.3 Evaluación ..........................................................................................................................323 9.3.1 Análisis de Integridad ...........................................................................................323 Ajustes efectuados en el objetivo y alcance tras los análisis de integridad ......................324 9.3.2 Análisis de sensibilidad y de la incertidumbre ......................................................325 9.3.3 Análisis de coherencia y de calidad de los datos ..................................................328 9.4 Conclusiones, limitaciones y recomendaciones ...........................................................330 9.4.1 Punto de equilibrio económico y medioambiental ...............................................333 9.5 Conclusiones del capítulo .............................................................................................334 10. Análisis final, conclusiones y líneas futuras 10.1 Análisis de los resultados y contribución de la investigación. ..........................................335 10.1.1 La importancia de la unidad funcional.......................................................................335 10.1.2 Trascendencia de los bienes de capital .....................................................................337 10.1.3 Repercusión de la ubicación geográfica ....................................................................338 10.1.4 La calidad de los datos de inventario ........................................................................339 10.1.5 Evaluación de los impactos en función de los escenarios ..........................................340 10.1.6 La normalización de los resultados del impacto ........................................................341 10.1.7 La tecnología de impresión coldset frente a la inkjet ................................................344 10.1.8 Aportación a bases de datos de inventario ...............................................................345 10.2 Conclusiones ....................................................................................................................346 10.3 Líneas Futuras ..................................................................................................................347 10.3.1 Impactos ambientales de los medios de comunicación digital ..................................347 Estudios comparativos de la impresión frente a los dispositivos digitales .......................348 La información a través de internet y sus impactos .........................................................351
x Consideraciones a tener en cuenta para un estudio de los impactos ambientales de los dispositivos móviles .........................................................................................................353 10.3.2 Análisis de Ciclo de Vida para estrategias de modelos de negocio sostenibles .........354 Análisis de Ciclo de Vida en procesos de decisión de sistemas complejos. ......................354 Evolución de la Etiqueta Ecológica (Ecolabel) hacia una ficha ecológica del producto .....358 Tasa ecológica - bonus ecológico .....................................................................................360 Correlaciones de los impactos ambientales .....................................................................360 10.3.3 Impactos ambientales en sectores industriales y de servicios en Canarias. ..............362 Análisis de Ciclo de Vida en Sectores Industriales y de Producción en Canarias ..............362 Análisis de Inventario en los Servicios públicos ................................................................363 Análisis de impactos a través de modelos input-output en Canarias ...............................363 Análisis del Ciclo de Vida en la sostenibilidad de las actividades turísticas ......................364 10.4 Publicaciones previstas ....................................................................................................365 10.5 Conclusiones del capítulo .................................................................................................365 Referencias Bibliográficas …………………………………………………………………………….…… 367 Glosario ………………………………………………………………………………………………………………….…..… 379
xi Indice de Figuras Figura 2.1. La Ecología Industrial funciona a tres niveles (Lowe 1997) .......................................12 Figura 2.2. Factores de Sostenibilidad (Brundtland 1987) ..........................................................13 Figura 2.3. Círculos concéntricos de un sistema industrial (Chertow 2008) ...............................14 Figura 2.4. Cadena Verde de Suministro ....................................................................................16 Figura 2.5. Guía para clasificación herramientas (Finnvenden 2005) .........................................17 Figura 2.6. Herramientas de evaluación de la sostenibilidad (Ness 2007) .................................22 Figura 3.1 Jerarquía de Residuos ................................................................................................33 Figura 3.2 Pensamiento Ciclo de Vida ........................................................................................33 Figura 3.3 Etapas de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006a) ...................................................35 Figura 3.4. Etapas del Ciclo de Vida del Producto ......................................................................36 Figura 3.5 Sistema del producto para el análisis del ciclo de vida (ISO 2006a) ...........................37 Figura 3.6 Ejemplo de un punto de procesos unitarios dentro de un sistema de producto (ISO 2006a) ........................................................................................................................................37 Figura 3.7. Categorías de Impacto en empresa multinacionales (Nygren 2010) ........................39 Figura 3.8 Representación esquemática del ciclo de vida genérico de un producto (Rebitzer 2004) ..........................................................................................................................................41 Figura 4.1 Medios de iInformación (basado en Kipphan 2001) ..................................................53 Figura 4.2 Facturación anual de productos impresos año 2009-2013 (Eurostat) .......................55 Figura 4.3 Segmentación de las tecnologías de impresión (Ernst&Young 2007) ........................55 Figura 4.4. Concepto de tinta electrónica con microcápsulas y filtro de color (Kipphan 2001) ..58 Figura 4.5 Dispositivos con tinta electrónica ..............................................................................59 Figura 4.6. Tabletas electrónicas ................................................................................................60 Figura 4.7. Tiempo de extinción de periódicos impresos (Dawson 2010) ..................................61 Figura 4.8 Fases del proceso de impresión .................................................................................63 Figura 4.9 Evolución tecnológica en los medios de comunicación impresos ..............................63 Figura 4.11: Diagrama esquemático de la unidad de impresión offset (basado en Kipphan 2001) ...................................................................................................................................................66 Figura 4.12 Rotativa de impresión coldset con diagrama esquemático una unidad de impresión ...................................................................................................................................................67 Figura 4.13 Diagrama esquemático de la unidad de impresión heatset ....................................67 Figura 4.14 Diagrama esquemático del sistema de chorro de tinta con gota a demanda con formación de burbujas y piezoeléctrico (basado en Kipphan 2001) ...........................................69 Figura 4.15 Diagrama esquemático de chorro de tinta en continuo (basado en Kipphan 2001) 69
xii Figura 4.16 Rotativa chorro de tinta HP T-400 ...........................................................................69 Figura 4.17 Rotativa chorro de tinta AGFA - Screen Truepress Jet520 .......................................70 Figura 4.18 Diagrama esquemático de electrofotografía (basado en Kipphan 2001) .................71 Figura 4.19 Previsión de utilización de los procesos de impresión comercial (basado en Smyth 2008) ..........................................................................................................................................71 Figura 5.1 Etiquetado ecológico nórdico para la impresión (Swan) ...........................................84 Figura 5.2 Etiquetado ecológico europeo para la impresión (EU Ecolabel) ................................85 Figura 6.1 Diagrama de flujo de los procesos que intervienen en la impresión .........................94 Figura 6.2 Etapas de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006b) .................................................102 Figura 6.3 Ejemplo del Sistema del Producto para el Análisis del Ciclo de Vida (ISO 2006b) ...106 Figura 6.4 Sistema del producto 1: periódico impreso mediante Coldset ................................106 Figura 6.5 Sistema del producto 2: periódico impreso mediante Inkjet ...................................107 Figura 6.6 Ejemplo de un conjunto de procesos unitarios dentro de un sistema del producto .................................................................................................................................................108 Figura 6.7 Diagrama de flujo del proceso de impresión para el proceso Coldset e Inkjet ........108 Figura 6.8 Límites del sistema para los sistemas del producto 1 y 2 (detallado) ......................112 Figura 6.9 Límites del sistema para los sistemas del producto 1 y 2 (simplificado) ..................112 Figura 6.10. Etapas del ciclo de vida de un producto impreso orientado en el papel .............113 Figura 6.11 Diagrama de las etapas del ciclo de vida de un periódico impreso .......................116 Figura 7.1 Etapas de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006b) .................................................131 Figura 7.2 Procedimiento simplificado para el Análisis del Inventario (ISO 2006b) ..................133 Figura 7.3 Conjunto de datos de proceso con las categorías de intercambio (Weidema 2011) .................................................................................................................................................135 Figura 7.4 Esquema de módulo para las diferentes unidades de proceso ...............................135 Figura 7.5 Procesos intermedios del ciclo de vida de un periódico impreso ............................141 Figura 7.6 Etapas del Ciclo de Vida de una plancha filmada para la impresión offset ..............142 Figura 7.7 Colores sustractivos C(cyan) M(magenta) Y(Yellow) K(key=Black) ..........................150 Figura 7.8 Composición de una página impresa en función de los colores sustractivos CMYK 150 Figura 7.9 Etapas del proceso de impresión y acabado Offset-Coldset ....................................151 Figura 7.10 Distribución de costes de impresión periódico Coldset .........................................152 Figura 7.11 Esquema de unidad de impresión con la configuración satélite ............................154 Figura 7.13 Periódicos en paquetes al final del proceso de impresión .....................................157 Figura 7.14 Etapas del proceso de impresión y acabado Digital-Inkjet ....................................160 Figura 7.15 Distribución de costes de impresión periódico Inkjet ............................................161 Figura 7.16 Etapas del Ciclo de Vida del papel en el proceso de impresión Inkjet ...................162
xiii Figura 7.17 Esquema de horarios de cierre de redacción, impresión y distribución ...............166 Figura 7.18 Difusión de prensa diaria en España (AEDE 2012) .................................................167 Figura 7.19 Audiencia de prensa diaria en España (AIMC 2013) ..............................................168 Figura 7.20 Penetración de prensa diaria en España (AIMC 2013) ...........................................168 Figura 7.21 Residuos de planchas de impresión en balas prensadas .......................................171 Figura 7.22 Residuos de papel de impresión en balas ..............................................................172 Figura 7.23 Ciclo de Vida de la plancha de impresión Offset ....................................................175 Figura 7.24 Plancha formato tabloide filmada y procesada y de una página impresa de un periódico ..................................................................................................................................175 Figura 7.25 Cuota de mercado mundial de fabricantes de planchas (fotopolímeras y térmicas) .................................................................................................................................................176 Figura 7.26 Evolución de la cuota de mercado de planchas fotopolímeras en península ibérica .................................................................................................................................................176 Figura 7.27 Evolución de la tecnológica de las planchas de impresión ....................................177 Figura 7.28 Capas de una plancha de aluminio utilizada en la impresión offset ......................178 Figura 7.29 Materiales de embalaje de plancha N91 para formato 420 mm ...........................180 Figura 7.30 Etiqueta del Revelador PL10 ..................................................................................182 Figura 7.31 Etiqueta del Regenerador PL10-RI ........................................................................184 Figura 7.32 Etiqueta de las soluciones de acabado Unifin y Violet CF Gum .............................185 Figura 7.33 Ciclo de Vida del papel reciclado ...........................................................................190 Figura 7.34 Esquema de fábrica de papel con los flujos de materiales y energía (Hischier 2007) .................................................................................................................................................192 Figura 7.35 Tintero y unidad de impresión de Offset-Coldset ..................................................197 Figura 7.36 Cabezales de impresión de la rotativa digital T350 (HP 2011a) .............................203 Figura 7.37 Mix eléctrico España peninsular 2009-2011 ..........................................................210 Figura 7.38 Demanda de energía eléctrica en tiempo real en Gran Canaria ............................211 Figura 7.39 Mix eléctrico Gran Canaria 2011 ...........................................................................213 Figura 7.40 Mix eléctrico Gran Canaria 2011 a las 00:10 .........................................................213 Figura 7.41 Mix eléctrico AGA 2011 a las 00:10 .......................................................................213 Figura 7.42 Equipo de filmación de planchas Polaris XCV-S .....................................................220 Figura 7.43 Equipo de procesados de planchas de químicos reducidos VXP-85.......................223 Figura 7.44 Equipo de procesados de planchas sin químicos VXCF-85 .....................................223 Figura 7.45 Equipo de doblado y perforado de planchas Nela VCPm .......................................226 Figura 7.46 Esquema de vista lateral rotativa de impresión coldset ........................................228 Figura 7.47 Esquema de vista frontal de rotativa de impresión coldset ...................................229
xiv Figura 7.48 Configuración de la rotativa de impresión digital HP-350 .....................................231 Figura 7.49 Configuración del color en unos de los módulos de impresión de la rotativa T350 .................................................................................................................................................231 Figura 8.1 Etapas de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006b) .................................................235 Figura 8.2 Categorías de impacto para la caracterización de efectos intermedios y finales en áreas de protección (ILCD 2010c) .............................................................................................242 Figura 8.3 Diagrama de flujo para el cambio climático (ILCD 2010c) ........................................244 Figura 8.4 Diagrama de flujo para Agotamiento del ozono (ILCD 2010c) .................................247 Figura 8.5 Metodología de la Evaluación del Impacto de un Análisis de Ciclo de Vida (ILCD 2011) .................................................................................................................................................250 Figura 8.6 Comparativa entre los Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para ET1, ET3 y ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso)............................257 Figura 8.7 Cambio Climático para ET1, ET3 y ET7 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento general) ....................................................................................................................................257 Figura 8.8 Cambio Climático para ET1, ET3 y ET7 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) ................................................................................................................................258 Figura 8.9 Comparativa Cambio Climático para ET1, ET3 y ET7 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) .......................................................................................................258 Figura 8.10 Evolución del impacto Cambio Climático para ET1 a ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ..................................................................................................259 Figura 8.11 Evolución del impacto Cambio Climático para ET1 a ET7 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ...........................................................................................259 Figura 8.12 Comparativa Impactos ambientales normalizados y ponderados (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para ET1, ET3 y ET7 .............................................................................261 Figura 8.13 Comparativa Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para ET1, ET3 y ET7 ................261 Figura 8.14 Cambio Climático para EG1, EG2 y EG3 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) .........264 Figura 8.15 Comparativa Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ........................................................................266 Figura 8.16 Cambio Climático para EP1, EP2 y EP3 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) .........268 Figura 8.17 Comparativa Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ........................................................................270 Figura 8.18 Cambio Climático para EF1, EF2, EF3 y EF4 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) .................273
xv Figura 8.19 Cambio Climático para EF1, EF2, EF3 y EF4 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) .........274 Figura 8.20 Comparativa Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EF1 a EF4 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ........................................................................276 Figura 8.21 Cambio Climático para EPP1, EPP2 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) por unidad de plancha ...........................................................................................278 Figura 8.22 Comparativa entre los Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) 10.000 ejemplares, escenarios ET4, EC-T2 y EC-A2 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...................................................................................................................................280 Figura 8.23 Comparativa Cambio Climático para los escenarios ET, EC-A y EC-T para tiradas de 1.000, 10.000 y 100.000 ejemplares ........................................................................................281 Figura 8.24 Cambio Climático para ET4 y EC-T2 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) por escenario .........................................................................................................282 Figura 8.25 Cambio Climático para ET4 y EC-T2 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) por etapas ..............................................................................................................282 Figura 8.26 Comparativa entre los Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EI2, EI5 y EI7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ..............................284 Figura 8.27 Comparativa entre los Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para ET3 y EI5 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ....................................284 Figura 8.28 Cambio Climático para EI2, EI3, EI5 y EI6 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento general) ...........................................................................................................285 Figura 8.29 Cambio Climático para EI2, EI3 y EI5 con nivel de agrupamiento específico en las Etapas del Ciclo de Vida ...........................................................................................................286 Figura 8.30 Cambio Climático para inkjet EI5 y coldset ET3 en las Etapas del Ciclo de Vida (agrupamiento específico) para tirada de 5.000 ejemplares ....................................................287 Figura 8.31 Comparativa Impactos ambientales normalizados y ponderados (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EI2, EI3, EI5 y EI6 .........................................................................288 Figura 8.32 Comparativa Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EI2, EI3, EI5 y EI6 ............289 Figura 9.1 Etapas de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006b) .................................................301 Figura 9.2 Fases principales en la Interpretación de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006b) 302 Figura 9.3 Evolución del impacto Cambio Climático para inkjet EI1 a EI7 y coldset ET2 a ET5 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........................................................314 Figura 9.4 Análisis de Incertidumbre para el escenario ET4 del impacto Cambio Climático en impresión coldset .....................................................................................................................327 Figura 9.5 Análisis de Incertidumbre para el escenario EI4 del impacto Cambio Climático en impresión inkjet .......................................................................................................................328 Figura 9.6 Precio por ejemplar para inkjet y coldset de un periódico de 64 páginas ...............333
xxii Tabla 8.6 Principales categorías de impacto y modelos de caracterización (Hauschild 2013)..243 Tabla 8.7 Estudios de Análisis de Ciclo de Vida de productos impresos ...................................245 Tabla 8.8 Resultado de la Evaluación de la Categoría Cambio Climático productos impresos .246 Tabla 8.9 Categorías de impacto asociado a las metodologías de impacto (ILCD 2010b) ........251 Tabla 8.10 Visión general de las categorías, indicadores y unidades de Punto Medio (Midpoint) en ReCiPe (Goedkoop 2009).....................................................................................................252 Tabla 8.11 Visión general de las categorías, indicadores y unidades de Punto Final (Endpoint) en ReCiPe (Goedkoop 2009).....................................................................................................253 Tabla 8.12 Parámetros para escenarios de variación de tirada ................................................255 Tabla 8.13 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para ET1 a ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...................................................................256 Tabla 8.14 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para ET1, ET3 y ET7 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ............................................................256 Tabla 8.15 Cambio Climático para ET1, ET3 y ET7 con nivel de agrupamiento general ............258 Tabla 8.16 Cambio Climático para ET1, ET3 y ET7 con nivel de agrupamiento específico ........259 Tabla 8.17 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para ET1 a ET7 ......260 Tabla 8.18 Impactos ambientales agrupados en áreas de protección ......................................260 (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para ET1, ET3 y ET7 ................................................260 Tabla 8.19 Impactos ambientales normalizados y ponderados (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para ET1 a ET7 .....................................................................................................260 Tabla 8.20 Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para ET1, ET3 y ET7 ..............................261 Tabla 8.21 Parámetros para escenarios de variación de gramaje ............................................262 Tabla 8.22 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........................................................262 Tabla 8.23 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ....................................................263 Tabla 8.24 Cambio Climático para EG1, EG2 y EG3 con nivel de agrupamiento específico para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ............................................................263 Tabla 8.25 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........................................................264 Tabla 8.26 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ....................................................265 Tabla 8.27 Impactos ambientales agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe) para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) .................................................................................................................................................265
xxiii Tabla 8.28 Impactos ambientales normalizados, ponderados, agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ........................................................................265 Tabla 8.29 Parámetros para escenarios de variación de páginas .............................................266 Tabla 8.30 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...................................................................267 Tabla 8.31 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ............................................................267 Tabla 8.32 Cambio Climático para EG1, EG2 y EG3 con nivel de agrupamiento específico para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ............................................................268 Tabla 8.33 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........................................................268 Tabla 8.34 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional (por unidad de periódico impreso) .......................................................269 Tabla 8.35 Impactos ambientales agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) .................................................................................................................................................269 Tabla 8.36 Impactos ambientales normalizados, ponderados, agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ........................................................................................269 Tabla 8.37 Parámetros para escenarios de variación del formato ...........................................271 Tabla 8.38 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EF1, EF2, EF3 y EF4 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........................................................271 Tabla 8.39 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EF1, EF2, EF3 y EF4 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ....................................................272 Tabla 8.40 Cambio Climático para EF1, EF2, EF3 y EF4 con nivel de agrupamiento específico para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........................................................272 Tabla 8.41 Cambio Climático para EF1, EF2, EF3 y EF4 con nivel de agrupamiento específico para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ....................................................273 Tabla 8.42 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EF1 a EF4 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...................................................................274 Tabla 8.43 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EF1 a EF4 para unidad funcional (por unidad de periódico impreso) ...............................................................275 Tabla 8.44 Impactos ambientales agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) .................................................................................................................................................275 Tabla 8.45 Impactos ambientales normalizados, ponderados, agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EP1, EP2 y EP3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ........................................................................................275
xxiv Tabla 8.46 Parámetros para escenarios de variación de la tecnología de filmación de planchas .................................................................................................................................................277 Tabla 8.47 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EPP1 y EPP2 para unidad de plancha filmada .......................................................................................................277 Tabla 8.48 Cambio Climático para EPP1 y EPP2 con nivel de agrupamiento específico por unidad de plancha ....................................................................................................................278 Tabla 8.49 Parámetros para escenarios de la tecnología de impresión coldset .......................279 Tabla 8.50 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EC-A1, EC-A2, ECA3, EC-T1, EC-T2 y EC-T3 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ....................279 Tabla 8.51 Cambio Climático para ET4 y EC-T2 con nivel de agrupamiento específico ............281 Tabla 8.52 Parámetros para escenarios de impresión digital ...................................................283 Tabla 8.53 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EI1, EI2, EI3, EI4, EI5, EI6 y EI7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ......................................283 Tabla 8.54 Cambio Climático para EI2, EI3, EI5 y EI6 con nivel de agrupamiento general ........285 Tabla 8.55 Cambio Climático para EI2, EI3 y EI5 con nivel de agrupamiento específico ..........285 Tabla 8.56 Cambio Climático para EI5 y ET3 con nivel de agrupamiento específico ................286 Tabla 8.57 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EI2, EI3, EI5 y EI6 .................................................................................................................................................287 Tabla 8.58 Impactos ambientales agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe) para EI2, EI3, EI5 y EI6 .........................................................................................287 Tabla 8.59 Impactos ambientales normalizados y ponderados (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EI2, EI3, EI5 y EI6..........................................................................................288 Tabla 8.60 Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para EI2, EI3, EI5 y EI6 ..........................289 Tabla 8.61 Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para ET1, ET2, ET3, ET4, ET5, ET6 y ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso coldset) ....................................................................................................................................290 Tabla 8.62 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para ET1, ET2, ET3, ET4, ET5, ET6 y ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso coldset) ...............................................290 Tabla 8.63 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para ET4 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) desglosado en etapas ................................................................................291 Tabla 8.64 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para ET1, ET2, ET3, ET4, ET5, ET6 y ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso coldset) ...............................................291 Tabla 8.65 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales Impactos ambientales normalizados y ponderados sin equipamiento (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para para ET1, ET2, ET3, ET4, ET5, ET6 y ET7 ...................................................................292
xxv Tabla 8.66 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección, sin equipamiento (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para para ET1, ET2, ET3, ET4, ET5, ET6 y ET7..........292 Tabla 8.67 Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EI1, EI2, EI3, EI4, EI5, EI6 y EI7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso inkjet) .292 Tabla 8.68 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EI1, EI2, EI3, EI4, EI5, EI6 y EI7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso inkjet) ..........................................................293 Tabla 8.69 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EI4 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso inkjet) desglosado en etapas ......................................................................293 Tabla 8.70 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales sin equipamiento (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe para EI1, EI2, EI3, EI4, EI5, EI6 y EI7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso inkjet) ..........................................................294 Tabla 8.71 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales Impactos ambientales normalizados y ponderados sin equipamiento (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para para EI1, EI2, EI3, EI4, EI5, EI6 y EI7 .........................................................................294 Tabla 8.72 Porcentaje del índice CGi que representa los Impactos ambientales Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección, sin equipamiento (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) para para EI1, EI2, EI3, EI4, EI5, EI6 y EI7 ................295 Tabla 8.73 Parámetros para la ubicación geográfica ................................................................295 Tabla 8.74 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EU1 y ET4 para unidad funcional 1....................................................................................................................296 Tabla 8.75 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EU2, EU3, EU4 y ET4 para unidad funcional 1 .....................................................................................................296 Tabla 8.76 Impactos ambientales de la planta de impresión (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EU2, EU3, EU4 y ET4 para unidad funcional 1 .....................................................297 Tabla 8.77 Impactos ambientales del transporte terrestre de papel (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EU2, EU3, EU4 y ET4 para unidad funcional 1 .....................................................297 Tabla 8.78 Impactos ambientales del transporte marítimo del papel (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EU2, EU3, EU4 y ET4 para unidad funcional 1 .............................................298 Tabla 8.79 Impactos ambientales por la ubicación de la planta de impresión (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EU5, EU6, EU7, EU8 y ET4 para unidad funcional 1 ............................298 Tabla 8.80 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para los Mix energéticos considerados para unidad funcional 1 .....................................................................................299 Tabla 8.81 Cambio Climático para ET3 y ET7 con nivel de agrupamiento específico para Mix energético AGA 00:10 ..............................................................................................................299 Tabla 8.82 Impactos ambientales por la ubicación de las plantas de tratamiento de residuos (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) en EU9 y ET4 para unidad funcional 1 ...........................300
xxvi Tabla 9.1 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) respecto a ET5 para ET1 a ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........303 Tabla 9.2 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) respecto a ET5 para ET1 a ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........304 Tabla 9.3 Porcentaje variación Impactos ambientales normalizados y ponderados (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) respecto a ET5 para ET1 a ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ..............................................................................................................304 Tabla 9.4 Porcentaje variación Impactos ambientales normalizados, ponderados y agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) respecto a ET5 para ET1 a ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...........................................................305 Tabla 9.5 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) respecto a EG1 para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) .306 Tabla 9.6 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) respecto a EG1 para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 1 (por unidad de periódico impreso) .................................................................................................................................................306 Tabla 9.7 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) respecto a EG1 para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) .................................................................................................................................................307 Tabla 9.8 Porcentaje variación Impactos ambientales normalizados, ponderados, agrupados en áreas de protección (ReCiPe Endpoint (H) V 1.06 Europe H/A) respecto a EG1 para para EG1, EG2 y EG3 para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ...................................307 Tabla 9.9 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) EF1 a EF4 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ..................................................309 Tabla 9.10 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) EF1 a EF4 para unidad funcional 1 (por unidad de periódico impreso) ...........................................310 Tabla 9.11 Porcentaje variación Cambio Climático para EF1 a EF4 con nivel de agrupamiento específico para unidad funcional 3 (por unidad de periódico impreso) ..................................310 Tabla 9.12 Porcentaje variación Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para EF1 a EF4 para unidad funcional (por unidad de periódico impreso) ...............................311 Tabla 9.13 Porcentaje de variación Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para EC-A1/ET2, EC-A2/ET4, EC-A3/ET7, EC-T1/ET2, EC-T2/ET4 y EC-T3/ET7 para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...............................................................................313 Tabla 9.14 Variación porcentajes Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) coldset/inkjet para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ....................................314 Tabla 9.15 Variación porcentajes Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) coldset/inkjet para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ....................................315 Tabla 9.16 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para diferentes fábricas de papel por kg de papel ..........................................................................................................319
xxvii Tabla 9.17 Variación porcentajes Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para diferentes ubicaciones de Planta de Impresión y Distribución, para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ..........................................................................................................320 Tabla 9.18 Variación porcentajes Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para diferentes Mix Energéticos respecto al Mix de España 2007, para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ..........................................................................................................321 Tabla 9.19 Resumen de verificación análisis de integridad para los diferentes sistemas de producto ..................................................................................................................................323 Tabla 9.20 Verificación del Análisis de Sensibilidad para unidades del Mix Eléctrico para el Cambio Climático con la Tirada ................................................................................................325 Tabla 9.21 Resumen del Análisis de Sensibilidad para unidades del Mix Eléctrico para impactos de punto medio ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe ...............................................................325 Tabla 9.22 Verificación del Análisis de Sensibilidad para unidades de Fabricación de Papel prensa para el Cambio Climático con la Tirada ........................................................................326 Tabla 9.23 Resumen del Análisis de Sensibilidad para unidades de Fabricación de Papel Prensa para impactos de punto medio ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe........................................326 Tabla 9.24 Verificación del Análisis de Sensibilidad de la incertidumbre de los datos ReCiPe Midpoint (H) V1.06 / World ReCiPe H , intervalo de confianza: 95 % para el Sistema de Producto 1Impresión coldset .................................................................................................326 Tabla 9.25 Verificación del Análisis de Sensibilidad de la incertidumbre de los datos ReCiPe Midpoint (H) V1.06 / World ReCiPe H , intervalo de confianza: 95 % para el Sistema de Producto 2Impresión inkjet ....................................................................................................328 Tabla 9.26 Verificación del Análisis de Coherencia de los datos para los sistemas de productos 1 y 2.............................................................................................................................................329 Tabla 9.27 Verificación del Análisis de Coherencia de los datos para unidades de proceso de Papel Prensa .............................................................................................................................329 Tabla 9.28 Verificación del Análisis de Coherencia de los datos para unidades de proceso del Mix Eléctrico .............................................................................................................................329 Tabla 9.29 Verificación del Análisis de Calidad de los datos para principales unidades de proceso ....................................................................................................................................329 Tabla 10.1 Resultados de estudios para el cambio climático con varias unidades funcionales 336 Tabla 10.2 Variación del impacto cambio climático para varias unidades funcionales ............337 Tabla 10.3 Parámetros para comparación de dos productos impresos ...................................342 Tabla 10.4 Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) para dos productos impresos unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ....................................................342 Tabla 10.5 Impactos ambientales (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para dos productos impresos unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ....................................................343 Tabla 10.6 Impactos ambientales agrupados (ReCiPe Endpoint (H/A) V 1.06 Europe) para dos productos impresos unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso) ...................................343
xxviii Tabla 10.7 Diferencia de Impactos ambientales (ReCiPe Midpoint (H) V 1.06 Europe) entre inkjet y coldset para unidad funcional 1 (por kg de periódico impreso)...................................344 Tabla 10.8 Diferencias en los soportes de noticias: papel y dispositivos digitales ...................348 Tabla 10.9 Unidades de proceso en una Tablet (Achahlouei 2013) ..........................................349 Tabla 10.10 Sectores Industriales en Canarias .........................................................................363
1 1. Introduccio n El Análisis del Ciclo de Vida es una herramienta de gestión de la sostenibilidad y de la transparencia medioambiental. En este capítulo de introducción se muestra el origen de esta tesis doctoral y los objetivos que se pretenden alcanzar. Se expondrá la metodología que se ha utilizado en el desarrollo de la misma, la estructura y organización de los contenidos expuestos, terminando con un breve resumen de la tesis. 1.1 Objetivos de la tesis Como se suele decir en la vida, la única forma de avanzar es caminar. Cuando decides emprender la elaboración de una tesis doctoral te encuentras con un camino largo y oscuro. En varias ocasiones he iniciado ese camino con temas diversos como: Filtración de partículas contaminantes o el estudio de microcalorímetros por conducción de calor, y me he parado. El poder compatibilizar mi trabajo profesional externo a la universidad con la investigación no hizo posible avanzar en ambos temas. Sin embargo, cuando decido abordar una investigación más cercana al trabajo profesional desempeñado en los últimos años, el camino ha sido más sencillo aunque no con menos dificultades, al tratar un tema con menor trayectoria investigadora dentro de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. El acercamiento al medio ambiente y la sostenibilidad se origina tras la implantación del Sistemas de Gestión Medioambiental baso en ISO 14:001 y el Reglamento Europeo EMAS en la industria de Artes Gráficas donde trabajaba. Tras una colaboración en un estudio sobre la gestión integrada de los residuos industriales en el Polígono Industrial de Arinaga, descubrí la metodología del Análisis del Ciclo de Vida como una herramienta potente que evita las desigualdades del mercado productivo con la sociedad, que integra el medioambiente y la economía y que puede hacer más transparente el consumo de productos y servicios. El objetivo de este trabajo ha sido conocer y aplicar la metodología del Análisis del Ciclo de Vida a un proceso de producción del que se disponía de varias fuentes de información para obtener los impactos ambientales que se producen en diversos escenarios de funcionamiento. El propósito final no es sólo el de poder obtener resultados aplicados a los productos y servicios del sector gráfico, sino que pudiera culminar en nuevas líneas de investigación que acercara la ecología industrial desde la universidad a la sociedad. El periódico impreso es un producto que ha tenido una evolución tecnológica constante desde sus inicios. En este trabajo se analiza la contribución a la disminución de los impactos ambientales que han aportado alguna de esas innovaciones para diferentes escenarios de funcionamiento que contempla la ubicación geográfica, materias primas, bienes de capital, mix energético, especificaciones del producto, etc. La evolución final del periódico hacia un soporte diferente al papel en los dispositivos digitales es una de las líneas que quedan abiertas. Se comparan dos de las tecnologías de impresión: la offset tradicional con su variedad coldset para rotativas de prensa y la digital a través de la impresión inkjet orientada a producciones de menor tirada.
