Comparteix:

15.3 Anàlisi de cicle de vida (ACV)

1. Objectius de la unitat

Els objectius de la unitat són:

Conèixer les aplicacions de l'ACV (Anàlisis de cicle de vida)
Comprendre les fases per aplicar una ACV.
- Identificar els objectius i abast.
- Explicar l'inventari de cicle de vida.
- Comprendre l'avaluació de l'impacte ambiental.
- Identificar la interpretació del ACV.

2. Què és l’ACV?

L’anàlisi de cicle de vida (ACV o LCA en anglès) és un metodologia estandarditzada i objectiva per avaluar els impactes associats a un producte, un procés o una activitat al llarg de tota la seva vida[1].

En aquesta unitat exposarem els aspectes més destacats d’un ACV ambiental, també anomenat eLCA per les seves sigles en anglès, mitjançant el qual es poden avaluar els impactes ambientals potencials associats a un producte, un procés o una activitat al llarg de tota la seva vida.

Altres ACV avaluen també els impactes socials i econòmics potencials associats a un producte, un procés o una activitat al llarg de tota la seva vida. Així podem trobar ACV Social i ACV Econòmic (anomenats sLCA i LCC respectivament per les seves sigles en anglès).

La integració d’aquests tres anàlisi de cicle de vida, Social, econòmic i ambiental, és una manera d’avaluar la sostenibilitat d’un producte, procés o activitat al llarg de tot el seu cicle de vida.

Les normes UNE-EN ISO 14040:2006 (Asociación Española de Normalización, 2006 a) i UNE-EN ISO 14044:2006 (Asociación Española de Normalización, 2006 b) descriuen els principis i el marc de referència per dur a terme un anàlisi de cicle de vida ambiental (ACV d’ara en endavant).

[1] A la Norma UNE-EN ISO 14040:2006 Es defineix cicle de vida com les etapes consecutives i interrelacionades d’un sistema producte, des de l’adquisició de matèries primes o de la seva generació a partir de recursos naturals fins a la disposició final.

Figura 15.3.1. Etapes compreses en un Anàlisi del cicle de vida

Segons aquestes normes, un ACV ens pot ajudar:

A identificar oportunitats per millorar l'exercici ambiental de productes en les diferents etapes del seu cicle de vida.
En l’aportació d'informació als qui prenen decisions a la indústria, organitzacions governamentals o no governamentals (per exemple, per a la planificació estratègica, l'establiment de prioritats, el disseny i redisseny de productes o processos).
En la selecció dels indicadors d'acompliment ambiental pertinents, incloent tècniques de mesura.
El màrqueting (per exemple, implementant un esquema d'etiquetatge ambiental, elaborant una reivindicació ambiental, o una declaració ambiental de producte).

[Tornar a la part superior]

3. Fases dels estudis d’ACV

En tot estudi d’ACV hi ha 4 fases:

La fase de definició d’objectius i abast de l’estudi.
La fase d’anàlisi d’inventari (ICV).
La fase d’avaluació de l’impacte ambiental (EICV).
La fase d’interpretació.

Figura 15.3.2. Fases d’un estudi d’Anàlisi del cicle de vida.

L’ACV és una metodologia iterativa. Les fases individuals d’un ACV utilitzen resultats de les altres fases. L’enfocament iteratiu en i entre les fases contribueix a la integritat i la coherència de l'estudi i dels resultats presentats.

[Tornar a la part superior]

3.1 FASE Definició d’objectius i abast de l’estudi

Els objectius d’una ACV han d’establir l’aplicació prevista, les raons per elaborar l’estudi, el públic objectiu i si es preveu fer-ne una divulgació pública.

Cal definir els límits del sistema en estudi (producte, procés o activitat), ja que si no l’ACV seria inabastable per la seva naturalesa global. D’aquesta manera, l’abast ha d’incloure:

El sistema producte que es vol analitzar.
La funció del sistema producte.
La unitat funcional.
Els límits del sistema.
Els procediments d’assignació de càrregues ambientals.
Les categories d’impacte seleccionades i la metodologia d’avaluació.
Els requeriments de les dades.
Les limitacions i hipòtesis plantejades.
Els requeriments de qualitat de les dades.
El tipus de revisió crítica.
El tipus i format de l’informe.