2 1.2 Metodología El desarrollo de la tesis se inicia profundizando en los conceptos de Ecología Industrial y la situación actual del Análisis del Ciclo de Vida a través del estudio del arte de las publicaciones más importantes y recientes relacionadas en las referencias bibliográficas. Se profundizó en el material existente para la industria gráfica y los primeros análisis de ciclo de vida para periódicos que aplicaban una metodología diferente a la actual hasta los últimos estudios publicados en periódicos nórdicos que han sido los pioneros, con importantes institutos especializados en la industria gráfica. Se indagó en las bases de datos existentes, artículos, libros, metodología, software, otras publicaciones y se contactó con los principales proveedores de materia prima que suministraron una valiosa información sobre sus inventarios e impactos. Tras la visión general del sector se comienza con la fase de recopilación de datos para elaborar el análisis de inventario y poder crear las unidades funcionales. En el proceso de impresión coldset se dispuso de las fichas de seguridad de los proveedores, datos de consumos de la planta de Artes Gráficas del Atlántico a través de sus declaraciones ambientales, comunicaciones personales con AGFA y diversos proveedores de papel y tinta. En el proceso de impresión inkjet de los estudios y proyectos para la implantación de la tecnología inkjet, pruebas de consumos de tinta y comunicación personal con HP y Kodak. Una vez recopilada la información disponible se inicia el Análisis definiendo el Objeto y Alcance del mismo, donde se definen las unidades funcionales a utilizar, límites del sistema, procedimientos de asignación, suposiciones, limitaciones, categorías de impacto, etc. Posteriormente se combinó los datos disponibles para crear unidades funcionales básicas y relacionarlas entre sí para llegar a unidades de proceso que permitiese parametrizar y combinar diferentes escenarios. En esta fase de Análisis de Inventario se desarrollaron nuevas unidades y se adaptaron alguna de las existentes en otras bases de datos de inventario. Se utilizó la herramienta Ecoeditor de la base de datos Ecoinvent para crear las nuevas unidades funcionales. Una vez culminada la fase de inventario se modeló los diferentes escenarios a analizar y se parametrizó las unidades funcionales para cada uno de ellos. En la fase de Análisis del Impacto se analizó las principales metodologías existentes, adoptando la metodología ReCiPe para el cálculo de los impactos. Se diseñó las diferentes configuraciones de cálculo para cada uno de los escenarios y se incorporó toda la información al software Simapro 1 con el fin de calcular de una forma sistemática los impactos a partir de los datos de inventario y la metodología elegida. A partir de los resultados obtenidos se efectuó la interpretación de los mismos identificando los asuntos más significativos. También se realizó una evaluación a través de análisis de integridad, de sensibilidad con cálculo de incertidumbres, de coherencia y de calidad de los datos para las unidades funcionales más representativas. Todas las fases han requerido una realimentación continua del proceso por lo que hasta la última fase se ha tenido que ir reajustando todo el análisis hasta la configuración final que se presenta. 1 Para esta tesis se adquirió una licencia académica del software SigmaPro 7.3.3 que contiene la base de datos de inventario ecoinvent. http://www.pre-sustainability.com/simapro
3 1.3 Estructura de la tesis La tesis se estructura en 10 capítulos cuyo contenido se relaciona a continuación. Tras el último capítulo se incluye las referencias bibliográficas y un glosario de los términos y unidades de impactos que se mencionan en el trabajo. 1.3.1 Tablas, Figuras, Introducción En este primer capítulo de introducción se incluye los objetivos de la tesis, su estructura y un resumen de la misma. El trabajo incluye unas 212 Tablas y 234 Figuras que se relacionan antes del presente capítulo de introducción. 1.3.2 Ecología Industrial y herramientas de aplicación En el segundo capítulo nos acercamos al término Ecología Industrial que relaciona los sistemas industriales con los sistemas naturales. Se desarrolla el origen y el concepto de esta expresión y su relación con la sostenibilidad y los sistemas industriales. Se mencionan las diferentes herramientas, algunas compartidas con otras disciplinas, que forma parte habitual de la Ecología Industrial entre la que destaca el Análisis del Ciclo de Vida. Entre las limitaciones en la aplicación se encuentra la de requerir un conjunto intensivo de datos de los sistemas que se estudian y que no siempre están disponible y si lo están, es a un elevado precio que no justificaría su aplicación. 1.3.3 El Análisis de Ciclo de Vida como herramienta de evaluación ambiental En este tercer capítulo se profundiza en el Análisis del Ciclo de Vida como herramienta de evaluación describiendo en detalle las diferentes fases del análisis basándonos en información de la normativa vigente y de los diversos estudios publicados. Se hace referencia a las limitaciones del análisis del ciclo de vida, a las variantes que surgen como Análisis de Ciclo de Vida Híbrido Input-Output y a otras herramientas como el Análisis del Coste del Ciclo de Vida para concluir con la relación entre Sostenibilidad y Análisis del Ciclo de Vida así como las diferentes iniciativas públicas y privadas para alcanzarlo. 1.3.4 Tecnología de los medios de comunicación y procesos de impresión en la industria gráfica En el cuarto capítulo se menciona la evolución tecnológica en los medios de comunicación y en especial los periódicos impresos hacia nuevas tecnologías de impresión como inkjet y sobre todo hacia los dispositivos digitales. Se relaciona los diferentes procesos de impresión en la industria gráfica en especial el offset, que representa el 44% del mercado de la impresión, con su variante coldset y el digital con su variante inkjet orientado a tiradas pequeñas y personalizadas, que aunque tiene menos de un 10% del mercado, está en continuo crecimiento. Ambos sistemas de impresión formaran parte de los sistemas del producto a los que se les efectuará el Análisis del Ciclo de Vida. 1.3.5 La gestión y el impacto ambiental de la industria gráfica En el quinto capítulo se desarrolla los impactos ambientales en la impresión, los indicadores de gestión que se utilizan y cómo la evolución tecnológica y las regulaciones ambientales han colaborado en su disminución. Entre las herramientas de gestión ambiental aplicadas al sector gráfico se incluye el etiquetado ecológico para el papel prensa, el perfil del papel y para los productos impresos, las certificaciones forestales, los sistemas de gestión ambiental basados en
10 "La ecología industrial es el estudio de los flujos de materiales y energía en las actividades de la industria y de los consumidores, de los efectos de esos flujos sobre el medio ambiente y de la influencia de la economía, la política, las regulaciones y los factores sociales en el flujo, uso y transformación de los recursos. El objetivo de la Ecología Industrial es conocer mejor cómo podemos integrar nuestro interés medioambiental en nuestra actividad económica" La ecología industrial pretende ser "un agente de cambio" para la industria, proporcionando principios y herramientas que pueden fomentar el cambio hacia una sociedad más sostenible (Zvolinschi 2007). Los conceptos de “Metabolismo Industrial” (Ayres 1994), “Ecosistema Industrial Cerrado” (Frosch 1989), "Tecnologías de Cadenas de Alimentación" (Graedel 2002), y “Simbiosis Industrial” (Ehrenfeld 1997) se utilizan como principios generales de la Ecología Industrial según se indica en la Tabla 2.1. Tabla 2.1. Descripciones de Ecología Industrial (Seuring 2004) Autor Ecología Industrial Frosch y Gallopoulos, 1989, p. 95 El modelo tradicional de la actividad industrial en el que cada proceso de fabricación requiere de materias primas generando productos que se venden y residuos que hay que eliminar, se transformó en un modelo más integrado: un ecosistema industrial. El ecosistema industrial funciona de forma análoga a los ecosistemas biológicos. Graedel, 1994, p. 23 La Ecología Industrial es un nuevo concepto que agrupa y analiza de forma sistemática las interacciones entre las actividades humanas y el medio ambiente. Tal como se aplica a la industria, la Ecología Industrial tiene por objeto optimizar el ciclo total de los materiales industriales a partir de material original hasta el producto terminado, para terminar con la disposición final de residuos. Ayres 2002, p. 44–59 Ecología industrial es un neologismo que pretende llamar la atención sobre una analogía biológica: el hecho de que un ecosistema tiende a reciclar los nutrientes más esenciales, utilizando sólo la energía del sol para "llevar" el sistema. En un ecosistema "perfecto" la única fuente de energía es la del sol. Todos los otros materiales son reciclados biológicamente, en el sentido de que los residuos de cada especie son los "alimentos" de otra especie. La analogía industrial de un ecosistema es un parque industrial (o alguna región más grande) que recoge y recicla todo los materiales físicos internamente, consumiendo solamente la energía desde fuera del sistema y produciendo productos o servicios para la venta a los consumidores. Korhonen, 2000, p. 19 La Ecología Industrial se entiende como un concepto de gestión del flujo de materiales para las empresas industriales. Se centra en el material físico y los flujos de energía que utiliza una empresa con su entorno natural, así como de unas empresas con otras con las que coopera. Se centra en los flujos que una empresa produce, así como en los residuos y en las emisiones a la naturaleza La investigación de las aplicaciones de la Ecología Industrial (Ehrenfeld 2007, Erkman 1997) se concentra principalmente entorno a tres áreas: Metabolismo Industrial, Desmaterialización y Simbiosis Industrial. Metabolismo Industrial. Es el proceso mediante el cual los flujos de masa y energía, son manipulados o transformados por la economía (Seager 2002). Un ecosistema industrial se entiende como modelo de una comunidad o conjunto de empresas basadas en una alternativa natural. La analogía del metabolismo ha ayudado a desarrollar herramientas y métodos para el seguimiento del flujo de materia y energía a lo largo del ciclo de vida del producto a través de toda la economía del sistema (Ehrenfeld 2007). Estas herramientas se han utilizado en el diseño de productos o procesos de menor impacto ambiental y con el objetivo de reducir el consumo de materiales. La gestión del ciclo de
11 vida es en gran parte una consecuencia de la aplicación del análisis del ciclo de vida y de un mejor conocimiento de los procesos. Desmateralización. Desarrollo de conceptos y estrategias para la optimización de los flujos de materias y energía dentro de la economía como consecuencia de la evolución tecnológica y el aumento de la productividad de los recursos. La consecuencia principal en relación a la disminución de la energía es la descarbonización, con el objetivo de ir disminuyendo el contenido relativo de carbono de las fuentes de energía. Esto ha significado el cambio del uso intensivo del carbón, petróleo y gas hacia la energía hidroeléctrica, solar, eólica o nuclear (Erkman 1997). Simbiosis y Eco-Parques Industriales. Entre las empresas que radican en las actuales zonas industriales o en las de nueva creación se crean agrupaciones de industrias donde los productos y residuos se utilizan como recursos por otra empresa produciendo emisiones mínimas. El campo de actuación de los eco-parques industriales y de las bolsas de residuos se pueden extender fuera de los límites de una zona industrial. El concepto de Ecología Industrial se basa en una analogía directa con los ecosistemas naturales. En la naturaleza un sistema ecológico opera a través de una red de conexiones en el cual los organismos viven y consumen unos y otros los desechos de los demás. El sistema ha evolucionado de manera que en las comunidades de organismos vivos nada de lo que contiene energía o materia útil se pierde. Siempre encontraremos algún organismo que habrá evolucionado y vive tratando los residuos como productos de los que obtiene energía o material útil. Los ecologistas hablan de una red alimentaria, una interconexión de los usos de ambos organismos y sus desechos. En el contexto industrial podemos pensar en esto como el uso que de los productos y productos de desecho. La estructura del sistema de la ecología natural es extremadamente similar a la estructura de un sistema económico o un sistema industrial. (Frosch 1992) La Ecología Industrial se centra en evitar daños al medio ambiente a través de análisis de sistemas, productos, procesos, diseño de instalaciones y la innovación tecnológica (Chertow 2008). La Ecología Industrial opera en tres niveles de actuación (Figura 2.1): Empresa. Utilizando herramientas como el Análisis del Coste Total, Prevención de la Contaminación, Eco-eficiencia y Diseño para el Medioambiente. Agrupaciones de empresa. La cooperación entre empresas y organizaciones para la utilización e intercambio de los recursos e información dentro de un único o de diferentes sectores industriales, está haciendo posible ampliar la vida de los productos más allá del diseño, la producción, distribución y el uso al poder compartir recursos durante todas las fases incluida la eliminación final procurando simbiosis industrial con otros sectores. Regional y global. Siguiendo los flujos de materiales y energía entre las regiones económicas en todo el ciclo de vida del producto. La cantidad energía total y los materiales utilizados en un producto, proceso, instalación o servicio o en una región.
12 Figura 2.1. La Ecología Industrial funciona a tres niveles (Lowe 1997) La ecología industrial ofrece una visión y una base para la comprensión de cómo se pueden mejorar los actuales procesos de producción. (Lowe 1997, Roberts 2004) Conectando distintas empresas en los ecosistemas industriales para optimizar la captura y concentración de los subproductos y residuos de los flujos de materiales y excedente de energía para su uso por otros industrias Estrechando lazos a través de la reutilización y el reciclaje localizando las industrias que se benefician económicamente del comercio o intercambio de residuos y subproductos Maximizando la eficiencia del uso de materia y energía Minimizando la generación de residuos Pensando en los residuos como potenciales productos Equilibrando las entradas y salidas a las capacidades de los ecosistemas naturales Reduciendo la carga ambiental creada por las emisiones Diseñando el sistema industrial con sensibilidad hacia el medio ambiente natural con uso eficiente de materia y energía Minimizando el transporte materiales tóxicos y peligrosos Rediseñando procesos Sustituyendo tecnologías y materiales Haciendo más con menos Proporcionando un sistema adecuado "infraestructura inteligente" que garantice el crecimiento de las eco-industrias para mantener altos niveles de innovación como base de su ventaja competitiva. Promoviendo oportunidades para establecer una verdadera asociación y compromiso con las comunidades y gobiernos en el desarrollo de una actitud más sensible a las prácticas de la industria sostenible. Sostenibilidad Ecología Industrial Empresa Diseño para el medioambiente Prevención de la contaminación Ecoeficiencia Contabilidad Ecológica Agrupación de empresas Simbiosis industrial (Eco-parques) Análisis del Ciclo de Vida Iniciativas industriales sectoriales Regional y Global Flujos de materiales y energía
13 2.2 Ecología Industrial y Sostenibilidad El mundo está cambiando rápidamente, debido en parte al aumento de la riqueza y al tamaño de la población. Existe una necesidad creciente para que los procesos de producción sean cada vez más eficientes y sostenibles. Tenemos que superar problemas como la desigual distribución de la riqueza, la producción insuficiente de alimentos, el suministro eléctrico, el aumento de la población y el mayor impacto ambiental de nuestra actividad. La sostenibilidad es el elemento clave para resolver los actuales problemas ecológicos, económicos y de desarrollo. El desarrollo sostenible se ha incorporado a muchos niveles de la sociedad durante los últimos años. La definición más utilizada es la presentada por Gro Harlem Brundtlad Primer Ministro de Noruega y Presidente en 1987 de la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (WCED - World Commission on Environment and Development) en el informe “Our Common Future” en la 14 sesión del Consejo de Gobierno del Programa Medioambiental de Naciones Unidas (UNEP). “El Desarrollo Sostenible es el camino del progreso que satisface las necesidades y aspiraciones de la generaciones presentes sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades” (Brundtland 1987). La definición incluye factores sociales, económicos, ambientales y tecnológicos según se muestra en la Figura 2.2. Figura 2.2. Factores de Sostenibilidad (Brundtland 1987) La Ecología Industrial comprende diferentes escalas y niveles de actividad del flujo de materia y de energía a través de los sistemas. Permite centrarse a nivel de las instalaciones, empresas o de una forma más amplia a nivel regional o mundial siendo el objetivo final la Sostenibilidad, un término abstracto que la Ecología Industrial acerca haciéndolo tangible y medible (Figura 2.3). •Satisfacer las necesidades de la sociedad •Facilitar las aspiraciones sociales •Satisfacer las normas sociales, culturales, éticas, etc, •Asegúrese la sensibilización y educación Sostenibilidad Social •Fuente de recursos económicos •Proporcionar tecnologías y servicios asequibles •Facilitar la consecución de un buen nivel de vida Sostenibilidad Económica •Mantener ambiente agradable y utilizable •Mantener impactos ambientales tan bajas como sea posible •Remediar los daños ambientales como adecuada Sostenibilidad del Medio Ambiente •Fuente de los recursos necesarios •Tecnologías respetuosas del medio ambiente, •Utilizar la evaluación del ciclo de vida, •Utilizar la ecología industrial Sostenibilidad Tecnológica
14 Figura 2.3. Círculos concéntricos de un sistema industrial (Chertow 2008) Varios autores describen una estructura jerárquica de cinco niveles para los modelos de desarrollo sostenible (Tabla 2.2). Debido al número creciente de modelos y herramientas diferentes que se están desarrollando, existe el riesgo de que estas herramientas entren en conflicto compitiendo entre sí pudiendo ser sustitutivos o alternativas unas de otras. Tabla 2.2. Estrategias de Desarrollo Sostenible (Robert 2000, Korhonen 2009) Nivel Desarrollo Sostenible 1 Define los principios que constituyen y construye el sistema bajo estudio. El sistema patrón es el ecosistema global, mientras que el sistema económico humano y el sistema social son subsistema. Existen tres dimensiones en ese sistema: la económica (costes y beneficios), la social(responsabilidad desarrollo derechos humanos) y la ecología (el material y los flujos de energía, la biodiversidad ecológica) 2 Es el deseado estado de sostenibilidad que implica un estado final o resultado concreto. El término a utilizar es el concepto de desarrollo sostenible, que es un proceso continuo cuya dirección es la sostenibilidad. 3 Sugiere el proceso para lograr el éxito del desarrollo sostenible utilizando un análisis retrospectivo (la sesión del sistema se establecen a partir de un resultados exitoso de futuro) y plataformas flexibles donde la inversión actuales no sólo se consideran para resolver los problemas y dificultades actuales sino que también son considerados como un primer paso para las inversiones futuras acorde con la visión futura de la empresa 4 Sigue con acciones prácticas en consonancia con los procesos usados con el objetivo de alcanzar la sostenibilidad dentro del ecosistema patrón con sus subsistemas económicos y sociales 5 Herramientas y técnicas que controlan el éxito de los flujos de las acciones (material y la energía y sus impacto sobre el ecosistema) La ecología industrial tienen un gran potencial como concepto a aplicar y se utiliza en todos los niveles de la estrategia de desarrollo sostenible, existiendo muchas probabilidades de que si no se utiliza se contribuya a la insostenibilidad. La ecología industrial se compone de un conjunto de conceptos que emergen de la investigación y la práctica del desarrollo sostenible. En los últimos años se ha provocado un amplio debate científico, así como iniciativas en la industria, la gestión de las empresas y en el diseño e Sostenibilidad y Medio Ambiente Sistema Industrial Producto Fabricación Materia Prima y Recursos
15 implementación de políticas públicas. La ecología industrial ofrece una contribución a todos los niveles del modelo de desarrollo sostenible. El pensamiento estratégico es la clave para alcanzar el éxito real de la práctica de la ecología industrial hacia la sostenibilidad bajo la filosofía de la responsabilidad social en las empresas. La ecología industrial permite ver más allá de los límites del sistema a nivel local o regional o los que resultan de aplicar los límites a un cierto campo específico de conocimientos. La ecología industrial es un nuevo sistema de decisión y diseño de la economía sostenible (Ehrenfeld 1997) 2.3 Herramientas y prácticas habituales de la Ecología Industrial Existen una gran cantidad de herramientas de aplicación en la Ecología Industrial, muchas de ellas existían con anterioridad al desarrollo de esta nueva disciplina y se han adaptado a ella. Se pueden agrupar de diversas formas aunque se destacan cinco elementos de la Ecología Industrial que se utilizan como herramientas y prácticas habituales (Chertow 2008): Diseño para el medio ambiente y mejora de la Ecoeficiencia (Design for Environment – DfE, Ecoefficiency). Se diseña el producto o servicio optimizando las características ambientales del mismo desde las primeras etapas. La Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (WBCSD, 2000) ha identificado siete elementos que las empresas pueden utilizar para mejorar la eco-eficiencia y que proporciona una introducción útil al Diseño para el medioambiente: 1. Reducir el consumo de materiales 2. Reducir la intensidad energética 3. Reducir la emisión de sustancias tóxicas 4. Mejorar la reciclabilidad 5. Maximizar el uso de las energías renovables 6. Extender la durabilidad del producto 7. Aumentar la intensidad del servicio El Diseño para el medio ambiente se asocia con una perspectiva de ciclo de vida porque se basa en consideraciones de un plazo mayor que la producción, el uso, la reutilización y el desecho reconociendo todas las decisiones que afectan al medio ambiente. Análisis del ciclo de vida (Life Cycle Assesment - LCA). El análisis del ciclo de vida considera todo el conjunto impactos ambientales que ocurre en cada etapa del desarrollo industrial y de uso del producto o servicio no limitándose a lo que ocurre solamente en los procesos de fabricación. Este pensamiento está creando nueva conciencia con un mayor efecto sobre el medio ambiente de los productos y servicios. Así por ejemplo en muchos productos de electrónica de consumo que se fabrican de manera eficiente resultan difíciles de eliminar al final de su vida útil. Los vehículos a motor no generan los mayores impactos sobre el medio ambiente en la fase de fabricación sino en la etapa de uso. El análisis de ciclo de vida es una herramienta analítica para la evaluación sistemática de los aspectos ambientales de un producto o
16 servicio a través de todas las etapas de su ciclo de vida y se basada en la norma ISO 14040:2006. La estructura formal consta de cuatro etapas que son: 1. Definición de objetivos y ámbito de aplicación 2. Análisis de Inventario 3. Evaluación del impacto ambiental 4. Interpretación. Un análisis de ciclo de vida puede ofrecer una comparación entre distintos productos o procesos. De sus análisis pueden llegar a ser complejos y caros por lo que también se han desarrollado los análisis de ciclo de vida simplificado que utilizan bases de datos económicas en aquellos casos que resulta difícil obtener los datos. Análisis de flujo de materiales (Material Flow Analysis - MFA). Este método que se utiliza para asignar y cuantificar el flujo de materiales a lo largo de la cadena de suministro del producto de una instalación o grupo de instalaciones o en un determinada región. Dentro de una región determinada de interés se abordan de forma individual para identificar y cuantificar toda su energía, agua y material en las entradas y salidas, así como diversos atributos de la instalación Los datos generales, recogidos a partir de una amplia gama de fuentes, se puede utilizar para crear datos de flujo de materiales esperados para diferentes industrias. Simbiosis Industrial (Industrial Symbiosis - IS). El concepto de simbiosis industrial se basa la idea de cambio cuando las instalaciones de residuos de energía, agua y materiales sirven de materia prima para otra instalación. La simbiosis industrial es un enfoque cooperativo que proporciona ventaja competitiva de las empresas que tradicionalmente no estaban vinculados. La mejora de la eficiencia económica y sobre el medio ambiente se unen otros beneficios que afecta al personal a los equipos y al intercambio de información. Entre las múltiples formas de simbiosis industrial existente en todo el mundo destacan los parques eco industrial. Uno de los primeros ejemplos que existen de este modelo es el eco-parque industrial de Kalundborg en Dinamarca. La ecología industrial combina las técnicas de análisis cuantitativas de los flujos de materiales y energía con la economía y factores regulatorios y sociales. Cadena Verde de Suministro. (Greening the Supply Chain). Son empresas que alcanzan un nivel de responsabilidad ambiental en la práctica con sus proveedores y clientes. La empresa toma decisiones a través de sus propias normas ambientales dando un trato preferencial a los proveedores que son capaces de cumplir con sus objetivos (Figura 2.4). Figura 2.4. Cadena Verde de Suministro Extracción de recursos Procesamiento de Materiales Fabricación Consumo Recogida Procesamiento Depósito
17 Responsabilidad Extendida del Productor. (Extended Producer Responsibility - EPR). El fabricante asume la responsabilidad de sus productos una vez que se han utilizado para sus propósitos originales. Incorpora un enfoque de análisis de ciclo de vida para abordar la responsabilidad de los impactos ambientales de los productos más allá de la fábrica. Certificación Ambiental. (Environmental Certification). Es un proceso que se aplica a determinados productos o clases de productos de acuerdo con criterios determinados. Si un producto se certifica con éxito recibe una "etiqueta ecológica" expedido por una entidad acreditador. Sirve para informar a los consumidores que un producto o servicio cumple con credibilidad normas medioambientales específicas. Los movimientos de certificación están experimentando un rápido crecimiento desde los bosques, productos de café, prendas de vestir y hasta el ecoturismo como un medio voluntario de la regulación. La certificación incorpora una perspectiva de ciclo de vida, como se ve en toda la cadena de valor, para determinar si se han utilizado prácticas sostenibles en el cultivo y la cosecha para la alimentación, en el bosque para la obtención de productos, así como en la producción de un conjunto amplio y creciente de bienes y servicios. De Productos a Servicios. (Products to Services). Se cambia el enfoque del consumo de la propiedad en los bienes propios de los servicios que se ofrecen. Esto implica, por ejemplo, que no es tan importante tener un coche para obtener el servicio de transporte pudiendo ofrecerse a través de alternativas como el uso compartido del mismo. La implicación del medio ambiente con el uso de sistemas alternativos a la propiedad como el leasing o el renting ofrecen incentivos a los fabricantes que se orientan a largo plazo en cuestiones como la durabilidad de los productos, el uso menos intensivo de materia y energía, economías de escalas favorables en servicios y una mayor vida útil. Existen diferentes clasificaciones y categorías en las herramientas que se utilizan en Ecología Industrial (Van Berkel 1997, Finnveden 2005). En la Figura 2.5 se muestra una guía propuesta para la clasificación de estas herramientas. Figura 2.5. Guía para clasificación herramientas (Finnvenden 2005) ¿Es la herramienta un procedimiento o un instrumento de análisis? •Los procedimientos se centran en los procesos y en las conexiones con la sociedad mientras que las herramientas de análiticas se centran más detalles técnicos del análisis y se puede utilizar dentro del marco de su mentor de procedimiento ¿Qué tipos de impacto se consideran? •Se consideran si se centran en uso de recursos por el impacto ambiental y se incluyen los aspectos económicos ¿Cuál es el objeto de estudio? •Las políticas planes y programas y proyectos •Regiones o países •Organizaciones empresas •Productos y servicios •Sustancias ¿Se utilizan estudios ambientales descriptivos o orientados al cambio? •Este aspecto es muy discutido en los análisis de ciclo de vida donde las decisiones relativas a los datos y metodología puede depender de la meta prevista del estudio
18 A partir de un inventario de las diferentes herramientas de evaluación de la sostenibilidad (Ness 2007), se efectúa una categorización de estas herramientas analizando los diferentes enfoques y evaluando en qué medida son capaces de incorporar las distintas dimensiones de la sostenibilidad. La evaluación de sostenibilidad se basa en tres áreas generales de categorización: Indicadores e índices Evaluación relacionada con el producto Evaluación integrada En la evaluación se consideran los siguientes factores: Las características temporales. Si la herramienta se utiliza para evaluar el pasado o para predecir resultados futuros como por ejemplo un cambio de política una mejora de un proceso de producción. El enfoque o áreas de cobertura, si el enfoque está a nivel de producto o una propuesta de cambio de política. La integración de los sistemas naturaleza y sociedad, es decir en qué medida la herramienta combina los aspectos ambientales sociales y económicos. 2.3.1 Indicadores e índices Se desglosan en integrados, de flujo y no integrados. Indicador de la presión ambiental (Environmental Pressure Indicators – EPI’s) desarrollado por la oficina de estadística de la Unión Europea Eurostat proporciona datos comparables y comprensibles para la Unión Europea. El objeto de este indicador no integrado consiste en conocer por ejemplo el daño a los bosques, la presión pesquera, la intensidad del turismo, residuos depositados en vertederos. Proporciona un conjunto de indicadores para los estados miembros con el fin de medir y evaluar el medio ambiente, permitiendo una comparación de la situación ambiental de los diferentes países miembros. Indicadores regionales de flujo de materiales y energía como el análisis de flujo de materiales o el análisis de flujo de sustancias. Los indicadores de flujos de energía en la economía, se basa en la primera ley de la termodinámica, que establece que la energía es constante, que sólo se puede convertir en diferentes tipos de energía. Esta forma de analizar la energía tiene en cuenta tanto la calidad y la cantidad de energía bajo el concepto de exergía (Dincer 2012). La exergía de un sistema es la máxima cantidad de trabajo mecánico que puede ser extraído. Un análisis de exergía da una visión general de la eficacia de la utilización de los recursos, demostrando que se producen pérdidas, y cómo las mejoras tecnológicas pueden aumentar la eficiencia energética. Entre los indicadores integrados se han efectuado numerosos intentos de combinar las diferentes dimensiones de la naturaleza y la sociedad en un solo indicador o índice. Los cuatro primeros índices se desarrollan a partir de la contabilidad nacional como son: o Producto interior bruto (Gross Domestic Product - GDP) y Producto nacional neto (Net National Product –NNP) Estos dos indicadores se utilizan con frecuencia como
19 medida general del bienestar humano pero no proporcionan información en cuanto a la sostenibilidad dejando de lado factores críticos como la distribución del ingreso. No tiene en cuenta las consideraciones del medio ambiente para una adecuada calidad de vida. o Renta nacional sostenible (Susteinable National Income – SNI). Se intenta ir más allá de los parámetros económicos y determinar mediante la incorporación de una utilización sostenible de los recursos, las variaciones en los ingresos de la contabilidad nacional. o Índice de bienestar económico sostenible (Sustainable Economic Welfare – ISEW) y el Indicador de Progreso General (General Progress Indicator – GPI) son dos herramientas estrechamente relacionadas que añade a la contabilidad nacional factores determinantes del bienestar incluyendo deducciones por los gastos militares, degradación del medio ambiente y depreciación del capital natural. o Ahorro neto ajustado (Adjusted Net Savings). Es un indicador asociado con el banco mundial, la tasa neta de ahorro abarca el agotamiento de recursos y la degradación del medio ambiente. Se ha ampliado para incluir el cambio tecnológico, recursos humanos, exportación excesiva de recursos, nuevos recursos naturales y capital natural en estado crítico. Un valor positivo refleja transición hacia la sostenibilidad. o La huella ecológica (The Ecological Footprint). Es una herramienta que estima el consumo de recursos y los términos de asimilación de residuos para una población reflejando los términos económicos en relación con la superficie correspondiente. El cálculo de la huella ecológica es un proceso de múltiples etapas donde se tiene en cuenta el promedio de nivel de consumo anual de alimentos, transportes y en general todos los servicios y bienes de consumo. A continuación se tiene en cuenta la superficie de tierra necesaria para la producción calculando el impacto ambiental de cada uno de los artículos de consumo sumando todas las áreas. El resultado es la superficie de tierra necesaria por habitante para consumo anual de bienes y servicios. o El índice de bienestar (Wellbeing Index). El índice se compone a su vez del índice de bienestar humano, que incluye la población con parámetros relacionados con la salud y la riqueza; y el índice de bienestar del ecosistema, que incluye la tierra, el agua, la biodiversidad, etc. agregando entre ambos sesenta indicadores diferentes. Los dos índices se combinan bajo lo que se conoce como barómetro de la sostenibilidad. o Indice de sostenibilidad ambiental (Environmental Sustainability – ESI). Ha sido desarrollado para medir el progreso global de la sostenibilidad en el medio ambiente con el objetivo de efectuar comparaciones entre países y colaborar en la toma de decisiones ambientales. Se compone de 68 indicadores entre las cinco categorías diferentes siguientes: o Estados de los sistemas ambientales: aire, agua, suelo, ecosistemas, o Reducción de tensiones en los sistemas ambientales o Reducción de la vulnerabilidad humana a cambios ambientales, sociales e institucionales o Capacidad para hacer frente a los problemas ambientales o Capacidad para cumplir con las normas y acuerdos internacionales
26 Ecosistemas de empresas de restauración Consultores de diseño Empresas de gestión Arquitectos, ingenieros y diseñadores de edificios e infraestructuras Por su parte (Cohen-Rosenthal 2004) propone la siguiente jerarquía en la utilización y reutilización de materiales: Necesidad-eficiencia. o Uso apropiado, orden y limpieza o Diseño para la durabilidad. Conduce a la fidelidad de los clientes mientras que las averías conduce a una pérdida de confianza generalizada e insatisfacción de los productos de la empresa. o Canalización de la energía. La liberación de energía causada con los cambios de estados o en la composición tiene un impacto grande en el medio ambiente. En la mayoría de los procesos donde se libera esta energía se disipa a la atmósfera, afectando a los sistemas acuáticos o aéreos como las aves. Esta pérdida de energía es una fuente potencialmente valiosa de energía que se puede canalizar de nuevo con fines comerciales o uso doméstico. Uso extendido. o Autogénesis. El desarrollo de materiales y productos inteligentes que se adapten a su entorno, que puedan responder a los cambios de estado a señales externas. o Reutilización, reparación, re-manufactura. Se requiere una capacidad económica suficiente para poder recoger una cantidad de un determinado material o sustancia y que la energía y costes asociados al transporte de material reciclado tiene que ser inferior a otras opciones de eliminación. Poner a parte o Desamblaje, desmontaje, reciclado Volver a lo básico o Compuestos. Los materiales más comunes son mezcla de compuestos químicos diferentes que por lo general se pueden obtener a partir de métodos físicos como filtración o destilación. También se puede recomponer los compuestos en sus elementos constitutivos a través de reacciones químicas. Sustancias complejas se pueden transformar en otros productos utilizables a través de procesos biológicos como el compostaje. o Reconstrucción molecular, nanoquímica. Usar lo que queda: o Conversión de energía. A través de la incineración de basura o biomasa que requieren inversiones costosas que necesitan ser constantemente salen entradas de materia prima y control de flujo, pudiendo bloquear recursos que podría utilizarse mejor otra manera o Vertedero, relleno, control de residuos de contaminados
27 Las nuevas tecnologías facilitan que los usuarios de productos servicios materias primas puedan conocer el inventario del ciclo de vida de los procesos anteriores y esta forma añadir la aportación de cada uno al productor o desecho que genera. 2.6 Conclusiones del capítulo La Ecología Industrial proporciona una serie de herramientas para el análisis y evaluación de productos con el objetivo final de alcanzar la sostenibilidad. Algunas de estas herramientas se van a desarrollar y aplicar en los siguientes capítulos. Entre las herramientas más importantes destaca el Análisis del Ciclo de Vida. A su vez el análisis de ciclo de vida se puede complementar con otras como sucede en la fase de inventario del análisis de ciclo de vida, en la que se tiene en cuenta las entradas y salidas de flujos de masa y energía en el proceso analizado. El análisis de ciclo de vida sirve a su vez de base para la aplicación de otras herramientas como la huella ecológica, etiquetado ecológico, etc. A partir de la información proporcionada por el análisis del ciclo de vida para las diferentes categorías de impacto, la empresa puede disponer de una información útil para la mejora de sus procesos o la implantación de otros nuevos desde la fase de diseño a través del eco diseño. El fin global es la sostenibilidad y poder conocer el precio oculto de los productos y servicios para poder elegir de una forma transparente.