No hem d’oblidar que la metodologia és iterativa i que, mentre es recopilen les dades i la informació, és possible que calgui modificar uns quants aspectes de l’abast per tal d’acomplir l’objectiu original de l’estudi.

A continuació s’especifiquen amb més detall alguns dels punts que s’han d’incloure en l’abast de qualsevol ACV:

a) Unitat funcional: a l’hora de fer un estudi d’ACV és molt important escollir una unitat funcional adequada.

Totes les entrades i sortides del sistema han d’estar quantificades en relació a aquesta unitat funcional que serà doncs la unitat de referència. Aquesta referència és necessària per comparar els resultats obtinguts.

La unitat funcional a la qual es referiran totes les dades del sistema (tant els consums com les emissions) pot ser física (per exemple 100 bolígrafs de tinta blava) o funcional (per exemple 1.000 pàgines escrites amb tinta blava) (Fullana, P. & Puig, R., 1997)

b) Límits del sistema: els límits del sistema determinen quins processos s’inclouen dins de l’ACV i quins en queden fora. S’han de considerar les diferents etapes del cicle de vida i els processos implicats en aquestes etapes, com ara:

Adquisició de matèries primeres.
Entrades i sortides del procés.
Distribució i transports.
Producció i ús de combustibles, electricitat i calor.
Ús i manteniment dels productes.
Disposició dels residus i productes del procés.
Recuperació de productes.
Producció de materials secundaris.
Producció, manteniment i desmantellament dels equips.
Operacions addicionals, com ara il·luminació i calefacció.

c) Assignació de càrregues: en ocasions ens podem trobar processos en els que es produeixin altres productes a més del producte en estudi. Així, per exemple, en el cas que vulguem fer l’anàlisi del cicle de vida d’una sabata feta amb pell de vaca, està clar que cal tenir en compte els impactes ambientals del procés de fabricació de la pell (adoberia) i també els impactes ambientals associats a la cria i engreix de la vaca i al escorxador. Però les vaques proporcionen altres bens a part de la pell, com ara la llet o la carn (Fullana, P. & Puig, R., 1997). La pregunta en aquests casos és com distribuir (assignar) les càrregues ambientals de la cria i engreix de la vaca i de l’escorxador entre els productes obtinguts de la vaca (llet, carn i pell).

Figura 15.3.3. Exemple d’assignació de càrregues

En aquests casos, la norma UNE-EN ISO 14044:2006 recomana expandir el sistema d’estudi. En l’exemple anterior, en cas que es vulgui fer l’anàlisi del cicle de vida d’una sabata feta amb pell de vaca, les càrregues ambientals corresponents a la cria i engreix de la vaca i les del escorxador es distribuirien entre tots els productes que es poden obtenir de la vaca (llet, carn i pell). Aquesta assignació de càrregues, en aquest cas es pot fer segons el pes o també segons el valor econòmic dels diferents productes que es poden obtenir de la vaca, però en d’altres casos es pot fer atenent a relacions de causalitat o del volum etc..

El com s’ha fet aquesta assignació ha de quedar clarament justificat i explicitat en les hipòtesis de treball.

[Tornar a la part superior]

3.2 FASE Anàlisi d’inventari (ICV)

En aquesta etapa es fa la recopilació de les dades i s’especifiquen els procediments de càlcul per quantificar les entrades i sortides del sistema en estudi (matèria i energia) respecte la unitat funcional. És bàsicament un balanç de matèria i energia del sistema que també inclou altres paràmetres com ara la utilització del sòl, el soroll o la biodiversitat afectada (Fullana, P. & Puig, R., 1997). Aquest procés també és iteratiu ja que a mesura que es van recopilant dades s’aprèn més sobre el sistema i es poden identificar nous requeriments o noves limitacions que impliquin canvis en el procés de recopilació de les dades.

Figura 15.3.4. Exemple d’inventari d’un sistema de producte. Font: Fullana, P. & Puig, R., 1997.

És la fase més llarga i la que cal dur a terme amb més cura per evitar la incorporació d’errors que afectin els resultats finals.

[Tornar a la part superior]

3.3 FASE Avaluació de l’impacte ambiental (AICV)

En aquesta fase s’avaluen els impactes ambientals potencials del Sistema. En general, implica l’associació de les dades de l’inventari a les categories d’impacte ambiental i als indicadors d’aquestes categories.

Aquest procés es desenvolupa normalment en diverses etapes:

Selecció de les categories d’impacte: cal que estiguin referenciades i justificades, i que siguin coherents amb l’objectiu i l’abast de l’ACV.
Classificació: assigna les entrades i sortides de l’inventari a les categories d’impacte que es veuen afectades per aquests fluxos d’entrada i sortida.
Caracterització: implica la conversió dels resultats de l’inventari a unitats comunes i suma els resultats en unitats homogènies dins de cada categoria d’impacte.
Normalització: és un element optatiu que contrasta els resultats de la caracterització respecte a un valor de referència, com ara els efectes en cada categoria d’impacte produïts per una persona durant un dia. D’aquesta manera, en podem veure millor la rellevància.
Valoració: organitza les categories d’impacte en un conjunt o més i converteix els resultats de les diferents categories d’impacte a un únic valor numèric. Aquí s’introdueixen moltes subjectivitats i cal anar amb molt de compte.

Per exemple, si volem saber si és millor el producte A o el producte B, és impossible determinar quins components del producte generen més impacte ambiental entre centenars de substàncies d’una llista que representen entrades i sortides dels sistemes. Per això s’estudia la contribució del conjunt de totes aquestes substàncies a una sèrie d’impactes ambientals coneguts (classificació). Amb aquest pas es redueix el nombre de variables, de centenars d’intervencions ambientals (inventari) a una desena d’impactes ambientals (caracterització). Moltes vegades aquesta reducció de paràmetres no és suficient, ja que interpretar deu valors diferents per a diverses opcions de disseny (producte A i producte B) és complex. Llavors es fa una valoració que consisteix a posar valors relatius als diferents impactes ambientals amb la finalitat de fer una suma ponderada i obtenir un únic índex per a cada un dels productes o components que estem analitzant. Així, obtenim que el producte A genera un impacte de 25 i el producte B genera un impacte de 38.

Segons la norma UNE-EN ISO 14044:2006 (Asociación Española de Normalización, 2006 b), la classificació i la caracterització són passos obligatoris, mentre que la normalització, l’agrupació i la ponderació són opcionals.

Cal tenir en compte que en tot el procés s’hi introdueixen la incertesa i la subjectivitat cada vegada que es pren una decisió. L’avantatge de l’ACV és que deixa clar quina incertesa i quina subjectivitat s’estan incloent en el procés (transparència).

A la taula següent s’inclouen algunes de les categories d’impacte més utilitzades per la comunitat científica.

Categoria d’impacte	Unitat de mesura	Exemples
Global warming potential (GWP)	kg CO₂ eq.	1 kg carbon dioxide = 1 kg CO₂ eq 1 kg methane = 36.8 kg CO₂ eq 1 kg dinitrogen oxide = 298 kg CO₂ eq
Acidification potential	kg SO₂ eq.	1 kg ammonia = 1.88 kg SO₂ eq 1 kg nitrogen dioxide = 0.7 kg SO₂ eq 1 kg sulphur dioxide = 1 kg SO₂ eq
Eutrophication potential	kg PO₄^3- eq.	1 kg phosphate = 1 kg PO₄^3- eq 1 kg ammonia = 0.35 kg PO₄^3- eq 1 kg COD (to freshwater) = 0.022 kg PO₄^3- eq
Ozone depletion potential (ODP)	kg CFC 11 eq.	1 kg CFC 11 = 1 kg CFC 11 eq 1 kg halon-1211 = 6.9 kg CFC 11 eq 1 kg methyl bromide = 0.57 kg CFC 11 eq
Abiotic depletion potential (ADP) for minerals and metals (non-fossil resources)	kg Sb eq.	1 kg antimony = 1 kg Sb eq. 1 kg aluminium = 1.09 x 10^-9 Sb eq. 1 kg silver = 1.18 kg Sb eq.
Abiotic depletion potential (ADP) for fossil resources	MJ	1 kg coal hard = 27.91 MJ 1 kg coal soft, lignite = 13.96 MJ
Water deprivation potential (WDP) or Available water remaining (AWARE)	m³	582 m³ water consumed per ton of grapes produced in Mendoza, Argentina: WDP = 582 m3 water x 37.597 (Agg_CF_irri for Argentina) = 21881 m3 world eq. deprived/ton grape