28
29 3. El Ana lisis de Ciclo de Vida como herramienta de evaluaci o n ambiental El Análisis del Ciclo de Vida (Life Cycle Assessment - LCA) es una herramienta de gestión medioambiental cuyo uso se ha extendido en los últimos años y que sirve para comprender y comparar cómo un producto o servicio se suministra desde su origen “la cuna” (Cradle) hasta su fin “la tumba” (Crave) y cómo afecta al medioambiente evaluando los impactos ambientales. El desarrollo metodológico del análisis de ciclo de vida ha sido importante en los últimos años y se aplica en la práctica de una forma muy amplia. En este capítulo se analiza el origen de esta herramienta, su evolución, las diferentes fases que comprende, sus limitaciones y su evolución. 3.1 ¿Qué es el Análisis del Ciclo de Vida? El Análisis del Ciclo de Vida es una herramienta utilizada para evaluar los impactos ambientales y los recursos utilizados durante todo el ciclo de vida del producto, desde la adquisición de la materia prima, las fases de producción y uso, así como la gestión de los residuos (ISO 2006a). Antes de que fuera conocida como Análisis de Ciclo de Vida recibió otras denominaciones como Ecobalance, Análisis de Recursos y Perfil Medioambiental, Análisis Medioambiental Integrado, Perfil Medioambiental, etc. (Baumann 2004). Su desarrollo metodológico se inició en la década de los 70 (Hunt 1996; Oberbacher 1996; Boustcad 1996). La experiencia en su aplicación y los múltiples debates que se produjeron dieron lugar a la metodología actual, estableciendo la vigente denominación en una conferencia celebrada en el año 1991 (Baumann 2004). En el año 1997 se establece la primera norma internacional, la ISO 14040 sobre Análisis del Ciclo de Vida, por parte de la Organización Internacional para la Estandarización (International Organization for Standardization), actualizada posteriormente en el año 2006 en las normas: ISO 14040:2006 Análisis del Ciclo de Vida. Principios y Marco de Referencia ISO 14044:2006 Análisis del Ciclo de Vida. Requisitos y directrices De forma general se considera que los primeros estudios de Análisis de Ciclo de Vida fueron efectuados para Coca-Cola en 1969 (Guinée 1995, Weidema 1997). Estos primeros estudios analizaban los envases, el empaquetado, así como la gestión de residuos y el uso de la energía. A partir de la crisis del petróleo en el año 1973 surge el debate energético adquiriendo los análisis de ciclo de vida una gran importancia. La combinación del debate sobre el uso intensivo de los recursos y la crisis del petróleo hacen que el Análisis del Ciclo de Vida evolucione rápidamente desarrollando una metodología comprensible incluyendo en el análisis los recursos, la energía, las emisiones y los desechos (Baumann 2004). En el trabajo de (Pryshlakivsky 2013) se efectúa un estudio sobre la evolución de la norma 14040 después de 15 años de funcionamiento y de las recomendaciones para mejorar este estándar. En el artículo (Llantada 2014) se analiza la evolución de los análisis de ciclo de Vida en los últimos veinte años en España.
30 Durante la década de los 80, el interés por el Medio Ambiente creció debido a diversos incidentes medioambientales ocurridos como la explosión del reactor nuclear en Chernobyl, hundimientos de barcos con material contaminante, etc. haciendo resurgir el interés por el Análisis del Ciclo de Vida en relación con el envasado y los vertidos. La mayoría de los estudios iniciales se llevaban a cabo por empresas privadas y no estaban disponibles para el público. Se publicaron alguno de los estudios como los que se efectuaron comparando las bolsas de plástico y con las de papel y también diversos tipos de materiales para envases y embalajes. En los años 90 surge un periodo de unificación en la metodología motivado por el interés creciente y diversas críticas en las que se exponían que los estudios de Análisis de Ciclo de vida se podían ajustar para dar el resultado deseado. En esta década se organizaron las primeras conferencias científicas sobre Análisis del Ciclo de Vida por parte de la sociedad de Toxicología, Medioambiente y Química (Society of Environmental Toxicology and Chemestry - SETAC) donde los investigadores y representantes de la industria discutían y desarrollaban la metodología. Se manifiestaba un gran interés por la protección medioambiental y por establecer estrategias para minimizar el impacto de los productos y el control de las emisiones. La optimización medioambiental de los productos, se veía como el camino más eficiente para la protección medioambiental, más que la minimización de las emisiones de los procesos industriales, especialmente para productos con alta contaminación durante su uso y desecho. El Análisis de Ciclo de Vida comparaba diferentes alternativas en orden a identificar la opción medioambientalmente más adecuada. Al mismo tiempo se incrementó la publicación de estudios aumentando también el interés en esta herramienta. En esta década de los años 90, se inicia la comercialización de software para el Análisis del Ciclo de Vida que surgen en muchos casos a partir de estudios de empaquetado y envases proporcionando acceso a los datos del Análisis del Ciclo de Vida. En el año 1992 se constituye la Sociedad para la promoción del desarrollo del Análisis del Ciclo de Vida, SPOLD (Society for the Promotion of Life Cycle Development) que tenía como primera prioridad el proporcionar Inventarios de Ciclo de Vida accesibles para el público (Hindle 1996). También se percibía la necesidad de que las Bases de Datos pudieran ponerse a disposición del público y que contaran con un determinado formato y estructura en función de la información que contenían. En el año 1995 se desarrolla en Suecia (Steen 1995) el formato SPINE (Sustainable Product Information Network for the Environment) y posteriormente el formato denominado SPOLD (Singhofen 1996). Con el incremento del número de estudios publicados surgió también la oportunidad de comparar los estudios similares que proporcionaban diferentes resultados por lo que surgieron debates sobre la metodología empleada. La SETAC fomentó esos foros de discusión para unificar la metodología sugiriendo un Código de Práctica en 1993 (Consoli 1993) siendo éste el paso previo a la estandarización en 1997 en la norma ISO 14040. La mayor parte de los estudios efectuados sobre ciclo de vida en los años 70 y 80 se centraron en cuantificar la cantidad de energía y material que se usaba así como los residuos emitidos, en lo que se conoce como Análisis de Inventario. Algunos de los estudios de los años 80 y 90 incorporaban alguna clase de análisis de impacto. La incorporación del impacto se produce con el fin de resaltar la relevancia medioambiental de las entradas y salidas al sistema.
31 En el año 2002 el Programa de Naciones Unidas para el Medioambiente UNEP (United Nations Environment Programme) y SETAC formaron UNEP/SETAC Life Cycle Initiative 2 para ayudar al desarrollo y la adopción del Análisis del Ciclo de Vida. Teniendo en cuenta la experiencia práctica con la herramienta en varios países europeos junto con EE.UU. y Japón, esta iniciativa permite acercar a los usuarios al uso de la misma El valor añadido de la iniciativa incluye: (Horne 2009) La capacidad de acceder y movilizar a la red mundial establecida y creciente de más de 2000 miembros que se han interesado y siguen interesados en la comprensión y la promoción de enfoques de ciclo de vida en todo el mundo. Estos expertos representan a la industria, gobierno, sector académico y de servicios, siendo los líderes en el desarrollo y aplicación del Análisis del Ciclo de Vida y la Gestión del Ciclo de Vida (Life Cycle Management - LCM) en todo el mundo. La capacidad para recoger y gestionar los ejemplos de buenas prácticas y los logros del ciclo de vida en todo el mundo. La posibilidad de ser considerada como organismo de referencia para los enfoques del ciclo de vida. La oportunidad de conectar la ciencia, la política y la toma de decisiones en los negocios con el lado de la oferta y la demanda de los enfoques del ciclo de vida. Existe la oportunidad de convertirse en la autoridad mundial para la creación de consenso y de revisión inter pares sobre cuestiones metodológicas y las evaluaciones ambientales de los recursos naturales, materiales y productos en el campo de la ciencia. La Comisión Europea a través de la plataforma europea para el análisis del Ciclo de Vida (ELCD 2014) coordinada por el Centro Común de Investigación (Joint Research Center – JRC) 3 y el Instituto de Medioambiente y Sostenibilidad (Joint Institute for Environment and Sustainability – IES) 4 publica en el año 2010 el Manual de Referencia Internacional del Sistema de Información para el Ciclo de Vida (International Reference Life Cycle Data System – ILCD) para dar soporte a buenas prácticas en los Análisis de Ciclo de Vida y sus aplicaciones en las empresas y gobiernos (Pennington 2010). Este manual surge en coordinación con las principales asociaciones industriales europeas, empresas líderes en el desarrollo de software y Bases de Datos de Análisis de Ciclo de Vida y desarrolladores de metodologías para el impacto del ciclo de vida. (Calcas 2009). El ILCD consiste en una serie de manuales, guías técnicas de aplicación de la ISO 14040. Entre los datos puestos en red a disposición del público por la Comisión Europea se encuentra la Base de Datos Europea de Referencia de Ciclo de Vida (European Reference Life Cycle Database - ELCD), compuesta de datos de inventarios de ciclos de vida de materiales, proveedores de energía, actividades de transporte, servicios de tratamiento de residuos que representa al mercado europeo, proporcionado o aprobado por las asociaciones industriales más relevantes y que se incorpora en los principales software de Análisis de Ciclo de Vida. En la Tabla 3.1 se muestra un resumen del desarrollo de esta herramienta de análisis. 2 http://lcinitiative.unep.fr 3 https://ec.europa.eu/jrc/ 4 http://ies.jrc.ec.europa.eu/
32 Tabla 3.1 Desarrollo del Análisis del Ciclo de Vida Año Acontecimiento 1963 Primeros estudios conocidos sobre Análisis de recursos y perfil ambiental (Resource and Environmental Profile Analyses – REPA) 1969 Primer estudio comparativo multi-criterio ambiental de Coca Cola, base de la metodología actual de los estudios de Ciclo de Vida 1991 La sociedad de Toxicología, Medioambiente y Química (Society of Environmental Toxicology and Chemestry – SETAC) desarrolla la metodología de evaluación de impacto del Análisis del Ciclo de Vida 1992 Primer sistema europeo de etiquetado ecológico establecido por la Comisión Europea, la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (World Business Council for Sustainable Development – WBCSD), fundada por la industria para abordar la sostenibilidad. Se constituye la Sociedad para la promoción del desarrollo del Análisis del Ciclo de Vida (Society for the Promotion of Life Cycle Development - SPOLD) 1993 SETAC desarrolla Código de Práctica (Code of Practice) para el Análisis del Ciclo de Vida, llevándose a cabo el primer Análisis de Ciclo de Vida en un coche. 1995 Desarrollo del formato estándar SPINE (Sustainable Product Information Network for the Environment) 1997 La Organización Internacional de Normalización (ISO) publica las primeras normas para el Análisis del Ciclo de Vida 2001 La Comisión Europea publica el Libro Verde sobre Política Integrada de Producto (Integrated Product Policy - IPP) sobre la base del concepto del Ciclo de Vida 2002 El Programa de Naciones Unidas para el Medioambiente UNEP (United Nations Environment Programme) y SETAC formaron UNEP/SETAC la Iniciativa Ciclo de Vida (Life Cycle Initiative) 2003 Comunicación de la Comisión Europea sobre Política de Productos Integrada 2005 La Comisión Europea crea la Plataforma europea de Análisis de Ciclo de Vida. La Unión Europea publica las estrategias temáticas sobre la prevención y el reciclado de residuos así como la utilización sostenible de los recursos naturales 2006 La Comisión Europea publica en línea la primera versión de la Base de Datos Europea de Referencia de Ciclo de Vida (European Reference Life Cycle Database - ELCD). La Organización Internacional de Normalización (ISO) actualiza las normas 14040 y 14044 para el Análisis del Ciclo de Vida. 2007 Se inicia el desarrollo del Manual de Referencia Internacional del Sistema de Información para el Ciclo de vida (International Reference Life Cycle Data System - ILCD) 2008 La Comisión Europea publica el Plan de Producción y Consumo Sostenible y las Políticas de Acción Sostenibles. British Standards publica las especificaciones de la huella de carbono (Public Available Specification - PAS2050) que utiliza la información proporcionada por el Análisis de Ciclo de Vida. 2009 La Organización Internacional de Normalización (ISO) inicia el desarrollo de la primera norma internacional para la huella de carbono. La Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (World Business Council for Sustainable Development – WBCSD) y el Instituto Mundial de Recursos (World Resources Institute – WRI) comienzan a elaborar el Protocolo para Gases de efecto Invernadero (Green House Gas Protocol) y el Estándar de la Cadena de Suministro basado en el ciclo de vida y en el estandar Scope 3 2010 La Comisión Europea publica el Manual ILCD (International Reference Life Cycle Data System) El Análisis del Ciclo de Vida se usa en un número creciente de políticas e instrumentos de negocio tales como el Eco-Diseño, Eco-Etiquetado, Huella de Carbono, Declaración Ambiental de Productos, Gestión del Final de Vida del Producto. La Comisión Europea está desarrollando continuamente una serie de documentos de orientación técnica y estratégica basada en el Pensamiento del Ciclo de Vida (Life Cycle Thinking), como complemento de la jerarquía de residuos. Estos documentos sirven de
33 orientación y ayuda para cuantificar los beneficios ambientales y de salud, así como las compensaciones, que están asociados con las opciones para la prevención de residuos, reciclaje, reutilización y recuperación de energía (Figura 3.1). Figura 3.1 Jerarquía de Residuos Este proyecto es una respuesta a la necesidad manifestada por la Comisión Europea y al Parlamento Europeo para que se aplique el Pensamiento de Ciclo de Vida (Life Cycle Thinking - LCT) y el Análisis del Ciclo de Vida (Life Cycle Assessment – LCA) en la política de gestión de residuos de una manera coherente y con garantías de calidad, con el fin de que contribuya su uso en la política de residuos y proporcione orientaciones generales sobre su utilización para la formulación de las políticas (Figura 3.2). Figura 3.2 Pensamiento Ciclo de Vida La realización de Análisis de Ciclo de Vida de productos o servicios alternativos permite mejorar la comprensión y hacer comparaciones. Un Análisis de Ciclo de Vida no garantiza necesariamente que uno puede elegir la opción que es "ambientalmente superior" o mejor que otro, pero permitirá observar las ventajas y desventajas asociadas con cada opción al ser evaluados (McDougall 2009). Algunos de los requisitos del Análisis del Ciclo de Vida se han incluido en la legislación actual. En la Comunidad Europea (CE) se implanta en el año 1992 el Reglamento para el Ecoetiquetado que actualmente forma parte de las siguientes normas: ISO 14020:2000 Etiquetas ecológicas y declaraciones medioambientales. Principios generales ISO 14021:1999 Etiquetas ecológicas y declaraciones medioambientales. Autodeclaraciones medioambientales (Etiquetado ecológico Tipo II) Prevención Reutilización Reciclado Otras recuperaciones Depósito
34 ISO 14024:1999 Etiquetas ecológicas y declaraciones medioambientales. Etiquetado ecológico Tipo I. Principios y procedimientos. ISO 14025:2006 Etiquetas y declaraciones medioambientales. Declaraciones ambientales tipo III. Principios y Procedimientos. Los conceptos del Análisis del Ciclo de Vida se incluyen en la Directiva 94/62/CE relativa a los envases y sus residuos, que establece que se deben concluir lo antes posible los Análisis de Ciclo de Vida para justificar una jerarquía clara entre embalajes reutilizables, reciclables y recuperables, siendo por todo ello el Análisis del Ciclo de Vida una herramienta integradora (ISO 2006b). Para cada operación dentro de un determinado escenario se tiene en cuenta las entradas (materiales, recursos y energía) y las salidas (emisiones al aire, agua y residuos sólidos) que se consideran en la fase de Inventario del Análisis del Ciclo de Vida (McDougall 2009). La gestión de los residuos incluye la eliminación, así como el reciclaje. El término "producto" incluye bienes y servicios. El Análisis de Ciclo de Vida es una evaluación global y considera todos los atributos o aspectos del medio ambiente natural, la salud humana y los recursos. La característica única del Análisis del Ciclo de Vida es el enfoque en los productos desde la perspectiva del Ciclo de Vida. El alcance global del Análisis del Ciclo de Vida es útil para para evitar problemas de desplazamiento, por ejemplo, de una fase del ciclo de vida a otro, de una región a otra, o de un problema sobre el medio ambiente a otro (Finnveden 2009). 3.2 Fases del Análisis del Ciclo de Vida El análisis del ciclo de vida comprende cuatro fases (Figura 3.3): 1. Definición del objetivo y alcance (Goal and Scope Definition). Incluye las razones por las cuales se lleva a cabo el estudio, la impresión a su aplicación y su audiencia. En esta fase se incluye los límites del sistema, se describe la unidad funcional y el nivel de detalle alcanzado en el estudio. La unidad funcional es una medida cuantitativa de las funciones proporcionadas por un producto o servicio. 2. Análisis del inventario (Life Cycle Inventory Analysis – LCI). En ella se efectúa un inventario de los datos de los recursos de entrada y que afectan al producto en relación con el sistema en estudio y la unidad funcional. 3. Evaluación del impacto del ciclo de vida (Life Cycle Impact Assessment – LCIA). Está orientado a evaluar la magnitud e importancia de los resultados del inventario del ciclo de vida del producto a fin de comprender mejor su impacto ambiental. 4. Interpretación (Interpretation). Se resumen los resultados del inventario del ciclo de vida y del impacto del ciclo de vida como base para conclusiones recomendaciones y tomar decisiones de acuerdo con el objetivo y alcance definido. El análisis de ciclo de vida trata los aspectos e impactos ambientales de un sistema del producto. Los aspectos e impactos económicos y sociales generalmente están fuera del alcance del ciclo de vida aunque se pueden combinar con otras herramientas para análisis más profundos.
35 Definición del Objetivo y el Alcance Análisis del Inventario Evaluación de Impacto Interpretación Marco de referencia de un Análisis del Ciclo de Vida Aplicaciones directas: Desarrollo y mejora del producto Planificación estratégica Desarrollo de políticas públicas Marketing Otras Figura 3.3 Etapas de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006a) 3.2.1 Objetivo y Alcance del Análisis del Ciclo de Vida El objetivo del Análisis del Ciclo de Vida describe la razón por la cual se lleva a cabo el estudio, el tipo de estudio a efectuar y la audiencia a la que va dirigida. El alcance del Análisis de Ciclo de Vida describe la metodología que se aplicará en el estudio, las opciones, la unidad funcional, los supuestos, los límites y la calidad de los datos. El desarrollo del análisis del ciclo de vida se efectúa de forma interactiva de tal forma que las fases individuales utilizan los resultados de las otras fases por lo que se puede ir corrigiendo fases anteriores a partir de los nuevos resultados. El Análisis de Ciclo de Vida se estructura alrededor de una unidad funcional que define lo que se está estudiando. Todos los análisis que surgen son por tanto relativos a esa unidad funcional ya que todas las entradas y salidas del inventario del ciclo de vida y evaluación del impacto del ciclo de vida se relacionan con la unidad funcional elegida. La propiedad fundamental de un sistema del producto se caracteriza por su función y no se puede definir solamente en términos de los productos finales. La unidad funcional es una medida cuantitativa de las funciones que los productos (o servicios) proporcionan. Los límites del sistema en estudio determina los procesos y operaciones que lo componen, las entradas y salidas que se van a tener en cuenta, las fronteras geográficas y la carga sobre el medio ambiente (Sonnemann 2004). Los requisitos de la calidad de los datos especifican las características de los datos necesarios y su importancia para comprender la fiabilidad de los resultados e interpretar los resultados del estudio (ISO 2006a). Las decisiones en un Análisis de Ciclo de Vida se basan preferentemente las ciencias naturales. Si esto no fuera posible, se puede utilizar otros enfoques científicos como ciencias económicas y sociales o se pueden hacer referencias a convenciones internacionales. Si no existe una base
42 El análisis de ciclo de vida pueda ayudar a (ISO 2006a): Identificación de oportunidades para mejorar el desempeño ambiental de productos en las distintas etapas de su ciclo de vida. Aportación de información a quienes toman decisiones en la industria, organizaciones gubernamentales o no gubernamentales para la planificación estratégica, establecimiento de prioridades, el diseño y rediseño de productos o procesos. El marketing, incrementando el etiquetado ambiental o la declaración ambiental de producto. Se han publicado varios estudios sobre el uso de los Análisis de Ciclo de Vida en las empresas en Europa (Frankl 2000; Jönbrink 2008; Nygren 2010) y Norte América (Cooper 2006). En el estudio sobre las razones más habituales que tienen las empresas en la actualidad y en el futuro para la aplicación del análisis del ciclo de vida en Europa que se muestra en la Tabla 3.2, se destacan en orden decreciente de importancia actual y futura para las empresas. Tabla 3.2 Razones e importancia para aplicar el Análisis del Ciclo de Vida (Frankl 2000) importancia: A (Alta), B (Media), C (Baja) Aplicación Actual Futuro Identificación de cuellos de botella A A Información y educación a los consumidores y las partes interesadas A A Comparar los productos existentes y las alternativas previstas A B Investigación para el desarrollo y el diseño B B Comparar los productos existentes en las empresa con los de los competidores B B Actualización de especificaciones, selección de proveedores B B Información y formación interna B B Adaptación a la legislación actual y futura B B Políticas de marketing, publicidad con los criterios de etiquetado ecológico B B Asignación ambiental de costos B C Evaluación de los criterios del etiquetado ecológico C C Cambios radicales en el ciclo de vida del producto C C Cambio de producto hacia el servicio C C En un informe del Instituto de Medio Ambiente Finlandés (Nygren 2010) efectuado sobre 20 empresas multinacionales de diferentes sectores se indica que los motivos para la aplicación del Análisis del Ciclo de Vida se pueden dividir en: Orientado a procesos. Con el fin de mejorar eficiencias, oportunidades para ahorro de energía y materiales, identificación de cuellos de botella. Orientado a la imagen y al mercado. Para comunicaciones a accionistas y clientes de las preocupaciones ambientales, nuevas aperturas de mercado (“mercado verde”). Orientador al cumplimiento de disposiciones. No existe una legislación que obligue al uso de los Análisis de Ciclo de Vida, pero sí posible regulaciones futuras que hacen que las grandes empresas elijan a sus proveedores con el cumplimiento de normas ambientales que puedan requerir enfoques de ciclo de vida. Existen diversas aplicaciones potenciales adicionales en organizaciones públicas y privadas. Aunque no están basadas en la técnica del análisis del ciclo de vida el enfoque, los principios y marco de referencia del ciclo de vida se pueden aplicar de forma satisfactoria en:
43 Evaluación del impacto ambiental La contabilidad de la gestión ambiental Elaboración de políticas (modelos de reciclado, etc) La evaluación de la sostenibilidad, los aspectos económicos y sociales no están incluidos en el análisis del ciclo de vida. El análisis de flujo de sustancias y materiales La evaluación de los peligros riesgo de los productos químicos El análisis de riesgos y la gestión de riesgos de instalaciones implantadas La responsable de sentido sobre productos como la gestión de la cadena de suministro La gestión del ciclo de vida Los programas de diseño, enfoque de ciclo de vida Cálculos de costo de ciclo de vida Los análisis del ciclo de vida pueden seguir dos enfoques: Atribucional. Asigna los flujos elementales y los impactos ambientales potenciales a un sistema del producto específico teniendo en cuenta la historia el producto. Consecuencial. Estudia las consecuencias ambientales de posibles o futuros cambios entre sistemas de productos alternativos. El Análisis de Ciclo de Vida se ha convertido en una importante herramienta para la evaluación de impacto ambiental de productos y materiales. Las empresas confían cada vez más en ella para la toma de decisiones, pudiendo también la información obtenida en los análisis, influir en las políticas y regulaciones ambientales. La mayor parte de los estudios de Análisis de Ciclo de Vida se han efectuado en América, Europa y en Asia principalmente en industria de fabricación de automóviles y en el sector electrónico (Rebitzer 2004). Algunas de los productos y servicios sobre los que se han realizado son: ropa, bolsas para alimentos, envases y contenedores, máquinas expendedoras, productos comestibles, ordenadores personales, libros, edificios, coches, botellas, productos farmacéuticos, material sanitario, contaminación de suelos, gestión de residuos, medios de transporte, servicios de hoteles, aparatos eléctricos, mobiliario, biocombustibles, etc. 3.4 Limitaciones del Análisis del Ciclo de Vida Aunque los Análisis de Ciclo de Vida se han generalizado en la última década en empresas de tamaño medio o grande, no se aplica a más productos y procesos, por varias razones entre las que destaca: El tiempo y las necesidades de recursos para la recopilación de datos La complejidad de aplicación del método del Análisis del Ciclo de Vida La falta de claridad en cuanto a los beneficios relativos en comparación con los costos de realización de los estudios. Habría que añadir la falta de demanda o de aparente interés en las fases siguientes del ciclo de vida del producto (Aguas abajo). Entre las limitaciones que tiene la metodología actual nos encontramos con:
44 Los resultados de un Análisis de Ciclo de Vida son geográficamente dependientes. Por lo tanto, los resultados de un análisis realizado en Europa no se puede aplicar en otra región sin tener en cuenta las variaciones significativas relacionadas con el contexto geográfico. Los Análisis de Ciclo de Vida sólo evalúan los posibles impactos y no un impacto real. Por lo tanto, no proporciona ninguna información sobre las consecuencias que no tengan que ver con las normas riesgos ambientales. Los resultados de dos Análisis de Ciclo de Vida sobre un mismo tema pueden variar según los objetivos, procesos, calidad de los datos y los métodos de evaluación de impacto utilizados. Un Análisis de Ciclo de Vida detallado requiere los datos de inventario de todos los procesos elementales incluidos dentro de los límites del sistema. Tabla 3.3 Limitaciones en el Análisis del Ciclo de Vida (Reap 2008b) Fase del Análisis del Ciclo de Vida Problema Objetivo y Alcance - Definición de la unidad funcional - Selección de los límites - Impactos económicos y sociales - Consideraciones sobre escenarios alternativos Inventario - Localización - Criterios de corte en contribuciones significativas - Singularidades técnicas Impacto - Categorías de impacto y metodologías de selección - Variación espacial - Singularidad del medioambiente local - Dinámica del medioambiente - Horizonte temporal Interpretación - Ponderación y valoración - Incertidumbre en el proceso de decisión En todas las fases - Disponibilidad y calidad de los datos En el estudio efectuado por (Reap 2008b) mostrado en la Tabla 3.3 se relaciona los principales problemas y limitaciones en cada una de las fases del Análisis del Ciclo de Vida y que se podrían agrupar en tres áreas: Uniformidad de la información Intercambio de datos Calidad de los datos e incertidumbre 3.4.1 Uniformidad de la información El análisis de ciclo de vida requiere una cantidad importante de datos. La falta de los datos puede restringir las conclusiones que pueden extraerse en un estudio específico. Se están desarrollando a través de iniciativas públicas o privadas, diferentes bases de datos que permitirán obtener estudios de mejor calidad. El desarrollo de modelo híbrido de Análisis de Ciclo de Vida y Bases de datos de Entrada y Salida obtenidas a partir de los análisis input-output (IOA) puede resultar interesante en este aspecto, ya que puede proporcionar los datos a partir del sistema económico completo, aunque incluye aproximaciones que necesitan ser discutidas. (Finnveden 2009).
45 El Análisis de Ciclo de Vida proporciona una visión global de los Impactos Ambientales. Sin embargo no todos los tipos de impactos se cubren de igual forma en un Análisis de Ciclo de Vida. Se reconoce como la mejor herramienta para evaluar los impactos del ciclo de vida del producto pero presenta dificultades que impiden la aplicación más amplia. Alguno de estos inconvenientes surge en los debates sobre la metodología atribucional y de consecuencia, el manejo del tiempo y espacio y cuestiones de índole económica y social. Resulta importante su aplicación en las economías emergentes ya que los impactos ambientales aumentan en economías de rápido crecimiento. También es importante aplicar el pensamiento sobre el Ciclo de Vida en todos los países para evitar el desplazamiento de cargas entre los países y los impactos. La introducción del tiempo en los análisis de inventario es pionero y las herramientas actuales no reflejan los avances en los modelos porque se basa en relaciones estáticas y no lo soportan. 3.4.2 Calidad de los datos e incertidumbre Una definición de la incertidumbre acorde con el contexto actual es” la discrepancia entre una cantidad calculada y el verdadero valor de la cantidad”. Las fuentes de incertidumbres son los elementos de entrada del análisis de ciclo de vida, distinguiendo las siguientes fuentes de incertidumbre (Finnveden 2009): Los datos como el uso de la electricidad o las emisiones de CO2 Las opciones existentes como en los límites del sistema, los principios de asignación, el horizonte temporal en la elaboración del impacto Las relaciones existentes como ocurre con la dependencia lineal en la distancia recorrida con el consumo de combustible o la dependencia lineal de la acidificación de las emisiones de SO2, o en la fórmula a utilizar en los impactos a largo plazo Los tipos de incertidumbre están en parte relacionados con estas causas: Los datos pueden mostrar el resultado de la variabilidad como el uso de electricidad en dispositivos similares, que puede cambiar con el tiempo o depender de condiciones específicas Los datos pueden ser erróneos, almacenarse en otras unidades o cantidades diferentes como cuando se confunde el separador de miles con la coma decimal. Los datos pueden ser incompletos Los datos pueden estar sujetos a redondeos Las opciones elegidas pueden ser incompatibles con el objetivo y alcance del análisis, como ocurre al utilizar tecnologías medias u obsoletas para los procesos en lugar de la mejor tecnología disponible. La relación de importancia pueden estar equivocadas como cuando se relaciona las emisiones de un gas con una categoría de impacto incompatible. La relaciones entre los datos pueden ser incompletas como ocurre al olvidar la influencia de antecedentes que pueden ser decisivos La relaciones se pueden aplicar de forma incorrecta en la rutinas de software Al igual que en otras muchas herramientas de apoyo en la toma de decisiones, el análisis de incertidumbre no se considera muchas veces en los estudios de análisis de ciclo de vida a pesar de que puede tener una gran influencia. Existe una necesidad importante de efectuar el análisis
46 de incertidumbre cuando se lleva a cabo un estudio análisis de ciclo de vida con el fin de enfocar los esfuerzos de investigación y prestar apoyo en la interpretación de los resultados del análisis. Cuando se utiliza un análisis de ciclo de vida para apoyar la toma decisiones, la excepción de los datos es una parte importante de información. En la norma ISO 14040 la incertidumbre se menciona en las fases de inventario y el impacto del análisis de ciclo de vida, pero se destaca de forma importante en la fase de interpretación. La norma ISO 14040 proporciona una base genérica del análisis de incertidumbre y no concreta ninguna guía. Se están desarrollando diferentes iniciativas que complementan la norma ISO y proporcionan recomendaciones más explícitas. La incertidumbre puede ser tratada de varias maneras según se siga una vía científica, social o estadística. La vía científica resuelve las grandes incertidumbres efectuando más investigación para encontrar los mejores datos y disponer de los mejores modelos. La urgencia en las cuestiones ambientales requiere a menudo de una acción rápida e impide el poder esperar por la evidencia completa sobre todas las cuestiones. La vía social resulta útil para discutir las cuestiones inciertas con las partes interesadas accediendo a los datos y opciones. Una variante de esta vía resulta cuando un organismo autorizado establece los datos, modelos y opciones a seguir en un determinado sector. La vía estadística no trata de eliminar o reducir la incertidumbre sino incorporar nuevos resultados a través de una gran cantidad de métodos: o La variación de parámetros y análisis de escenarios implica el cálculo de resultados con un gran número de valores u opciones o La teoría clásica estadística sobre la base de distribuciones de probabilidad, pruebas de hipótesis, etc. o Simulaciones de Montecarlo y otros enfoques de muestreo o Utilización de métodos analíticos basados en errores de primer orden o Utilización de métodos menos convencionales como estadística no paramétrica, análisis bayesianos, teoría de conjuntos difusos o Utilización de métodos cuantitativos de incertidumbre sobre la base de indicadores de calidad Algunas bases de datos contienen datos válidos para casi todos los elementos (Ecoinvent 2014). La mayoría de las principales herramientas de Análisis del Ciclo de Vida contienen algoritmos para llevar a cabo análisis de Montecarlo mientras sólo algunas de ellas permiten el uso de métodos difusos (Mauris 2001, Benetto 2006, Seppälä 2007, Tan 2008). El avance en métodos Bayesianos ha sido menor (Lo 2005). También se ha producido un vínculo entre la interpretación y la definición del objetivo y ámbito de aplicación del Análisis del Ciclo de Vida como cuando se usan diferentes escenarios, o al definir la unidad funcional, o al explicar las condiciones tecnológicas de diferentes escenarios desde la perspectiva de incertidumbre (Spielmann 2005). La comunicación de la incertidumbre las diferentes fuentes de datos de los resultados del análisis de ciclo de vida puede mejorar significativamente si la comunidad que desarrolla los Análisis de Ciclo de Vida siguieran los mismos principios para la medida de la incertidumbre ((ISO 1995).
47 3.5 Desarrollo de Herramientas específicas para el análisis del ciclo de vida. Los Análisis de Ciclo de Vida pueden tener enfoques diferentes. Algunos se centran en eficiencia de los recursos y de los flujos de materiales, utilizando herramientas como el análisis de flujo de materiales o sustancias (Material Flow Analysis – MFA; Substance Flow Analysis – SFA), otros en los flujos de energía basándose en métodos termodinámicos como la Exergía. Los aspectos económicos se incorporan en herramientas como el Análisis del Coste del Ciclo de Vida (Life Cycle Costing – LCC), análisis económicos de entrada y salida (Input-Output Analysis) y Análisis Coste-Beneficio (Cost Benefit Analysis – CBA). Algunos enfoques se diseñan para evaluar un único impacto como por ejemplo, la huella de carbono (Carbon Footprint) que es una forma sencilla de indicar los impactos del cambio climático, la huella hídrica (Water Footprint) que estima el consumo de los recursos hídricos (Nygren 2010). 3.5.1 Desarrollo de Bases de datos de Inventario La elaboración del inventario del Análisis de Ciclo de Vida requiere una gran cantidad de datos que precisa de tiempo y recursos. A veces resulta difícil disponer de datos adecuados para el sistema del producto en estudio. Con el fin de facilitar la elaboración de los inventarios y evitar la duplicación en la recopilación de datos, en las últimas décadas se han desarrollado muchas bases de datos. Se incluyen datos públicos de carácter nacional o regional, bases de datos de industria y bases de datos de consultores que se ofrecen con herramientas de software para la elaboración de los Análisis Ciclo de Vida. (Norris 2002) Las bases de datos nacionales o regionales han evolucionado a partir de proyectos públicos financiados y que proporcionan los datos e inventarios de una gran cantidad de productos y servicios básicos que se necesitan en todos los análisis de ciclo de vida, tales como: la materia prima, la generación de electricidad, los procesos de transportes, los residuos y su tratamiento, así como productos complejos, destacando las siguientes bases de datos: Suecia: SPINE@CPM (CPM 2014) Alemania: PROBAS (PROBAS) Japón: JEMAI (JEMAI 2014) Estados Unidos: NREL - (NREL 2014) Australia: AusLCI (AusLCI 2001) Suiza: Ecoinvent (ECOINVENT 2014) Europa: ELCD (ELCD 2014) Algunas de las principales fuentes de datos de inventarios son proporcionadas por parte de numerosas asociaciones empresariales internacionales apoyando los datos de determinados sectores industriales que demandan esta inforamción (Finnveden 2009). Es el caso de los inventarios de ciclo de vida de aluminio, cobre, de hierro y acero, plásticos, papel y cartón. La mayoría de las bases de datos ofrecen los datos agregados para todos los procesos relacionados y relacionados con una unidad funcional. De esta forma, se garantiza la confidencialidad de los datos y se puede utilizar de forma frecuente como datos de partida para el modelado de productos, aunque desconociendo el origen exacto de los materiales o de la
48 energía. Existen diversas discusiones que mantienen que es necesario garantizar la calidad de los datos que al disponerlos de forma agregada da lugar a interpretaciones o prejuicios por esta falta de transparencia. Algunas bases de datos como Ecoinvent y NREL ofrecen también los datos por unidad de proceso, refiriéndose a tecnologías específicas. Esto proporciona la posibilidad de comparar diferentes tecnologías para un producto o proceso. También permite revisar los detalles de los datos del proceso y las diferentes metodologías, efectuar cambios en el inventario como la proporción en las fuentes de energía o principios de asignación. La mayoría de las bases de datos se basan en datos promedios que representan medidas efectuadas en la producción y condiciones de bienes y servicios según un modelo atribucional. La información proporcionada por las bases de datos de inventarios tiene que ser consistente, de calidad, documentada en los diferentes formatos y con descripción de los métodos de modelización, como en el caso de los bienes de capital (Frischknecht 2007), descripción del modelo de asignación, nomenclatura de flujos e intercambios ambientales. El asegurar el intercambio eficiente de estos datos es uno de los desafíos en el campo del Análisis del Ciclo de Vida. La iniciativa UNEP/SETAC (UNEP-SETAC 2002) y la Plataforma Europea para el Análisis del Ciclo de Vida (ELCD 2014) están tratando de mantener la coherencia y una garantía de calidad. 3.5.2 Modelado de sistemas y procesos en los Análisis de Ciclo de Vida Existen un gran número de aplicaciones comerciales y de software libre disponibles para el Análisis del Ciclo de Vida. Un registro de las aplicaciones y bases de datos existentes se puede encontrar en la Agencia Americana de Protección Ambiental 5 (U.S. Environmental Protection Agency – EPA). La mayoría del software que se utiliza para elaborar Análisis de Ciclo de Vida incluye al menos una de las principales bases de datos (Tabla 3.4). En el caso de procesos específicos o para el tratamiento de residuos con flujos complejos fuera del alcance de las bases de datos de inventario habituales existen modelos detallados que abordan las necesidades particulares de esos casos (Finnveden 2009). Tabla 3.4 Software de Análisis de Ciclo de Vida Software Empresa SimaPro Pré Consultants ( www.pre.nl ) TEAM(EcoBilan) PriceWaterhouseCooper ( www.ecobalance.com ) GaBi PE International ( www.gabi-software.com ) KCL-ECO 3.0 KCL Finland ( www.kcl.fi ) Eiolca Carnegie Mellon Green Design Institute, USA ( www.eiolca.net) BEES 3.0 NIST - National Institute of Standards and Technology (www.nist.gov) Umberto ifu Hamburg GmbH (www.ifu.com) OpenLCA GreenDeltaTC (www.openlca.org ) En un estudio elaborado entre los usuarios en Europa y Norteamérica sobre la utilización del Análisis del Ciclo de Vida, sus beneficios y las barreras que existen para incrementar su aplicación (Cooper 2006), se muestra que se aplica principalmente en la fabricación, construcción y en 5 http://www.epa.gov/nrmrl/std/lca/resources.html#Software
49 materiales de producción en un 47%, seguido de uso académico en un 20%, consultoría un 11%, Gobiernos en un 11% y organizaciones no gubernamentales en un 6%. La mayor parte de los usuarios, el 69% utilizan un software de uso generalizado disponible en el mercado para el análisis e interpretación de los datos de inventario y de los impactos. De estos, el 56% utilizan Gabi, el 30% SimaPro, el 12% TEAM y el resto usan BEES, ECO-IT, KCL, Umberto. 3.5.6 Análisis de Ciclo de Vida híbrido input-output El Análisis de Ciclo de Vida basado en las bases de datos de input-output es un método que estima los materiales y recursos energéticos necesarios y las emisiones ambientales que resultan de la actividad en nuestra economía. El método fue desarrollado en la década de 1970 por economista Wassily Leontief sobre la base de su trabajo anterior de 1930 por el que recibió el premio Nobel de economía en 1973 (Finnveden 2009). Es una técnica que realiza la evaluación del ciclo de vida y de los impactos ambientales de un producto o proceso utilizando la información sobre las transacciones de la industria, compras de materiales por un sector a otras industrias, y la información sobre las emisiones directas del medio ambiente de las industrias, para estimar las emisiones totales en toda la cadena de suministro. Reconociendo su utilidad a las autoridades nacionales de estadísticas comenzaron a compilar tablas de entrada y salida desde la década de 1950. Los cálculos se basan a los datos de sectores industriales y por lo tanto los resultados para productos medio del sector. La aplicación de los análisis de entrada y salida en exclusiva para elaborar análisis de ciclo de vida nos proporciona una información detallada nivel de producto, de selección de materias primas y para su utilización en el rediseño. De esta forma surge de una técnica y híbrida que combina las ventajas de ambos (Suh 2009). Los datos medios proporcionados por el Análisis del Ciclo de Vida híbrido input-output son adecuados para los análisis de atributos pero menos adecuado para los de consecuencias ya que no describen como se efectúa el uso de recursos y las emisiones que afectan al sector y a la posible toma de decisiones. Como parte de la actividad de la Unión Europea, la comisión integrada de políticas de productos (Integrated Product Policy – IPP) ha edificado los productos y servicios claves que se producen y consumen en los países de la unión europea con importantes tareas ambientales. La base de datos de más fácil acceso es quizás la base de datos EIO-LCA de la universidad Carnegie Mellon, que ofrece en línea los resultados de una serie de intervenciones ambientales (GDI 2014). La herramienta EIO-LCA proporciona una orientación sobre los efectos relativos de las diferentes tipos de productos, materiales, servicios o industrial, respecto al uso de los recursos y a las emisiones en toda la cadena de suministro. Otra herramienta disponible es la proporcionada por el Instituto de Estadística de Suecia (SCB 2014). El archivo de datos ambientales (CEDA 2014) es una base de datos revisados por pares de bases de datos de Estados Unidos que combina diversas fuentes de datos sobre el medio ambiente, emisiones y el uso de los recursos sobre el medio ambiente abarcando 1344 elementos de intervención generados a partir de 480 productos básicos de las tablas input.
50 Los modelos económicos de entrada y salida representan transacciones monetarias entre los sectores de la industria en forma matemática. Estos modelos indican qué bienes o servicios son consumidos por otras industrias. Los modelos se presentan generalmente en forma de matriz donde cada fila y cada columna representan un único sector industrial. Estos modelos económicos se utilizan para estudiar los cambios en la demanda o estructura de la economía. A estos modelos económicos se puede añadir información sobre las emisiones al medio ambiente añadiendo una columna adicional que representa al sector medio ambiente y donde el valor de cada final representa contaminante de salida de un sector industrial que a su vez es valor de entrada al sector medioambiente. De esta forma se puede modelar cómo una mayor demanda en la salida de un sector influye en la producción de otros sectores, en este caso la producción de contaminantes al medio ambiente. Este enfoque EIO-LCA elimina dos de los principales problemas en la definición de los límites y efectos de la circularidad en los modelos basados en procesos. Las transacciones y las emisiones de todos los sectores de la industria se incluyen en los otros sectores industriales, siendo la frontera muy amplia e inclusiva. Dado que en las operaciones del mismo sector se incluyen los efectos de circularidad también se tiene en cuenta en el análisis (Hendrickson 2006). En la Tabla 3.5 se resumen las principales ventajas y diferencias en los dos tipos de análisis. Tabla 3.5 Ventajas – Inconvenientes LCA-EIO Ventajas Inconvenientes LCA basado en procesos LCA basado en EIO LCA basado en procesos LCA basado en EIO Los resultados se detallan en procedimientos específicos El resultado permite evaluaciones completas para toda economía Establecer los límites del sistema es subjetivo las evaluaciones de productos contienen datos agregados Permite comparaciones de productos específicos Permite comparaciones a nivel de sistemas Tiende a ser costoso y largo Evaluaciones de proceso difícil Identificar áreas de mejoras de procesos y análisis de puntos débiles Pone a disposición del público los resultados reproducibles Dificultad de aplicar para el proceso de nuevo diseño Debe vincular los valores monetarios, unidades físicas Proporciona información para futuras evaluaciones desarrollo de producto Proporciona información para futuras evaluaciones de desarrollo de producto Utiliza datos propietarios Las importaciones se tratan como productos creados dentro de los límites económicos Proporciona información sobre los productos básicos de la economía No puede ser reproducidos y se utiliza los datos confidenciales Dispone de datos para completar los efectos ambientales Incertidumbre en los datos Difícil de aplicar una economía abierta con importaciones no comparables Incertidumbre los datos 3.6 El Análisis del Ciclo de Vida Sostenible En la evaluación de la Sostenibilidad de productos o de tecnologías, se considera que los impactos abarcan tres dimensiones: social, ambiental y económica. Teniendo en cuenta estas tres dimensiones, la perspectiva de ciclo de vida resulta importante para evitar problemas en el sistema del producto. La metodología del Análisis de Ciclo de Vida se está ampliando en el marco del programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente 6 PNUMA / SETAC en la iniciativa 6 http://www.pnuma.org/
51 del Ciclo de Vida, con métodos que incluyan el desarrollo social (Grießhammer 2006, Jørgensen 2008, UNEP-SETAC 2009). En la dimensión económica, el Análisis del Coste del Ciclo de Vida (Life Cycle Costing - LCC) sigue un desarrollo metodológico por sí solo (Hunkeler 2008). La integración de las tres dimensiones de la sostenibilidad se analizó y debatió en el 6 º Programa Marco de la UE de Coordinación de Acción para la innovación en el Análisis del Ciclo de Vida para la Sostenibilidad (Calcas 2009) y se recoge en el 7 º Programa Marco de la UE como proyecto de desarrollo y aplicación de una metodología estándar para la evaluación de viabilidad futura de las tecnologías. El Análisis de Ciclo de Vida ha evolucionado en muchas direcciones en la última década de la mano de organizaciones como UNEP-SETAC con la Iniciativa del Ciclo de Vida (Life Cycle Initiative), la Política Integrada de Productos (Integrated Product Police - IPP) de la Comisión Europea junto con el Pensamiento del Ciclo de Vida a través de la plataforma europea para el Análisis del Ciclo de Vida, incorporando estrategias para el uso sostenible de los recursos, en la prevención y en el reciclado de residuos (Guine 2011). El periodo 2000-2010 se caracteriza como la década de la elaboración con un incremento de la demanda de Análisis de Ciclo de Vida, pero también se caracteriza por la divergencia de los métodos. La organización nunca tuvo como objetivo estandarizar los métodos de Análisis de Ciclo de Vida en detalle y como no hay un acuerdo común sobre la manera de interpretar los requisitos de la ISO, surgen enfoques divergentes con respecto a los límites del sistema y los métodos de asignación, el Análisis del Riesgo basado en el Ciclo de Vida, los datos medioambientales basados en las tablas económicas de entrada-salida (Input-Output Analysis), etc. En la parte superior de todas estas divergencias se encuentra el Análisis del Coste del Ciclo de Vida (Life Cycle Costing – LCC) y el Análisis Social del Ciclo de Vida (Social Life Cycle Assessment – SLCA) surgiendo problemas de compatibilidad con los Análisis de Ciclo de Vida Medioambientales fundamentalmente en términos de los límites del sistema, las perspectivas del tiempo y los procedimientos de cálculo. El futuro de los Análisis de Ciclo de Vida se encuentra en el marco del Analisis del Ciclo de Vida Sostenible (Life Cycle Sustainability Analysis – LCSA), cuyo alcance es más amplio que los actuales análisis que contemplan solo una perspectiva medioambiental para cubrir las tres dimensiones de la sostenilibidad (Personas, Planeta y Prosperidad). El modelo del Análisis de Ciclo de Vida Sostenible introduce tres importantes diferencias con los análisis actuales: La fusión entre el inventario y la Evaluación del Impacto, ya que no existe una separación clara entre el comportamiento y la tecnología y entre la tecnosfera y la ecosfera. El combustible necesario para conducir 1km un vehículo depende del coche, del estilo de conducir, la carretera, el tráfico y de las regulaciones existentes. Las consecuencias reales de un proceso de apariencia tecnológica como el trasporte, se vincula al comportamiento de los consumidores, formulación de políticas e inversiones estratégicas. Ampliación del Objeto del Análisis. El Análisis del Ciclo de Vida Sostenible se puede efectuar en tres niveles diferentes: producto, medio o toda la economía. o Los productos se definen como en la norma ISO 14040 comprendiendo cualquier bien o servicio. Los modelos y métodos que incluyen procesos como
58 medios impresos se ha adaptado con el uso de la nueva tecnología y es posible recibirla en otros soportes y con más prestaciones: interactividad, actualización inmediata y dinamismo al combinar el audio y el video. Sin embargo estos nuevos soportes no resultan exclusivos de los medios tradicionales impresos, dando cabida al resto de los medios de comunicación y a cualquier usuario de la red. A los dispositivos usuales para recibir la información multimedia como proyectores, pantallas conectados a la televisión, ordenadores, redes de comunicación, sistemas de almacenamiento de datos, hay que añadir en los últimos años el desarrollo y la aceptación por parte del usuario del libro electrónico y de las tabletas. Los nuevos medios electrónicos ofrecen alternativas innovadoras para poder disponer en dispositivos de pequeño tamaño y prácticos toda la información contenida en libros y medios de comunicación tradicionales como la prensa escrita. La evolución de esto dispositivos será hacia materiales más ligeros y flexibles, dispositivos de mayor capacidad y prestaciones, económicos y que se utilicen de una forma natural como con la tinta electrónica (e-ink), que permite la visualización en estos dispositivos como si fueran en papel sin retroiluminación. La edición de periódicos y la industria de impresión relacionada han sido estables durante cientos de años. La digitalización y dos nuevos soportes están cuestionando su continuidad (Åkesson 2009). Sin embargo el valor fundamental del periódico es el contenido de calidad y la integridad. Esos valores no están obsoletos en la era digital ni tampoco con los formatos electrónicos. 4.4.1 Papel y tinta electrónica (e-paper, e-ink ) El papel electrónico es un término común para las pantallas digitales que imitan a imprimir en papel. La tinta electrónica es una tecnología que utiliza diminutas microcápsulas que aparecen como manchas en blanco y negro en una hoja de papel. Estas microcápsulas contienen partículas con carga negativa para el negro y cargado positivamente para partículas blancas contenidas en un líquido transparente. Mediante la aplicación de campos eléctricos positivos y negativos de las partículas que se mueven de la parte superior a la inferior de la microcápsulas y por lo tanto un blanco o punto negro aparece en la superficie de la pantalla (Kipphan 2001) Figura 4.4. Concepto de tinta electrónica con microcápsulas y filtro de color (Kipphan 2001)
59 La tecnología e-paper no usa ninguna luz de fondo para iluminar los píxeles. La tinta de estos dispositivos se reflejan como en el papel impreso lo que permite un ángulo de visión más amplio en comparación con otras tecnologías de visualización digital. Cuanta más luz la lectura se hace en mejores condiciones, al igual que con la impresión en papel. El papel electrónico permite una alta resolución y alto contraste. El consumo de energía es muy bajo y la imagen una vez creada no necesita energía adicional para mantenerse. Una de las desventajas de los primeros dispositivos es la dificultad para reproducir color en las pantallas (Figura 4.5). Figura 4.5 Dispositivos con tinta electrónica 4.4.2 Tabletas y libros electrónicos (tablets, e-books) Se han desarrollado numerosos conceptos para el libro electrónico (e-book). En comparación con el uso de ordenadores de sobremesa y portátiles, estas innovaciones hacen más fácil leer la información en estos dispositivos. La gran capacidad de memoria permite disponer de una gran cantidad de información almacenada. Sin embargo, la rigidez inicial del dispositivo al no disponer de una pantalla sensible y el tipo de imagen que ofrecía, no suponía un sustituto claro a la flexibilidad de un libro o un periódico de papel. La evolución los últimos años ha sido muy rápida existiendo en el mercado múltiples dispositivos que se pueden clasificar en dos tipos principales: las tabletas electrónicas y los libros electrónicos. Las tabletas electrónicas tienen la capacidad de un ordenador y pueden ejecutar programas. La pantalla aunque es delgada es rígida y retroiluminada por lo que el uso prolongado cansa la vista. Los últimos modelos permiten trabajar a plena luz del día pero sin llegar a la facilidad de lectura sobre el papel como resulta con los modelos IPAD y el Samsung Galaxy (Figura 4.6). Los libros electrónicos se basan en las tintas electrónicas que permiten la lectura sin retroiluminación acercándose a la facilidad de la lectura sobre papel. Ejemplos de estos dispositivos son el Kindle de Amazon, Sony Readers. Los últimos dispositivos incorporan la tinta electrónica en color, sin embargo la velocidad de refresco de la imagen sigue siendo lenta.
60 Figura 4.6. Tabletas electrónicas Algunos usuarios han sustituido la lectura de libros y periódicos en los medios tradicionales impresos por la lectura en estos dispositivos electrónicos, comprando los contenidos a través de un proveedor de servicio desde cualquier lugar del mundo. En estos momentos casi todos los fabricantes de dispositivos electrónicos informa de alguno de los impactos ambientales de los mismos. Se han efectuado numerosos estudios sobre la evolución del papel de los periódicos hacia los dispositivos electrónicos (Ihlström 2004) y algunos de ellos comparan los impactos ambientales de los nuevos dispositivos con los tradicionales (Moberg 2010). 4.5 Cambios y tendencias en medios de comunicación Impresos Los periódicos como medio de información tienen una larga trayectoria que siempre se ha visto amenazada con la aparición de nuevos medios como la radio, la televisión, internet y recientemente con los soportes digitales. Cada vez que surgía un nuevo medio de comunicación, como el caso de la radio y la televisión, se pronosticaba el final de los periódicos, aunque finalmente salían reforzados. Sin embargo, la aparición de internet y los nuevos soportes electrónicos, han vuelto a poner fecha final a los periódicos con soporte papel (Figura 4.7). La estabilidad de la industria de los medios de comunicación está siendo sustituida por un nuevo entorno en el que todos los medios luchan para adaptarse y sobrevivir. La industria de periódicos y revistas existe desde hace tres siglos, el cine y la radio alrededor de un siglo y la industria de la televisión alrededor de medio siglo. Debido a las diversas políticas gubernativas y las condiciones operativas, la de industria y su mercado se ha mantenido relativamente estable. Los cambios en las tecnologías de comunicación y en las infraestructuras han alterado de manera significativa la capacidad de las empresas y los individuos para comunicarse. Hasta el desarrollo de la electrónica en las tecnologías por satélite en la segunda mitad del siglo xx, los sistemas de comunicaciones se basaban en mejoras que se desarrollaban lentamente (McMaster 2002). El desarrollo en las tecnologías de comunicaciones fijas y móviles, internet, la tecnología digital, la radio y televisión terrestre, la distribución por cable, están cambiando rápidamente y proporcionando capacidades cada vez mayores con mayor facilidad de uso. Todo esto a un coste que hace posible el acceso a la tecnología de los medios a un mayor número de personas, reduciendo las barreras de entrada a este mercado.
61 Figura 4.7. Tiempo de extinción de periódicos impresos (Dawson 2010) En la última década la aparición de los periódicos gratuitos hizo pensar en una dispersión de los ingresos publicitarios y disminución de los clientes respecto a los periódicos de pago. Sin embargo, la llegada de la crisis económica en el año 2008 sí afectó al mercado publicitario, provocando que la desaparición de la mayoría de los periódicos gratuitos. La situación actual de los periódicos impresos en soporte papel está condicionada por un entorno que económico general desfavorable y por la aparición de nuevos soportes que los “expertos” prevn que sustituirán al papel a corto plazo (Tabla 4.3). Los periódicos seguirán siendo viables como producto de noticias, pero no tal como existen hoy en día. Tienen que innovar o desaparecerán. Hasta ahora ningún medio ha sustituido a otro, pero la fuerza destructora de Internet y las plataformas móviles en la impresión es innegable. A la hora de seguir una noticia en la red buscamos entre todos los medios de comunicación que ya cuentan con presencia en la red (radio, televisión periódicos, agencias de noticias), aunque seguimos buscando la información “de fiar” en las ediciones digitales de los periódicos o productos de pago asociados a los mismos. En internet la información es "gratis" y en la mayoría de las ocasiones no contrastada. Posiblemente el periódico de papel seguirá existiendo con menor consumo ya que las nuevas generaciones verán la información de otra manera a través de dispositivos digitales con los que estarán más familiarizados que con el papel. El mercado se está abriendo a nuevos dispositivos que con el tiempo irán sustituyendo al papel tanto más rápido cuanto más se acerque a imitar su funcionamiento: ligero, desechable, económico, que se complementará porque servirá para efectuar otras actividades y que acogerá una fusión del sector editorial de noticias e información con el divulgativo y cultural. En el camino hacia ese modelo seguirá existiendo el papel en tiradas cada vez más reducidas y personalizadas. Es en este nicho de mercado donde la impresión digital
62 tiene su campo de actuación, ya que permite la impresión de tiradas pequeñas a demanda, desde un libro, un periódico, o un periódico personalizado confeccionado según nuestro perfil, de forma remota e instantánea a partir de las bases de datos de información de los editores. Tabla 4.3 Factores claves en el tiempo de Extinción de Periódicos Impresos (Dawson 2010) Las tiradas en los medios impresos disminuyen y el perfil de sus usuarios se concentra en las personas que necesitan leer y disfrutar de las noticias impresas en papel, que pueden marcar y tomar nota y hasta utilizarlo para envolver un regalo. Por otra parte, para este perfil de usuario, el dispositivo digital resulta caro, no permite ver de forma simultánea varias páginas por su limitada resolución, tamaño y capacidad de la vista del ser humano. Posiblemente en un futuro cercano, los periódicos tendran que sacar la palabra papel del periódico. Deben convertirse en marcas de noticias independiente de la plataforma que utilicen sin perder su misión principal: contar buenas historias, hacer un periodismo de calidad y dar un servicio público. Los periódicos en papel deben convertirse en productos de alta calidad, con una presentación muy cuidada e intuitiva, con una propuesta de contenidos diferente que van más allá de las noticias y de los productos básicos. Serán más selectivos y caros que el medio de comunicación que han sido, convirtiéndose en publicaciones de alta calidad con un contenido único que no se encuentran en otras plataformas. Deben adoptar sus portales digitales y mantener en línea propuestas de contenidos de calidad (Innovation Media Consulting 2010). 4.6 El proceso de impresión A partir de los contenidos elaborados de las fuentes de información, se inicia el proceso de impresión que se divide en tres fases principales: preimpresión, impresión y acabado (Figura 4.8). En la impresión digital la fase de preimpresión se reduce al envío directo del texto y las imágenes a la máquina de imprimir. La imagen se forma en el papel o sustrato con las tintas que contienen pigmentos de diferentes colores. El color monocromo es un color en el que habitualmente se utiliza la tinta negra. Para la impresión a todo color se utiliza cuatro colores consiguiendo reproducir una amplia variedad Globales Desarrollo de Teléfonos móviles avanzados, tabletas electrónicas y lectores de libros digitales Incrementos de los costes de producción en la impresión y en el papel prensa Utilización de plataformas digitales de noticias Tendencias en la inversión publicitaria Desarrollo plataformas abiertas Actualización tecnológica Disponibilidad de un mayor y menos costoso ancho de banda fijo Disponibilidad de ancho de banda móvil y los costes Smartphone y la penetración de los lectores electrónicos Desarrollo económico Tasa de crecimiento económico La desigualdad de la riqueza Disparidad de la riqueza regional/urbano Estructura de la industria Situación financiera de los principales periódicos Balance de los ingresos publicitarios y de iventas de impresión Estructuras en la distribución de periódicos Demografíca Estructura de edad, las tasas de natalidad y la inmigración Grado de urbanización Aumento de la alfabetización Gobierno Grado de regulación Apoyo financiero para los medios La censura y la obstrucción Comportamientos de los consumidores Preferencias en los canales para los medios Disposición a pagar por noticias Interés relativo en las noticias locales y mundiales
63 de colores y tonos usando lo que se conoce como cuatricromía de los colores de proceso CMYK (Cyan ,Magenta, Yellow, Black) mezcla de colores sustractivos. Fuentes de Información Elaboración de Contenidos Preimpresión Impresión Acabado Distribución Planchas Páginas impresas Originales Producto Impreso Usuario Almacén Papel, Tintas, Químicos Planchas, Químicos Papel, plástico Figura 4.8 Fases del proceso de impresión 4.6.1 Preimpresión Todas las operaciones de preimpresión siguen las mismas etapas de conversión del material a partir de las fuentes de información, que puede ser de origen convencional o digital para crear un patrón o portador de imagen en una plancha, cilindro o plantilla. El portador de la imagen utiliza los procesos de impresión para transferir la tinta sobre el sustrato a utilizar (papel, cartón, plástico, tela, etc.) (European Commission 2011). Los procesos de preimpresión incluyen el procesamiento del texto y la imagen que en la actualidad se produce de forma electrónica. La preimpresión es similar a todas las tecnologías de impresión a excepción de la impresión digital en la que no existe la creación de un patrón. Una vez que el formato con las imágenes y el texto deseado se han combinado de forma adecuada, se transfieren de dos formas: Exposición sobre una película fotográfica donde la emulsión fotográfica sobre la película compuesta de haluro de plata, se revela, se fija y se aclara mediante dispositivos de filmación de películas para posteriormente filmar la imagen sobre el portador de la imagen. Exposición directa sobre el portador de la imagen, como ocurre con la tecnología conocida como CTP (Computer to Plate) del ordenador a la plancha. De forma general el proceso de preimpresión no usa disolventes orgánicos y no tiene lugar emisiones al aire. Si tiene lugar emisiones al agua en las operaciones de limpieza de los dispositivos. En la Figura 4.9 se muestra la evolución tecnológica en los medios impresos. Plancha ImpresiónPelícula Filmadora de película Plancha Impresión Filmadora de planchas Directo a Película Directo a Plancha Directo a Máquina Impresión Directo al Papel Impresión Digital Producto Impreso Preimpresión Impresión Figura 4.9 Evolución tecnológica en los medios de comunicación impresos
64 4.6.2 Impresión El proceso de impresión convierte el texto y las imágenes originales contenidos en un portador de la imagen, variando los diferentes procesos de impresión dependiendo en cómo se lleva a cabo la trasferencia de la imagen en función de la tecnología utilizada. El portador de la imagen puede ser una plancha, cilindro o plantilla. Los métodos convencionales de impresión se basan en un patrón fijo por lo que también se les denomina mecánicos o métodos analógicos. El funcionamiento básico consiste en que la zona que contenga imagen acepta tinta y las de no imagen permanecen sin ella. La tinta se aplica sobre el área de imagen del patrón y se transfiere al sustrato (papel, plástico, cartón, etc.) por medio del contacto entre los dos y una pequeña presión. La transferencia de la imagen se puede hacer directamente del maestro al papel o indirectamente a través de un cilindro recubierto de caucho o goma. En la impresión digital no se utiliza el patrón por lo que la imagen impresa se forma de nuevo para cada forma impresa. Los métodos de impresión digital se conocen también como métodos de no impacto ya que la transferencia de tinta sobre el sustrato no requiere de contacto mecánico o de presión. Tecnologías Medios Impresos Impresión tradicional con máster Impresión sin impacto (sin máster) Serigrafía Litografía / Offset Flexografía Huecograbado Offset seco Offset Electrofotografía Tinta (Líquida) Soporte del papel Hoja o Bobina Preimpresión Impresión Acabado Planchas Páginas impresas Originales Producto impreso Almacén Papel, Tintas, Químicos Planchas, Químicos Papel, plástico Chorro de Tinta Tóner de polvo Tóner líquido Termografía Gota a Demanda Tinta Continua Tinta Líquida Tinta Caliente Sublimación Transferencia Tinta Figura 4.10 Tecnología medios impresos (basado en Kipphan 2001) Los métodos convencionales son la tecnología de impresión dominante entre los que destaca la litografía (que incluye el offset), el huecograbado, la flexografía y la serigrafía. Durante los últimos quince años se han desarrollado los métodos digitales y se está convirtiendo en una de las principales fuerzas de la industria creando nuevas oportunidades y nichos de mercado. Entre los productos más comunes de la impresión digital tenemos los manuales técnicos, catálogos de piezas de recambio, libros, carteles, pancartas, camisetas, formularios, etiquetas, facturas y correo directo. La tecnología de chorro de tinta permite una amplia variedad de sustratos, tales como plásticos, papeles lisos, textiles, metales, cristal e incluso alimentos.
65 La impresión digital es la impresión directa al sustrato de la información digital sin el uso de películas o la creación de una imagen separada del portador. Una característica única de este proceso es que es posible y económico cambiar la imagen o parte de la imagen en cada copia, por lo que se proporciona la personalización del mensaje en la impresión. Estas características permiten una flexibilidad considerable para tiradas cortas (10 a 200 copias) y cambios de productos. Originalmente la impresión digital surge para trabajos en blanco y negro, desarrollándose en los últimos años para trabajos en color. Las técnicas digitales de impresión se pueden clasificar de acuerdo a la formación de la imagen método, la tinta y el tipo de flujo de trabajo. Hay una amplia gama de tecnologías de impresión digital, tales como electrostática, electrofotografía, chorro de tinta, magnetográfica, transferencia térmica, sublimación de tinta, etc. Los dos métodos dominantes en la actualidad son electrofotografía (también conocido como xerografía o impresión láser) y de inyección de tinta (Inkjet). A continuación se hace un resumen de las principales métodos de impresión a partir de la información extraída de diversas referencias (Kipphan 2011, Viluksela 2008b, European Commission 2011, Smyth 2005). Tipografía (Letterpress) Es la tecnología más antigua de impresión que utiliza como forma impresora imágenes en relieve, sustituida por la impresión offset y la flexografía. El soporte principal de impresión es el papel y los productos más comunes son etiquetas, tarjetas, cupones, sobreimpresión de sobres. Flexografía (Flexography) Es la tecnología predominante para materiales de embalaje, aunque se utiliza también para imprimir sobres, etiquetas y adhesivos. Utiliza formas de caucho en relieves que se imprime sobre papel, cartón, plástico, metales. Offset Es el método de impresión más popular y la tecnología de impresión dominante, que representa 44 % del mercado (Figura 4.3), aunque este porcentaje está disminuyendo al ser desplazada por las nuevas tecnologías. Es el proceso que se utiliza principalmente para la impresión de periódicos, revistas, libros, folletos, etc. El sustrato o soporte más común es el papel, aunque se pueden emplear otros como el plástico. El principio de funcionamiento de la tecnología offset es que la imagen está en el mismo plano que las de no imagen, y no se produce la mezcla de las tintas con el agua. El agua se distribuye en aparecer la zona de no impresión, área hidrofílica, después de lo cual se aplica la tinta aceitosa. La tinta se repele de las zonas de superficie húmedas y se aplica en las áreas oleofílicas con imagen (Figura 4.11). Una modificación del offset tradicional es el offset seco en el que no se utiliza el agua.
66 Figura 4.11: Diagrama esquemático de la unidad de impresión offset (basado en Kipphan 2001) La forma de impresión convencional consiste en una plancha de aluminio que está recubierta con una capa fotosensible y que se utiliza como portador de imagen. La plancha se humedece continuamente con agua de una solución de amortiguación, a través de rodillos de mojado en la unidad de amortiguación. Para favorecer el proceso se utilizan aditivos como el isopropanol, que disminuye la tensión superficial del agua y facilita la adherencia a la plancha de impresión minimizando el uso del agua. El offset es un método indirecto, ya que la imagen se transfiere primero a una superficie de goma suave y luego al papel. Las unidades de impresión de una máquina de impresión offset se compone de unidades con rodillos para la transferencia del agua y la tinta, cilindro de planchas donde se colocan las planchas de impresión, y el cilindro de impresión que contiene las mantillas con la imagen transferida desde las planchas al papel u otro sustrato. Las prensas offset pueden ser alimentada por hojas o por bobinas. En el offset de hoja (Sheetfed), la tinta utilizada se seca por lo general a través de la polimerización por la oxidación con el oxígeno del aire. En ocasiones el secado se efectúa mediante radiación infrarroja. El Offset de hojas se utiliza para imprimir tiradas cortas. Los productos impresos de forma habitual con esta tecnología son cartelería, tarjetas de visita, panfletos, folletos, revistas, libros, informes anuales, billetes de lotería, mapas etc. La impresión mediante bobina se utiliza para tiradas mayores y dos son los principales métodos utilizados: Impresión en rotativa con tintas de secado en frío, coldset (Figura 4.12) y la impresión en rotativa con horno, heatset). En el coldset la tinta se seca por la absorción en el papel. Este método se utiliza principalmente para la impresión del periódico en papel no estucado y absorbente. Una vez impreso la banda de papel se corta y dobla en la plegadora por lo que se acaba el producto de forma completa en la máquina.
67 Figura 4.12 Rotativa de impresión coldset con diagrama esquemático una unidad de impresión Las tintas en heatset contienen disolventes y aceites que se evaporan durante el secado mediante horno, lo que permite que la tinta se fije sobre el soporte que generalmente es estucado con diferentes tipos de acabados de mayor calidad. La tinta se seca en un horno de aire caliente, que por lo general se calienta con quemadores de gas. La temperatura del aire en el horno oscila entre los 200-300 ° C. La banda de papel se enfría posteriormente mediante rodillos de enfriamiento antes del plegado. En la Figura 4.13 se muestra el esquema de transferencia de tinta hasta el papel en una unidad de impresión heatset. Las unidades de impresión heatset y coldset se basan en la construcción mantilla-mantilla y en el que las transferencias de tinta sobre el papel se efectúa en la línea de contacto entre los dos cilindros de mantilla. Esto permite la impresión a ambos lados de la banda de papel al mismo tiempo. Figura 4.13 Diagrama esquemático de la unidad de impresión heatset
74 Directiva 1999/13/CE relativa a la limitación de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles debido al uso de disolventes orgánicos en determinadas actividades e instalaciones, reduciendo los límites de emisión. Otra importante aportación es el documento de referencia de la UE sobre mejores técnicas disponibles (Best Available Techniques - BAT's), donde se especifican las mejores soluciones técnicas desde el punto de vista medioambiental para los principales procesos (European Commission 2011), entre ellos la impresión (Jepsen 2003) junto con el proyecto BATsGRAPH, (BATSGraph 2009) integrado por asociaciones industriales, empresas consultoras y centros tecnológicos para establecer y aplicar las mejores técnicas disponibles en la industria de la impresión. Durante los últimos años se han publicado diferentes estudios sobre la evaluación y rendimiento medioambiental de las industrias gráficas (Viluksela 2008b; Pohjola 2005, Enroth 2006) proporcionando una actualización de la información existente del sector, así como del beneficio que han obtenido las empresas por el uso de estas herramientas. Los impactos ambientales en el sector gráfico han sido ampliamente evaluados a través del Análisis del Ciclo de Vida (Dahlheim 1997, INFRAS 1998, Larsen 2006, Pihkola 2010b, Nors 2009, Bousquin 2011). Si bien los resultados no son muy prácticos para las empresas de impresión, sí se han tenido en cuenta para elaborar criterios de etiquetado ecológico para productos impresos (Nordic Ecolabelling 2010; European Commission 2013). 5.1.1 Impacto ambiental de la impresión Las regulaciones medioambientales han influido de forma primordial para la reducción de los impactos medioambientales en la impresión. Aunque la industria gráfica no es la principal fuente de contaminación, tiene unos impactos ambientales significativos (Tabla 5.1). Tabla 5.1 Principales impactos ambientales de la impresión Impacto Ambiental Ejemplo Uso de recursos no renovables Pigmentos minerales en el papel Aceites minerales en las tintas y solventes Metales en las planchas de impresión Metales y plásticos en los equipos Uso de recursos renovables Fibras de papel (madera) Aceites vegetales en las tintas y productos de limpieza Uso de sustancias tóxicas o nocivas Biocidas en los sistemas de mojado Aditivos y solventes en las tintas y adhesivos Uso de energía Producción de los equipos Edificio de la planta de impresión Secado de tinta Transporte Emisiones de compuestos orgánicos volátiles Solventes para el secado de la tinta Evaporación de los aditivos de mojado Evaporación de los disolventes para limpieza Residuos reciclables Papel Planchas de impresión Residuos tóxicos Residuos de tintas Residuos de los disolventes para limpieza Residuos fotográficos Emisiones en el transporte Emisiones en la cadena de suministro del papel, tintas, materiales Entrega de materiales impresos Transporte de residuos
75 En este trabajo se comparan los impactos ambientales entre la impresión tradicional que utiliza como máster una plancha de aluminio según el método de impresión offset en su variante coldset que se utiliza en la prensa diaria, y la impresión digital, sin máster, con la tecnología Inkjet que se está implantando para pequeñas tiradas de periódicos a demanda. En la Tabla 5.2 se efectúa una comparativa en cuanto a emisiones en las diferentes fases del proceso de impresión para la tecnología Coldset e Inkjet. Tabla 5.2 Comparativa entre las emisiones en la impresión coldset e inkjet Fase del Proceso Impresión Tipo de emisión Coldset Injet Preimpresión y preparación de imagen Emisión de compuestos orgánicos volátiles al aire Normalmente no hay emisión en la película con el revelado y fijado, pero se puede generar pequeñas cantidades de compuestos de azufre y ácido acético. Emisiones al agua Las emisiones al agua del proceso de filmación prensa pueden ser de compuestos de plata en el agua de lavado y compuestos químicos en el fijado. Emisiones al agua de las actividades de limpieza Durante el enjuague una pequeña cantidad del agente de limpieza que contiene cromo podría ser detectado en las aguas residuales Elaboración de planchas Emisión de compuestos orgánicos volátiles al aire Normalmente no hay emisiones durante la producción de planchas. Se puede producir pequeñas emisiones de COV, tales como los alcoholes de los desarrolladores y de ozono durante la exposición al láser. Emisiones al agua Parte de la capa fotosensible se disuelve en el revelador durante el proceso de revelado. Una pequeña cantidad de revelador acompaña a la plancha cuando se transfiere al baño de lavado. En función del diseño de los equipos y el flujo del agua de lavado, la variación se produce en la cantidad de productos químicos en el agua de enjuague. Emisiones al agua de las actividades de limpieza Durante el enjuague, una pequeña cantidad del agente de limpieza que contiene cromo podría ser detectado en las aguas residuales Impresión Emisión de compuestos orgánicos volátiles al aire El Isopropileno o el etanol han sido los aditivos más utilizados y uno de los principales contribuidores de las emisiones de COV en el sistema offset de impresión. Es el responsable del 90 % de las emisiones al aire. COV se emite con la tinta en los dispositivos de inyección de tinta con la utilización de disolventes y en la limpieza de las diferentes partes de la máquina. La cantidad emitida es baja en comparación con otras fuentes. Emisiones al agua Los residuos de agua de limpieza y el agua del sistema de mojado pueden contener alcoholes, fungicidas y disolventes. Emisión de compuestos orgánicos volátiles al aire de las actividades de limpieza COV se desprenden también de los disolventes utilizados en la limpieza las diferentes partes de la rotativa offset de prensa. Mediante el uso de solventes con baja presión de vapor, por ejemplo como base de vegetales o productos de limpieza alto punto de ebullición disolventes alifáticos se pueden reducir las emisiones. COV se emite en los dispositivos de inyección de tinta con la utilización de disolventes y en la limpieza de las diferentes partes de la máquina. La cantidad emitida es baja en comparación con otras fuentes.
76 5.1.2 Indicadores ambientales en la impresión Se han desarrollado estudios han desarrollado indicadores ambientales para la industria de la impresión (Pohjola 2005, Enroth 2006, Envirowise 2004). En la tesis de Enroth el indicador ambiental se calcula dividiendo el impacto ambiental con una variable de utilidad. La utilidad se relaciona con la producción (de una tonelada de productos) o datos financieros (volumen de negocios anual). Los impactos ambientales se dividen en cinco secciones: Energía Materiales Transporte Emisiones Residuos En algunos casos se incluyen los recursos financieros y los aspectos sociales: el costo de los trabajos ambientales, la proporción de clientes que piensan que los temas ambientales son importantes, y la proporción de clientes que piensan que la empresa (un periódico en el caso de Enroth) supervisa las cuestiones ambientales de manera satisfactoria (Enroth 2006). La relación que usa Pohjola es una tonelada de papel que se consume, calculando los indicadores seleccionados de los indicadores ambientales, como el consumo de electricidad (kWh / tonelada de papel) o financieros (los costos de energía / tonelada de papel). Pohjola divide a los indicadores en tres categorías: la eficiencia ambiental eficiencia económica carga del medio ambiente Los indicadores clave de desempeño ambiental en el sector de la impresión según Envirowise son: Rendimiento total del material Uso de productos químicos Uso de la tinta Uso de solventes para la mezcla de tintas Rendimiento total del producto Consumo de agua Concentración de COV Cantidad de efluentes Cantidad de residuos sólidos dispuestos Utilización de envases Uso de la energía Eficiencia de los combustibles
77 En la Tabla 5.3 se relacionan diversas propuestas de indicadores ambientales y unidades funcionales de estos tres autores. Tabla 5.3 Indicadores propuestos para la impresión del medio ambiente (Viluksela 2010) Fuente Envirowise (2004) Pohjola (2005) Enroth (2006) Unidad Funcional Area de productos (m2) Cantidad de papel (t) Unidad tonelada de producto (t) Energía y Agua Energía neta usada (KWh) Consumo de agua m3 - Consumo energía eléctrica (KWh) - Consumo de energía calorífica (kWh) - Consumo de agua m3 - Uso de la energía (Mwh) - Energía no renovable (MWh) Materiales - Rendimiento total del material (% área de productos por área de compra de papel) - Uso neto de productos químicos (l) - Uso total de tinta (l) - Disolvente usado para tinta (l) - Uso neto de embalaje (kg) - Desecho de papel (t) - Cantidad de disolventes (l) - Cantidad de químicos (l) - Material total - papel (kg) - Material no reciclable (film, metales, aceite minerales en tintas, etc,) (kg) - Papel de impresión no aceptado por criterios de etiquetado ambiental (kg) Materiales peligrosos (kg) Emisiones - Concentración de COV (mg/m3) - Cantidad efluentes (m3) - CO2 de la producción de energía (t) - CO2 del transporte (t) - O2 emisiones (kg) - NOx emisiones (kg) - Emisiones (SO2) - COV emisiones (kg) Residuos - Residuos sólidos eliminados (t) - Cantidad de residuos peligrosos (t) - Cantidad de residuos mezclados (l) - Cantidad total de residuos (kg) - Cantidad residuos a vertederos (kg) - Residuos peligrosos (con exclusión de residuos electrónicos) (kg) - Residuos electrónicos (kg) Transporte - Eficiencia combustible (km/l) - Adquisición y entrega (km) - Transporte de residuos (km) - Transporte del Personal (km) - Transporta a la empresa (kg de CO2) - Entrega del producto (kg de CO2) - Viajes de negocios (kg de CO2) Económico - Costos de energía (€) - Costos del agua (€) - Costes de eliminación de residuos peligrosos (€) - Costes de eliminación de residuos de papel (€) - Costos de eliminación de otros residuos (€) - Costos de transporte (€) - Coste de los trabajos ambientales (€) Social - Proporción de los clientes preocupados por el medio ambiente (%) - Proporción de clientes satisfechos con el rendimiento medioambiental de la empresa (%) La mayoría de los indicadores forman parte de los sistemas de Gestión Ambiental basados en la ISO 14001 y en EMAS como los ejemplos de la Tabla 5.4 donde se incluye los datos de la planta de impresión utilizada en el estudio. Tabla 5.4 Indicadores medioambientales expresados por tonelada de productos impresos Indicador Unidad Coldset (Pihkola 2010a) Coldset (AGA 2011) Inkjet (Pihkola 2010a) Consumo de Energía KWh/tn 420-500 402 450-800 Consumo de Papel tn/tn 1,06-1,1 1,16 1,6-1.11 Consumo de tinta Kg/tn 26-32 20 10-40 Emisión de COV Kg/tn 0,5-0,6 Material para reciclar % 96-98% 94,70% Residuos peligrosos Kg/tn 1,8-2.0 3,1
78 5.1.3 Evolución del rendimiento ambiental en la impresión Se han producido importantes avances tecnológicos en los diferentes métodos de impresión que han llevado consigo mejoras de la eficiencia energética, el uso de los materiales y la reducción de emisiones y residuos. Estos desarrollos han mejorado la eficiencia de los procesos de producción, por lo que se hace un mejor uso de los recursos disminuyendo los impactos ambientales dando como resultado unos costes de producción más bajos. En la Tabla 5.5 se muestra los avances más importantes. Tabla 5.5 Resumen de las técnicas y mejoras de los procesos de impresión (Pihkola 2010a) Desarrollo tecnológico Eficiencia energética Eficiencia materiales Reducción de COV's Reducción residuos Método Preimpresión digital con la eliminación de la película de exposición y reducción de los químicos Medio Alto Medio Todos Técnicas gestión de color para reducir consumos de tintas Medio Todos Procesado de planchas libres de químicos Medio Medio Medio Offset Accionamientos directos reemplazando los ejes y correa de transmisión Alto Todos Compresión óptima de las mantillas, mejora en las propiedades de las superficies de las mantillas y rodillos para reducir la cantidad de solvente necesario para la limpieza Medio Medio Offset Mejora en la refrigeración, ventilación y recuperación del calor Alto Todos Oxidación térmica regenerativa de secadores a gas y secadores que integran incineración Alto Medio Medio Offset (Heatset) Desarrollo de tóner con partículas de menor tamaño y temperatura más bajas para el fijado Alto Medio Electrofotografía Configuraciones de máquinas y desarrollo tecnológico Alto Medio Medio Medio Electrofotografía Desarrollo de tintas con menor contenido de solventes tamaños más pequeño de partículas Alto Alto Medio Inkjet Automatización de la preparación Medio Medio Medio Medio Todos Control del registro de color Alto Medio Todos Suministro automatizado de la tinta, de la solución y el procesado Medio Alto Medio Medio Todos Dispositivos automáticos de limpieza Medio Medio Medio Offset Optimizado de los grados de papel y sus propiedades Medio Todos Reducción y sustitución de productos químicos con reducido COV's Medio Alto Todos Mejora en la clasificación, tratamiento y gestión de los residuos Medio Medio Medio Alto Todos
79 5.2 Regulaciones ambientales en Europa Las principales regulaciones ambientales que afectan al sector gráfico tienen que ver fundamentalmente con el uso de la energía, las emisiones y los residuos generados. 5.2.1 Prevención y control integrado de la contaminación (Integrated Pollution Prevention and Control) La Directiva 96/61/CE del Consejo sobre Gestión Integrada de Prevención y Control de la Contaminación (Directiva IPPC) fue diseñada para controlar los procesos industriales que causan la contaminación en forma de gases de efecto invernadero, la acidificación en las emisiones de sustancias, los vertidos de aguas residuales y los diferentes tipos de residuos. La Directiva IPPC contiene varios principios importantes con un enfoque integrado de todos los asuntos ambientales de las instalaciones: las emisiones, residuos, energía, recursos, etc. Inluye el ruido con valores límite de emisión y tiene en cuenta las mejores técnicas disponibles Cerca de 50.000 instalaciones industriales están sujetas a la Directiva IPPC y deben obtener un licencia ambiental de las autoridades ambientales. La prevención y el control integrados de la contaminación se refieren a las actividades industriales y agrícolas con un elevado potencial de contaminación. Las condiciones medioambientales que deben respetarse para que una instalación industrial o agrícola reciba autorización se relacionan con: La aplicación de todas las medidas adecuadas de lucha contra la contaminación y en particular, el uso de las mejores técnicas disponibles (las que generan menos residuos, utilizan las sustancias menos peligrosas, las que posibilitan la recuperación y el reciclado de las sustancias emitidas, etc.) La prevención de toda contaminación importante. La prevención, el reciclado o la eliminación de los residuos menos contaminantes. La utilización eficaz de la energía La prevención de los accidentes y la limitación de sus consecuencias La adopción de medidas para que al cesar las actividades, el lugar de la explotación vuelva a quedar en un estado satisfactorio. Por otra parte, la decisión de autorización incluye una serie de requisitos concretos entre los que cabe citar los siguientes: Valores límite de emisión de sustancias contaminantes (salvo en el caso de gases de efecto invernadero si se aplica el régimen de intercambio de derechos de emisión) Medidas eventuales de protección del suelo, el agua y el aire Medidas de gestión de residuos Medidas que deben adoptarse cuando se producen circunstancias excepcionales (fugas, fallos de funcionamiento, paradas momentáneas o definitivas, etc.) Minimización de la contaminación de larga distancia o transfronteriza Vigilancia de los vertidos y cualquier otra prescripción adecuada.
80 5.2.2 Mejores técnicas disponibles Con el fin de ayudar a las autoridades a determinar las mejores técnicas disponibles MTD (BAT – Best Available Techniques), la Comisión Europea organiza intercambios de información entre expertos en tecnología, representantes de la industria y organizaciones ambientales. El trabajo de intercambio de información conduce a la elaboración, aprobación y publicación de la Documentos de referencias de las Mejores Técnicas Disponibles - MTD (European Commission 2011), que describen las técnicas consideradas medioambientalmente más adecuada y económicamente viables para los diferentes sectores industriales. Los documentos de referencia se coordinan por la Oficina Europea de la IPPC en Sevilla, España. El documento correspondiente a la tecnología de impresión se titula "Documento de referencia sobre las mejores prácticas disponibles - Técnicas de tratamiento de superficies con disolventes orgánicos" y fue aprobado en 2007 abarcando diferentes tecnologías de impresión como offset, huecograbado o flexografía. En el documento se escribe los requisitos generales para todas las instalaciones que utilizan disolventes orgánicos, tales como la gestión ambiental, plan de gestión de disolventes, el evitar la generación de sustancias tóxicas, el seguimiento y gestión de residuos, etc 5.2.3 Directiva sobre solventes (European Solvent Emission Directive) La Directiva sobre los solventes de los compuestos orgánicos volátiles (Directiva 1999/13/CE del Consejo) se adoptó en el año 1999. Su objetivo es proteger la salud humana y el medio ambiente, limitando las emisiones nocivas de compuestos orgánicos volátiles (COV) procedentes de procesos industriales a la atmósfera, teniendo en cuenta los aspectos técnicos y económicos. Se aplica a muchos tipos de actividades que utilizan disolventes, como por ejemplo la impresión, la limpieza, procesos de revestimiento y la fabricación de productos farmacéuticos. La Directiva establece los valores límite de emisión de los gases de escape, así como los contenidos máximos de las emisiones. En el Anexo I de la Directiva especifica las categorías de actividades y los requisitos que se aplican. Se incluyen los siguientes procesos relacionados con la impresión: flexografía, impresión offset de bobinas, laminado en relación con la impresión, huecograbado, serigrafía y barnizado. El Anexo II especifica los umbrales por encima del cual las instalaciones están sujetas a la Directiva, y los valores de emisión que no deben superarse. 5.2.4 Reglamentación sobre residuos La Directiva sobre los residuos (2008/98/CE, de 19 de noviembre de 2008) especifica que los Estados miembros deben tomar las medidas adecuadas para poner en práctica las siguientes prioridades: En primer lugar, para prevenir o reducir la generación de residuos y su nocividad mediante el desarrollo de tecnologías limpias, que utilicen los recursos con moderación, el desarrollo de productos que eliminan o minimizar los residuos y la contaminación, y el desarrollo de técnicas para eliminar las sustancias peligrosas en los residuos. En segundo lugar, para recuperar los residuos a fin de obtener materias primas secundarias mediante el reciclaje, la reutilización o regeneración, o para utilizar los residuos para generar energía. La Directiva sobre residuos también especifica que los residuos se valorizarán o se eliminarán sin causar daños para la salud o el medio ambiente a través de una red de instalaciones de
81 eliminación de residuos donde se aplican la mejor tecnología disponible. Además, una autoridad designada debe gestionar la aplicación de la Directiva y elaborar planes de gestión para alcanzar los objetivos de la Directiva. De acuerdo con el principio "el que contamina paga", los costes de eliminación de residuos serán sufragados por el productor o el titular de los residuos. La autoridad competente presentará un informe sobre la aplicación de la Directiva a la Comisión cada tres años, y la Comisión publicará un informe basado en la información de los Estados miembros. En España la Ley 22/2011, de 28 de julio de 2011, de residuos y suelos contaminados tiene por objeto regular la gestión de los residuos impulsando medidas que prevengan su generación y mitiguen los impactos adversos sobre la salud . No siempre es posible evitar la generación del residuo, por lo que es necesario darle un tratamiento adecuado. Por ello, se establece el orden en la jerarquía de opciones de gestión: Prevención Reutilización Reciclaje Valorización energética Eliminación en vertedero La jerarquía de residuos da un orden de prioridades en la legislación y la política sobre la prevención y la gestión de residuos que se tendrá en cuenta en las propuestas de actuación Sólo cuando no sea posible la gestión de los residuos a través de los sistemas anteriormente citados, se procederá a su eliminación. El objetivo a cumplir en este caso es asegurar una gestión de los residuos eficiente dirigida a maximizar la valorización material de los mismos frente a la energética y ésta frente a la eliminación, a través de una clasificación exhaustiva en origen y una actividad eficiente de los gestores. La eliminación, como sistema de gestión, debe quedar limitada a aquellos residuos que no son susceptibles de ser valorizados (Lozano 2009). 5.2.5 Residuos peligrosos La Directiva sobre residuos peligrosos (91/689/CEE, de 12 de diciembre de 1991) especifica las sustancias peligrosas a través de tres anexos. En el anexo I se indican los tipos de residuos peligrosos genéricos de acuerdo a su naturaleza o los procesos que los generan (por ejemplo, productos farmacéuticos, conservantes de la madera, explosivos). El anexo II muestra los componentes de las propiedades peligrosas (por ejemplo, el arsénico, PCB, aminas aromáticas). El anexo III describe las propiedades de los residuos que los hacen peligrosos (por ejemplo, explosivos, ecotóxicos, cancerígenos, etc.). La directiva hace hincapié en que los desechos peligrosos no pueden ser mezclados con otros residuos. Además hay que elaborar planes de gestión de residuos teniendo los operadores que solicitar un permiso por la actividad y deben estar sometido a un sistema de inspecciones. Las autoridades competentes deberán comprobar que los requisitos de operación y la documentación se extienden a los transportistas de residuos peligrosos. La clasificación que se utiliza en España se conoce Lista Europea de Residuos (LER), Orden MAM/304/2002.
82 5.2.6 Regulaciones de los residuos en la industria de la impresión Las directivas de gestión de residuos tienen en cuenta el vertido, la incineración de residuos, la recepción en las instalaciones de los residuos y los traslados de residuos dentro o fuera de la UE. En la industria de la impresión la legislación obliga a la identificación, clasificación y tratamiento adecuado de los residuos de forma diferenciada en sus diversas fracciones, así como llevar un registro, control y presentación de informes mediante declaraciones medioambientales. Los anexos de la Directiva sobre residuos peligrosos que afectan a los materiales y sustancias de la industria de la impresión incluyen: Anexo I. Residuos de sustancias utilizadas como disolventes (incluye utilizar agentes de limpieza en trapos), hidrocarburos, agua (ej. solución de los residuos de amortiguación), tintas, barnices, pegamentos, productos químicos fotográficos y de procesamiento de materiales. Anexo II. Biocidas (ej. aditivos para el agua de amortiguación) y solventes orgánicos (ej. agentes de limpieza y aditivos de tinta). Anexo III. Líquidos inflamables o altamente inflamables (ej. tintas, disolventes de limpieza), sustancias irritantes (ej. películas y productos químicos) y las sustancias tóxicas (ej. tolueno en las tintas de huecograbado). 5.3 Herramientas de Gestión ambiental en la impresión Desde una perspectiva ecológica y de sostenibilidad, muchos de los autores, editores y algunos casos consumidores, han presionado a la industria gráfica para que las materias primas o las técnicas de impresión sean compatibles con el medioambiente como sucede con la utilización de papel certificado para las publicaciones (Greenpeace 2007). Inicialmente eran escasos las cantidades y las calidades de papel certificado que podían usar los impresores con un precio superior entre un 5% y un 10% respecto al precio del papel sin certificar. Actualmente los fabricantes de papel están poniendo disposición de editores e imprentas papeles certificados con la cadena de custodia al mismo precio. En el caso del uso de papel reciclado los editores están aceptando cada vez más su utilización al desarrollarse mejores técnicas de fabricación que permiten un mejor uso en las imprentas. En otros casos, algunas imprentas han comenzado a comprar y a utilizar energía “verde” (Viluksela 2008b) 5.3.1 Etiquetados ecológicos y Declaraciones ambientales de productos Las Declaraciones ambientales contienen información detallada sobre el desempeño ambiental de los productos. Están dirigidas principalmente a compradores profesionales que tienen un conocimiento profundo de los aspectos relevantes del producto con el medio ambiente. Las declaraciones medioambientales se basan en los datos que una empresa produce a través del Análisis del Ciclo de Vida. Es una etiqueta de Tipo III de acuerdo a la norma ISO 14025:2006 (ISO 2006c) y cumple con los estándares del análisis del ciclo de vida, norma ISO 14040:2006 (ISO 2006b) e ISO 14044:2006 (ISO 2006a). Los datos de la Declaración Ambiental del Producto (Environmental Product Declaration – EPD) son revisados por un organismo independiente e incluye información sobre la influencia que el producto tiene en relación a diversos problemas ambientales, como el cambio climático, la acidificación y la eutrofización. La Declaración
83 Ambiental del Producto para el papel de impresión incluye el impacto ambiental de las actividades forestales y los procesos de producción. Las Etiquetas ecológicas se utilizan para informar a los consumidores sobre el medio ambiente y de los impactos de los productos. Las etiquetas son una forma de reclamos ambientales o declaraciones de los productores de los diferentes productos y servicios. Para administrar y regular el uso de las etiquetas y declaraciones, la organización ISO ha desarrollado un conjunto de normas. La Tabla 5.6 especifica las disposiciones y requisitos para los tres tipos de declaraciones medioambientales. Tabla 5.6 Lista de normas ISO relacionadas con las etiquetas y declaraciones ambientales Existen varios sistemas de etiquetado ecológico para los productos impresos. Los más importantes son la ecoetiqueta nórdica, Swan y la etiqueta ecológica de la UE representado por una flor. La etiqueta Swan (Nordic Ecolabelling, 2005) fue establecida en 1989 por el Consejo Nórdico de Ministros. El etiquetado del material impreso se ha convertido en uno de los éxitos con el símbolo de El Cisne. Por el momento, más de 230 imprentas en Suecia, 130 en Dinamarca, 50 en Noruega y 40 en Finlandia tienen derecho a utilizar la etiqueta Swan. Los criterios para obtener la etiqueta ecológica de la UE de los productos impresos, se están preparando desde septiembre 2005, siendo aprobado en los órganos decisorios de la Unión Europea en el año 2012 (European Commission 2013). La esencia del material impreso es su contenido, no el producto físico. El lector valora si el contenido es interesante y no si tiene una etiqueta ambiental o cumple con determinados requisitos ambientales, con lo cual se explica el por qué la etiqueta medioambiental no suele ser común en los productos impreso y el por qué ser amigable con el medio ambiente no ha sido el primer argumento de ventas para impresores y editores. La mayoría de los clientes no exigen una certificación de sistemas de gestión medioambiental a sus clientes. ISO 14024:1999 ISO 14021:1999 ISO 14025:2006 Etiquetado Ambiental Autodeclaraciones Ambientales Declaraciones Ambientales Criterios seleccionados como obstáculos lo que demuestra la excelencia ambiental Cuestiones concretas que describen las características específicas medioambientales Datos sobre el rendimiento del ciclo de vida cuyo objetivo es la mejora continua. Concepto del Ciclo de Vida Concepto del Ciclo de Vida Análisis del Ciclo de Vida - Programa voluntario, multicriterio y desarrollado por una tercera parte. - Emitido por el fabricante - Obligatoria con validación por una tercera parte - La etiqueta indica que un producto es preferible para el medio ambiente en función de las consideraciones basadas en su ciclo de vida - Certificación posible - Certificación posible - Publicado de forma privada o pública y acreditados por empresas homologadas Criterios basado en un grupo de productos públicos Las reclamaciones deben basarse en la información pública inicial disponible Los datos de la información inicial deben estar disponibles excepto la información confidencial Ej: Swan Label, European Eco-Label Reciclable, compostable, biodegradable, diseñado para desmontar, producto de vida prolongada Ej: Declaración ambiental de Producto
90 5.4 Conclusiones del capítulo La evolución tecnológica en las empresas gráficas está relacionada con nuevas regulaciones orientadas hacia una mayor eficiencia y la sostenibilidad. Algunas empresas avanzan más allá de la legislación y ponen en marcha sistemas de gestión que repercuten en la mejora de la organización y que obliga a la empresa a estar al día en las cuestiones ambientales, legislación y desarrollar programas y acciones orientados hacia la mejora continua en estas áreas. La industria gráfica dispone desde el año 2012 de un sistema etiquetado ecológico Ecolabel para el papel y para los productos impresos que da garantía de buenas prácticas medioambientales en la empresa.
91 6. Objeto y Alcance de l Ana lisis del Ciclo de Vida de un perio dico impreso El Análisis del Ciclo de Vida es una herramienta que proporciona una información detallada acerca de los aspectos y los potenciales impactos ambientales relacionados con el ciclo de vida de un producto. La tecnología habitual para la impresión de un periódico es el sistema offset en su variedad coldset en el que las tintas se secan por absorción en un soporte de papel de un gramaje que oscila entre los 40-45 g/m2. El desarrollo de la tecnología digital en su variante inkjet permite la impresión a demanda de una pequeña tirada de periódicos. En este capítulo se establecerá las bases del Análisis del Ciclo de Vida para diferentes escenarios de los dos procesos de impresión, utilizando una unidad funcional que sea comparable con otros sistemas y soportes a analizar posteriormente, como son los dispositivos digitales. Se tendrá en cuenta el transporte, la materia prima como las planchas, tintas, papel, químicos, recursos energéticos, agua, desechos, tratamientos de final de vida, etc. para los dos sistemas de impresión. 6.1 Aspectos generales El proceso de impresión offset-coldset se utiliza para impresión económica de periódicos de una tirada habitualmente superior a los 2.000 ejemplares con máquinas rotativas que utilizan bobinas de papel que pueden alcanzar hasta 1,7 metros de ancho y con un peso de 2 tonedas. La mayoría de los periódicos se imprimen durante la noche para llegar al punto de venta o de entrega por la mañana. En los casos en que se impriman lejos del lugar de uso los periódicos no llegan a primera hora de la mañana e incluso al día siguiente. Estos casos corresponden por lo general a periódicos de pequeña difusión que se imprimen en otro lugar agrupándose con otros volúmenes mayores para que el coste del transporte del ejemplar sea asequible. Para estos casos se está implantando la tecnología digital mediante inkjet que permite efectuar tiradas cortas, ya que no cuentan con los costes de preparación y ajuste de las máquinas tradicionales de coldset. El periódico tiene un corto tiempo de vida por lo que tiene que estar a tiempo en el quiosco, ser económico y contaminar lo menos posible. 6.1.1 El proceso de impresión offset - Coldset frente al digital - Inkjet En los últimos años la tecnología digital mediante electrostática e inkjet se ha convertido en una alternativa para la impresión a demanda de productos de pequeñas tiradas. En el caso de libros y catálogos comerciales se lleva trabajando desde hace unos cinco años. La implantación para los periódicos ha sido menor debido a que hasta hace poco tiempo no se conseguía un rendimiento aceptable en cuanto al número de copias por hora (velocidad de la banda de papel), por la calidad del resultado con las tintas de base agua para gramajes bajos y por el elevado coste de la inversión en comparación con la tradicional. La diferencia fundamental entre proceso de impresión offset en su variante coldset frente al digital en su variante inkjet se resumen la Tabla 6.1.
92 Tabla 6.1 Principales diferencias entre los procesos de impresión Coldset e Inkjet Coldset Inkjet Tiradas Superiores a 2.000 ejemplares. No permite personalización de ningún ejemplar Inferiores a 1.000 ejemplares Permite personalización de cada ejemplar Equipamiento Rotativas de gran tamaño y coste con una vida media de quince años. Producto tecnológicamente maduro Rotativas pequeñas coste media con una vida media de cinco años. Producto tecnológicamente en evolución Preimpresión Necesita de un soporte para transferir la imagen. Por lo general es una plancha de aluminio que eleva el precio de la copia cuando la tirada es baja La imagen se transfiere directamente desde los inyectores por lo que el precio de la copia se mantiene prácticamente constante independientemente de la tirada Impresión La máquina requiere de una preparación previa para cada periódico que consiste en la colocación de las planchas y el enhebrado de la banda de papel con un tiempo promedio de 20 minutos por título. La máquina requiere de una preparación inicial para todos los periódicos, pudiendo imprimir sin parar diferentes títulos con paginaciones diversas uno a continuación del otro. Las tintas son de base aceitosa con pigmentos conteniendo colores vivos Las tintas por lo general son base agua obteniendo una calidad de imagen inferior La velocidad de impresión de la banda de papel es de unos 12 m/s La velocidad de impresión de la banda de papel es de unos 3 m/s La configuración permite por lo general obtener diferentes números de páginas utilizando simultáneamente varias bandas de papel hasta alcanzar los 37.000 ejemplares/hora para paginaciones múltiplos de 8 entre 8 y 96 páginas. Las páginas se imprimen en una sola banda de forma independiente por lo que el rendimiento varía en función del número de páginas imprimiendo 37.000 ejemplares/hora de 4 páginas. 64 pág: 2300 ej/hora 80 pág: 1850 ej/hora 96 pág: 1540 ej/hora Acabado El acabado se efectúa en línea en la máquina de impresión en la plegadora Por lo general se efectúa fuera de línea de la máquina de impresión en un dispositivo que corta, acumula y pliega Uso Desecho Tecnología de recuperación del papel muy implantada Problemas con el destintado del papel en fase de solución 6.1.2 El ciclo de vida de un periódico impreso En el proceso de impresión coldset se utiliza una plancha de aluminio que dispone de áreas de imagen y no imagen donde la diferencia se induce a través de una reacción fotoquímica. En el proceso de impresión, la plancha se pone en contacto con una solución que se adhiere a las áreas sin imagen, aplicándose la tinta en las áreas con imagen. Posteriormente la imagen se transfiere a un cilindro de caucho o goma que transmite la imagen final al papel. El proceso de preimpresión ha evolucionado desde la utilización de películas y su revelado hasta el actual sistema de filmación en la plancha de aluminio. Este proceso también está evolucionando con la utilización de menos componentes químicos lo que se conoce como “chemical free” o “libre de químicos”. Las planchas de impresión tienen una base de aluminio y se reciclan mediante gestores autorizados o el mismo proveedor de planchas. Los líquidos son recogidos por gestores autorizados quienes efectúan una depuración de los mismos separando el agua del lodo que se envía para su tratamiento en la fabricación de otros productos o incineración. En el proceso de impresión digital el archivo con la imagen a imprimir se envía directamente a la unidad de impresión.
93 Las tintas que se utilizan en el proceso Offset Coldset son minerales o vegetales en base aceite que no se secan sino que se absorben en el papel. Por lo habitual, se transportan en contenedores de 1.000 kg que recirculan entre el centro de impresión y la fábrica de tinta. En el proceso de impresión Inkjet, las tintas son de base agua por lo que al penetrar en un medio poroso se extiende, ofreciendo una calidad inferior al Offset para gramajes bajos y papeles estucados donde penetran con dificultad y no se adhiere bien a la superficie. Las tintas para Inkjet son ofrecidas directamente por el mismo fabricante de la máquina de imprimir quien se encarga de recoger el envase de residuo y proporcionar nueva tinta, efectuando así mismo una investigación constante en nuevas aplicaciones y propiedades de la tinta. El precio es mucho más elevado al no disponer de competencia y tiene como ventaja el mantener una calidad constante de la tinta sin que se vea afectado por las oscilaciones de los precios de la materia prima y de la competencia. El destintado de las tintas base agua fue problemático en sus inicios. Actualmente los principales fabricantes aplican una metodología común para el reciclado de la tinta basado en el método propuesto por Ingede 9 . El papel del periódico tiene un alto volumen y opacidad. Se fabrica mediante máquinas de calandrado a partir de pasta mecánica aunque durante los últimos años se ha introducido la pasta o pulpa destintada (Deinked Pulp - DIP) producido a partir de papel reciclado que contiene tinta de impresión por medio de un proceso de flotación. La pasta termomecánica se fabrica a partir de trozos de madera que se tratan con presión y calor para separar las fibras y la lignina de la madera. El papel de periódico también contiene material de relleno principalmente arcilla y carbonato de calcio. En el proceso de impresión la tecnología offset – coldset utiliza una serie de químicos en la solución de mojado para permitir que en área con imagen de la plancha se deposite la tinta y en el resto agua. En la impresión digital - inkjet no es necesaria. Por otro lado la limpieza de la rotativa Offset se utiliza disolventes, detergentes, etc. que no son necesarios en la impresión digital o en mucho menor grado. El proceso de acabado en el coldset está integrado en la rotativa mientras que en el digital requiere de dispositivos adicionales que en esta fase inicial de desarrollo de la tecnología para periódicos se encuentran fuera de línea, por lo que es necesario descargar la bobina de papel una vez impresa para iniciar el proceso de acabado y terminación del producto final. La cantidad de recursos energéticos y de mano de obra es mayor en el coldset tradicional aunque la capacidad es muy superior, siendo el ratio de productividad favorable al coldset frente a inkjet. La diferencia fundamental del proceso coldset frente al inkjet es la preimpresión, ya que no necesita el soporte de plancha para imprimir la imagen y esta pueda variar de un ejemplar al siguiente. De esta forma los costes de preparación son menores que en el Offset y los costes por copia son constantes. Es por ello que para tiradas bajas donde se tiene que repartir los costes de preparación entre los ejemplares solicitados, la impresión digital está resultando más apropiado. 9 http://www.ingede.org The International Association of the Deinking Industry
94 En la Figura 6.1 se muestra de forma resumida los principales procesos que intervienen en la impresión. Cada uno de los procesos requiere el uso de materia prima de los procesos previos así como de energía, transportes, generando desechos y emisiones. Este trabajo de investigación se centra en el estudio del proceso de impresión comparando la tecnología coldset e inkjet, teniendo en cuenta todos los procesos previos e incluyendo los procesos posteriores cuando se compara con los dispositivos digitales. Proceso de Impresión Preimpresión Impresión Acabado Planchas Reveladores/ Fijadores Papel Tintas Solución Mojado Disolventes Fabricación del material para la industria gráfica Madera Minerales Aceites Aceites vegetales Metales Químicos Extracción/Fabricación de materas primas Transportes Emisiones Producción energía Uso Final de Vida Re-uso Recuperación de materiales Recuperación de energía Vertido Emisiones y desechos Otros productos Figura 6.1 Diagrama de flujo de los procesos que intervienen en la impresión 6.1.3 Estudios anteriores relevantes Los estudios relacionados con los ciclos de vida de productos impresos son relativamente recientes y relacionados con la tecnología existente en cada momento. La mayoría de estos estudios son genéricos abarcando la totalidad de los productos impresos, otros se centran en la materia prima como el papel y sus escenarios de residuos. Los más recientes abarcan los dispositivos electrónicos y las técnicas de impresión digital mediante electrofotografía e Inkjet. Como veremos posteriormente en la definición de la función a estudiar, los impactos ambientales en la impresión de un periódico dependerán del número total de copias impresas, de la paginación, del formato y del gramaje así como de otros parámetros que no se mencionan que hacen que los estudios no sean del todo comparables. Las fuentes de información han sido en su mayor parte propias y de la base de datos KCL-ECO 10 específica del sector del papel, 10 KCL-Ecodata pertenece actualmente a VTT para su uso en investigación
95 aunque en estos momentos no se comercializa. Para fuentes secundarias se utiliza con mayor frecuencia la base de datos Ecoinvent. Se han efectuado numerosos estudios para periódicos, aunque la mayoría no incorporan los últimos desarrollos aplicados a la impresión entre los que se incluyen: nuevas rotativas que generan menos desperdicios de arranque durante el proceso de ajuste de registros y del balance agua/tinta, dispositivos de control durante la tirada, el menor uso de químicos en la preimpresión y la impresión, la no utilización de alcohol en la solución de mojado, etc. que hacen que en general se generen menos emisiones. Todo ello unido al uso de nuevos dispositivos como el directo a plancha, fuentes energéticas alternativas, mejoras en las eficiencias etc., lo que hace necesario una actualización de los resultados de estudios anteriores. La mayoría de los mismos se han utilizado como base para la elaboración de criterios de etiquetado ecológico, sobre todo en los países nórdicos, Reino Unido y Alemania. Destaca también los efectuados sobre el ciclo de vida del papel y la recuperación y gestión del mismo planteando las alternativas de la incineración frente a depósito en vertedero y la recuperación mediante el reciclado. Los resultados de los estudios ponen de manifiesto que los bosques y especialmente la producción de pulpa y papel, son los principales contribuidores a los impactos ambientales del ciclo de vida de los productos impresos. Este papel determinante está relacionado por el impacto que se produce por el uso de la energía. Como indicadores de impacto se utilizan principalmente las metodologías Ecoindicator 95, CML, EPS, Edip, y más recientemente Recype. Los datos de esta tesis doctoral han sido recabados en los años 2010-2012 incorporando la tecnología más reciente existente en estos momentos en la preimpresión, impresión coldset e impresión mediante inkjet. Primeros análisis de ciclo de vida de periódicos Los primeros estudios de análisis de ciclo de vida para periódicos fueron elaborados para el grupo de prensa francés Le Monde (Rafenberg 1998) y para la editorial alemana Axel Springer junto con fabricantes de papel, consultores y asociaciones del sector(Infras 1998). En el estudio de Le Monde (Rafenberg 1998) que formó parte de una tesis doctoral, se analizó la gestión y uso del papel, tintas, planchas, material de embalaje, distribución, etc. con el objeto de obtener un menor impacto ambiental. La unidad funcional elegida fue el número de copias vendidas del total producida (76 copias vendidas de 100 producidas) de un periódico de un número medio de 38 páginas con dos páginas impresas a 4 colores y dos páginas impresas con 2 colores. El peso del producto incluyendo las tintas era de 115,33 g. La mayor parte de la información para la elaboración del inventario provenía de diferentes plantas de impresión del grupo Le Monde y de la base de datos KCL-ECO. Para las diferentes categorías de impacto se empleó la metodología CML. En el estudio de (Infras 1998) se efectúa un análisis de ciclo de vida para la producción de un periódico diario y de una revista semanal con el objetivo de tener un mejor conocimiento de las cuestiones ambientales que afectan al complejo ciclo del papel. Los datos de partida también provienen de estudios propios. El resultado pone de manifiesto que el 65% de los impactos provienen del papel y 16% del consumo de energía. La unidad funcional es 1 kg de periódico impreso. Como indicadores de impacto se empleó la metodología CML y Ecoindicator 95.
96 La evolución tecnológica en el sector de la impresión ha sido muy grande por lo que es de esperar que los impactos ambientales se hayan reducido desde estos estudios previos. El problema que tiene los primeros análisis de ciclo de vida y algunos actuales es la falta de estandarización para poder efectuar comparaciones de los impactos como se indica en (Bousquin 2011) la revisión de diferentes estudios sobre Análisis de Ciclo de Vida en la industria gráfica. El estudio compara las prácticas comunes, las limitaciones, las áreas de mejora y las oportunidades que surgen de la normalización. La mayoría de los estudios analizados están relacionados con los materiales y la impresión digital. Estudios específicos de centros de investigación nórdicos Existen numerosos estudios que analizan el impacto ambiental de las publicaciones impresas y las comparan con otras tecnologías. La mayoría de los mismos provienen de los países nórdicos de la mano de KTH (Royal Institute of Tehnology de Suecia), del VTT (Technical Research Centre de Finlandia) y de la consultora FORCE TECHNOLOGY de Dinamarca. Entre los estudios del VTT destacan los efectuados en el marco del proyecto LEADER sobre la huella de carbono y el impacto ambiental de los productos de impresión desde la cuna a la tumba (Pihkola 2010a) y la comunicación de los impactos ambientales de los productos impresos (Pihkola 2010b). El objetivo del proyecto LEADER (2007-2010) era estudiar los impactos que sobre el medio ambiente se originan durante el ciclo de vida de los productos impresos. En el estudio se utilizó el Análisis del Ciclo de Vida para determinar la huella de carbono partir de los datos de varias empresas gráficas y bases de datos input-output a partir del modelo Envimat (Seppälä 2009) donde se obtienen resultados de impacto a partir de la totalidad de datos económicos de las industrias relacionadas con la producción y el consumo de productos de impresión en Finlandia. Durante el proyecto, se obtuvieron datos sobre el ciclo de vida de la impresión de varios productos seleccionados entre los que se encuentran un periódico regional (impreso en offset-coldset), una revista semanal (offset-heatset), un álbum de fotos (impreso con electrofotografía). En el caso del periódico, se consideró un tiempo de lectura diaria de 34 minutos. La unidad funcional era 1.000 kg de productos impresos de un periódico que utiliza papel de 40 g/m2 en una tirada de unos 80.000 con un peso por ejemplar de 200 g. El fin de uso del papel considerado era 79% reciclado, 16% vertedero, 5% incineración. La fuente de información para el inventario son la base de datos KCL-ECO y Ecoinvent. Para las diferentes categorías de impacto se empleó la metodología ReCipe. Otros de los estudios relacionados con el proyecto LEADER del VTT es el efectuado sobre el rendimiento ambiental de la impresión digital (Viluksela 2010) donde se analiza la situación actual y las perspectivas de futuro de las tecnologías de impresión digital presentando indicadores para evaluar el desempeño ambiental de la impresión digital. Se comparan las dos tecnologías principales de la impresión digital: el Inkjet y la electrofotografía, así como las aplicaciones habituales de los productos impresos de forma digital: impresión a demanda, productos transaccionales, promocionales, periódicos, revistas, libros, empaquetado y otras aplicaciones. La unidad funcional que se emplea está habitualmente relacionada con el peso de los productos impresos y sugiere que debe estar relacionada con el área de trabajo utilizada, proponiendo utilizar también como unidad mil millones de páginas A4 a doble cara. De esta forma se elimina el gramaje de papel y facilita las comparaciones entre productos. Analiza los
97 aspectos ambientales de eficiencia energética, de material, emisiones al aire, desechos y reciclabilidad de los productos impresos. El estudio incluye un anexo con resúmenes de otros estudios ambientales relacionados con la impresión. Entre los estudios del KTH destacan los efectuados por (Moberg 2007) sobre análisis simplificado del ciclo de vida de periódicos impresos, periódicos basados en internet y periódicos a través de dispositivos digitales donde se compara los impactos ambientales de un periódico convencional con un tiempo de lectura de 30 minutos/día, con periódicos electrónicos a través del ordenador con un tiempo de lectura de 10 minutos/día y con dispositivos electrónicos de alta resolución. La unidad funcional era el consumo de periódicos de 32.000 copias/día con 40 páginas en formato tabloide (40x28 cm) de 45 g/m2 durante un año de un único lector. La base de datos para inventario fue STFI-Packforsk data 11 e Ecoinvent 1.2 con el software Gabi. Como indicadores de impacto se usó Ecotax 02, Ecoindicator 99. En un estudio posterior (Moberg 2008) se estudió los efectos que produciría un cambio total del uso de la facturación en papel a la facturación electrónica en Suecia, centrándose en las emisiones de gases de efecto invernadero y en la demanda acumulada de energía. Se analizó si era preferible desde un punto de vista ambiental, el proceso de impresión y distribución física frente a la electrónica donde existe un consumo de energía en los servidores y dispositivos electrónicos. La unidad funcional es la cantidad de facturas anuales en Suecia. La base de datos para el inventario fue Ecoinvent 2.0 y el software Simapro. El Centro de tecnología FORCE efectuó un estudio (Schmidt 2009) sobre las consecuencias ambientales que supone cambiar la distribución por correo ordinario a la distribución electrónica a través de internet. La unidad funcional es la distribución de 98,5 millones de documentos en el año 2008 de forma electrónica asumiendo que un 15% se imprimen por partes. La información proviene de empresas representativas del sector, Ecoinvent 2.0 con el software Gabi 12 . Los métodos para la evaluación del impacto fueron EDIP97 y CML 2011. El estudio muestra que el cambio de la distribución convencional a la electrónica tiene consecuencias positivas para el medioambiente respecto a todos los impactos ambientales examinados entre los que destaca el calentamiento global, consumo de energía, contribución al cambio climático y disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero. Estudios genéricos del sector gráfico Hay numerosos estudios de análisis de ciclo de vida en el sector gráfico como el publicado por (Kadam 2005) que compara los aspectos medioambientales, de salud y de seguridad asociados a los procesos de impresión offset y digital. El estudio tiene en cuenta el consumo de material, la generación de residuos y aspectos relacionados con la seguridad y salud en cada etapa de la producción de documentos para una máquina offset de hoja y una digital electrofotográfica analizando aspectos como la tirada, residuos de arranque etc. En el estudio de (Moger 2006) se hace una revisión de la industria gráfica analizando los impactos ambientales y la percepción del consumidor de los productos gráficos en relación con dichos impactos. 11 www.innventia.com 12 www.gabi-software.com
98 El estudio efectuado por (Larsen 2006) sobre el ecoetiquetado de productos impresos mediante offset, se basa en la evaluación del ciclo de vida, utilizando un nuevo enfoque que hace un mayor énfasis en la producción y en el uso de productos químicos. La unidad funcional utilizada fue una tonelada de producto impreso. Se analizan diversos escenarios: energía media, saturación de papel en el mercado, variación en los desperdicios de papel, variación del consumo de tinta, tratamiento de las aguas, alternativas de agentes biocidas para el agua de mojado, no generación de residuos en las emisiones de agua. El método para evaluación del impacto fue EDIP. Los resultados muestran que el proceso de impresión con 41% (17% corresponde a la tinta), junto con la limpieza con un 17%, cuenta con el mayor impacto ambiental, seguido por la producción de papel con un 31% y la energía consumida en la impresión con un 6%. Estudios sobre materiales y residuos del proceso de impresión En el informe sobre las estadísticas claves de la industria europea de la pulpa y el papel (CEPI 2010), se da información acerca de los consumos, producciones, importaciones y exportaciones de pulpa, papel, cartón, material reciclado, consumos de energía e impactos ambientales en el sector gráfico. La Confederación Internacional de empresas de Artes Gráficas publicó con el apoyo de la Comisión Europea un estudio (Intergraf 2008) con el propósito de identificar las áreas problemáticas en el campo de los residuos de papel y sugerir soluciones para reducir el impacto en el proceso de reciclaje del papel. Respecto a los estudios de las materias primas se inciden sobre todo los que se desarrollan en torno al papel y su tratamiento posterior como residuo. Destaca el informe de la Comisión Europea (Villanueva 2011) sobre criterios de los residuos de papel con propuestas técnicas de tratamientos final de los mismos, definiendo los requisitos para cumplir con el artículo 6 de la directiva 2008/98/EC. El informe incluye los antecedentes y evaluaciones que se usan para apoyar las propuestas, incluido un amplio análisis tecno-económico del reciclaje de residuos de papel, y el análisis de los posibles impactos económicos, ambientales y legales cuando el papel del residuo deja de serlo. En dos estudios previos (Villanueva 2007, Villanueva 2004) revisa los análisis de ciclo de vida existentes relacionados con el reciclado, incineración o vertido de los residuos de papel y cartón. Se analizó diversos estudios donde se concluye con la ventaja del reciclado del papel sobre la incineración o el vertido. En el estudio de (Hart 2005) se efectúa un Análisis de Ciclo de Vida en relación con la ecología industrial para el reciclado del papel de impresión donde se destaca las ventajas ambientales sobre el reciclado del papel, la utilización como combustible y el depósito en vertedero. Utiliza el software PEMS4 desarrollado por la Asociación de Investigación de la Industria Papelera (Paper Industry Research Association) destacando el análisis que efectúa en el reciclado del acortamiento de la fibra del papel en el reciclaje. En los estudios de (Schmidt 2007) se efectúa un análisis similar sobre los residuos de papel en Dinamarca. En el de (Merrild 2008) se tiene en cuenta la importancia de la tecnología la hora de decidir entre incineración y recuperación del papel. En el estudio de (Dahlbo 2005) se consideran las diferentes opciones para la gestión de los residuos de los desechos de periódicos en el área metropolitana de Helsinki a partir de un Análisis de Ciclo de Vida con diferentes escenarios para la evaluación de los residuos de papel.
99 Para los datos de inventario se utilizó la base de datos KCL-ECO y la información de diversas plantas de impresión. Como indicadores de impacto para los gases de efecto invernadero se usó la proporcionada por DAIA, Ecoindicator 99 y EPS 2000. En varios estudios (Tucker 2001, Tucker 2004, Tucker 2007) se efectúan balances de masa del papel, tintas, metales, transportes y residuos de periódicos en el Reino Unido así como sus impactos ambientales. Respecto a las planchas de aluminio utilizadas en la impresión, Kodak, Fujii y Agfa (Vercalsteren 2010, AGFA 2010b) han realizado Análisis de Ciclo de Vida sobre los diferentes tipos de planchas de impresión donde se comprueba la disminución de los impactos con los avances tecnológicos incorporados en estos soportes de aluminio. En el estudio sobre los impactos ambientales de las planchas de impresión de (Zarwan 2009) se analizan las diferentes tecnologías de las planchas de aluminio: convencionales (conventional), con menos químicos (reduced chemistry), libre de químicos (chemical free) y con menos procesado (processless). En el estudio de (Veith 2008) se efectúa un análisis de ciclo de vida donde se compara los sistemas de impresión de huecograbado y flexografía, a partir de datos recogidos en América y Europa, en relación con el impacto ambiental de las tecnologías que utilizan para la filmación de las planchas. Así mismo existen estudios sectoriales como el Informe del Perfil Ambiental para la industria del aluminio europea (EAA 2008) donde se desarrolla el inventario de ciclo de vida para la producción de aluminio y los procesos de transformación en Europa. Agrupaciones de proveedores de materias primas y maquinaria de la industria gráfica han publicado diversos informes sobre la huella de carbono en la industria gráfica y la reducción de energía y la sostenibilidad (Printcity 2011, Printcity 2008). Estudios sobre la impresión digital Los principales fabricantes de las nuevas técnicas de impresión que aportan las tecnologías digitales como Xerox, OCÉ y HP están publicando estudios sobre Análisis de Ciclo de Vida, inicialmente para las máquinas de impresión electrográfica, hasta los últimos publicados por HP para rotativas digitales mediante Inkjet (Lesage 2010 y Clément 2011). En el estudio de Análisis de Ciclo de Vida comparativo de la impresión para marketing colateral (Lesage 2010), se efectúa un completo análisis del ciclo de vida de la impresión Inkyet utilizando tintas UV comparándola con la impresión offset tradicional para un catálogo de 8 páginas a todo color. En el estudio de (Clément 2011) se efectúa al análisis del ciclo de vida para la impresión de libros en Estados Unidos haciendo una comparativa entre la impresión digital frente a la tradicional usando un dispositivo Inkjet para la impresión, abarcando también el acabado, distribución y venta de libros. Este equipamiento es el que se va a utilizar como base del dispositivo digital de impresión Inkjet para la impresión de periódicos en nuestra investigación. En el trabajo de (Canonico 2009) sobre la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero con la tecnología digital, se indica que el papel tiene un efecto predominante en estas emisiones y que con la reducción que supone con la utilización de la impresión digital frente a la convencional se reducen estos efectos. Se comenta las propiedades del soporte papel en cuanto
106 Figura 6.3 Ejemplo del Sistema del Producto para el Análisis del Ciclo de Vida (ISO 2006b) En este trabajo de investigación se estudian tres sistemas del producto, dos para un periódico impreso y un tercero para un dispositivo digital. En este capítulo se estudiará los siguientes sistemas del producto: Sistema del producto 1: periódico impreso mediante Coldset Sistema del producto 2: periódico impreso mediante Inkjet Posteriormente se estudiará el tercer sistema Sistema del producto 3: periódico a través de un dispositivo digital En la Figura 6.4 se describe el sistema del producto para el periódico impreso mediante Coldset. Figura 6.4 Sistema del producto 1: periódico impreso mediante Coldset
107 En la Figura 6.5 se describe el sistema del producto para el periódico impreso mediante Inkjet. Figura 6.5 Sistema del producto 2: periódico impreso mediante Inkjet Los sistemas del producto se subdividen en un conjunto de procesos unitarios (Figura 6.6 y 6.7). Los procesos unitarios se vinculan entre sí mediante flujos de productos intermedios y/o de residuos para tratamiento, con otros sistemas del producto, mediante flujos de producto, y con el medio ambiente mediante flujos elementales. Procesos unitarios Es el elemento más pequeño considerado en el análisis del inventario del ciclo de vida para el cual se cuantifican datos de entrada y salida (ISO 2006b). Los procesos unitarios se pueden ensamblar y agrupar para formar un producto a partir de los siguientes procesos intermedios. Preimpresión que se descompone a su vez los procesos de filmación de planchas, procesado de planchas, acabado de planchas (sólo en Coldset) Impresión que integra todo los procesos de alimentación y pasos del papel, suministro de tinta, plegado de las bandas, control del producto impreso, limpieza y mantenimiento Acabado que integra los procesos de transporte del producto, apilado, empaquetado y entrega. No se consideran los procesos de inserción y encarte. Distribución Uso Reutilización y Eliminación con los escenarios de residuos.
108 Figura 6.6 Ejemplo de un conjunto de procesos unitarios dentro de un sistema del producto En la Figura 6.7 se indica para los sistemas del producto 1 y 2 los diferentes procesos unitarios que se utilizan en forma de diagrama de flujo del proceso. Impresión Preimpresión Suministro Tintas Cyan Magenta Amarillo Negro Unidad de Impresión Comprobación calidad impresión Acabado y Empaquetado Distribución Uso Papel en Portabobinas Planchas Filmadas Periódico Reciclado/ Reutilización: Papel Tintas Químicos Planchas Aluminio Emisiones aire Residuos Goma, Revelador, Desarrollador Residuos agua Residuos Planchas Líquido revelador Líquido Desarrollador Goma Planchas Energía Agua Bobinas de Papel Contenedores de Tintas Líquidos de Limpieza Solución de Mojado Químicos Energía Energía Alambre de grapado Papel Kraft Cinta Flejado Palets Energía Agua, Agua Fría Desechos Papel Desechos Mandril, Cartón Residuos Tinta Contenedores Vacíos Tinta Residuos Envases Residuos Papel Emisión calor Emisión calor Emisión calor Emisión calor Desechos TraposTrapos de Limpieza Desechos Papel Impreso Desechos Papel Impreso Emisión calor Residuos Disolventes Residuos Tinta Residuos Planchas Desechos Papel Residuos de aceites, disolventes Desechos Papel Kraft Desechos Cinta Flejado Residuos Palets Aire Acondicionado Compresores Bombas de Vacío Grupo Electrógeno Estación Transformadora Aerogeneradores Elementos Transporte Equipos de Limpieza Mantillas Iluminación Enfriadora de Agua Aspiración Polvo Eliminación Cinta de pegue Filmación Procesado Doblado-Perforado Energía Energía Energía Procesos/materiales sólo coldset Proceso/materiales comunes coldset/inkjet Procesos comunes auxiliares a la impresión Entorno del sistema Entorno del sistema Figura 6.7 Diagrama de flujo del proceso de impresión para el proceso Coldset e Inkjet
109 En el Capítulo 7 se muestra los principales procesos unitarios utilizados en los procesos en el inventario del ciclo de vida de los sistemas del producto 1 y 2 clasificado por: Equipos Materias Primas Consumibles proceso producción Energía Transporte Distribución Final de Vida Flujos de productos intermedios Es el flujo de producto, de materia o de energía que ocurre entre procesos unitarios del sistema del producto bajo estudio (ISO 2006b). Los flujos de productos se miden en relación con la unidad funcional a utilizar. En el caso de nuestros sistemas del producto los flujos de productos intermedios utilizados son: Plancha filmada con las imágenes a reproducir Periódico impreso en la unidad de impresión Periódico para su uso Flujos elementales Es la materia o energía que entra al sistema bajo estudio, que ha sido extraído del medio ambiente sin una transformación previa por el ser humano, o la materia o energía que sale del sistema bajo estudio, que es liberado al medio ambiente sin una transformación posterior por el ser humano (ISO 2006b). En el caso de nuestros sistemas del producto los flujos elementales que entran son agua, energía cinética del viento. Los flujos elementales que salen son: vertidos agua, vertidos al suelo, emisiones al aire, calor. La división de un sistema del producto en los procesos unitarios que lo componen facilita la identificación de las entradas y salidas del sistema del producto. En muchos casos, algunas de las entradas se utilizan como un componente del producto resultante. Mientras que otras (entradas auxiliares) se utilizan dentro de un proceso unitario pero no forman parte del producto resultante. Un proceso unitario también genera otras salidas (flujos elementales y/o productos) como resultado de sus actividades. El nivel de detalle del modelado que se requiere para satisfacer el objetivo del estudio determina los límites de un proceso unitario. (ISO 2006b). 6.3.2 Las funciones del sistema del producto Las funciones definen las características del desempeño del sistema del producto y son de especial importancia en el caso de los estudios comparativos. En este trabajo de investigación se utiliza una sola función que varía de soporte dependiendo del sistema del producto: •Transmisión de información a través de un soporte físico Función
110 En el caso del sistema del producto 1 (periódico impreso mediante coldset) y 2 (periódico impreso mediante inkjet), el soporte físico es el papel prensa. En el caso del sistema del producto 3 (periódico a través de un dispositivo digital), el soporte físico es el dispositivo digital. 6.3.3 Unidad funcional El propósito fundamental de una unidad funcional es proporcionar una referencia con la cual se relacionan las entradas y salidas. Se necesita esta referencia para asegurar que los resultados del Análisis del Ciclo de Vida son comparables sobre todo cuando se están evaluando sistemas diferentes. Es importante determinar el flujo de referencia en cada sistema del producto, para cumplir con la función prevista, es decir, la cantidad de productos necesarios para cumplir la función de “transmisión de información a través de un soporte físico”. A partir de los estudios analizados y de la experiencia con este producto se proponen cuatro unidades funcionales a emplear en los dos sistemas del producto periódico impreso mediante Coldset y periódico impreso mediante Inkjet: Para la comparación de los sistemas del producto 1 y 2 de periódicos impresos en papel con el sistema del producto 3 de periódico a través de un dispositivo digital se propone utilizar la unidad: •Un kg de papel impreso de un periódico de unas características determinadas, tirada, paginación y color Unidad funcional 1 •Un metro cuadrado (1 m2) de superficie de papel de un periódico de unas características determinadas, tirada, paginación y color Unidad funcional 2 •Una unidad de periódico (1 ud) de unas características determinadas en cuanto a tirada y paginación. Unidad funcional 3
111 El material impreso debe ser considerado como un conjunto. El tiempo necesario para producir una unidad funcional es de unas horas disponiendo de todas las materias primas. El tiempo de vida del periódico es de unos días. A partir de los resultados ensayando todas las unidades funcionales se propone la función más adecuada para cada situación. Después de elegir la unidad funcional se debe definir el flujo de referencia. Las comparaciones entre sistemas se deben realizar sobre la base de las mismas funciones cuantificadas por las mismas unidades funcionales en la forma de sus flujos de referencia. Es importante determinar el flujo de referencia en cada sistema del producto, para cumplir con la función prevista, es decir, la cantidad de productos necesarios para cumplir la función. FIujos de referencia Medida de las salidas de los procesos, en un sistema del producto determinado, requerida para cumplir la función expresada mediante la unidad funcional (UF). Los flujos de referencia que se utilizan en el proceso de producción son: Planchas filmadas (kg o m2) por unidad funcional Cantidad de consumibles de producción (papel, químicos, planchas, tintas, etc.) por unidad funcional Asignación de impactos totales de los bienes de equipo por unidad funcional Consumo de energía por unidad funcional Cantidad de periódicos (unidades o kg de papel) producidos por unidad funcional Cantidad de periódicos, consumibles y desechos en los escenarios de residuos por unidad funcional 6.3.4 Los límites del sistema Los límites del sistema definen los procesos unitarios a ser incluidos en el Análisis del Ciclo de Vida. Se incluirán varias etapas del ciclo de vida, procesos unitarios y flujos, como por ejemplo los siguientes: Adquisición de materias primas: consumibles líquidos, papel, tintas, planchas Entradas y salidas en la secuencia principal de fabricación desde otros procesos. Transporte o distribución de las entradas y salidas Producción y utilización de combustibles, electricidad y calor Disposición de los residuos del proceso de los productos: químicos, aceites, trapos, plásticos Recuperación de productos utilizados: contenedores tinta Producción, mantenimiento de los equipos de preimpresión, impresión y acabado. Operaciones adicionales tales como iluminación, aire comprimido, vacío. Las Figuras 6.8 y 6.9 muestran el Ciclo de Vida completo de un periódico desde la cuna a la tumba y los límites del sistema para los sistemas del producto 1 y 2.
112 Impresión Producción Planchas Producción Tintas Producción Papel Producción Pigmentos Producción Resinas Extracción y refinados de aceites Extracción y refinado aluminio Producción Emulsión Filmación Planchas Bosques Producción Pulpa Agricultura Producción Solventes y Detergentes Producción Goma Producción Biocidas Producción Químicos Extracción Minerales Producción Desarrolladores y Fijadores Producción Solución de Mojado Acabado Distribución Usuario Procesos/materiales sólo coldset Proceso/materiales comunes coldset/inkjet Procesos comunes auxiliares a la impresión Procesos comunes previos a la impresión Entorno del sistema Entorno del sistema Figura 6.8 Límites del sistema para los sistemas del producto 1 y 2 (detallado) Recursos naturales Fabricación materia prima Proceso Impresión Preimpresión Impresión Acabado Distribución transportes Usuario Almacén Papel, Tintas, Químicos Planchas, Químicos Papel, plástico Recogida residuos y tratamientos Entorno del sistema Figura 6.9 Límites del sistema para los sistemas del producto 1 y 2 (simplificado) Las etapas del ciclo de vida incluyen el transporte y el final de vida de los productos y consumibles. Abarca todo el ciclo de vida del producto de impresión periódico desde la cuna a la tumba. Partiendo del ciclo del papel como principal componente incluiría (Figura 6.10): la pulpa y fabricación de papel (incluyendo la recolección y fabricación de materias primas) el proceso de impresión incluyendo la preimpresión, impresión y acabado la distribución del producto impreso hasta los puntos de venta los transportes relacionados con las principales materias primas: papel, tintas, planchas, químicos y la recogida de residuos los procesos finales de reciclado, incineración y eliminación en vertederos la infraestructura incluyendo edificios, maquinaria y otros dispositivos no se incluye el trabajo editorial como consumo de energía relacionado con la producción de periódicos
113 Producción de fibras frescas Producción de papel Impresión Distribución Desechos de papel Producción de fibras recicladas Uso Reciclado Incineración Vertedero Incineración Planchas Tintas Líquidos Emisiones y residuos Otros recursos o materiales Vertedero Figura 6.10. Etapas del ciclo de vida de un producto impreso orientado en el papel El Análisis del Ciclo de Vida se centrará en los procesos contenidos en el entorno del sistema del producto considerándolos como datos primarios. Los procesos exteriores al entorno se consideran como datos secundarios. Etapas del ciclo de vida Los ciclos de vida de los sistemas del producto periódico impreso mediante coldset e inkjet se han dividido en las siguientes etapas del ciclo de vida: Las actividades del editor: Está fuera de los límites del estudio ya que estas actividades no tienen influencia en la elección del soporte o el sistema de impresión. Por lo tanto no se considera para evaluar el desempeño ambiental de los sistemas del producto del estudio. Equipos de producción y al final de su vida útil: La producción de los equipos de preimpresión, impresión y acabado. o El equipamiento de preimpresión consta de: Un dispositivo CTP (Computer to Plate) de filmación mediante láser de las planchas de fotopolímeros Una procesadora de planchas para obtener la imagen que compararemos con la tecnología con menos químicos (reduced chemestry) y la libre de químicos (chemical free) Una cadena de transporte de planchas que termina en un equipo de doblado y perforado de planchas. La vida útil de los equipos de preimpresión considerada es de 7 años.
114 o El equipo de impresión coldset, conocido como rotativa de prensa, consta de varios componentes. Las rotativas son de tamaños y configuraciones muy diferentes, que van desde las máquinas de simple ancho y simple desarrollo hasta las más habituales de doble ancho y doble desarrollo que es la utilizada en este estudio (Figuras 6.11 y 6.12). La rotativa coldset se puede agrupar de forma genérica en los elementos indicados en la Tabla 6.3. La vida útil estimada de la máquina de imprimir coldset es de 15 años. o El equipo para la impresión digital mediante inkjet es también una rotativa que contiene de forma simplificada alguna de las agrupaciones. En los primeros modelos, la unidad de imprimir y la plegadora no se encuentran en línea. En la Tabla 6.4 se muestran los elementos principales que lo componen. La vida útil estimada de la máquina de imprimir inkjet es de 5 años. o El equipo utilizado para el acabado en la impresión coldset es una línea de transporte automática compuesta por los elementos indicados en la Tabla 6.5. La vida útil estimada de la máquina de la línea de acabado es de 15 años. o La línea de acabado en la impresión inkjet se compone de una recogida manual o de un apilador y se considera junto a la máquina de imprimir. o En ambos sistemas se asume que el equipo se vende para su reutilización después de su vida. Tabla 6.3 Elementos de la máquina de imprimir Coldset Elemento Unidades Materiales Consumibles Alimentador de bobinas 3 Papel Cinta de pegue aceite Barras volteadoras 3 Unidad de Impresión 6 Tintas Agua de mojado Mantillas Cilindros aceite cilindro de planchas cilindro de mantillas cilindro de satélite instalación lavado de cauchos y satélite batería de tintaje de película equipo turbomojador por centrifugado Plegadora 1 Cintas Guía banda 1 Bombas de tinta 4 Repuestos Lavado de mantillas y satélite 1 Agua humectante 1 Agua de mojado Control de registro de corte 1 Tar. Electrónicas Control de registro de color 1 Tarj. Electrónicas Equipamiento auxiliar Enfriadora de agua Compresor Iluminación Armarios eléctricos Agua osmotizada Galería barandillas, escaleras y pasarelas Dispositivo de aspiración de polvo 1 Dispositivo manual doblado planchas 1
115 Tabla 6.4 Elementos de la máquina de imprimir Inkjet Elemento Unidades Materiales Consumibles Alimentador de bobinas unidad impresión 1 Papel Cinta de pegue Unidad de Impresión 1 Tintas Cabezal de tinta cara 4 Cabezal de tinta reverso 4 Rebobinador 1 Cintas Alimentador de bobinas unidad plegado 1 Plegadora 1 Apilador 1 Tabla 6.5 Elementos del equipo de acabado en Coldset Elemento Unidades Materiales Consumibles Alimentador de periódicos 1 Papel Cinta de pegue Cinta de Transporte 1 Tintas Linea de encarte Alimentadores automáticos 4 Alimentadores manuales 4 Apilador 1 Cintas Flejado y protección del paquete Papel kfraft Cinta Materias primas y consumibles. Se considera la producción de la materia prima necesaria para el producto final: papel, tintas, planchas de aluminio (sólo para el sistema del producto 1), químicos , disolventes, etc. También se considera el material fungible que por el uso necesita el equipamiento a lo largo de su vida como son: mantillas, aceites, motores, etc. El transporte de estos materiales desde su lugar de fabricación a la planta de impresión se incluyen en esta fase. También se incluye en esta fase la eliminación de los residuos generados en la planta de impresión como son el desperdicio de papel en el proceso y otros químicos, así como las planchas de aluminio y químicos de preimpresión (sólo para el sistema del producto 1). Transferencia y gestión de datos con la información a imprimir. El material a imprimir se envía a la planta de impresión a través de líneas de transmisión de datos, fundamentalmente internet. Se tiene en cuenta el uso de la computadora para el manejo del archivo. Proceso de producción. Incluye el consumo de energía y las emisiones directas que se producen durante el proceso de filmación, impresión y acabado. Distribución a los puntos de venta: Esto incluye el transporte desde la planta de impresión a la empresa de distribución y luego a los puntos de venta. Las operaciones en estos lugares están incluidos. Final de la vida de los periódicos devueltos y vendidos. Esta etapa, que no se considera, incluiría el transporte y la eliminación de los periódicos devueltos o aquellos que el usuario haya entregado a un sistema de gestión y que se utiliza ya sea para depósito en vertedero, incineración con recuperación de energía o reciclaje.
218 impresión se utiliza en las unidades de impresión de la Tabla 7.12 para la impresión offset y de la Tabla 7.15 para la impresión inkjet. Newspaper, offset printing, operation, kg per kg printed Newspaper, inkjet printing, operation, kg per kg printed El consumo de la unidad funcional de la planta de impresión se obtiene a partir de los kilogramos de papel que se consumen anualmente, la superficie que ocupa la planta y la vida útil estimada. Para la tecnología offset los datos de consumo son: 1/(3.400.000x30x24/4) = 1,63399E-09 p Para la tecnología inkjet, los datos de conumo son: 1/(660.000x30x24/2) = 4,209E-09 p Tabla 7.82 Procesos de intercambio para la infraestructura de la planta de impresión Printing plant, infrastructure Origen: 1. Madrid, 2. AGA Superficie: 24000 m2 Recursos Unidad Funcional Ocupación, construcción sitio 24000 m2a Occupation, construction site Ocupación, construcción zona industrial 600000 m2a Occupation, industrial area, built up Ocupación, vegetación zona industrial 60000 m2a Occupation, industrial area, vegetation Transformación 13200 m2 Transformation, from unknown Transformación, construcción zona industrial 12000 m2 Transformation, industrial area, built up Transformación, vegetación zona industrial 1200 m2 Transformation, industrial area, vegetation Materiales Unidad Funcional Edificio, hall, estructura de acero 9600 m2 Building, hall, steel construction/CH/I U Electrónica para las unidades de control 6250 kg Electronics for control units/RER U Acero inoxidable 438000 kg Chromium steel 18/8, at plant/RER U Aceros de baja aleación 156000 kg Steel, low-alloyed, at plant/RER U Polietileno, HDPE, granulado 25000 kg Polyethylene, HDPE, granulate, at plant Residuos Unidad Funcional Hormigón 6250 kg Disposal, to inert material landfill Polietileno 25000 kg Disposal, polyethylene, to municipal incin. Dentro de la infraestructura se puede considerar otros equipamientos y bienes de capital que se usan en diferentes partes del proceso como: equipos de procesamiento de datos, unidades enfiradoras para el aire acondicionado, iluminación, aire acondicionado, instalación contraincendios, elementos de transporte interno, etc. Equipos de procesamiento de datos En diversas etapas del ciclo de vida en el proceso de impresión se utilizan equipos para el procesamiento de datos utilizándose principalmente en las actividades indicadas en la Tabla 7.83. Tabla 7.83 Equipos de procesamiento de datos en la planta de impresión Etapa del Ciclo de Vida Equipo Función Preimpresión Red de datos Entre los dispositivos de procesamiento de datos Router Comunicación red datos e internet Ordenadores Recepción de información y visualización del software Servidores Almacenamiento de datos y ejecución de programas de imposición y tratamiento de imágenes RIP’s (Raster Imagen Processor) A partir del fichero con la imagen se genera una trama de bit’s para color que se utiliza en los equipos de filmación de planchas. Impresión Ordenadores Control del equipo de impresión Servidores Almacenamiento de datos y ejecución de programas de control del equipo de impresión Acabado Ordenadores Control del equipo de cierre Servidores Almacenamiento de datos y ejecución de programas de control del equipo de cierre
219 Los equipos de procesamiento de datos utilizan las siguientes unidades funcionales adaptadas a los escenarios de Mix eléctrico a considerar. Use, IP network/IC U Use, network access devices/IC U Use, computer, desktop with LCD monitor, active mode/IC U Use, computer, desktop with LCD monitor, standby mode/IC U Enfriadora El aire acondicionado necesario para el proceso de preimpresión y el agua fría de la rotativa utiliza una enfriadora con la siguiente unidad funcional de Ecoinvent Absorption chiller 100kW, CH/I U El uso de la unidad en preimpresión se relaciona con la vida útil y con el consumo de planchas en preimpresión mostrándos en la Tablas 7.6, 7.7 y 7.8. El uso en el proceso de impresión coldset de la Tabla 7.12 se relaciona con los kilogramos anuales de papel y la vida útil estimada en 15 años: 1/(3.400.000x15) = 1,96078E-08p Alumbrado El alumbrado se incluye en el proceso de preimpresión teniendo en cuenta la potencia instalada, las horas de funcionamiento y el número de planchas anuale. El consumo por plancha que se utilizará en la unidad funcional de filmación de planchas de las Tablas 7.6, 7.7 y 7.8 será 0,06354724 kWh/plancha. El alumbrado en impresión y acabado se considera dentro del consumo del proceso de intercambio para la unidad de operación de impresión coldset en la Tabla 7.12 y para la unidad de operación de impresión inkjet en la Tabla 7.15. Elementos de transporte interno Se considera el combustible necesario en los procesos de intercambio para la unidad de operación de impresión coldset en la Tabla 7.12 y para la unidad de operación de impresión inkjet en la Tabla 7.15. 7.4.2 Equipamiento de preimpresión En el proceso de preimpresión del apartado 7.2.1 se indicó el equipamiento a considerar en el proceso de intercambio para la unidad de plancha filmada de las Tablas 7.6, 7.7 y 7.8. Platesetters, for offset plate, infrastructure Processor, chemistry reduced, for offset plate, infrastructure Processor, chemical free, for offset plate, infrastructure Bending and punching device, for offset plate, infrastructure Equipos de filmación de planchas El proceso de preimpresión se inicia con la filmación de las planchas de fotopolímeros en los dispositivos conocidos como CTP (Computer to plate). El equipo de filmación de planchas considerado es el modelo de Agfa Polaris XCV-S de láser violeta que permite trabajar con diferentes formatos de planchas y almacenar en cada una de sus tres bandejas hasta 250 planchas panorámicas.
220 La productividad del equipo es de 98 planchas/hora a una resolución de 1270 dpi 30 habitual en prensa. El equipo tiene un peso de 1.980 kg (AGFA 2004, AGFA 2007b). Las principales partes que lo componen se indican a continuación y en la Figura 7.42. 1. Módulo de exploración láser 2. Caja de componentes electrónicos 3. Descargador 4. Sistema de calibración 5. Cargador de planchas 6. Mesa 7. Cinta transportadora 8. Extractor de hojas protectoras 9. Cassette 10. Contenedor de papel 11. Estabilizadores de aire comprimido 12. Conexión con procesadora de planchas en línea Figura 7.42 Equipo de filmación de planchas Polaris XCV-S La unidad funcional elegida para relacionar el uso del equipo de filmación de planchas con el consumo de las planchas de aluminio es 1 ud de equipo de filmación. Se ha creado la unidad de proceso para este equipo en la Tabla 7.81 que contienen los datos de materiales que figuran en el manual de servicio del equipo (Agfa 2007a). El sistema del producto donde se usará este material será: Sistema del producto 1: periódico impreso mediante coldset El consumo de electricidad por el funcionamiento del equipo, el aire comprimido así como el calor generado, se considera en la unidad funcional de filmación de planchas de las Tablas 7.6, 7.7 y 7.8. Para tener en cuenta la parte del equipo asociado al proceso de filmación y procesado de planchas que se tiene considerar en la unidad de filmación, hay que tener en cuenta la vida del equipo y el número de planchas que se estima filmar y procesar. A partir de la información de la planta de impresión de este estudio (AGA 2011, AGA 2012) y las horas medias de funcionamiento de cada equipo de filmación, que se obtienen a partir de la 30 dpi: dots per inch (puntos por pulgada)
221 cantidad de planchas filmadas anuales y de la velocidad de filmación (Tablas 7.84 y 7.85) se calcula el número de planchas a filmar y procesar. Los equipos de filmación de planchas y procesado de planchas tienen una vida entre 5-8 años ya que quedan obsoletos por los nuevos equipos con innovaciones tecnológicas y porque el fabricante y sus proveedores dejan de dar soporte de piezas de repuesto. Para calcular la repercusión de los bienes de equipo en el proceso de filmación de planchas se considerará la cantidad de metros cuadrados que se filman cada año. En el año 2010 se filmaron 97.750 m2 y en el año 2011 92.257 m2 Tabla 7.84 Planchas filmadas en 2010 y 2011 Teniendo en cuenta que son tres las líneas de filmación y procesado, tomando 2.500 horas de funcionamiento, el resto del tiempo estaría en espera (362*24-2500/3)=396 horas. Tabla 7.85 Consumos de suministros en dispositivos de filmación Horas Consumo eléctrico (Kwh) Disipación Calor (MJ) Aire Comprimido (m3) Horas espera 7855 6284 7854 23564 Horas funcionamiento 833 1667 3516 25000 TOTAL 8688 7950 11371 48564 Total/plancha 0,12816 0,183 0,783 En el estudio se consideró 7 años de vida útil y 15.600 m2 de planchas filmadas por filmadora Considerando los datos del año 2011 por ser más desfavorable en la repercusión de los bienes de equipo y teniendo en cuenta que la empresa dispone de 3 líneas de procesado y filmado, se consideran que se procesan 30.750 m2 de planchas por cada procesadora Tabla 7.86 Procesos de intercambio de infraestructura de la filmadora de planchas Platesetters, for offset plate, infrastructure Modelo: Polaris XCV Origen Bélgica Función: Filmadora de planchas Velocidad 80 planchas/hora Consumo eléctrico normal 2000 w máximo 2500 w espera 800 w desactivado 200 w Consumo aire normal 500 l/s espera 50 l/s Disipación calor normal 4220 kJ/h espera 1000 KJ/h Peso real total 1975 kg Material Unidad Funcional Aluminio 325 kg 325 kg Aluminium, production mix, at plant Acero 1653 kg 1653 kg Steel, low-alloyed, at plant Acero inoxidable 6 kg 6 kg Steel, electric, chromium steel 18/8, at plant Latón 4 kg 4 kg Brass, at plant Materiales sintéticos 10 kg 10 kg Polyvinylchloride, at regional storage Motores y bombas 78 kg 78 kg Steel, low-alloyed, at plant Ventiladores 4 kg 4 kg Fan, at plant Componentes electrónicos 65 kg 65 kg Printed wiring board, mixed mounted Año Metros cuadrados Planchas tamaño 0,836x0,593 Nº horas 2010 97.750 m2 197.178 2465 2011 92.258 m2 186.098 2326
222 Caucho 2 kg 2 kg Synthetic rubber, at plant/RER U Batería Litio 1 kg 1 kg Printed wiring board, mixed mounted Láser 4,5 kg 5 kg Printed wiring board, mixed mounted Instrumentos ópticos 10 kg 10 kg Printed wiring board, mixed mounted Madera embalaje 290 kg 580 m3 Sawn timber, softwood, planed, kiln dried Cartón 1 kg 1 kg Corrugated board, recycling fibre, double wall Plástico 2 kg 2 kg Polyethylene, LDPE, granulate Transporte carretera fábrica a usuario 159 km 361 tkm Transport, lorry >32t, EURO5 Transporte barco puerto origen a usuario 3234 km 7353 tkm Transoceanic freight ship Residuos Unidad Funcional Alumninio 325 Kg 325 kg Recycling aluminium Hierro, acero 1663 Kg 1663 kg Recycling steel and iron Componetes electrónicos 81 Kg 81 kg Disposal, electronics for control units Plásticos 12 Kg 12 kg Recycling mixed plastics Caucho 2 Kg 2 kg Recycling rubber and leather Cartón 1 Kg 1 kg Recycling cardboard Madera 290 kg 290 kg Recycling wood Teniendo en cuenta que la plancha de 0,836x0,593 m2 tiene una superficie de 0,495748 m2, en un año se procesarían 62.028 planchas de esa medida. Considerando un consumo anual de planchas por unidad de filmación de 62.000 planchas y una vida útil del equipamiento de 8 años, el consumo de la unidad funcional de la filmadora de planchas de la Tabla 7.86 a utilizar en las Tablas 7.6, 7.7 y 7.8 de planchas filmadas será: 1/62000/8=0,000002016p. Equipos de procesado de planchas La plancha filmada tiene que ser procesada en un equipo de revelado que permite eliminar la emulsión de las zonas de no impresión y endurecer las zonas de impresión. Se consideran dos equipos de filmación de planchas que se utiliza para las dos tecnologías en estudio: químicos reducidos y libre de químicos. La procesadora VXP-85 (AGFA 2007c) se utiliza para la fijación de la imagen en las planchas de químicos reducidos (reduced chemestry) y es compatibles con las planchas del modelo N91v de Agfa. Utiliza el líquido revelador PL10, el regenerador PL10-RI y la solución de acabado Unifin. La combinación de todas estas materias primas junto con la plancha y el equipo de filmación de revelado dará lugar a las unidades de proceso de filmación y revelado de planchas descritos en las Tablas 7.6 y 7.7 para dos tamaños de planchas del apartado 7.2.1 El equipo de procesado VXP-85 contiene las secciones principales que se indican a continuación relacionadas con la Figura 7.43 1. Precalentamiento. Se endurece la emulsión de la plancha filmada mediante calentadores de aire caliente. 2. Prelavado. Se lava y cepilla para quitar el recubrimiento de la placa. 3. Revelador. Se efectúa el revelado de la placa y la extracción de la emulsión no expuesta con rodillos de escobilla. 4. Lavado y extracción de los productos químicos del revelador de la placa revelada. 5. Engomado/acabado mediante la aplicación de una fina capa de goma sobre la placa revelada y lavada para protegerla de la oxidación, suciedad, huellas digitales, etc. 6. Secado de la plancha para permitir la manipulación inmediata de la misma
223 Figura 7.43 Equipo de procesados de planchas de químicos reducidos VXP-85 La procesadora VXCF85 (AGFA 2010i) se utiliza para la tecnología más reciente de filmación de planchas, las planchas sin químicos (free chemestry) compatibles con el modelo N92VCF de Agfa. La procesadora VXCF85 (Figura 7.44) utiliza únicamente la solución de acabado Unifin, por lo que el impacto ambiental del procesado de planchas se reduce notablemente. La combinación de la solución de acabado Unifin junto con la plancha y el equipo de filmación de revelado correspondiente, dará lugar a una unidad de proceso de filmación y revelado de planchas sin químicos descrito en la Tabla 7.8 del apartado 7.2.1. Figura 7.44 Equipo de procesados de planchas sin químicos VXCF-85 La unidad funcional elegida para relacionar el uso del equipo de procesado de planchas con el consumo de las planchas de aluminio es 1 unidad de equipo de procesado. Se han creado dos unidades de proceso para estos dos equipos que figuran las Tablas 7.86 y 7.87 El sistema del producto donde se usará este material será: Sistema del producto 1: periódico impreso mediante coldset La repercusión de los bienes de equipo de procesado de planchas se considerará igual que los equipos de filmación a los que están unidos en línea, según lo descrito en el apartado 7.4.2.1 al estar conectados en línea. Considerando un consumo anual de planchas por unidad de filmación de 62.000 planchas y una vida útil del equipamiento de 8 años, el consumo de la unidad funcional de la procesadora de
224 planchas de la Tablas 7.88 y 7.89 a utilizar en las Tablas 7.6, 7.7 y 7.8 de planchas filmadas será: 1/62000/8=0,000002016p. Tabla 7.87 Consumos de suministros en dispositivos de procesado de planchas Horas Consumo eléctrico (Kwh) Disipación Calor (MJ) Horas de Espera 7855 3927 14178 Horas de Funcionamiento 833 7500 26992 TOTAL 8688 11427 41169 Total/plancha 0,18421 0,664 Los datos de consumo de electricidad, aire comprimido y calor de la Tabla 7.87 se tendrán en cuenta para el procesado de planchas en la unidad funcional de filmación de planchas de las Tablas 7.6, 7.7 para las planchas de químicos reducidos y en la Tabla 7.8 para las planchas sin químicos. Tabla 7.88 Procesos de intercambio de infraestructura para la procesadora de planchas de químicos reducidos Processor, reduced chemistry, for offset plate, infrastructure Modelo: VXP85 Origen Bélgica Función: Procesadora de planchas Velocidad 80 planchas/hora Consumo eléctrico normal 9000 w máximo 10400 w espera 500 w Consumo aire normal 0 l/m Disipación calor normal 32390 kJ/h espera 1805 KJh Peso real total 465 kg Material Unidad Funcional Aluminio 88 kg 88 kg Aluminium, production mix, at plant Acero 179 kg 179 kg Steel, low-alloyed, at plant Acero inoxidable 30 kg 30 kg Steel, electric, chromium steel 18/8, at plant Latón 1 kg 1 kg Brass, at plant Materiales sintéticos 90 kg 90 kg Polyvinylchloride, at regional storage Motores y bombas 42 kg 42 kg Steel, low-alloyed, at plant Cobre 7 kg 7 kg Copper, at regional storage Caucho 53 kg 53 kg Synthetic rubber, at plant Transformadores 11 kg 11 kg Transformer, low voltage use, at plant Ventiladores 7 kg 7 kg Fan, at plant Componentes electrónicos 4 kg 4 kg Printed wiring board, mixed mounted Madera embalaje 290 kg 580 m3 Sawn timber, softwood, planed, kiln dried Cartón 0,5 kg 0,5 kg Corrugated board, recycling fibre Plástico 15,5 kg 15,5 kg Polyethylene, LDPE, granulate Transporte carretera fábrica a usuario 159 km 122 tkm Transport, lorry >32t, EURO5 Transporte barco puerto origen a usuario 3234 km 2474 tkm Transoceanic freight ship Residuos Unidad Funcional Aluminio 88 kg 88 kg Recycling aluminium Hierro, acero 199 kg 199 kg Recycling steel and iron Componetes electrónicos 15 kg 15 kg Disposal, electronics for control units Plásticos 92 kg 92 kg Recycling mixed plastics Cartón 0,5 kg 0,5 kg Recycling cardboard Madera 290 kg 290 kg Recycling wood
225 Tabla 7.89 Procesos de intercambio de infraestructura para la procesadora de planchas sin químicos Processor, chemical free, for offset plate, infrastructure Modelo: VCF85 Origen Bélgica Función: Procesadora de planchas libre de químicos Velocidad 80 planchas/hora Consumo eléctrico normal 9000 w máximo 10000 w espera 500 w Consumo aire normal 0 l/m Disipación calor normal 29151 kJ/h espera 1805 KJh Peso real total 230 kg Material Unidad Funcional Aluminio 40 kg 40 kg Aluminium, production mix, at plant Acero 146 kg 146 kg Steel, low-alloyed, at plant Acero inoxidable 16 kg 16 kg Steel, electric, chromium steel 18/8, at plant Latón 0 kg 0 kg Brass, at plant Materiales sintéticos 20 kg 20 kg Polyvinylchloride, at regional storage Motores y bombas 12 kg 12 kg Steel, low-alloyed, at plant Cobre 7 kg 7 kg Copper, at regional storage Caucho 23 kg 23 kg Synthetic rubber, at plant Transformadores 3 kg 3 kg Transformer, low voltage use, at plant Ventiladores 2 kg 2 kg Fan, at plant Componentes electrónicos 4 kg 4 kg Printed wiring board, mixed mounted Madera embalaje 100 kg 200 m3 Sawn timber, softwood, planed, kiln dried Cartón 0,5 kg 0,5 kg Corrugated board, recycling fibre Plástico 21 kg 21,0 kg Polyethylene, LDPE, granulate Transporte carretera fábrica a usuario 159 km 108 tkm Transport, lorry >32t, EURO5 Transporte barco puerto origen a usuario 3234 km 2199 tkm Transoceanic freight ship Residuos Unidad Funcional Aluminio 40 kg 40 kg Recycling aluminium Hierro, acero 181 kg 181 kg Recycling steel and iron Componetes electrónicos 7 kg 7 kg Disposal, electronics for control units Plásticos 41 kg 41 kg Recycling mixed plastics Cartón 0,5 kg 0,5 kg Recycling cardboard Madera 100 kg 100 kg Recycling wood Equipo de doblado y perforado de planchas Una vez que disponemos de la plancha filmada y procesada, es necesario doblada en dos de sus bordes y abrir varias perforaciones que permitan su ajuste perfecto en el cilindro de planchas en la máquina de imprimir. Para efectuar esta operación se utiliza una máquina dobladora y perforadora de planchas que se conecta en línea mediante una cinta de rodillos con las salidas de las procesadoras y que termina en un dispositivo clasificador de planchas dobladas y perforadas. El equipo de perforado y doblado elegido es el modelo Nela VCP (Figura 7.45) que permite múltiples tamaños de planchas y diversas configuraciones de perforaciones y dobleces con registro totalmente automático y posicionamiento con control de vídeo (Nela 2010).
226 Figura 7.45 Equipo de doblado y perforado de planchas Nela VCPm La unidad funcional elegida para relacionar el uso del equipo de doblado y perforado de planchas con el consumo de las planchas de aluminio es 1 unidad de equipo de doblado y perforado. Se ha creado una unidad de proceso para este equipo en la Tabla 7.91 y que contienen los datos de materiales que figuran en las fichas del fabricante incluyendo los transportes de rodillos y clasificador de planchas a la salida. El sistema del producto donde se usará este material será: Sistema del producto 1: periódico impreso mediante coldset La utilización de este dispositivo se relaciona con las planchas filmadas teniendo en cuenta que se alimenta de tres procesadoras. Considerando un consumo anual de planchas por unidad de filmación de 62.000 planchas y una vida útil del equipamiento de 8 años, el consumo de la unidad funcional para el perforado y el doblado de planchas de la Tabla 7.91 a utilizar en las Tablas 7.6, 7.7 y 7.8 de planchas filmadas: 1/62000/8/3=0,000000672p. Tabla 7.90 Consumos de suministros en dispositivos de perforado y doblado Horas Consumo eléctrico (Kwh) Disipación Calor (MJ) Aire Comprimido (m3) Horas de Espera 6188 619 619 9282 Horas de Funcionamiento 2500 3750 1250 37500 TOTAL 8688 4369 1869 46782 Total/plancha 0,02348 0,010 0,251 Los datos de consumo de electricidad, aire comprimido y calor de la Tabla 7.90 se tendrán en cuenta en la unidad funcional de filmación de planchas de las Tablas 7.6, 7.7 y 7.8.
227 Tabla 7.91 Procesos de intercambio para la infraestructura para el perforado y doblado de planchas Bending and punching device, for offset plate, infrastructure Modelo: Nela VCPEVOLUTION 900 Origen Alemania Función: Perforadora y dobladora de planchas Velocidad 250 planchas/hora Consumo eléctrico normal 1500 w espera 100 w Consumo aire normal 250 l/m espera 25 l/m Disipación calor normal 500 kJ/h espera 100 KJh Peso real total 1150 kg Material Unidad Funcional Aluminio 345 kg 345 kg Aluminium, production mix, at plant Acero 805 kg 805 kg Steel, low-alloyed, at plant Acero inoxidable 40 kg 40 kg Steel, electric, chromium steel 18/8, at plant Latón 1 kg 1 kg Brass, at plant Materiales sintéticos 30 kg 30 kg Polyvinylchloride, at regional storage Motores y bombas 40 kg 40 kg Steel, low-alloyed, at plant Cobre 10 kg 10 kg Copper, at regional storage Transformadores 11 kg 11 kg Transformer, low voltage use, at plant Ventiladores 5 kg 5 kg Fan, at plant Componentes electrónicos 4 kg 4 kg Printed wiring board, mixed mounted, , at plant Pantalla de control modo reposo 2500 h 2500 h Use, computer, desktop with LCD monitor, active mode Pantalla de control modo activo 6188 h 6188 h Use, computer, desktop with CRT monitor, standby mode Madera embalaje 230 kg 460 m3 Sawn timber, softwood, planed, kiln dried Cartón 6 kg 6,0 kg Corrugated board, recycling fibre Plástico 8 kg 8,0 kg Polyethylene, LDPE, granulate Transporte carretera fábrica a usuario 1159 km 1333 tkm Transport, lorry >32t, EURO5 Transporte barco puerto origen a usuario 2248 km 2586 tkm Transoceanic freight ship/OCE/I U Residuos Unidad Funcional Alumninio 345 kg 345 kg Recycling aluminium/RER U Hierro, acero 896 kg 896 kg Recycling steel and iron/RER U Componetes electrónicos 15 kg 15 kg Disposal, electronics for control units/RER U Plásticos 38 kg 38 kg Recycling mixed plastics/RER U Cartón 6 kg 6,0 kg Recycling cardboard/RER U Madera 230 kg 230 kg Recycling wood/RER U 7.4.3 Rotativa Impresión Coldset La máquina de imprimir admite múltiple configuraciones en función de la paginación, ejemplares y espacio disponible en la planta de impresión. Por lo general, la máquina dispone de varias unidades de impresión que reciben el papel de las unidades desbobinadoras desde donde se desenrolla hacia las unidades de impresión. Las bandas de papel una vez impresa se acumulan y doblan formando el periódico final. En función del ancho de la banda de papel admisible las máquinas de impresión se clasifican en: Máquinas de simple ancho. Permiten adaptarse fácilmente a diferentes anchos del producto final, periódicos de diferentes tamaños. Sin embargo requiere el doble de portabobinas y unidades de impresión para la misma capacidad respecto a las máquinas de doble ancho. De la misma forma se utilizan el doble de bobinas, aunque estas son de la mitad de tamaño. Máquinas de doble ancho. Sólo permiten los anchos de bobina elegidos en la configuración de la máquina durante su pedido. Utiliza la mitad de portabobinas que la configuración de simple ancho lo que permite optimizar el funcionamiento. En función del tipo de corte de la banda impresa:
234
235 8. Evaluacio n del Impacto de l Ciclo de Vida de un peri o dico impreso La evaluación del impacto del ciclo de vida relaciona los flujos elementales del inventario del ciclo de vida con los impactos medioambientales que causan. En este capítulo se describirán las principales categorías de impacto así como las diferentes metodologías desarrolladas para su evaluación. Se seleccionarán las categorías más adecuadas para la evaluación del impacto del sistema de producto de un periódico impreso mediante coldset y un periódico impreso mediante inkjet para los diferentes escenarios elegidos. A través de los indicadores de categoría seleccionados se condensan y explican los resultados del impacto. La evaluación del impacto ofrece una imagen de las emisiones agregadas y del uso de los recursos que reflejan sus potenciales impactos ambientales. 8.1 Etapas en la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida Es la fase siguiente al Análisis del Inventario del Ciclo de Vida y donde se evalúan los datos de entrada y salidas de los diferentes sistemas de producto del análisis del inventario (Figura 8.1). Como las fases anteriores es un proceso iterativo donde se tienen en cuenta aquellas categorías de impacto que influyen en mayor medida en la evaluación que se efectúa. En la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida el inventario de las emisiones y recursos consumidos en el análisis, se evalúan en términos de impactos usando indicadores para la salud humana, el entorno natural y los recursos naturales. Definición del Objetivo y el Alcance Análisis del Inventario Evaluación de Impacto Interpretación Análisis del Ciclo de Vida Figura 8.1 Etapas de un Análisis de Ciclo de Vida (ISO 2006b) La fase de evaluación del impacto puede utilizar diferentes metodologías que abarcan diversas categorías de impacto. La existencia de varias metodologías ha creado una confusión innecesaria
236 debido en parte a la variedad de resultados dependiendo de la metodología que se elija al tener distintos enfoques y aproximaciones. A pesar que la norma ISO 14040 (ISO 2006b) ha traído cierto grado de normalización, todavía se permite muchos métodos compatibles con la norma para la Evaluación del Impacto de Ciclo de Vida. Las directrices de la ISO 14040 sobre el Análisis del Ciclo de Vida sólo proporciona un marco general en lugar de una descripción técnica detallada estándar. Los grupos de trabajo de SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry seguidos posteriormente por la iniciativa del ciclo de Vida bajo las siglas UNEP-SETAC 31 , comenzaron a trabajar de forma voluntaria en un consenso científico y desarrollo de recomendaciones de las mejores prácticas (de Haes 2002, UNEP 2011). Todo esto ha sido complementado por actividades de otras organizaciones entre las que se incluye la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos 32 EPA y la Comisión Europea 33 . Aunque no existe uniformidad de los métodos de evaluación, a nivel mundial se han llegado a las siguientes conclusiones (ILCD 2010b, ILCD 2010c): Consenso en combinar los modelos de efectos intermedios (Midpoint) y efectos finales, sobre áreas de protección (Endpoint) de manera coherente para aprovechar las ventajas de ambos conceptos. Como ejemplo los indicadores de efecto intermedio para el cambio climático en términos de CO2 equivalentes y de efecto final en términos de impacto sobre los ecosistemas. Las áreas de protección y los daños asociados a indicadores como Salud Humana, Entorno Natural y Recursos Naturales. Conjunto genérico de criterios de calidad para elaboración de los diferentes métodos y su aplicación sobre los métodos de evaluación de impacto más utilizados. Un consenso mundial entre los desarrolladores de los modelos que generalmente se utiliza en los análisis de ciclo de vida como los efectos toxicológicos. En estos momentos la International Reference Life Cycle Data System (ILCD 2010a) proporciona un documento de orientación con el objetivo de apoyar a través de un marco robusto y consistente las diferentes metodologías para la Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida que no desarrolla la norma ISO 14044 (ISO 2006a). La guía ILCD proporciona el marco general para el análisis y las recomendaciones generales para las Áreas de Protección y las categorías más generales de impacto La Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida de acuerdo con la norma ISO 14044 se efectúa a través de dos pasos obligatorios y dos opcionales: 1. Selección y clasificación de las categorías de impacto, donde las categorías de impacto ambiental relevantes para el estudio se definen por su vía y el indicador de impacto. A los flujos elementales del inventario se les asignan las categorías de impacto de acuerdo a la capacidad de contribución de las sustancias en los diferentes problemas ambientales. 31 http://www.lifecycleinitiative.org/es/ 32 http://www.epa.gov/espanol/ 33 http://eplca.jrc.ec.europa.eu/
237 2. Caracterización, donde el impacto de cada una de las emisiones se modela cuantitativamente de acuerdo al mecanismo ambiental. El impacto se expresa mediante una puntuación en una unidad común a todas las contribuciones dentro de la categoría de impacto por la aplicación de los factores de caracterización. Un factor de caracterización es un valor específico para cada sustancia calculado para cada modelo de caracterización que expresa el impacto de cada flujo elemental en términos de una unidad común del indicador de categoría. 3. Normalización, donde los diferentes valores de impacto caracterizados se relacionan con una referencia común con el fin de facilitar las comparaciones entre las categorías de impacto, por ejemplo, los impactos causados por una persona durante un año. 4. Ponderación, donde se efectúa una clasificación o ponderación de las distintas categorías ambientales de impacto reflejando la importancia relativa de los impactos considerados en el estudio. Las etapas de normalización y ponderación no son obligatorias y forman parte de las metodologías. 8.1.1 Grupos de análisis de las Etapas del Ciclo de Vida El resultado del impacto se puede desglosar en cada una de las diferentes etapas del ciclo de vida. El nivel de agrupamiento más genérico se relaciona según lo indicado en la norma ISO 14040:2006 (ISO 2006b) con el siguiente desglose Adquisición de materia prima Producción Uso Tratamiento de residuos y reutilización Suministro de energía Transporte En la Tabla 8.1 se muestra el nivel de agrupamiento y las unidades funcionales más genéricas asociadas a cada nivel de agrupamiento para el Sistema del Producto 1: periódico impreso mediante coldset. Tabla 8.1 Nivel de agrupación general y unidades funcionales para Sistema del Producto 1: periódico impreso mediante coldset Adquisición materia prima Cleaning solution, for Coldest printing, liquid Fountain solution, for coldset printing, liquid Remineralizer, conditioner for process water, liquid Corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/RER U Sealing tape, aluminum/PE, 50 mm wide, at plant/RER U Synthetic rubber, at plant/RER U Kraft paper, unbleached, at plant/RER U Textile, woven cotton, at plant/GLO U Plate imaging, 0,776*0,593, chemistry free, offset printing, operation Plate imaging, 0,776*0,593, chemistry reduced, offset printing, operation Plate imaging, 0,836*0,593, chemistry reduced, offset printing, operation Developer, for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Finisher for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Producción Newspaper, coldset printing, operation, kg per unit Uso Newspaper, distribution, kg per unit
238 Tratamiento de residuos, reciclado, utilización Disposal, emulsion paint remains, 0% water, hazardous waste incineration Disposal, hazardous waste, 25% water, to hazardous waste incineration Disposal, municipal solid waste, 22.9% water, to municipal incineration Disposal, PE sealing sheet, 4% water, to municipal incineration/CH U Disposal, polyethylene terephtalate, 0.2% water, to municipal incineration Disposal, separator sludge, 90% water, to hazardous waste incineration Disposal, solvents mixture, 16.5% water, to hazardous waste incineration Disposal, used mineral oil, 10% water, to hazardous waste incineration Recycling aluminium/RER U Recycling cardboard/RER U Recycling mixed plastics/RER U Recycling non-ferro/RER U Recycling paper/RER U Recycling rubber and leather/RER U Recycling steel and iron/RER U Recycling wood/RER U Transport, lorry 7,5t-16t, waste EUROS/RER U Transport, transoceanic freight ship, waste /OCE Suministro de energía Electricity, high voltage, production ES 2011, at grid Transporte Transport, lorry 16-32t, EURO5/RER U Transport, transoceanic freight ship /OCE U En la Tabla 8.2 se muestra el nivel de agrupamiento y las unidades funcionales más genéricas asociadas para el Sistema del Producto 2: periódico impreso mediante inkjet. Tabla 8.2 Nivel de agrupación general y unidades funcionales para Sistema del Producto 2: periódico impreso mediante inkjet Adquisición materia prima Ink, for digital printing. at printing plant Paper, newsprint, DIP containing, at Holmen Madrid/ES U Paper, newsprint, DIP containing, at Hylte plant/SE U Paper, newsprint, DIP containing, at Langerbrugge plant/BE U Paper, newsprint, 0% DIP, at Quebec plant/CA Bonding agent, inkjet, at plant Printhead, inkjet, at plant Web wipe cassette, inkjet, at plant Producción Newspaper, inkjet printing, operation, kg per unit Uso Newspaper, distribution, kg per unit Tratamiento de residuos, reciclado, utilización Disposal, municipal solid waste, 22.9% water, to municipal incineration Disposal, polyethylene terephtalate, 0.2% water, to municipal incineration Disposal, separator sludge, 90% water, to hazardous waste incineration Disposal, used mineral oil, 10% water, to hazardous waste incineration Recycling cardboard/RER U Recycling mixed plastics/RER U Recycling paper/RER U Recycling rubber and leather/RER U Recycling steel and iron/RER U Recycling wood/RER U Transport, lorry 3,5-7,5t, waste EURO5/RER U Transport, lorry 7,5t-16t, waste EUROS/RER U Transport, transoceanic freight ship, waste /OCE Suministro de energía Electricity, low voltage, production, at grid 2011 Transporte Transport, lorry 3,5t-7,5t, EURO5/RER U Transport, lorry 7,5t-16t, EUROS/RER U Transport, lorry 16-32t, EURO5/RER U Transport, transoceanic freight ship /OCE U
239 La agrupación también se puede efectuar de forma específica para el proceso de impresión según se indicó en la fase de Objetivo y Alcance permitiendo conocer el impacto desglosado en función del uso de los bienes de capital, las diferentes materias primas, etc. según la siguiente clasificación: Adquisición de materia prima Planchas (sólo para sistema de producto 1) Tintas Papel Producción Uso Tratamiento de residuos y reutilización Suministro de energía Transporte En la Tabla 8.3 se muestra este nivel de agrupamiento específico para el Sistema del Producto 1: periódico impreso mediante coldset. Tabla 8.3 Nivel de agrupación específico para Sistema del Producto 1: periódico impreso mediante coldset Adquisición materia prima Cleaning solution, for Coldest printing, liquid Fountain solution, for coldset printing, liquid Remineralizer, conditioner for process water, liquid Corrugated board, mixed fibre, single wall, at plant/RER U Sealing tape, aluminum/PE, 50 mm wide, at plant/RER U Synthetic rubber, at plant/RER U Kraft paper, unbleached, at plant/RER U Textile, woven cotton, at plant/GLO U Planchas Plate imaging, 0,776*0,593, chemistry free, offset printing, operation Plate imaging, 0,776*0,593, chemistry reduced, offset printing, operation Plate imaging, 0,836*0,593, chemistry reduced, offset printing, operation Developer, for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Finisher for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Replenisher, for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Wash gum for photopolymer printing plates, offset printing, liquid Tintas Ink, for coldset printing, at printing plant Papel Paper, newsprint, DIP containing, at Holmen Madrid/ES U Paper, newsprint, DIP containing, at Hylte plant/SE U Paper, newsprint, DIP containing, at Langerbrugge plant/BE U Paper, newsprint, 0% DIP, at Quebec plant/CA U Bienes de Capital Webpress, coldset printing, infrastructure Printing plant, infrastructure Platesetters, offset printing, equipment Processor, chemistry reduced, offset printing, equipment Bending and punching device, offset printing, equipment Absorption chiller 100kW Paper mill, integrated/RER/I U Producción Newspaper, offset printing, operation, kg per unit Uso Newspaper, distribution, kg per unit Tratamiento de residuos, reciclado, utilización Disposal, emulsion paint remains, 0% water, hazardous waste incineration Disposal, hazardous waste, 25% water, to hazardous waste incineration Disposal, municipal solid waste, 22.9% water, to municipal incineration Disposal, PE sealing sheet, 4% water, to municipal incineration/CH U Disposal, polyethylene terephtalate, 0.2% water, to municipal incineration Disposal, separator sludge, 90% water, to hazardous waste incineration
240 Disposal, solvents mixture, 16.5% water, to hazardous waste incineration Disposal, used mineral oil, 10% water, to hazardous waste incineration Recycling aluminium/RER U Recycling cardboard/RER U Recycling mixed plastics/RER U Recycling non-ferro/RER U Recycling paper/RER U Recycling rubber and leather/RER U Recycling steel and iron/RER U Recycling wood/RER U Transport, lorry 7,5t-16t, waste EUROS/RER U Transport, transoceanic freight ship, waste /OCE Treatment, sewage, to wastewater treatment, class 3/CH U Suministro de energía Electricity, high voltage, production ES 2011, at grid Transporte Transport, lorry 16-32t, EURO5/RER U Transport, transoceanic freight ship /OCE U En la Tabla 8.4 se muestra el nivel de agrupamiento específico para el proceso de impresión en el Sistema de Producto 2: periódico impreso mediante inkjet. Tabla 8.4 Nivel de agrupación específico para Sistema del Producto 2: periódico impreso mediante inkjet Adquisición materia prima Bonding agent, inkjet, at plant Printhead, inkjet, at plant Web wipe cassette, inkjet, at plant Tinta Ink, for digital printing. at printing plant Papel Paper, newsprint, DIP containing, at Holmen Madrid/ES U Paper, newsprint, DIP containing, at Hylte plant/SE U Paper, newsprint, DIP containing, at Langerbrugge plant/BE U Paper, newsprint, 0% DIP, at Quebec plant/CA U Bienes de Capital Webpress, coldset printing, infrastructure Printing plant, infrastructure Absorption chiller 100kW Paper mill, integrated/RER/I U Producción Newspaper, inkjet printing, operation, kg per unit Uso Newspaper, distribution, kg per unit Tratamiento de residuos, reciclado, utilización Disposal, municipal solid waste, 22.9% water, to municipal incineration Disposal, polyethylene terephtalate, 0.2% water, to municipal incineration Disposal, separator sludge, 90% water, to hazardous waste incineration Disposal, used mineral oil, 10% water, to hazardous waste incineration Recycling cardboard/RER U Recycling mixed plastics/RER U Recycling paper/RER U Recycling rubber and leather/RER U Recycling steel and iron/RER U Recycling wood/RER U Transport, lorry 3,5t-7,5t, waste EURO5/RER U Transport, lorry 7,5t-16t, waste EUROS/RER U Transport, transoceanic freight ship, waste /OCE Suministro de energía Electricity, low voltage, production, at grid 2011 Transporte Transport, lorry 3,5t-7,5t, EURO5/RER U Transport, lorry 7,5t-16t, EUROS/RER U Transport, lorry 16-32t, EURO5/RER U Transport, transoceanic freight ship /OCE U
241 En el apartado 8.4.2 se utilizará un nivel de agrupamiento específico para las planchas de fotopolímeros utilizadas en la impresión offset. En la Tabla 8.5 se muestra el nivel de agrupamiento específico utilizado. Tabla 8.5 Nivel de agrupación específico para la filmación de planchas de fotopolímeros Adquisición materia prima Developer, for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Finisher for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Replenisher, for photopolymer printing plate, offset printing, liquid Wash gum for photopolymer printing plates, offset printing, liquid Planchas Photopolymer printing plate, chemistry free, offset printing, kg per m2 Photopolymer printing plate, chemistry reduced, offset printing, kg per m2 Bienes de Capital Platesetters, offset printing, equipment Processor, chemistry reduced, offset printing, equipment Bending and punching device, offset printing, equipment Absorption chiller 100kW Producción Photopolymer printing plate, 776x593, chemistry free, kg per unit Photopolymer printing plate, 776x593, chemistry reduced, kg per unit Uso Plate imaging, 0,776*0,593, chemistry free, offset printing, operation Plate imaging, 0,776*0,593, chemistry reduced, offset printing, operation Plate imaging, 0,836*0,593, chemistry reduced, offset printing, operation Tratamiento de residuos, reciclado, utilización Disposal, emulsion paint remains, 0% water, hazardous waste incineration Disposal, hazardous waste, 25% water, to hazardous waste incineration Disposal, municipal solid waste, 22.9% water, to municipal incineration Disposal, PE sealing sheet, 4% water, to municipal incineration/CH U Disposal, polyethylene terephtalate, 0.2% water, to municipal incineration Disposal, separator sludge, 90% water, to hazardous waste incineration Disposal, solvents mixture, 16.5% water, to hazardous waste incineration Disposal, used mineral oil, 10% water, to hazardous waste incineration Recycling aluminium/RER U Recycling cardboard/RER U Recycling mixed plastics/RER U Recycling non-ferro/RER U Recycling paper/RER U Recycling steel and iron/RER U Recycling wood/RER U Transport, lorry 7,5t-16t, waste EUROS/RER U Transport, transoceanic freight ship, waste /OCE Treatment, sewage, to wastewater treatment, class 3/CH U Suministro de energía Electricity, high voltage, production ES 2011, at grid Transporte Transport, lorry 16-32t, EURO5/RER U Transport, transoceanic freight ship /OCE U 8.2 Categorías de impacto existentes para las diferentes metodologías La categoría de impacto es una clasificación que representa asuntos ambientales de interés a la cual se pueden asignar los resultados del Análisis del Inventario del Ciclo de Vida (ISO 2006a). El indicador de categoría de impacto es la representación cuantificable de una categoría de impacto. Para cada categoría se convertirá los flujos elementales del inventario en una unidad común conocida como indicador de categoría usando los factores de caracterización. Se sumarán los resultados de cada indicador de categoría a lo largo del ciclo de vida del sistema para alcanzar
242 una unidad de medida del impacto. Las categorías de impacto elegidas deben estar acorde con el objetivo y alcance de nuestro estudio. Las categorías de impacto basada en los modelos de efecto intermedio (Midpoint) son más comunes que los modelos de caracterización de efectos finales (Endpoint) que requieren una observación más detallada del análisis de riesgo y relaciones de datos de las diferentes sustancias y emisiones. En la Figura 8.2 se muestra el marco de las categorías de impacto más común para el modelado de la caracterización de efectos intermedios (Midpoint) y de efectos finales (Endpoint) sobre áreas de protección (ILCD 2010c). Los resultados de punto medio son completos mientras que los resultados de punto final son concisos. El enfoque de punto final que proporciona información adicional de daño y debe ser utilizado como un complementario al modelo del punto medio (Dong 2014) Los cálculos de los indicadores de categoría de impacto se obtienen multiplicando las cantidades de los flujos elementales del Análisis del Inventario del Ciclo de Vida por el factor de caracterización relevante y sumando los resultados para alcanzar un gran total para cada categoría de impacto. Figura 8.2 Categorías de impacto para la caracterización de efectos intermedios y finales en áreas de protección (ILCD 2010c) Los flujos elementales del inventario se agrupan entorno a las Categorías de Impacto como “Calentamiento Global – Global Warming”. Para la categoría Calentamiento Global se utiliza una unidad común que se llama indicador de categoría, equivalente de dióxido de carbono CO2eq. Resultado Inventario Midpoint Endpoint - Area de Protección Calentamiento Global Disminución capa de ozono Inorgánicos respirados Salud Humana Toxicidad humana Radiación ionizante Ruido Accidentes Ecotoxicidad Entorno Natural Formación de ozono fotoquímico Acidificación Eutrofización terrestre Eutrofización acuática Uso del suelo Recursos Naturales Consumo de recursos Desecación, salinización Flujos Elementales
243 Para obtener la suma de todas las emisiones es necesario convertirla en las unidades del indicador de categoría. En la Tabla 8.6 se identifica las principales categorías de impacto del modelo de efecto intermedio (Midpoint) basado en el estudio de identificación de las mejores prácticas existentes para el modelado de la caracterización en la evaluación del impacto del ciclo de vida (Hauschild 2013). En los modelos de efecto final (Endpoint) el factor de caracterización está en la mayoría de los casos referidos a Años de Vida Ajustados por Discapacidad - AVAD (Disability Adjusted Life Years – DALY), Fracción del Potencial Desaparecido (Potential Disappeared Fraction – PDF), y a los excedentes de costos. En el análisis del ciclo de vida de un periódico impreso tenemos que cuantificar para cada sistema de producto y los diferentes escenarios, los principales impactos ambientales que intervienen. Tabla 8.6 Principales categorías de impacto y modelos de caracterización (Hauschild 2013) Categoría de Impacto Modelo de Caracterización predominante Factor de Caracterización Unidad de equivalencia Calentamiento Global Intergovemmental Panel on Climate Change IPCC Potencial de Calentamiento Global (GWP) kg CO2 eq. Agotamiento del ozono World Meteorological Organization Potencial del Agotamiento del Ozono (ODP) kg CFC-11 eq. Inorgánicos respirados (Humbert 2009) Fracción de admisión para partículas finas kg PM2.5 eq. Toxicidad humana USEtox model (Rosenbaum 2008) Unidad tóxico comparativa para seres humanos CTUh Radiación ionizante Human health (Frischknecht 2000) Ecological Risk (Garnier-Laplace 2008) Exposición humana relativa a U235 Unidad tóxico comparativa para ecosistemas Bq C-14 eq. CTUe Ecotoxicidad USEtox model (Rosenbaum 2008) Unidad tóxico comparativa para ecosistemas CTUe Formación de ozono fotoquímico LOTOS-EUROS (Van Zelm 2008) Potencial fotoquímico oxidación NMVOC Acidificación Accumulated exceedance (Seppälä 2006, Posch 2008) Excedencia acumulada kg SO2 eq. Eutrofización terrestre Accumulated exceedance (Seppälä 2006, Posch 2008) Excedencia acumulada m2 Eutrofización acuática EUTREND model (Struijs 2009) Timpo permanencia nutrientes agua fresca (P) o marine compartimentada (N) kg N / Kg P Uso del suelo Soil Organic Matter (Milà i Canals 2007) Disponibilidad de tierras m2a Consumo de recursos CML 2002 (Guinée 202) Escasez PR2004 En el Análisis del Impacto de Ciclo de Vida de un periódico impreso y con objeto de comparar con otros estudios similares se consideran las siguientes categorías de impactos:
250 CML 1992, directrices holandesas, metodología basada en el modelado del punto medio. Metodología Recopilación de métodos individuales de caracterización que en su conjunto atienda las diferentes categorías de impacto Método Conjunto de principios, modelos y factores de caracterización que permite el cálculo de resultados de la caracterización para una cierta categoría de impacto Modelo Un modelo del impacto de las intervenciones ambientales con respecto a un indicador particular de categoría para el cálculo de factores de caracterización Factores Un factor derivado de un modelo de caracterización que expresa una intervención ambiental particular en términos de la unidad común del indicador categoría Figura 8.5 Metodología de la Evaluación del Impacto de un Análisis de Ciclo de Vida (ILCD 2011) Estas tres metodologías han servido de base para las principales escuelas que han desarrollado metodologías para la evaluación del impacto. El uso de una variedad de métodos hace difícil la comparación y la interpretación de los resultados. Las diferencias en los métodos representan distintos enfoques del análisis del impacto que pueden ser de interés en ciertas aplicaciones. Las metodologías de Evaluación de Impacto de Ciclo de Vida de uso más frecuente son: CML 2002 (Guinée 2002) Eco-Indicator 99 (Goedkoop 2001) EDIP (1997-2003) (Wenzel 2000, Hauschild 1998, Hauschild 2005) EPS2000 (Steen 1999a, Steen 1999b) Impact 2002+ (Crettaz 2002, Jolliet 2004, Payet 2004) LIME (Itsubo et al., 2004, Hayashi 2000) LUCAS (Toffoletto et al., 2007) ReCiPe (De Schryve 2007, Huijbregts 2005a, Huijbregts 2005b, Goedkoop 2009) Swiss Ecoscarcity or Ecological Scarcity (Brand 1998, Ahbe 1990, Frischknecht 2006) TRACI (Bare, 2002, Bare 2011, Hertwich 1997) MEEuP methodology (Kemna 2005) En la Tabla 8.9 se recogen las principales categorías de impacto asociadas a cada una de las metodologías descritas, teniendo en cuenta si se tratan de categorías de impacto de efectos intermedios, finales o ambas.
[Document text truncated for crawler view.]