Taula 15.3.1. Algunes de les Categories d’impacte més utilitzades per la comunitat científica

Escalfament global potencial (GWP): és l’escalfament previsible de l’atmosfera terrestre provocat per l’augment de diòxid de carboni (CO₂) i d’altres gasos a l’atmosfera. Aquests gasos (en bona part subproductes del consum de combustibles fòssils) formen una capa que reté l’escalfor de l’atmosfera. Aquesta retenció d’escalfor pot provocar un augment de la temperatura mitjana a la Terra. L’ascens d’aquesta temperatura pot afectar els oceans fins al punt que pugi el nivell del mar, amb conseqüències greus per a la tercera part de la humanitat que viu a les zones litorals. Els canvis climàtics també podrien afectar dràsticament els esquemes del temps i les estacions arreu del món i, de rebot, també, l’agricultura. Altres substàncies que també contribueixen a augmentar l’efecte hivernacle són el metà (CH₄), component bàsic del gas natural i emès també als pantans i les zones negades; el vapor d’aigua; l’òxid nitrós (N₂O), emès, per exemple, pels sòls amb un excés de nitrogen. L’efecte hivernacle és un impacte a escala global (Xarxa Temàtica Catalana d’ACV, s.d)

Potencial d’Acidificació: l’ús de combustibles fòssils provoca emissions d’òxids de sofre (principalment, SO₂) i de nitrogen (NO_x) a l’aire. Aquests contaminats es combinen amb la humitat de l’atmosfera i formen àcid sulfúric i nítric, respectivament, que cauen en forma de pluja àcida. La pluja àcida afecta negativament els llacs i els boscos, la flora i la fauna, les terres agrícoles, les reserves d’aigua i la salut humana. Els efectes de la pluja àcida depenen de la sensibilitat de les zones afectades. A més, els òxids de nitrogen i de sofre no es poden transportar a escala global, de manera que es diu que la pluja àcida és un impacte regional. De totes maneres, les regions afectades són extenses i sovint estan allunyades dels focus emissors (Xarxa Temàtica Catalana d’ACV, s.d)

Potencial Eutrofització: és un procés d’acumulació de nutrients (matèria orgànica i mineral) als ecosistemes aquàtics que incrementa el creixement dels organismes (principalment, algues) que esgoten el nivell d’oxigen. Els sediments provinents de les aigües residuals domèstiques i industrials afavoreixen l’eutrofització. El procés de descomposició és natural, però quan els residus presents en les aigües s’acumulen poden provocar el creixement ràpid de la població de descomponedors aerobis, que esgoten de seguida l’aportació d’oxigen, de manera que no poden continuar la seva funció. Si aquests residus es tractessin i es retornessin al sòl, i no als cursos d’aigua i als aqüífers, es reduiria aquest problema. L’eutrofització també és un impacte d’abast regional (Xarxa Temàtica Catalana d’ACV, s.d)

Destrucció de la capa d’Ozó potencial (ODP): les capes altes de l’atmosfera (estratosfera, entre 20 i 50 km d’alçada) contenen ozó (O₃), forma molecular de l’oxigen que absorbeix la major part de les radiacions ultraviolades del Sol. Sense l’ozó, probablement, la vida a la Terra no hauria arribat a la forma actual. Determinats productes químics que contenen àtoms de clor o de brom alliberats a l’atmosfera perjudiquen la capa d’ozó. Per exemple, l’acumulació de clorofluorocarbonis (CFC) o halons a l’estratosfera fa reduir el gruix de la capa d’ozó i ens priva de la protecció dels rajos ultraviolats. Això pot suposar un augment dels índexs de càncer de pell i pot perjudicar els ecosistemes naturals i artificials. Els CFC es produeixen en la fabricació d’escumes i s’utilitzen com a propulsors dels aerosols vaporitzadors (tot i que alguns països ja n’han prohibit la utilització). La pèrdua de la capa d’ozó també és un impacte d’àmbit global, tot i que l’efecte que té es faci notar més en certes àrees que en d’altres (Xarxa Temàtica Catalana d’ACV, s.d)

Potencial d’esgotament abiòtic de recursos minerals i fòssils (ADP): ambdues són categories d’impacte relacionades amb l’escassedat de recursos, en un cas recursos minerals i en l’altre recursos fòssils. L'abast geogràfic d'aquest indicador és a escala global. Generalment, en l’ACV es mesura l’efecte relatiu del consum de recursos sobre l’exhauriment d’aquests recursos tenint en compte la seva escassetat relativa i l’horitzó temporal en el qual es creu que s’esgotaran. Així, la rellevància ambiental del consum d’un recurs és inversament proporcional a la seva abundància (com més hi ha, “menys important” és consumir-lo), i directament proporcional al ritme d’explotació (si es consumeix molt ràpidament, s’exhaurirà abans, i per tant ha de ser més important) (Xarxa Temàtica Catalana d’ACV, s.d)

Potencial de Privació d’aigua: El mètode AWARE es basa en la inversa de la diferència entre la disponibilitat d'aigua per àrea i la demanda per àrea. Quantifica el potencial de la privació d'aigua, tant per als humans com per als ecosistemes, i serveix també per calcular la petjada d'escassetat d'aigua segons la norma ISO 14046. Es basa en l'aigua disponible restant (AWARE, per les seves sigles en anglès) per unitat de superfície en una conca hidrogràfica determinada en relació amb la mitjana mundial, després que s'hagin satisfet les demandes humanes i dels ecosistemes aquàtics.

[Tornar a la part superior]

3.4 FASE Interpretació

Aquesta és la fase en què es combina la informació obtinguda en l’inventari i en l’avaluació d’impactes, i s’interpreten els resultats d’acord amb els objectius de l’estudi per obtenir una sèrie de conclusions i/o recomanacions.

La fase d’interpretació hauria de reflectir que els resultats de l’AICV estan basats en un enfocament relatiu i que no prediuen els impactes reals en els punts finals de cada categoria.

Aquí cal especificar les conclusions i les recomanacions per als qui han de prendre decisions a partir de l’ACV.

[Tornar a la part superior]

4. Reflexions Finals

L’anàlisi de cicle de vida (ACV o LCA en anglès) és un metodologia estandarditzada i objectiva per avaluar els impactes associats a un producte, un procés o una activitat al llarg de tota la seva vida.
L’ACV és una metodologia que es pot utilitzar com a eina de suport per la presa de decisions tant a nivell de negoci industrial com a nivell polític.

[Tornar a la part superior]

5. Per saber-ne més

European platform on LCA
Sustainability Impact mètrics. Spin off of the Delf University of Technology. (https://www.ecocostsvalue.com/)
Llibre didàctic
Sostenibilidad del Consumo en España

[Tornar a la part superior]

6. Referències

Asociación Española de Normalización, (2006 a). ISO 14040:2006. Gestión Ambiental. Análisis del ciclo de vida. Principios y marco de referéncia.

Asociación Española de Normalización, (2006 b). ISO 14044:2006. Gestión Ambiental. Análisis del ciclo de vida. Requisitos y directrices.

Fullana, P. & Puig, R., (1997). Análisis del ciclo de la vida. Barcelona: Rubes. ISBN 84-497-0070-1.

Xarxa Temàtica Catalana d’ACV, (s.d). Llibre didàctic d'anàlsi del cicle de vida. De: Rita Puig (ed). Recuperat de: https://mediambient.gencat.cat/web/.content/home/ambits_dactuacio/empresa_i_produccio_sostenible/estrategia_ecodisseny/ecodisseny/eines/eines_avalucio/llibre_acv.pdf (últim accés: 24/09/2024)

[Tornar a la part superior]

7. Crèdits

Com s' ha de citar aquesta unitat?

Álvarez, D.; Molins, G. Análisi de cicle de vida (ACV). A. Segalàs J. (ed.). Sostenibilitat i Enginyeria [en línia]. Universitat Politècnica de Catalunya. Institut de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat, 2024. [Consulta: dia mes any]. Disponible a: https://is.upc.edu/ca/publicacions/llibres/sostenibilitat-i-enginyeria/unitats/15-3-analisi-de-cicle-de-vida-acv

El contingut d’aquesta unitat ha estat elaborat per: