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Observatorio Industrial del Sector Fabricantes de Automóviles y Camiones

DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA PARA LA REALIZACIÓN DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

DE AUTOMÓVILES Y CAMIONES

METODOLOGÍA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 1 FECHA: 18 ene 2011

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA I

INDICE

2.IM

.

AN

2.

3.

3.

AS

. PL

.4.

EL

. EC

. .

INDICE............................................................................................................................. I RESUMEN DEL TRABAJO ........................................................................................... III 1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 1

PRINCIPALES IMPACTOS AMBIENTALES DE LOS VEHÍCULOS ...................... 3 2.1. PACTOS AMBIENTALES RELACIONADOS CON LOS VEHÍCULOS....... 3 2.1.1. Efecto invernadero...................................................................................... 5 2.1.2. Efecto de las emisiones sobre el ozono.................................................... 11 2.1.3. Acidificación .............................................................................................. 12 2.1.4 Ruido......................................................................................................... 14 2.2. BASES DE DATOS AMBIENTALES ............................................................ 17 2.3. ÁLISIS DE CICLO DE VIDA .................................................................... 19 2.3.1. Fundamentos del Análisis de Ciclo de Vida.............................................. 19

3.2. Objetivos y fases del Análisis de Ciclo de Vida ........................................ 21 Paso 1: Definición de objetivos y ámbito (ISO 14040).......................................... 23 Paso 2: Análisis de Inventario del Ciclo de Vida (ICV) ......................................... 23 Paso 3: Evaluación de impactos del ciclo de vida (EICV) .................................... 26 Paso 4: Interpretación de los resultados............................................................... 28 Paso 5: Elaboración del informe final ................................................................... 29 Paso 6: Revisión crítica ........................................................................................ 29

ECODISEÑO ........................................................................................................ 30 3.1. CONCEPTO DE ECODISEÑO ..................................................................... 30

2. PREPARACIÓN DEL PROYECTO DE ECODISEÑO .................................. 31 A. Selección del equipo de trabajo ....................................................................... 32 B. Factores motivantes para el Ecodiseño (Driving Forces)................................. 32 C. Selección del producto..................................................................................... 32 D. Definición de objetivos ..................................................................................... 33

3.3. SITUACIÓN DE PARTIDA............................................................................ 33 3.4. PECTOS DE MEJORA MEDIOAMBIENTAL ........................................... 36 3.4.1. Vehículo en general .................................................................................. 37 3.4.2. Elementos estructurales y externos .......................................................... 39 3.4.3. Sistemas de tracción y guiado .................................................................. 40 3.4.4. Sistemas de propulsión............................................................................. 42 3.4.5. Interiores ................................................................................................... 46 3.4.6 Sistemas de gestión y alimentación eléctrico-electrónica......................... 47 3.5. AN DE ACCION PARA EL ECODISEÑO................................................. 48 3.5.1. Integración del Ecodiseño en la norma ISO 9001..................................... 48 3.5.2. Integración del Ecodiseño en la norma ISO 14000................................... 49 3 6. EVALUACIÓN DEL PROYECTO DE ECODISEÑO.......................................... 50 ECOETIQUETADO............................................................................................... 52 4.1. ECOETIQUETADO Y SUS TIPOS.......................................................... 52 4.1.1. Ecoetiquetas Tipo I: ISO 14024 ................................................................ 52 4.1.2. Autodeclaraciones ambientales Tipo II: ISO 14021 .................................. 53 4.1.3. Declaraciones ambientales de producto Tipo III: ISO 14025.................... 53 4.1.4 Productos y servicios distinguidos con la etiqueta europea...................... 54 4.2. OETIQUETADO EN LA INDUSTRIA DEL AUTOMÓVIL ......................... 55 4.2.1. Real Decreto 837/2002 ............................................................................. 55 4.2.2. Guía de consumos y emisiones del IDAE................................................. 57 4.2.3. Etiquetado energético de la EPA .............................................................. 57 4.2.4 Fin de vida útil ........................................................................................... 59 4 3. CONSIDERACIONES SOBRE EL ECOETIQUETADO................................ 61

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA II

5.CI

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G

. ............. 87

M6.

DE

. .

7.

.. 110

NI3

.... 114

superior (60 horas) ................................................................................................. 115

IMPACTO DE LOS VEHÍCULOS EN SU CICLO DE VIDA .................................. 62 5.1. CLO DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS........................................................ 62 5.1.1. Etapa de obtención y tratamiento de materias primas, etapa de fabricación y distribución............................................................................................................. 64 5.1.2. Etapa de uso............................................................................................. 72 5.1.3 Etapa de fin de vida .................................................................................. 725.2. CARACTERIZACIÓN DE LA CARGA AMBIENTAL DE LOS VEHÍCULOS A LO LAR O DE SU CICLO DE VIDA ........................................................................ 73 5.2.1. Impactos en la etapa de obtención y tratamiento de materias primas, etapa de fabricación y distribución. .................................................................................... 73 5.2.2. Impactos en la etapa de utilización ........................................................... 80 5.2.3 Impactos en la etapa de fin de vida .............................................5.3. RESUMEN DE ESTRATEGIAS PARA MINIMIZAR EL IMPACTO A BIENTAL DE LOS VEHÍCULOS ......................................................................... 90 HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA............. 94 6.1. SCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES HERRAMIENTAS......................... 94 6.1.1. Programa Eco-It ........................................................................................ 94 6.1.2. Programa SimaPro.................................................................................... 95 6.1.3. Programa ECOSCAN................................................................................ 97 6.1.4. Programa TEAM ....................................................................................... 97 6.1.5. Programa IDEMAT.................................................................................... 98 6.1.6. Programa UMBERTO ............................................................................... 99 6.1.7 Programa GaBi ....................................................................................... 100 6 2. EVALUACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS ................................................. 101 CONCLUSIONES Y PROPUESTAS .................................................................. 103 7.1. CONCLUSIONES GENERALES ................................................................ 103 7.2. CONCLUSIONES ESPECÍFICAS............................................................... 104 7.3. PROPUESTAS GENERALES .................................................................... 108 7 4. PROPUESTAS ESPECÍFICAS................................................................... 108

8. BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................ANEXO 1: PROPUESTA DE PROGRAMAS FORMATIVOS PARA DIFERENTES

VELES EDUCACIONALES..................................................................................... 113 Curso sobre ACV y Ecodiseño para estudios de ESO (10 horas).......................... 11Curso sobre ACV y Ecodiseño para estudios de Bachillerato y FP de grado medio (30 horas) ...........................................................................................................Curso sobre ACV y Ecodiseño para estudios de Universitarios y FP de grado

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA III

RESUMEN DEL TRABAJO

Como continuación de un trabajo realizado en 2009 sobre las implicaciones de la Estrategia Española de Movilidad Sostenible, se ha planteado el presente trabajo orientado a identificar las metodologías de Análisis de Ciclo de Vida posibles, definir y concretar los conceptos relevantes, considerar los impactos más importantes y proponer actuaciones relacionadas con el ACV aplicada al sector de fabricación de vehículos.

Por ello, se plantea un primer punto de identificación y revisión de las metodologías y de las fuentes de datos cuantitativos (consumos de energía, emisiones, otros impactos) necesarios para los análisis. La visión que se busca es global, considerando emisiones de CO2, otras emisiones (compuestos volátiles, CO, HC, NOx, partículas), efluyentes, residuos.

Los objetivos de la actuación son:

Identificar las metodologías existentes de evaluación del impacto medioambiental y su aplicación al sector de la automoción.

Definir los conceptos y metodologías relacionadas con el Ecodiseño. Evaluar las posibilidades para realizar un etiquetado ecológico en el Sector. Identificar los principales elementos del medio ambiente afectados por el

Sector y planteamiento de estrategias para su minimización, en las fases de fabricación, utilización y final de vida de los vehículos.

Analizar y comparar las diferentes herramientas informáticas de aplicación del Análisis de Ciclo de Vida.

En el informe se han considerado los tipos impactos ambientales, las diferentes metodologías existentes para su evaluación, bases de datos medioambientales y herramientas existentes para la realización de un Análisis de Ciclo de Vida.

Se describe el árbol de procesos relacionados con los vehículos, identificando las etapas de su ciclo de vida, consistentes en fabricación, utilización y gestión del final de su vida. El Análisis de Ciclo de Vida en su conjunto se compone de las siguientes fases específicas:

1. Definición del objetivo y el alcance del estudio

2. Análisis de de inventario de ciclo de vida (ICV)

3. Evaluación de impactos de ciclo de vida (EICV)

4. Interpretación de los resultados

5. Elaboración del informe final

6. Revisión crítica

En el documento se describen en detalle las características de cada una de estas fases.

El Ecodiseño tiene como base el Análisis de Ciclo de Vida, ya que permite evaluar los aspectos ambientales de un producto o servicio, permitiendo la propuesta de mejoras medioambientales (estrategias de Ecodiseño) simulando diferentes diseños con los consiguientes planes de mejora.

Mediante el Análisis de Ciclo de Vida del automóvil, se puede comparar las mejoras medioambientales que tienen lugar con la introducción de nuevas tecnologías “más limpias” (vehículos híbridos, eléctricos, desarrollo de nuevos materiales, etc.). En este

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA IV

documento se presentan algunas de estas estrategias y se valora de manera cualitativa la mejora ambiental que representa.

En base a ello, se proponen unas directrices para la realización de Análisis de Ciclo de Vida en el sector de la Automoción, haciendo especial mención a la evaluación de los impactos más significativos de este sector.

Respecto a las herramientas informáticas, se hace una revisión de las más empleadas actualmente, indicando sus principales características y aplicaciones. Se concluye que la utilización de una u otra dependerá de cada caso de estudio y que deberá ser seleccionada en función de los factores que se describen en este informe.

Por las características que se han descrito, respecto al análisis del ciclo de vida en el sector de la Automoción, se destacan los programas de ACV: GaBi o SimaPro como los más indicados para su empleo en este Sector.

Finalmente, se incluyen una tabla que resume de forma semicuantitativa los impactos que las diferentes tecnologías relacionadas con los vehículos tienen en cuanto a:

o Ahorro de combustible y energía

o Reducción de emisiones a la atmósfera

o Reducción del ruido

o Ahorro de materias primas

o Reducción de residuos

considerando también los aspectos de: Dificultad de Desarrollo, Plazo de Desarrollo y Necesidad de Nuevas Infraestructuras.

Entre las propuestas más importantes, se indican las siguientes:

o Consideración y utilización sistemática del Análisis del Ciclo de Vida de los vehículos en su conjunto y de sus componentes y sistemas, en las condiciones de fabricación, utilización y final de vida útil correspondientes a la industria en España.

o Realización de análisis específicos relacionados con los elementos de los nuevos sistemas de propulsión (baterías, convertidores de energía, motores), utilización de nuevos materiales, sistemas de comunicaciones, sistemas de ayuda a la conducción, etc.

o Realización de una aproximación a la situación de otros países que no potencian de la misma manera el respeto al Medio Ambiente.

o Introducción sistemática del eco-diseño para los sistemas y el vehículo en su conjunto.

o Fomento de los proyectos de I+D conjuntos entre empresas del sector, empresas de otros sectores, centros tecnológicos y universidades, orientadas a la utilización del ACV y orientados al Ecodiseño.

o Organización en las empresas de unidades específicas para la evaluación de los impactos ambientales y la mejor utilización de la energía en los procesos de fabricación.

o Difusión del significado del etiquetado energético de los vehículos.

o Análisis de otras alternativas para la calificación energética de los vehículos.

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA V

o Desarrollo de la normativa y procedimientos para la evaluación de los vehículos trabajando con nuevos sistemas de tracción (eléctricos, híbridos, pila de combustible) y combustibles alternativos, en términos de consumo, emisiones de CO2, seguridad, etc.

o Adaptación de los programas formativos de las Universidades, Formación Profesional y ESO para dar a conocer la importancia del Análisis de Ciclo de Vida y el Ecodiseño. En el Anexo 1 de este documento se hace una propuesta de los objetivos y los programas de formación adaptados a cada uno de los niveles educativos.

El presente trabajo ha sido realizado por el Grupo de Trabajo de Automoción de FEDIT coordinado por la Fundación CIDAUT, contando con la colaboración directa de los Centros IAT, IBV, ROBOTIKER y TEKNIKER.

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA VI

AGRADECIMIENTOS Los autores del estudio, pertenecientes al Grupo de Trabajo de Automoción de FEDIT, desean agradecer la inestimable ayuda prestada por diversos expertos que han revisado el borrador final del documento, cuyas sugerencias han contribuido a precisar y concretar diversos aspectos del mismo. Entre otros debemos mencionar a los siguientes: D. Eduardo González, D. Fernando Acebrón, D. Jesús Casanova, D. Miguel Fraile, y D. Salvador Capuz. Agradeciendo la colaboración, sólo los autores del documento son responsables de los posibles errores u omisiones que pueda haber en el mismo.

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA VII

METODOLOGÍA PARA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 1/124

1. INTRODUCCIÓN

En el año 2009, el Grupo de Trabajo de Automoción de FEDIT realizó un estudio para analizar las implicaciones que la Estrategia Española de Movilidad Sostenible (EEMS) tiene sobre el sector de fabricantes de automóviles y camiones en España.

En dicho documento se realizaron diversas propuestas generales que implican a la industria de fabricantes de automóviles y camiones, a los agentes de I+D y a las Administraciones. Dentro del Área de la EEMS denominada Cambio climático y reducción de la dependencia energética, si bien los efectos afectan a todas las áreas de la EEMS, se hizo una propuesta específica, relacionada con la utilización del Análisis del Ciclo de Vida (ACV).

Se proponía que este Análisis debe extenderse a los vehículos en su conjunto y a sus componentes y sistemas, así como a las diversas fases: fabricación, utilización y final de vida. Además se deben considerar también los posibles efectos que determinadas medidas incluidas en la EEMS pueden tener sobre la utilización de los vehículos en condiciones no previstas inicialmente, como por ejemplo la limitación de la velocidad a valores muy bajos en áreas urbanas (fuera de los rangos previstos de funcionamiento de los motores térmicos), el empleo de resaltes en las vías para reducir esta velocidad, etc.

Analizadas las diversas posibilidades que existen para realizar el Análisis del Ciclo de Vida, se ha visto que es un tema abierto, sin que exista por el momento consenso sobre las metodologías más idóneas. Como consecuencia se ha planteado un trabajo orientado a identificar las metodologías posibles, definir y concretar los conceptos relevantes, considerar los impactos más importantes y proponer actuaciones relacionadas con el ACV.

Por ello, se plantea un primer punto de identificación y revisión de las metodologías y de las fuentes de datos cuantitativos (consumos de energía, emisiones, otros impactos) necesarios para los análisis. La visión que se busca es global, considerando emisiones de CO2, otras emisiones (compuestos volátiles, CO, HC, NOx, partículas), efluyentes, residuos.

Los objetivos de la actuación son:

Identificar las metodologías existentes de evaluación del impacto medioambiental y su aplicación al sector de la automoción.

Definir los conceptos y metodologías relacionadas con el Ecodiseño. Evaluar las posibilidades para realizar un etiquetado ecológico en el Sector. Identificar los principales elementos del medio ambiente afectados por el

Sector y planteamiento de estrategias para su minimización, en las fases de fabricación, utilización y final de vida de los vehículos.

Analizar y comparar las diferentes herramientas informáticas de aplicación del Análisis de Ciclo de Vida.

Los beneficios esperados de esta actuación tienen varias direcciones:

- Conocer las metodologías más adecuadas para evaluar el Análisis del Ciclo de Vida y en relación con el Ecodiseño.

- Identificar las oportunidades de nuevos desarrollos por parte de los fabricantes de vehículos en relación con el Análisis de Ciclo de Vida.


- Orientar la formación específica que pueda ser necesaria para mejorar la cualificación del personal de las unidades de I+D y de proyectos de las empresas.

El presente trabajo ha sido realizado por el Grupo de Trabajo de Automoción de FEDIT coordinado por la Fundación CIDAUT, contando con la colaboración directa de los Centros IAT, IBV, ROBOTIKER y TEKNIKER.


2. PRINCIPALES IMPACTOS AMBIENTALES DE LOS VEHÍCULOS

2.1. IMPACTOS AMBIENTALES RELACIONADOS CON LOS VEHÍCULOS

Según la Norma ISO 14001, se definen los aspectos ambientales como los elementos de las actividades, productos o servicios de una organización que pueden interactuar con el medio ambiente. Análogamente los impactos medioambientales se definen como cualquier cambio en el medio ambiente, sea adverso o beneficiosos, resultante en todo o en parte de las actividades, productos o servicios de una organización.

Los impactos ambientales pueden ser clasificados según diferentes criterios, entre los que destacan:

- Por el carácter: positivos (beneficiosos para el medioambiente) o negativos (causan daño al medioambiente)

- Por la relación causa-efecto: primarios (efectos causados directamente por una acción) o secundarios (efectos causados indirectamente por un acción)

- Por el momento en que se manifiesten: latente, inmediato o momento crítico

- Por la interrelación de acciones y/o alteraciones: impactos simples o acumulativos

- Por la extensión: puntual, parcial, extremo o total

- Por la persistencia: temporal o permanente

- Por la capacidad de recuperación del ambiente: irrecuperable, irreversible, reversible o fugaz

Según la SETAC (Sociedad de Química y Toxicología Ambiental), el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) es un proceso objetivo para evaluar las cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad. El estudio debe incluir el ciclo completo, teniendo en cuenta todas las etapas de la vida del mismo, desde la adquisición de materias primas, fabricación, transporte, uso y fin de vida.

De acuerdo con la SETAC, estas categorías de impacto a considerar en un Análisis de Ciclo de Vida se engloban en tres grupos principales:

o R: Consumo de recursos naturales

o E: Impactos al ecosistema

o S: Daños a la salud


En la fase de Evaluación de Impactos, una de las fases del Análisis de Ciclo de Vida que se describirán en detalle más adelante, se deben identificar los impactos ambientales a considerar en el estudio. Éstos se agrupan en:

Agotamiento de recursos abióticos y energéticos

Uso del suelo

Cambio climático

Agotamiento del ozono estratosférico

Formación de oxidantes foto-químicos

Acidificación

Eutrofización

Toxicidad

Radiaciones

Olor

Ruido

En este trabajo se presenta una revisión de los impactos más significativos del Sector de Automoción y de las metodologías existentes para su evaluación. En el análisis de ciclo de vida es muy importante documentar los procedimientos, el alcance del estudio y las metodologías empleadas, ya que no existen metodologías universalmente aceptadas y de uso común para muchos de los impactos.

En la presentación de Arrojo de Lamo, ENDESA “la movilidad sostenible y eficiente como motor de la innovación tecnológica” (Congreso de movilidad sostenible, 2010), se indica que en España circulan 30 millones de vehículos, en el mundo 800 millones, y las previsiones indican que esta cifra llegará a los 1.500 millones de vehículos para el año 2030. El sector transporte depende del petróleo en un 92%.

El transporte tiene múltiples impactos ambientales en todas las escalas geográficas, algunos de ellos: el cambio climático (escala global), la lluvia ácida (regional), el ruido y el smog (local). Estos impactos ambientales están estrechamente ligados a los modos de transporte (aéreo, marítimo y terrestre), a las emisiones generadas y a la infraestructura del transporte.

Los procesos industriales que hacen posible el transporte también deben ser considerados, la producción de materias primas, los procesos de fabricación y su tratamiento fin de vida deben sumarse a la fase de utilización, es decir se debe analizar todo su ciclo de vida para no correr el riesgo de implementar estrategias medioambientales incorrectas.

A continuación se describen aquellos impactos principales que se asocian al Sector de Automoción, así como algunos de los métodos más empleados para su evaluación.

2.1.1. Efecto invernadero Los impactos que pertenecen a esta categoría derivan de las emisiones de los llamados Gases de Efecto Invernadero (GEI), que son vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido de nitrógeno (N2O) y gases fluorados.

Para garantizar la vida en la Tierra, se precisa un cierto efecto invernadero, ocasionado por la presencia de vapor de agua y el resto de las sustancias citadas en la atmósfera. Si no hubiera atmósfera, la temperatura de la superficie terrestre sería de 255 K (-18ºC). Con la atmósfera habitual conteniendo especies que absorben la radiación infrarroja, la temperatura aumenta unos 33K, siendo atribuible al vapor de agua, 21 K, al CO2, 7 K, y al ozono, 3 K.

Figura 1. Esquema descriptivo del efecto invernadero como balance entre la radiación recibida del sol y la re-radiada por la Tierra. En el caso del CO2 aparece un desequilibrio entre la generación de CO2 por efecto del uso de combustibles fósiles (creciente) y la absorción por fotosíntesis, normalmente decreciente por los problemas de deforestación. Como resultado de este desequilibrio, el CO2 se acumula, aumentando su concentración en la atmósfera desde un valor en torno a 270 ppm antes de la revolución industrial a valores claramente superiores a 350 ppm en la actualidad. Esto se considera la principal causa del calentamiento global de la Tierra, tal como se indica en la Figura 2.

Figura 2. Evolución de la variación de la temperatura y la concentración de CO2 en la Tierra. (Fuente: IHOBE, 2008).


El transporte es fuente de emisiones directas de CO2, N2O y CH4, siendo el CO2 el más relevante. En España, entre 1990 y 2005 las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) procedentes del transporte en España han crecido casi un 80% y continúan creciendo ya que la introducción de mejoras tecnológicas desde el punto de vista medioambiental en los nuevos vehículos no compensa el progresivo crecimiento del número de vehículos y utilización.

En el mismo periodo, las emisiones de CO2, debidas al transporte, se incrementaron casi en un 77%, dentro de ellas el 84% procedentes del transporte por carretera.

El sector transporte es un gran consumidor de combustibles fósiles, por lo que tiene gran incidencia en el cambio climático.

Figura 3. Emisiones de CO2 originadas por el transporte. (Fuente: Ministerio de

Medio Ambiente, 2007).

Además de las emisiones de GEI asociadas al uso de los vehículos en el transporte, es preciso tener en cuenta las emisiones correspondientes a los procesos de fabricación de los mismos (que serán analizados en el Capítulo 5), así como las emisiones asociadas a los tratamientos al final de la vida útil.

Hay que tener en cuenta que las emisiones de CO2 son inherentes al uso de combustibles que contienen carbono en su composición, por lo que la reducción de las mismas se puede plantear en diversos ámbitos:

EN GENERAL:

o Aumento del rendimiento de las instalaciones de combustión: calderas, motores, etc.

o Reducción de consumos energéticos: disminución de la intensidad energética, cambio de hábitos de vida (confort, transporte, bienes de consumo)

o Empleo de combustibles con menor emisión de CO2: Gas natural, biocarburantes, hidrógeno (emisión nula si proviene de fuentes renovables).



EN INSTALACIONES FIJAS

• CAPTURA (SECUESTRO) DEL CO2 DE LOS GASES DE COMBUSTIÓN: Tipos de captura:

o Captura de CO2 en pre-combustión

o Captura de CO2 en post-combustión

o Captura de CO2 en oxi-cumbustión

• ALMACENAMIENTO DEL CO2 CAPTURADO: o Almacenamiento en formaciones geológicas adecuadas

• UTILIZACIÓN DEL CO2: Es posible la utilización, si bien en cantidades muy pequeñas, en:

o Fuente de carbono para síntesis química

o Tratamiento de aguas residuales

o Gasificación de bebidas

o Congelación de alimentos

o Extracción supercrítica de grasas y aceite

o Soldaduras y moldeados

o Extinción de incendios, refrigeradores o sprays.

En la Tabla 1 se representan las principales ventajas y desventajas de estos tres tipos de tecnologías relacionadas con la captura de CO2 .

Tabla 1: Resumen de características de las tecnologías que posibilitan la captura de CO2 (Fuente: Morales y Torres, 2008)


La situación actual de las técnicas de Captura y Almacenamiento de CO2 (conocidas por las siglas en inglés, CCS) es que se encuentran en un estado muy inicial y a muy alto coste, siendo en general desconocidos los problemas originados por su confinamiento a largo plazo. Por otro lado existen dificultades para que el CO2 sea absorbido en otros sectores industriales a gran escala.

Existe un Proyecto de Ley, que el Consejo de Ministros aprobó su remisión a las Cortes Generales el pasado 9 de abril, de almacenamiento geológico de CO2. Tiene por objeto incorporar las disposiciones de la Directiva 2009/31/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de abril de 2009 relativa al almacenamiento geológico de CO2 y por la que se modifican la Directiva 85/337/CEE del Consejo, las Directivas 2000/60/CE, 2001/80/CE, 2004/35/CE, 2006/12/CE, 2008/1/CE y el Reglamento (CE) nº 1013/2006.

Esta tecnología consiste en capturar el CO2 y transportarlo para su almacenamiento permanente. Para ello, el CO2 es inyectado y confinado en una formación geológica subterránea adecuada. Según indica el Ministerio de Medio Ambiente en su página web, se estima que el uso de esta tecnología podría llegar a evitar, en el año 2030, emisiones que representan del orden del 15% de las reducciones exigidas en la UE.

Una de las metodologías más extendidas para la evaluación de este impacto es el cálculo de la huella de carbono. La huella de carbono se define como la totalidad de gases de efecto invernadero (GEI) emitidos por efecto directo o indirecto de un individuo, organización, evento o producto (UK Carbon Trust 2008). Ésta se calcula en emisiones de CO2 equivalente.

Existen diferentes estándares para su cálculo, siendo la PAS 2050 y el Protocolo GHG los más reconocidos internacionalmente.

El procedimiento PAS 2050 está basado en la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ISO1040 y 14044:2006), que se describirá más adelante, y en la Norma ISO 14021 de Ecoetiquetado. Por otro lado, incorpora el factor “potencial de calentamiento global” en las bases de su cálculo, siguiendo las indicaciones de la Norma ISO 14064-1:2006, cuyo objetivo es dar credibilidad y aseguramiento a los informes de emisiones y a las declaraciones de reducción de GEI de las organizaciones.

Recientemente, se ha publicado la PAS 2060, que establece los requisitos para la neutralización del carbono en la empresa.

Tanto la medición y evaluación de la huella de carbono así como su neutralización son muy importantes para la sostenibilidad de la empresa.

El indicador que se emplea para evaluar este impacto es el ICC (Impacto del Cambio Climático) o en inglés CCI (Climate Change Impact). Éste se calcula mediante la expresión siguiente:

ii

i mPCGICC ⋅= ∑

Donde mi es la masa de la sustancia i expresada en kg y PCG es el potencial de calentamiento global o en inglés GWP (Global Warming Potential).

El potencial de calentamiento global (PCG) es un factor que se emplea para comparar emisiones de diferentes gases de efecto invernadero tomando como referencia las emisiones de CO2. Este factor se calcula mediante la siguiente ecuación:


http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_efecto_invernadero

∫

∫

⋅

⋅

= T

COCO

T

ii

Ti

dttca

dttca

PCG

0

0

)(

)(

22

Este factor relaciona la contribución a la absorción de calor de la emisión de un kg del gas i y la emisión equivalente de CO2 a lo largo de un tiempo T (20, 100 ó 500 años). Para estudiar los efectos a corto plazo, se elegirá un tiempo de 20 años. En los estudios en los que se quiera predecir los efectos a largo plazo, se elegirán tiempos mas largos (100 años, Tabla 2).

Tabla 2: Potenciales de calentamiento global de algunos gases de efecto invernadero para un tiempo de 100 años. (Fuente: JRC European Commission, 2007)

Especie Fórmula química GWP100

Dióxido de Carbono CO2 1

Metano CH4 25

Óxido nitroso N2O 298

HFCs - 124-14.800

Hexafluoruro de Azufre SF6 22.800

PFCs - 7.390-12.200

El parámetro a corresponde al calentamiento producido por el aumento de la concentración del gas y c su concentración en el tiempo t. Por ello, ai es el calentamiento producido por el aumento de la concentración de un gas i y ci(t) es la concentración del gas i en el tiempo t.

Estos valores son publicados periódicamente por el Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

Para la estandarización del cálculo y comunicación de la huella de carbono, actualmente el Comité Técnico de la ISO (International Organization for Standardization) está trabajando en el borrador de la que será la futura Norma ISO 14067, sobre la “huella ecológica de los productos”. Esta Norma estará basada en las ISO 14040, ISO 14044 (relativas al análisis de ciclo de vida) e ISO 14025 (relativa a las etiquetas y declaraciones ambientales), Normas que serán comentadas más adelante, en los capítulos correspondientes. La futura Norma 14067, que se prevé que sea publicada a finales del año 2011, constará de dos partes: cuantificación (parte 1) y comunicación (parte 2).

Igualmente, desde junio de 2009 la ISO está trabajando en el desarrollo de la futura Norma ISO 14069 para la cuantificación y comunicación de la huella de carbono en la empresa.



2.1.2. Efecto de las emisiones sobre el ozono Las emisiones contaminantes gaseosas tienen dos tipos de efecto en relación con el ozono en la atmósfera, dependiendo de si se considera a baja altitud (troposférico) o a elevada altitud (estratosférico):

En la troposfera, algunas sustancias gaseosas (hidrocarburos sin quemar) contribuyen a la creación de ozono, que es perjudicial para la salud.

En la estratosfera, otras sustancias aceleran la descomposición del ozono, que cumple un función vital como pantalla contra los rayos ultravioleta de alta energía.

Estos dos efectos se analizan brevemente por separado.

A. Efecto sobre el ozono troposférico El denominado ozono troposférico, es decir a nivel del suelo, tiene una comportamiento totalmente diferente del estratosférico, considerándose en general perjudicial, ya que experimenta reacciones con los compuestos nítricos y con los hidrocarburos sin quemar de la forma siguiente:

O3 + 3 HC → HCO·

apareciendo radicales libres muy reactivos, que atacan los plásticos y las gomas.

En presencia de óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles, se produce una concentración de ozono denominada smog fotoquímico.

Con NO Con COVs

NO2+rad→NO+O O+O2→O3

O3+NO→O2+NO2

COVs+NO→NO2+RO·

Las sustancias capaces de generar el ozono troposférico se conocen como precursores del ozono.

B. Efecto sobre el ozono estratosférico La capa de ozono estratosférico (30-40 km altitud) actúa como filtro de las radiaciones ultravioletas procedentes del Sol. La disminución de la capa de ozono (O3) estratosférico que protege a la Tierra provoca el aumento del índice de cáncer en la piel y el perjuicio en los sistemas naturales y artificiales. La mayoría de los cloruros y bromuros procedentes de compuestos clorofluorocarbonados (CFC, usados como fluidos refrigerantes y propelentes) y otras fuentes son los causantes de esto.

El efecto que producen estos compuestos es el de reaccionar con las moléculas de ozono estratosférico, de acuerdo con el siguiente esquema general:

Sin CFC Con CFC

O2+rad UVA→O+O O+O2→O3

O3+rad UVA→O+O2

O3+O→2O2

CFC + rad UVA → Cl + otros Cl + O3 → ClO + O2

ClO + O → Cl + O2

siendo las reacciones de destrucción de O3 en presencia de CFC muchísimo más rápidas.

Para evaluar el efecto de las emisiones destructoras del ozono, se emplea el Indicador del Agotamiento de Ozono (IAO), que se calcula como la suma de los Potenciales de Agotamiento de Ozono (PAO) para las diferentes sustancias multiplicados por la masa (en kg) de cada una de ellas:

ii

i mPAOIAO ⋅= ∑

El impacto se expresa en unidades relativas al efecto que produce un kg de CFC-11.

El potencial de agotamiento del ozono (PAO) es un número que se refiere a la cantidad de destrucción de ozono estratosférico causado por una sustancia. Se define como la relación entre la descomposición del ozono en el estado de equilibrio debido a las emisiones anuales (kg/año) de una cantidad de sustancia i emitida a la atmósfera y la descomposición del ozono en estado de equilibrio debido a la cantidad de CFC-11 (el potencial de agotamiento del CFC-11 está definido como 1).

[ ][ ] 113

3

−

=CFC

ii Od

OdPAO

Periódicamente la Organización Meteorológica Mundial publica estimaciones de los PAO para diferentes substancias. El grado de impacto está condicionado por las condiciones atmosféricas de contaminación que tienen lugar en el momento en el que se produce la emisión. Se establecen tres niveles: bajo, medio y alto.

Los valores de los potenciales de cada sustancia vienen especificados en los anexos del Protocolo de Montreal. Por ejemplo, el potencial de una sustancia como halón-1301, para un nivel bajo, es 10, lo que significa que su impacto sobre el ozono es diez veces mayor que el del CFC-11.

2.1.3. Acidificación Otro impacto significativo es la acidificación, ésta se define como la pérdida de la capacidad neutralizante del agua y del suelo. Se produce como consecuencia del retorno a la superficie de la tierra, en forma de ácidos, de los óxidos de azufre y nitrógeno descargados a la atmósfera. Es debido a las emisiones de SO2, NOx y NH3 a la atmósfera, que quedan absorbidos en la lluvia (denominada lluvia ácida), generando importantes daños en la naturaleza. El alcance del efecto de la lluvia ácida es tanto local como regional (la inmisión tiene lugar en ocasiones a cientos de kilómetros de distancia). En Europa, el problema aparece sobre todo en el centro y el norte, con menor incidencia en los países del sur.


http://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_Montreal

El indicador de esta categoría se denomina impacto de acidificación (IA) y se calcula con la siguiente ecuación:

ii

i mPAIA ⋅= ∑

Siendo la masa (en kg) de la sustancia y el Potencial de la Acidificación de dicha sustancia que se calcula según la siguiente expresión:

im i PA

i

HHi M

MnPA

++ ⋅=

Se define como el número de +H que puede ser producido por cada kg de la substancia , donde (mol/kg) es el número de iones i +H

n +H que pueden ser

potencialmente producidos por un kg de sustancia i , (kg/mol) el peso

equivalente de un mol de

+HM+H y el peso equivalente de la sustancia i . El resultado

se expresa en kg de SOiM

2 equivalente.

La Figura 4 recoge las evolución de las emisiones de GEI, sustancias acidificantes y precursores de ozono troposférico.

Estos datos indican que los gases de efecto invernadero procedentes del transporte en España en el año 2008 han sufrido un descenso de casi un 6% respecto al 2007, las sustancia acidificantes se han reducido un 7,9% y los precursores del ozono un 10,6%.

Estas reducciones son consecuencia de la introducción de medidas cada vez más restrictivas sobre el control de las emisiones de los vehículos. Se destaca el uso generalizado de los catalizadores en los motores de gasolina, el uso de motores diesel de inyección directa y la mejora en la calidad de los combustibles.

Figura 4. Emisiones de GEI, sustancias acidificantes y precursores del ozono

troposférico procedentes del transporte en España (Fuente: MMA, 2009)


2.1.4. Ruido

El ruido es uno de los impactos medioambientales considerado como uno de los grandes problemas que afectan a la calidad de vida de las personas (Figura 5).

Figura 5. Efectos y consecuencias de la exposición al ruido (Fuente: Garraín, 2009)

Técnicamente el ruido es un tipo de energía que se propaga de forma ondulatoria desde el foco sonoro hasta el receptor, con una velocidad constante y disminuyendo su intensidad con la distancia, aunque mejor podemos definir el ruido como todo sonido que se percibe, pero que no es deseado por el perceptor.

La Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del Ruido (que transpone a la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 25 de junio de 2002, sobre evaluación y gestión del ruido ambiental, END) tiene por objeto prevenir, vigilar y reducir la contaminación acústica para reducir o evitar los daños que esta puede producir a la salud humana, los bienes o al medioambiente. Esta ley define la contaminación acústica como la presencia en el ambiente de ruidos o vibraciones, independientemente del origen, que conlleva molestia, riesgo o daño a la persona para el desarrollo de sus actividades o los bienes de cualquier naturaleza o que produzcan efectos significativos sobre el medio ambiente.

La legislación que regula los niveles de sonido de los vehículos de motor (coches, camiones y autobuses) se adoptó en 1970 (Directiva 70/157/CEE), ésta ha sido modificada en numerosas ocasiones. La prueba de homologación prevista en esta directiva tiene como objetivo limitar el ruido producido en una situación típica de tráfico urbano.



Estas directivas se aplican a todo vehículo de motor destinado a circular por carretera, con o sin carrocería, con cuatro ruedas como mínimo y una velocidad máxima de fabricación superior a 25 km/h, con excepción de los vehículos que se desplazan sobre raíles, los tractores agrícolas y forestales y los equipos mecánicos móviles.

Las directivas establecen valores límite para los niveles sonoros de las partes mecánicas y los dispositivos de escape de los vehículos considerados. Los valores son de 74 dB(A) para los vehículos automóviles y 80 dB(A) para los vehículos industriales de gran potencia.

Esos valores admisibles se establecen en función de las categorías de vehículos:

- automóviles,

- vehículos de transporte público,

- vehículos de transporte de mercancías.

Todos los vehículos deben diseñarse para emisiones de 1dB(A) por debajo del límite para que haya margen para las tolerancias de producción. A medida que disminuían los límites, fueron ganando en importancia los ruidos producidos por los neumáticos, que con los nuevos límites se convirtieron en la fuente principal de ruido a velocidades superiores a los 50 km/h. En la actualidad, se ha llegado a una situación en la que no será eficaz disminuir los límites si no se adoptan medidas para resolver el problema del ruido producido por el contacto del neumático con el suelo, sobre todo cuando circulan a velocidades altas.

Los estudios destinados a incorporar la categoría del ruido en los Análisis de Ciclo de Vida deben partir de los datos de emisión que se dispongan de los distintos modelos de vehículos, se deberá modelar un flujo de vehículos que simule el parque automovilístico y una red de carreteras con una población alrededor. Además se deberán incorporar otros parámetros de ajuste como la velocidad, tipo de neumático, tipo de superficie, tipo de motor, etc.

La introducción de estos parámetros de ajuste permite modelar la red viaria virtual con las características de las carreteras de estudio por dónde circulan los vehículos virtuales, simulando el parque automovilístico. Uno de los modelos de simulación que considera el efecto de los sistemas inteligentes de transporte (ITS) es el desarrollado dentro del proyecto IMAGINE (Proyecto de Investigación del VI Programa Marco).

Figura 6. Estructura global del modelo considerado en el Proyecto IMAGINE.

(Fuente: Imagine,2007) Garraín et al. (2006) consideran el DALY (Años de Vida Adaptados por Discapacidad) como la mejor unidad de medida de los impactos negativos del ruido sobre el ser humano. Para la evaluación del impacto del ruido provocado por el tránsito de los vehículos, una referencia importante es el profesor suizo Rudolf Müller-Wenk, que ha desarrollado una metodología para cuantificar el efecto del ruido sobre la salud humana en DALY. Otros autores destacados son Gabor Dokas o Nielsen y Laurden, que también han desarrollado metodologías que evalúan el efecto del ruido sobre la salud humana. Estas metodologías y su implementación en el ACV son explicadas por Garraín et al. (2006).


La siguiente figura muestra los DALY por vehículos-kilómetro (vkm) a partir de diferentes valores de ruido de emisión.

Figura 7. DALY por vkm (vehículos-kilómetro) en función de los decibelios

causados por el tráfico rodado en un viaje medio, durante el día y durante la noche. (Fuente: Garrain et al.. 2006)

El término vkm se obtiene multiplicando el número de vehículos de la red viaria sometida a estudio por la distancia recorrida en un determinado tiempo.

Según Garraín et al. (2006), se estima que más del 80% del ruido generado en las ciudades es atribuible a los vehículos de motor.

2.2. BASES DE DATOS AMBIENTALES

Actualmente existen gran cantidad de bases de datos generales que contienen los cálculos de las cargas ambientales a partir del consumo de materiales y energía.

A pesar de que hay muchos datos disponibles contenidos en bases de datos, existen procesos cuyos datos no están contenidos o no son representativos. Los datos se dividen en:

Datos de primer plano: datos específicos requeridos para modelizar un sistema específico. Normalmente son los que describen un producto específico y un sistema de producto.

Datos de fondo: datos de materiales genéricos, energía, transporte y sistemas de gestión de residuos. Este tipo de datos son los que normalmente se encuentran en bibliografía y en bases de datos.

El desarrollo y valoración de un Análisis de Ciclo de Vida está altamente condicionado por la base de datos que se utilice para realizar los cálculos. No existe una valoración aceptada universalmente de los impactos ambientales, pudiendo obtener diferentes



resultados en función de la base de datos utilizada, por ello hay que tener especial cuidado en utilizar la misma base de datos cuando se trate de realizar una comparación entre diferentes productos.

La elección de la base de datos a utilizar para la realización del Análisis de Ciclo de Vida dependerá en cada caso. Hay que tener en cuenta que en ellas se recogen sólo las situaciones de impacto ambiental más habituales, basándose en valores medios disponibles que pueden ser interpretados según distintos intereses. Por ello, es muy importante saber qué datos y qué características tiene la base de datos que se vaya a utilizar para la realización del estudio.

A continuación se describen las principales características y contenidos de algunas de las bases de datos más utilizadas:

BUWAL 250: Contiene materiales, energía, transporte y residuos generales, basados en la BBDD ETH. Los datos que contiene están documentados, con referencias e información relativa a los datos, lo que es muy significativo a la hora de evaluar la calidad de los datos.

Ecoinvent: de Ecoinvent Centre. Sus datos están basados en información recogida a nivel científico, académico e industrial. Contiene datos de inventario sobre provisión de energía, extracción de recursos, materiales, compuestos químicos, metales, agricultura, gestión de residuos y transporte. Esta base de datos presenta una buena compatibilidad con los programas informáticos de Análisis de Ciclo de Vida.

Idemat: Contiene bastante información técnica de materiales y procesos industriales habituales. Es una base de datos muy completa para seleccionar materias primas y recursos empleados en el proceso de diseño de un producto. Dispone de dos versiones, con el mismo contenido pero una de ellas tiene la posibilidad de introducir otros valores propios del estudio a realizar, además tiene un acceso sencillo e intuitivo a la información, permite comparar distintos materiales, realizar búsquedas de materiales y permite copiar datos para ser usados en otros programas.

ETH-ESU: del Instituto de Investigación ETH-ESU de Zurich (Suiza). Contiene datos de producción e importación de combustibles, producción y comercialización de electricidad (desde la extracción de la energía primaria, el refinado, extracción de recursos minerales, etc)

European Life Cycle Database (ELCD): de la CE. Contiene datos sobre materiales y procesos básicos que han sido proporcionados o aceptados por el sector industrial.

GaBi Database: de LBP (Universidad de Stuttgart) y PE International. Contiene datos de sectores industriales (procesos, aceros, aluminios, plásticos y productos orgánicos e inorgánicos).


2.3. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

2.3.1. Fundamentos del Análisis de Ciclo de Vida Como se ha indicado, el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) es una metodología para la evaluación de cargas e impactos ambientales asociados a un proceso o a la elaboración de un producto, teniendo en cuenta todas las etapas de la vida del mismo, desde la adquisición de materias primas, fabricación, transporte, uso y fin de vida.

Se trata de una herramienta que abarca todas las entradas y salidas, directas e indirectas, lo que permite manejar todos los factores ambientales. Además, la metodología es cuantitativa, a diferencia de otras, por lo que permite la toma de decisiones de forma objetiva.

A continuación se muestra una comparación del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) con otras herramientas principales de gestión ambiental, como la Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) o la Auditoría Ambiental (AA). Se observa que el ACV tiene un ámbito de aplicación mayor que las otras, en cualquier caso su aplicabilidad dependerá de cada caso en concreto.

Tabla 3: Objeto, objetivo y proceso del ACV, AA y EIA. (Fuente: Fullana y Rieradevall 1995)

Método Objeto Objetivo Proceso

ACV Producto o proceso

Evaluación y mejora del impacto ambiental

- Inventario

- Evaluación de impacto

- Actuaciones

Auditoría Ambiental

Empresa o instalación

Adaptación a una norma ambiental

- Análisis de situación

- Puntos débiles

- Propuestas

Evaluación de Impacto Ambiental

Proyecto Decisión sobre un proyecto

- Evaluación de impacto ambiental y social

- Medidas correctoras

- Necesidad del proyecto

A diferencia de los otros, el Análisis de Ciclo de Vida está enfocado a productos o procesos propios de una actividad humana, como es el caso de los que tienen lugar en el sector de la automoción.

Existen diversos métodos de análisis de aspectos ambientales, cuyo objetivo principal es la obtención de una perspectiva general de los principales aspectos ambientales durante su ciclo de vida así como identificar las prioridades ambientales que se tratarán durante el proceso de ecodiseño. Los métodos para el análisis de ciclo de vida más utilizados son:


Matriz MET La Matriz MET es un método semicuantitativo que sirve para tener una visión global de las entradas y salidas en cada etapa del ciclo de vida. Proporciona una primera indicación de los aspectos para los cuales se precisa información adicional (IHOBE, 2000). El nombre deriva de la consideración de:

M: Utilización de Materiales (consumo de entradas)

E: Utilización de Energía (procesos)

T: Emisiones Tóxicas (salidas más importantes por su toxicidad)

Ventajas:

Es la más sencilla, rápida y de bajo coste

Proporciona una visión global del Ciclo de Vida (las salidas y entradas en cada etapa)

Permite realizar prioridades ambientales aunque no existan ecoindicadores relevantes para el producto

Permite recopilar datos y organizar bien toda la información para cada etapa de ciclo de vida antes de utilizar Ecoindicadores o una herramienta informática de ACV

Desventajas:

No proporciona una cuantificación numérica ni de los principales impactos ni de la etapa crítica del ciclo de vida (es orientativo)

Requiere conocimientos ambientales amplios o la colaboración con expertos medioambientales capaz de analizar los resultados.

Ecoindicadores Los Ecoindicadores expresan el impacto medioambiental de un producto o proceso de forma numérica, a partir del Análisis de Ciclo de Vida de los mismos. El indicador será mayor cuanto mayor sea el impacto ambiental.

Esta herramienta es más precisa que la matriz MET a la hora de priorizar los impactos a lo largo del ciclo de vida del producto o proceso.

Ventajas:

Permite entender mejor la metodología del ACV y los resultados

Valoración numérica del impacto ambiental de los productos y procesos sin utilizar una herramienta de software.

No necesita de ningún experto medioambiental una vez que se conoce cómo se utiliza la herramienta.

Desventajas:

Listados de ecoindicadores no muy desarrollados todavía y algunos de ellos no totalmente adaptados a la realidad de cada territorio/pais.

Operaciones numéricas engorrosas en caso de productos complejos.

Figura 8. Procedimiento general del cálculo de los Ecoindicadores

(Fuente: IHOBE, 2000)

Herramientas de software para ACV Dada la gran cantidad de datos contenidos en las bases de datos ambientales a las que se ha hecho referencia anteriormente, se ve clara la necesidad de la existencia de herramientas informáticas que utilicen estos datos de manera automática.

Debido al éxito que tiene el ACV como herramienta de gestión, para la creación de ecodiseños, desarrollo de políticas medioambientales, ecoetiquetas, políticas integrales de productos o estrategias de marketing, etc., se han desarrollado distintos programas de software que serán explicados en el capítulo 6.

2.3.2. Objetivos y fases del Análisis de Ciclo de Vida El ACV es útil tanto para requerimientos internos de la empresa como externos, entre los que se pueden indicar:

Requerimientos internos: - Ubicación de materiales y gestión de flujos de energía

- Comparación de ubicaciones internas

- Optimización de fin de vida de productos y embalajes

- Asistencia en Ecodiseño de productos


Requerimientos externos:

- Comunicación medioambiental: IPP, EPD, productos verdes

- Contra-ataque a una campaña ecológica excesivamente simplista

- Diálogo cliente / proveedor

Una de las aplicaciones internas más importantes del ACV está orientada a la gestión medioambiental:

- Gestión de instalaciones industriales gracias a las referencias anuales

- Mejoras comunes en instalaciones industriales gracias a referencias internas

- Elección de proveedores

Asimismo, los estudios de ACV permiten:

- Integrar flujos completos de corrientes input y output

- Evaluación de diferentes opciones ambientales

- Modelado de la evaluación a largo plazo

- Comparación de referencias

La Figura 9 presenta la estructura del Análisis del Ciclo de Vida, incluyendo las fases o pasos generales para su aplicación y algunas de las aplicaciones directas.

Definición del objetivo y el alcance del estudio

Análisis de Inventario del Ciclo de Vida (ICV)

Evaluación de Impactos del Ciclo de Vida (EICV) In

terp

reta

ción

de

los

resu

ltado

s Aplicaciones directas:

Desarrollo y mejoras del producto

•Planificación estratégica

•Elaboración de políticas públicas

•Marketing

•Otras

Definición del objetivo y el alcance del estudio

Análisis de Inventario del Ciclo de Vida (ICV)

Evaluación de Impactos del Ciclo de Vida (EICV) In

terp

reta

ción

de

los

resu

ltado

s Aplicaciones directas:

Desarrollo y mejoras del producto

•Planificación estratégica

•Elaboración de políticas públicas

•Marketing

•Otras

Figura 9. Estructura del Análisis de Ciclo de Vida


Para llevar a cabo el Análisis de Ciclo de Vida han de seguirse los siguientes pasos (UNE-EN ISO 14044):

• Paso 1: Definición de objetivos y ámbito (ISO 14040)

• Paso 2: Análisis de inventario del Ciclo de Vida (ICV)

• Paso 3: Evaluación de impactos del ciclo de vida (EICV)

• Paso 4: Interpretación de los resultados

• Paso 5: Elaboración del informe final

• Paso 6: Revisión crítica

Paso 1: Definición de objetivos y ámbito (ISO 14040) - Definición de los objetivos del estudio: la finalidad, el producto a estudiar, el

destinatario de los resultados y el alcance del estudio

- Elección de la unidad funcional que describe la función principal del sistema analizado y es coherente con el objetivo y el alcance del estudio. Proporciona una referencia para normalizar los datos de entrada y salida desde un punto de vista matemático.

- Delimitación de los límites del sistema: hay que determinar qué procesos unitarios deben incluirse, ya que un ACV muy completo puede resultar muy laborioso y extenso y no aportar resultados significativos respecto a un ACV más sencillo.

- Requerimientos de calidad de los datos: se debe especificar los requisitos de la calidad de los datos para poder cumplir el objetivo y alcance. También se debe documentar el tratamiento de los datos que faltan.

- Reglas límite (cut-off rules): se deberán establecer los criterios de corte para su consideración o no en el ACV.

Paso 2: Análisis de Inventario del Ciclo de Vida (ICV) En esta fase se obtendrán los datos y los procedimientos de cálculo para identificar y cuantificar todos los efectos ambientales asociados a la unidad funcional. Se deberá asignar los flujos de materia y energía, así como las emisiones asociadas. Esta fase comprende las siguientes tareas:

Figura 10. Esquema del análisis de inventario (Fuente: Garraín, 2009)



- Construcción del árbol de ciclo de vida: en el que se definen los flujos de entradas y salidas de los procesos sometidos a estudio.

- Recopilación de datos de cada proceso unitario definido dentro del límite del sistema. Pueden ser medidos, calculados o estimados.

- Utilización de los datos. Asignación de los datos a cada proceso unitario.

- Aplicación de las reglas límite, teniendo en cuenta los coproductos.

- Cálculo del inventario. Todos los procedimientos de cálculo deberán ser debidamente documentados, especificando claramente las suposiciones realizadas.

- Identificación de la contribución de los flujos de las diferentes etapas del ciclo de vida e identificación de las etapas más representativas.

La base de un estudio de Análisis de Ciclo de Vida es la elaboración de un inventario de todos los flujos de entrada y salida en el proceso industrial de un producto durante todo su ciclo de vida. Esto incluye las etapas de producción, utilización, distribución y eliminación final del producto.

El inventario puede organizarse en un árbol de procesos. A continuación se muestra en la Figura 11 un árbol de procesos general del ciclo de vida de los vehículos.

Chapa Laminada

Corte

Embutición

Soldadura

Tratamiento superficial

Pintado CARROCERIA

Fundición

Mecanizado

Montaje Conjuntosmecánicos

ENSAMBLAJEMOTOR+TRANSMISIONES

ELEMENTOSPLASTICOS Y

RECUBRIMIENTOS

ASIENTOS,NEUMÁTICOS,

OTROSACCESORIOS

Formulación ymezcla

Vulcanizado

Acabado

Postcurado

Montaje Acopio de elementos

CARGA DEFLUIDOS Y

EXPEDICIÓN

TRANSPORTE

UTILIZACIÓNMantenimiento Reparación

FIN DE VIDA Desmontaje

Diagnóstico

REUTILIZACIÓN DE COMPONENTES Y

SISTEMAS

Separación ypretratamiento

RECICLADO VALORIZACIÓN

ENERGETICA VERTEDERO

Materia prima

Secado

Inyección

Troquelado

Soldadura

Montaje

Pintura

Figura 11. Esquema general de ciclo de vida de los vehículos (Fuente: FACYL, 2002)



Paso 3: Evaluación de impactos del ciclo de vida (EICV)

Se deberá evaluar lo significativos que son los impactos ambientales. En general esta fase trata los aspectos ambientales especificados en los objetivos y el alcance. Esta fase comprende las siguientes tareas:

Selección de las categorías de impacto, indicadores de categoría y modelos.

Clasificación de los datos de inventario en categorías de impacto. Una categoría de impacto es una clase que representa las consecuencias ambientales generadas por los procesos o sistemas de productos.

Caracterización de los datos: modelar, mediante los factores de caracterización (también llamados factores equivalentes), los datos de inventario para cada una de las categorías establecidas. Para definir el factor de caracterización, hay que seleccionar el impacto mas representativo de la categoría y expresar el resto en función de éste. Por ejemplo en la categoría de efecto invernadero, el impacto más significativo son las emisiones de CO2 (y su unidad funcional es el kg), por lo que todos los impactos pertenecientes a esta categoría serán medidos en kg de CO2 equivalente (Apartado 2.1.1.)

Se pueden desarrollar otras tareas opcionales, dependiendo del objetivo y alcance planteado en el ACV, estas son:

- Normalización: es la relación de la magnitud cuantificada para una categoría de impacto respecto a un valor de referencia.

- Agrupación: Organización y clasificación de las categorías de impacto en uno o más conjuntos según lo definido en el objetivo y alcance del ACV. Existen dos procedimientos para ello:

Organizando las categorías de impacto en una base nominal, por ejemplo mediante características como entradas o salidas.

Clasificación de las categorías de impacto según una jerarquía, por ejemplo de prioridad alta, media o baja.

- Ponderación: incluir factores numéricos basados en juicios de valor para el establecimiento de la importancia relativa a las distintas categorías de impacto, para después sumarlas y obtener un resultado ponderado en forma de un único índice ambiental global del sistema. Existen dos posibles procedimientos:

Convertir los resultados del indicador o resultados normalizados con los factores de ponderación seleccionados.

Sumar los resultados del indicador o resultados normalizados a través de categorías de impacto

En general no se permite aplicar la ponderación en los ACV para realizar comparaciones públicas de dos productos.

En la fase de caracterización y evaluación de impactos, se debe realizar una agrupación de los impactos ambientales del proceso sometido a estudio en categorías medioambientales. En el Apartado 2.1 se ha hecho una revisión de los impactos y


categorías ambientales más significativas del sector de la automoción. También se ha hecho referencia a algunas metodologías para estos impactos, si bien hay que tener en cuenta que no han sido desarrolladas metodologías fiables para analizar algunos impactos.

Existen diferentes métodos de evaluación de impacto de ciclo de vida, cada una de ellas incluye diferentes categorías de impacto y metodologías para su evaluación. No se pueden realizar comparaciones de productos o procesos utilizando diferentes métodos de evaluación.

A continuación se enumeran algunos de los principales métodos que se utilizan:

CML 1992

CML 2001

ECO-INDICADOR 95

ECO-INDICADOR-99

HUELLA ECOLÓGICA

ECOPOINT 97

CUMULATIVE ENERGY DEMAND

CUMULATIVE EXERGY DEMAND

EDIP/UMIP 97

EDIP 2003

EPS 2000

IPCC 2007

TRACI

EPD 2007

En la Tabla 4 se comparan algunos de estos métodos.

Tabla 4: Categorías de impacto para distintos métodos de EICV. (Adaptado de Chiminelli, 2009)

CML 1992 ECO 95 ECO 99 ECOPOINT 97 CUMULATE ENERGY DEMAND EDIP

Efecto invernadero Efecto invernadero

Reducción de la capa de ozono

Reducción de la capa de

ozono

Reducción de la capa de

ozono

Reducción de la capa de ozono

Cambio climático Cambio climático

Toxicidad humana Toxicidad humana

Ecotoxicidad Ecotoxicidad Ecotoxicidad

SmogSmog de invierno y

verano

Smog de invierno y

veranoAcidificación Acidificación Acidificación Acidificación

Eutrofilización Eutrofilización Eutrofilización Eutrofilización

Olor

Utilización de recursos abióticos

Utilización de recursos bióticos

Residuos sólidos Residuos sólidos Residuos sólidos

Metales pesados

Substancias cancerígenas

Substancias cancerígenas

PesticidasRadiaciónUso de suelo

Foto-OxidaciónEscoria

Utilización de recursos

Este método evalúa los impactos

individualmente por lo que no

utiliza categorías de impacto.

Solo tiene en cuenta consumos de

recursos energéticos



Paso 4: Interpretación de los resultados Esta fase combina los resultados del inventario con los de evaluación del impacto. Debe proporcionar resultados coherentes con el objetivo y alcance definidos y conclusiones que expliquen las limitaciones y proporcionen recomendaciones. Esta fase comprende las siguientes tareas:

- Identificación de los aspectos más fuertes y débiles de los casos estudiados.

- Comprobación de la consecución de los objetivos durante la primera etapa.

- Validación de la solución si es necesario mediante:

Recopilación de datos adicionales

Análisis de sensibilidad

Detalle de las aplicaciones y límites del estudio

Dirección hacia otros posibles estudios



En esta fase se podrá determinar qué fase del ciclo de vida sometido a estudio genera las mayores cargas ambientales y por tanto aquellos aspectos que necesitan ser mejorados. Cuando se trata de comparar distintos productos, se podrá determinar cuál de ellos es más respetuoso con el medio ambiente.

Paso 5: Elaboración del informe final

El informe deberá incluir todos los resultados, así como los datos, métodos empleados, hipótesis realizadas y limitaciones del estudio. El informe deberá permitir la utilización de los resultados e interpretación de manera consistente con el objetivo y alcance del estudio.

Paso 6: Revisión crítica Esta fase consiste en verificar que el Análisis de Ciclo de Vida realizado se ajusta a la metodología descrita en la Norma, se comprobará la transparencia del informe, que los métodos e hipótesis son científica y técnicamente válidos. Se comprobará que los resultados obtenidos sean acordes con el objetivo y alcance del estudio, definidos en la primera fase, y también que la interpretación refleja las limitaciones del estudio.

Esta fase puede ser realizada por expertos internos o externos independientes. El informe de la revisión debe ser incluido dentro del informe de estudio del ACV.

3. ECODISEÑO

El Análisis de Ciclo de Vida y el Ecodiseño están muy relacionados. El ACV es la herramienta cuantitativa que se utiliza en el Ecodiseño ya que analiza y evalúa los impactos asociados a cada etapa del proceso y detecta las necesidades de mejora desde el punto de vista medioambiental. Igualmente, el ACV sirve para comparar diferentes alternativas de diseño, evaluando las mejoras medioambientales que se obtienen.

3.1. CONCEPTO DE ECODISEÑO Aplicar el Ecodiseño en vehículos no significa diseños futuristas ni totalmente rompedores como el siguiente

Figura 12. “Ecodesigned vehicle” (Fuente: Car Body Design)

El objetivo último del Ecodiseño es mejorar el rendimiento medioambiental de los productos a lo largo de su ciclo de vida (selección y utilización de la materia prima; fabricación; embalaje, transporte y distribución; instalación y mantenimiento; uso; y fin de vida), mediante la integración sistemática de las cuestiones medioambientales en la etapa más temprana del diseño del producto.

De un modo general se puede decir que Ecodiseño significa que el medio ambiente es tenido en cuenta a la hora de tomar decisiones en el proceso de desarrollo/diseño



de producto como un factor adicional a los que tradicionalmente se han venido tomando en cuenta.

En relación con los vehículos el Ecodiseño afecta a todas las etapas de Fabricación, Uso y Fin de Vida de los mismos, de acuerdo con las actividades principales siguientes:

• Fabricación o Impacto de materia primas, acopio de las mismas y su reducción. o Fabricación o procesado o Distribución

• Uso

o Impacto durante el uso o Optimización vida útil

• Fin de Vida o Reutilización y valorización o Reciclado o Eliminación

En definitiva, se tienen en cuenta todos los impactos ambientales generados por el sistema-producto a lo largo de todo su ciclo de vida.

Es la propia empresa la que debe encontrar sus factores motivantes que le impulsen a abordar un proyecto de Ecodiseño, cuyo posible método de trabajo se explica a continuación.

En cuanto a normativa, a nivel nacional se puede citar que existe la norma UNE 150.301:2003 de Ecodiseño general (no automoción). Otras normas son específicas para algunas de las etapas, como para reciclaje al final de vida útil del vehículo con una directiva europea 2000/53/CE que posteriormente se modifica en cuatro ocasiones en los años 2002 y 2005 y un real decreto RD 1383/2002 sobre gestión de vehículos al final de su vida útil.

3.2. PREPARACIÓN DEL PROYECTO DE ECODISEÑO

Se han desarrollado diferentes metodologías de aplicación general para la aplicación de las bases del Ecodiseño entre ellas PILOT y PROMISE . No estás metodologías ni las herramientas que se utilizan son únicas ya que en gran medida la decisión de utilizar unas u otras dependen del producto y de los objetivos del mismo.

En este estudio tomamos como referencia la guía publicada por el IHOBE (Manual práctico de Ecodiseño – Operativa de implantación en 7 pasos).

En la mayoría de los casos a la oportuna selección del Equipo de Trabajo, la correcta interpretación de los factores motivantes, la adecuada selección del producto y una buena definición de objetivos son factores críticos de éxito de un proyecto de Ecodiseño.


A. Selección del equipo de trabajo

• La Gerencia o el Director de Unidad/Área debe impulsar los objetivos medioambientales de modo que con su apoyo, seguimiento o incluso participación directa en el equipo, debe garantizar el correcto devenir del proyecto.

• El Responsable de Diseño debe hacer suyo e interiorizar el concepto medioambiental en la fase de diseño (si no lo hace ya), de modo que él debiera ser el encargado de dirigir las etapas del proyecto y servir de coordinador.

• El Equipo permanente: ingeniería, diseño, producción y calidad/medio ambiente debieran formar el núcleo que participa de modo activo en el proyecto.

• El Equipo de apoyo: compras, marketing y/o comercial y logística pueden y deben apoyar en distintas fases del proyecto de modo consultivo o incluso formar parte del equipo permanente.

Tan importante como que estén presentes los departamentos o funciones precisas, es la designación de las personas de modo que el equipo esté bien compensado.

B. Factores motivantes para el Ecodiseño (Driving Forces).

Según el IHOBE entre los factores motivantes para la realización de actividades de Ecodiseño se encuentran los siguientes:

• Factores motivantes externos para el ecodiseño

o Administración: legislación y regulación.

o Mercado: demandas de clientes (industriales y finales)

o Competidores

o Entorno social: responsabilidad con el medio ambiente

o Organizaciones sectoriales: tracción ambiental sobre la empresa

o Suministradores: innovaciones tecnológicas

• Factores motivantes internos para el ecodiseño

o Aumento de la calidad del producto

o Mejora de la imagen del producto y de la empresa

o Reducción de costes

o Poder de la innovación

o Sentido de la responsabilidad medioambiental de la dirección

o Motivación de los empleados

C. Selección del producto Tres son los factores a tener en cuenta para seleccionar un producto sobre el que aplicar los conceptos de Ecodiseño:


• El producto debe tener una serie de “grados de libertad” que sean modificables. Puede ser un conjunto, que contenga varios subconjuntos y estos a su vez piezas o componentes de modo que se puedan cambiar materiales, dimensiones, uniones, tratamientos, etc. Es decir, allí dónde se pueden obtener resultados sin grandes modificaciones y/o sin grandes costes o inversiones

• El producto debe ser susceptible que admitir una mejora medioambiental significativa:

o Bien por el propio impacto cuantitativo de las medidas. o Bien porque sea un factor motivante de cara al marketing por ejemplo.

• Coincidencia con otros proyectos de mejora o líneas de I+D que se quieran abrir, o en curso, y se quiera incluir la variable medioambiental. Esto facilita la integración con el resto de procesos y supone no lanzar algo completamente nuevo.

En el Apartado 3.3 se hace una revisión de los distintos grupos funcionales del vehículo y sus impactos medioambientales, como punto de partida para considerar el Ecodiseño sobre ellos.

D. Definición de objetivos

Los objetivos del proyecto deben ser de dos tipos. Cualitativos y cuantitativos. El punto de partida de cada empresa respecto al Ecodiseño es absolutamente variable con lo cual es difícil imaginar el salto cualitativo objetivo. Cuantitativamente hablando es importante recordar la máxima de “Lo que no se puede medir no se puede mejorar”.

3.3. SITUACIÓN DE PARTIDA

Con la herramienta que se seleccione, se realizará el cálculo del impacto ambiental de las etapas ya indicadas de:

• Fabricación o Obtención de materia prima: obtención de materias primas y de

combustibles. o Procesado: consumo de energía, residuos, vertidos y emisiones. o Distribución: concesionarios/clientes.

• Uso o Conducción: consumo de energía y emisiones. o Mantenimiento: consumo de materiales, residuos y emisiones

• Fin de Vida o Reciclado: consumo de energía y recuperación de materiales (impacto

positivo) o Eliminación: depósito de residuos y emisiones

El mayor impacto ambiental es durante el “Uso”, seguido de la “Fabricación” y finalmente en el “Fin de Vida”.


Para considerar los impactos de los vehículos se tendrán en cuenta la siguiente descomposición de los elementos y sistemas de los mismos, adaptada del estudio del IHOBE sobre el sector Auxiliar de Automoción del País Vasco (2009):

• Vehículo en general, con diversas estrategias de reducción de impactos. • Elementos estructurales y externos: chasis, techo, paragolpes, puertas y

portones, cristales, iluminación y señalización acústica, limpia-parabrisas, retrovisión, sensores de proximidad y elementos estéticos.

• Sistema de tracción y guiado: frenos, dirección, suspensión, transmisión, freno estacionamiento, ruedas, pedalera, volante y palanca de cambio

• Sistema de propulsión: generación de potencia, emisión de gases, lubricación, alimentación, sistema de refrigeración y sistema de arranque.

• Interiores: asientos, cinturones de seguridad, airbags, instrumentación, climatización, guarnecidos, sistemas multimedia y sistemas anti-intrusismo.

• Sistema de gestión y alimentación eléctrico-electrónica: generación y almacenamiento de energía eléctrica, distribución eléctrica, unidades de control electrónico y conexionado de datos.

Como ya se ha mencionado en el apartado 3.2, la empresa seleccionará el elemento que considere más idóneo y calculará el impacto ambiental del mismo mediante la herramienta adecuada, calculando para el ciclo de vida completo los consumos de materiales y energía y los deshechos de salida (emisiones, vertidos y residuos). A partir de ahí se tiene un punto de partida y se pueden marcar objetivos de mejora.

Dependiendo de cómo se haya definido el proyecto de Ecodiseño, se pueden emplear una o varias herramientas de las citadas en el Apartado 2.3:

• Matriz MET (material, energía y tóxicos). • Eco-Indicadores. • Herramientas de software para Análisis de Ciclo de Vida.

La matriz MET facilita la resolución del problema. Se trata de no perder conceptualmente ninguno de los aspectos a estudiar. Además, facilita el entendimiento de todo el proceso y la importancia de optimizar cada impacto ambiental.

Tabla 5: Matriz MET.

Uso de Materiales (Entradas)

Uso de energía (Entradas)

Emisiones Tóxicas (emisiones, vertidos

y residuos) Obtención y consumo de materiales y

componentes

Producción y fábricación

Distribución Uso o Utilización Sistema de fin de vida. Eliminación

final


El Eco-Indicador es una herramienta cuantitativa (se basa en cálculos numéricos) de fácil manejo en el proceso de diseño de producto. Al basarse en cálculos numéricos es más precisa que la matriz MET a la hora de priorizar los principales aspectos ambientales del producto en su ciclo de vida.

Los Eco-Indicadores son resultado de un proyecto desarrollado por un equipo multidisciplinar formado por industrias punteras de diferentes sectores, científicos de centros de investigación independientes y el gobierno holandés. Su objetivo era evaluar el impacto de la industria en el medio ambiente centrándose en el impacto en el ecosistema, los recursos y la salud humana a nivel europeo. De éste modo se tuvieron en cuenta impactos tales como: efecto invernadero, reducción de la capa de ozono, lluvia ácida, disminución de recursos naturales, disminución de la biodiversidad y el smog. A pesar de que existe cierta imprecisión en la evaluación, al igual que para el resto de modelos, es el modelo de Eco-Indicadores para análisis del ciclo de vida más utilizado.

El método se basa en multiplicar las cantidades de cada concepto por su indicador en milipuntos hasta obtener el impacto total en milipuntos. Por ejemplo, si en uso de materiales (entradas) en fase de producción, y para el producto estudiado se emplean 0,3 kg de acero (que tiene 86 milipuntos), se obtienen 25,8 milipuntos para el acero total del producto estudiado.

Existen tablas de milipuntos para:

• Producción de metales férricos (en milipuntos por kg) • Producción de metales no férricos (en milipuntos por kg) • Procesado de metales (en milipuntos-unidades varias) • Producción de plástico granulado (en milipuntos por kg) • Procesado de plásticos (en milipuntos-unidades varias) • Producción de caucho (en milipuntos por kg) • Producción de materiales de embalaje (en milipuntos por kg) • Producción de productos químicos y otros (en milipuntos por kg) • Producción de material de construcción (en milipuntos por kg) • Calor (en milipuntos por MJ) • Energía solar (en milipuntos por kWh) • Electricidad (en milipuntos por kWh) • Transporte (en milipuntos por tkm) • Reciclado de basuras (en milipuntos por kg). Son factores que restan

milipuntos • Tratamiento de residuos (en milipuntos por kg). Se subdividen en: Incineración,

vertederos, residuos urbanos y basura doméstica. Hay factores que suman y otros que restan.

Y finalmente están las herramientas informáticas para el Análisis de Ciclo de Vida, de las que se hablará en el capítulo 6.


3.4. ASPECTOS DE MEJORA MEDIOAMBIENTAL Se pueden definir diez reglas básicas para el Ecodiseño orientado a las mejoras mediombientales:

• No utilizar sustancias tóxicas o crear ciclos cerrados sólo cuando sean estrictamente necesarias.

• Minimizar el consumo de energía y de recursos durante la fase de fabricación y transporte mediante el ahorro y la eficiencia energética.

• Utilizar nuevos materiales y diseños estructurales que minimicen el peso del producto sin afectar a la flexibilidad, resistencia al impacto y funcionalidades requeridas.

• Minimizar el consumo de energía durante la fase de uso, que es lo que más penaliza medioambientalmente hablando en los automóviles y camiones.

• Promover reparaciones y actualizaciones especialmente en productos eléctrico-electrónicos.

• Promover la máxima durabilidad para aquellos productos cuyo final de vida tenga un impacto ambiental importante.

• Emplear materiales, tratamientos superficiales o elementos estructurales que protejan los productos de la suciedad y corrosión, alargando la vida y minimizando el mantenimiento.

• Facilitar las actualizaciones, reparaciones y reciclaje mediante acceso fácil, etiquetado, modularidad, desmontaje sencillo y manuales.

• Utilizar tan pocos elementos de unión como sea posible. Pueden ser tornillos, adhesivos, soldadura, cierres o enganches dependiendo del periodo de vida estimado.

No conviene olvidar lo que se puede denominar como nueva idea de producto que se basa en fijar la atención no en el producto físico, sino en las funciones que satisface, analizando:

• La necesidad/es que satisface el producto actual. • La optimización de las prestaciones del producto. • La posibilidad de desarrollar un sistema alternativo que satisfaga mejor esa

necesidad.

El estudio del IHOBE (2009), utilizando muy diversas y variadas fuentes, presenta 80 estrategias de Ecodiseño para el sector de automoción (vehículo y auxiliar automoción). La clasificación de dichas mejoras según la fase medioambiental que abordan es:

• Obtención de materias primas: 25 • Producción: 9 • Distribución: 4 • Uso: 41 • Fin de Vida: 27 • General: 5

Se constata que hay más mejoras dónde los impactos son mayores. Por este orden: uso, fabricación (MP+ producción) y Fin de Vida. Las 80 estrategias que se presentan en dicho informe afectan a:

• Vehículo en general: 23 • Elementos estructurales y externos: 9 • Sistema de tracción y guiado: 14


• Sistema de propulsión: 21 • Interior: 10 • Sistema de Gestión y alimentación eléctrico-electrónica: 5

Se presenta a continuación un resumen de las oportunidades de mejora del citado estudio del IHOBE 2009, haciendo especial hincapié en las más significativas. Algunas de ellas se hayan agrupado bajo un solo concepto.

3.4.1. Vehículo en general Disminución de peso del vehículo: para reducir consumo y emisiones no basta

con actuar sobre motores eficientes de menor cilindrada y sobrealimentación. Son posibles reducciones de un 30% en consumo/emisiones mediante reducciones en peso de unos 100kg o un 15% del peso total, según el fabricante consultado. El problema estriba en que los materiales alternativos, con prestaciones similares, como aluminio o fibra de carbono suelen presentar precios considerablemente superiores. Empleando fibra de carbono como elemento estructural, un utilitario se puede aligerar 135kg y una berlina 265kg, pero el precio es hasta 10 veces más caro que el acero.

Uso de aleaciones ligeras (aluminio y magnesio): el magnesio es el más ligero de los metales utilizados en estructuras. Su densidad es 1,74 g/cm3. El aluminio pesa 1,5 veces más y el acero 4,5 veces más. Es un elemento muy abundante en la corteza terrestre pero no se encuentra en estado puro (electrólisis de agua de mar). Algunas características son: excelente rigidez y resistencia específica, alta conductividad eléctrica y térmica, protección frente a interferencias electromagnéticas, reciclable, buen comportamiento ante el mecanizado y coste más bajo que los polímeros.

El aluminio es ligero, fuerte y fácil de modelar. El uso del aluminio en la automoción ha aumentado en los últimos años debido a que el uso de este material reduce el peso del vehículo, el ruido y las vibraciones. Es fácilmente reciclable y además absorbe energía cinética, aumentando la seguridad de los ocupantes.

El aluminio no se oxida como el acero; esto significa que los vehículos, en zonas climatológicas de gran humedad tengan una vida más larga (del orden de tres o cuatro veces más). Por otro lado, tiene el inconveniente de que las excelentes propiedades mecánicas se pierden si no se consigue mantener su pureza durante su procesado.

Sustitución del cromado por el pintado: el cromado es un galvanizado, basado en electrólisis, mediante el cual se deposita una fina capa de cromo metálico sobre objetos metálicos o plásticos. Es muy bueno ante la corrosión y para mejorar el aspecto y las prestaciones. En el denominado cromo duro se depositan capas de hasta 0,1mm en piezas que deben soportar grandes esfuerzos de desgaste (por ejemplo en asientos de válvulas, cojinetes de cigüeñales, ejes de pistones hidráulicos y en general donde se requiera bastante dureza y precisión). El cromado de materiales plásticos requiere además un gran consumo de energía y de productos químicos. El principal problema de la sustitución del pintado por el cromado es la peor calidad del acabado.


Flexibilidad producto-proceso: con objeto de reducir el impacto de fabricación ante la variabilidad del producto (el periodo de vida de un modelo es de unos 5 años frente a 10, hace no mucho) se están imponiendo los sistemas de fabricación flexible. Para ello es preciso tener en cuenta: diseños modulares de vehículos, diseños variantes en corto plazo de tiempo, diseño de plataformas únicas con múltiples acabados y personalización final del vehículo por parte del usuario. En una primera instancia esta flexibilidad puede estar en contra de la eficiencia de la automatización en serie (de hecho el 36% de los robots están en automoción) pero es una necesidad del sector.

Los volúmenes de producción de los nuevos vehículos van a ser moderados y en algunos casos pequeños, con el consiguiente impacto sobre la rentabilidad de las inversiones. Esta circunstancia, unida a la voluntad de seguir ofreciendo un relativamente elevado número de opciones en los modelos, va a exigir una multifuncionalidad de las instalaciones de producción, capaces de aunar muchas versiones y series más pequeñas. También el propio diseño de los equipos y sistemas a bordo del vehículo exigirá una concepción con una visión multi-opción.

Integración de funciones: Además se está pidiendo que los componentes, equipos y sistemas incorporen nuevas funciones (por ejemplo, iluminación), sensores embebidos (por ejemplo de desgaste o de malfuncionamiento) o combinaciones de materiales o de mecanismos (por ejemplo, electromecánica). El papel de la I+D relacionada con los productos y sus correspondientes procesos de fabricación es clave para satisfacer las nuevas exigencias.

Materiales reciclados: El uso de materiales reciclados, garantizando los requisitos técnicos, supone un ahorro de materia prima. Un vehículo se compone aproximadamente de materiales férricos (68%), no férricos (5%), plásticos (11%), vidrios (11%) y gomas (5%). Esto supone incremento de costes en ensayos y laboratorios, determinar proporciones de material puro y material reciclado y en ocasiones incrementar el número de proveedores y/o hacer más compleja la logística.

Utilización de sistemas reutilizables: se verán modificados los diseños de los elementos reutilizables ya que se deberá considerar la división entre partes de desgaste y partes de reutilización, dentro de un mismo sistema (por ejemplo, en el caso motores, se sustituyen elementos de desgaste como casquillos o segmentos conservando otros estructurales como el bloque), deberán fabricarse de tal manera que se facilite el desmontaje, la descontaminación y la reutilización. El mercado de recambio ya utiliza de manera masiva estos motores de arranque y alternadores.

Montaje/Desmontaje: se trata de buscar nuevos materiales y rediseños que faciliten las operaciones de montaje/desmontaje del vehículo, por ejemplo, sustitución de anclajes mecánicos tradicionales por anclajes químicos, anclajes simplificados (pestañas en vez de tornillería), rediseños con menos elementos y evaluación ambiental de los nuevos elementos frente a los existentes. El depósito del líquido de frenos debe ser accesible y desmontable para poder evacuar el mismo. El fabricante prepara un manual de desmontaje y descontaminación dirigido a los operadores (empresas de demolición y trituración). Se están desarrollando nuevos productos químicos autoadhesivos.


Adhesivos de bajo impacto ambiental: El uso de adhesivos en la industria del automóvil va en aumento debido al proceso de aligeramiento del mismo. Hay colas animales (colágenos), adhesivos vegetales (animales) y adhesivos sintéticos (síntesis orgánica). Los adhesivos sintéticos son en solución (disolventes orgánicos con elevado impacto ambiental ya que emiten compuestos orgánicos volátiles), en dispersión o emulsión (agua como vehículo portador que se evapora en la aplicación aumentando el tiempo de curado) y sólidos o termofusibles (sólidos a temperatura ambiente, la aplicación se hace previo calentamiento del polímero, y se enfría hasta consolidar la unión adhesiva). La reducción del impacto ambiental se consigue mediante reducción de disolventes orgánicos en adhesivos en disolución, utilización de sintéticos en dispersión o emulsión, utilización de adhesivos termofusibles y sustitución de adhesivos sintéticos por naturales biodegradables. Es preciso energía para secar los adhesivos en disolución y para calentar los termofusibles. Según datos de European Solvents Industry, el uso de disolventes en los adhesivos supone el 6% del total.

Mantenimiento: desarrollo de nuevos sistemas que faciliten el mantenimiento, por ejemplo, nuevos materiales, recubrimientos antidesgaste, sustitución de lubricantes por juntas de teflón o similares e inclusión de sistemas de autodiagnóstico de averías en centralitas electrónicas. Un ejemplo de lubricación es sustituir la grasa en las pedaleras por nuevas juntas y materiales que permitan el juego de la articulación.

Vida útil: a pesar de los hábitos de los consumidores y de los intereses de los fabricantes hay que retomar el diseño para la durabilidad aumentando requisitos de los componentes, rediseño de elementos que no cumplan los ensayos y ampliación de la garantía exigida a dichos elementos.

3.4.2. Elementos estructurales y externos

Aligeramiento del chasis: es uno de los elementos de mayor peso en el automóvil. Se trata de conseguir nuevos diseños y fundamentalmente nuevos materiales como el magnesio, aluminio, carbono o aceros de alta/ultra alta resistencia en refuerzos que sustituyan al acero convencional. El magnesio ha sido considerado pero ahora compite con la fibra de carbono que proviene fundamentalmente de la industria aeronáutica. Las implicaciones económicas con estos nuevos materiales pueden ser bastante importantes. Respecto al aluminio, todavía se desconocen correctamente las tecnologías para su procesamiento, presentan dificultades cuando van unidos a otro tipo de metales bien sea mediante soldadura o uniones adhesivas y la reparabilidad del aluminio en su fase de uso es mucho más reducida. Ford ha demostrado con su modelo Focus que partes del chasis se pueden sustituir por aluminio, de modo que, la disminución en energía y emisiones durante el uso supera con creces las necesarias para fabricar esas partes.

LED’s: tradicionalmente se han utilizado lámparas de incandescencia que pierden energía por calentamiento durante el encendido. El LED (Light emitting diode) es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando circula por él una corriente eléctrica. Se aprovecha cerca del


100% de la energía consumida frente a menos del 10% de las incandescentes. Esta tecnología fuertemente implantada en equipos de señalización se implantará en luces de posición, de cruce, de carretera, antiniebla e intermitentes. Los LED´s no exigen prácticamente mantenimiento. Además, se reduce el tiempo en que la luz de freno se enciende, de modo que un coche que circula a 120km/h detrás frenará 5 metros antes. El aumento de costes se revierte rápidamente por el menor consumo de energía.

Parachoques: búsqueda de materiales más limpios, búsqueda de materiales reciclables, uso de materiales reciclados, operación de desmontaje para reciclaje, reciclado interno del sobrante de producción. El parachoques del Renault Megane 2 aporta 32 componentes sin piezas metálicas integradas, monomaterial (propileno), 100% reciclable, 30% de material reciclado, desmontaje en 60 segundos y cumplimiento de la norma 2000/53/CE.

Diseño aerodinámico: para medir la resistencia dinámica se utiliza el coeficiente Cx. El diseño se torna cada vez más complejo y se hacen precisos los ensayos en el túnel del viento. El Bionic de Mercedes Benz inspirado en forma del pez cofre y mediante placas hexagonales ha conseguido un coeficiente aerodinámico Cx de sólo 0,19 que unido al motor diesel hace que el coche consuma un 20% menos.

Formatos multiespesor (taylored blanks o patchwork): El proveedor corta los llantones (chapas), que posteriormente tienen que conformarse en el taller de prensas del fabricante de automóviles o en otro proveedor de primer nivel. Los llantones se sueldan con láser, constan entre 2 y 7 chapas individuales de distinto espesor, calidad, resistencia e incluso revestimiento superficial. El trazado de la costura de soldadura puede ser lineal o no lineal. Con todo ello se consigue una reducción en peso, integridad estructural y simplificación del proceso.

3.4.3. Sistemas de tracción y guiado Pedalera: se trata de sustituir los materiales metálicos por plásticos. En la

actualidad este elemento pesa unos 3kg. Esto implica rediseño de producto, nuevos materiales, nueva producción y logística y estudio del nuevo impacto. La empresa Batz ha conseguido reducir el peso un 40% y según el eco-indicador 99 pasar de 992 a 637 milipuntos.

Unificación de funciones en volante: se reduce el número de componentes y se favorece el tratamiento al final del ciclo de vida. Bien es cierto, que el diseño del volante se complicará. Esta integración/unificación es una clara estrategia de los fabricantes y está muy bien vista por el mercado. La ejecución de este tipo de medidas refuerza la figura del suministrador de primer nivel que debe generar productos unificados para entregar al fabricante de vehículos.

Neumáticos: A cada giro de rueda se genera un rozamiento/resistencia que disminuye la marcha del automóvil incrementando la actividad del motor y causando hasta un 20% del consumo de combustible. El usuario debe vigilar estado de los neumáticos y su presión. Se deja la mejora en los neumáticos para los fabricantes de los mismos.

Aligerar elementos de suspensión: de suspensión delantera (eje independiente o eje rígido) y suspensión trasera (eje independiente, semieje oscilante, eje rígido). La empresa alavesa Inauxa que fabrica bieletas ha conseguido reducir el peso de la misma un 28% elaborando una bieleta híbrida acero y plástico. El impacto ambiental (ECO99) ha pasado de 630 a 308 milipuntos.

Aligeramiento de la barra de dirección: mediante empleo de aluminio. Este material presenta dificultades en la soldadura con otros metales distintos. También en uniones mecánicas. Además, la barra de dirección es un elemento de alta seguridad y debe soportar exactamente los mismos requerimientos que una barra de acero. Algunos fabricantes y con algunos modelos ya lo emplean.

Caja de cambios de doble embrague: estas cajas de cambios permiten un cambio tanto manual como automático, y los cambios de marcha tienen lugar sin interrupción alguna del flujo de potencia siendo a la vez más suaves. La complejidad de estas cajas de embrague es muy importante. Se consiguen reducciones de hasta un 10% en consumo.

Figura 13. Caja de cambios de doble embrague (Fuente: Audi. http://www.eurocarblog.com/galleria/big/audi-7-speed-s-tronic/3)

Frenado regenerativo: se utiliza fundamentalmente en coches híbridos. El

motor eléctrico de tracción es reconectado como generador durante el frenado, y las terminales de alimentación se convierten en suministradoras de energía, la cual se conduce hacia una carga eléctrica que es la que provee el efecto de frenado. El Toyota Prius lo incluye de serie.


http://www.eurocarblog.com/galleria/big/audi-7-speed-s-tronic/3

http://www.eurocarblog.com/galleria/big/audi-7-speed-s-tronic/3

Figura 14. Esquema del sistema de frenado regenerativo

(Fuente: Toyota Prius Híbrido)

Discos de freno ligeros: se utilizan fundamentalmente discos cerámicos en coches híbridos. Tienen una capacidad de frenado y una durabilidad muy superior a los convencionales. Mejora también las prestaciones dinámicas del vehículo. Las técnicas de fabricación de estos discos son más complejas.

3.4.4. Sistemas de propulsión

Filtro de partículas contaminantes: cada vez más, los coches diesel suelen venir equipados de un filtro anti-partículas (integrado en el convertidor catalítico) para retener los hidrocarburos no quemados que se emiten por el tubo de escape. Los más eficaces (de circuito cerrado) captan hasta el 90% y el propio sistema realiza una función de autolimpieza cada cierto tiempo. De este modo se captura el 99% de las partículas contaminantes en el filtro, y éste, mediante calor y agregado de un aditivo, se regenera destruyendo las partículas. Nissan Qashqai con motor 1.5 diesel ha conseguido un filtro antipartículas sin mantenimiento. El motor cuenta con un quinto inyector cerca del filtro. El carburante inyectado se quema, aumentando la temperatura del filtro que de este modo se limpia.

Emisión gases contaminantes: los gases de escape de los motores diesel contienen hidrocarburos, óxidos de carbono, partículas por reacción química de oxidación y óxido de nitrógeno. Los tres primeros se reducen en el catalizador de oxidación (para obtener CO2 y H2O en lugar de CO y HC) y para el óxido de nitrógeno se utiliza el EGR (exhaust gas recirculation) en los motores, que reenvía una parte de los gases de escape al colector de admisión y con ello se consigue que descienda el contenido de oxígeno en el aire de admisión que provoca un descenso en la temperatura de combustión que reduce el óxido de nitrógeno. Esta nueva unidad de control electrónico ECU indica cuando debe activarse el EGR, en función de las revoluciones del motor, del caudal de combustible inyectado, del caudal de aire aspirado, de la temperatura del motor y de la presión atmosférica reinante. La ECU actúa sobre una válvula permitiendo o no la recirculación. A cambio de incluir un nuevo elemento con su materia prima, mayor peso, procesado y mayor residuo el fabricante conseguirá la “Etiqueta verde”.



SCR (Selective Catalytic Reduction): permite optimizar la combustión gracias al empleo de un catalizador para reducir en NOX en N2 y H2O. Una solución patentada en Europa bajo el nombre de Adblue consiste en utilizar un mecanismo de SCR en que el elemento reductor es una solución acuosa de urea. Este aditivo (Adblue que es corrosivo) procedente de un depósito separado es inyectado al final del colector de escape. Al entrar en contacto con los gases se descompone en urea y agua. A partir de 170ºC la urea se descompone en amoniaco NH3 que es el agente activo del proceso. Este amoniaco llega al catalizador que reduce los óxidos de nitrógeno de los gases de escape convirtiéndolos en nitrógeno y vapor de agua. El sistema controla la inyección de urea de tal manera que siempre quede algo de amoniaco en el catalizador pero no demasiado. Un objetivo de este sistema es reducir en un 80% las emisiones de NOx cumpliendo así con las normativas EURO 5 y EURO 6. Para que este proceso funcione debe ser adoptado de manera importante para optimizar flujos de Adblue. El usuario debe rellenar el depósito.

Contaminación acústica: el resonador mediante la recirculación de los gases de escape minimiza el impacto sonoro del vehículo. Se trata de localizar las frecuencias sonoras en el flujo de los gases de admisión y escape para el diseño del resonador e integrarlo en el circuito de admisión y escape. La implicación es un aumento de coste debido al nuevo elemento con su materia prima, mayor peso, procesado y mayor residuo.

Ahorro de combustible: gestión electrónica de los motores para conseguir un mejor rendimiento termodinámico de los mismos, que origine un menor consumo de combustible. Esto se traduce en temporización variable de válvulas en motores diesel, inyección directa de combustible en motores gasolina, oxigenación del combustible para reducir emisiones de hollín, diversidad de geometrías de boquillas multi-agujeros y presiones de inyección para mejorar la eficiencia de la combustión, desactivación de parte de los cilindros que permiten una conducción más ecológica y sostenible y optimización de los ciclos de combustión. Los costes son los derivados de I+D+i e ingeniería.

Lubricante: se trata de mejorar la fiabilidad y durabilidad del lubricante del motor en los vehículos de combustión interna. El estudio de lubricantes de alta durabilidad implica estudiar el comportamiento del mismo en distintas situaciones: análisis de reducción de consumo de carburante en función de su viscosidad (tanto en altas como bajas temperaturas), análisis de poder detergente/dispersante que asegure una total limpieza de los elementos del motor y análisis frente al desgaste y la corrosión de las partes metálicas del motor. Adicionalmente, varios fabricantes están estudiando determinados recubrimientos como el DLC (diamond like carbon) libre de hidrógeno, que en combinación con lubricantes especialmente aditivados, disminuye las pérdidas por fricción en un 25%.

Downsizing: se trata de reducir el peso del motor junto con una sobrealimentación que produce un aumento de potencia para un tamaño determinado. Para una potencia objetivo esto reduce el consumo de energía y las emisiones. Actualmente se están lanzando al mercado motores de escasa cilindrada (1400-1600cc) que gracias a compresores, consiguen potencias impensables para estas cilindradas. Esto implica rediseño y fabricación de motores de menor tamaño sometidos a mayor exigencia además de integrar elementos como el turbo y unidad de control electrónico. Se debe tener en


cuenta la posible afección a la durabilidad del motor trabajando con una exigencia mayor.

Start-Stop: la idea es minimizar el consumo cuando el coche está parado/al ralentí. El dispositivo se basa en detener el motor antes y durante la inmovilización y poniéndose automáticamente en funcionamiento al soltar el pedal del freno. El sistema se compone de un alternador reversible que hace las veces de motor de arranque y de alternador generador de la corriente y una centralita electrónica que se encarga de la gestión completa del alternador y realiza la sincronización entre el calculador del motor y la caja de servicios inteligente. Este sistema puede conectarse voluntariamente por el usuario. Las versiones Stop&Start de los vehículos pueden reducir un 10% el consumo y las emisiones de CO2 en recorridos urbanos. Es preciso vigilar una posible disminución de vida de la batería.

Aligeramiento del motor: el bloque motor tiene un peso entre 10 y 30kg y se ve sometido a condiciones extremas. Se fabrican en aluminio y hay una tendencia hacia el magnesio. Es complejo debido a que es un material extremadamente inflamable. En contacto con el aire y algo de calor no muy fuerte reacciona rápidamente y con ácidos también, produciendo hidrógeno, por lo que debe manipularse con precaución

Colector de admisión y escape: el de admisión (canalización del aire desde el regulador a los cilindros) y el de escape (canalización de gases desde el motor al escape) están siendo sustituidos por materiales plásticos. Los aluminios están dejando paso a las poliamidas reforzadas PA6. El modelo Mazda 2 representa la “estrategia del gramo” suprimiendo elementos superfluos, utilizando aceros ultra resistentes en la carrocería y un mejor comportamiento dinámico. Al hacer el colector de admisión en plástico se han ahorrado 2,4kg.

Fase de arranque y off-ride: se trata de reducir el impacto ambiental durante el arranque del vehículo. Se lleva a cabo mediante un adsorbente inorgánico nano-poroso (trampa de hidrocarburos) situado entre salida de gases del motor y catalizador de tres vías. Durante el periodo de arranque en frío atrapa los hidrocarburos y no los empieza a liberar hasta que el catalizador de tres vías alcanza los 200-300ºC cuando ya pueden ser convertidos a sus productos de combustión completa. Se consigue reducir en al menos un 80% las emisiones de hidrocarburos durante el arranque en frío.

Recubrimientos avanzados: para minimizar pérdidas por fricción en motores. Se trata de reducir el desgaste de las piezas y por tanto una mayor duración del motor, menor pérdida de potencia y por tanto menor consumo de combustible, reducción de la temperatura, menor consumo de aceite, mayor protección en el arranque en frío y recorridos cortos, menor depósito de carbonilla en pistones, válvulas y bujías y reducción de ruidos y vibraciones.

Catalizadores más efectivos: mediante el uso de nanotecnologías. Los catalizadores suelen utilizar metales de alto coste como platino o paladio que son los que reaccionan químicamente para neutralizar los gases de escape mediante oxidación. Utilizando partículas nanométricas se aumenta el rendimiento del catalizador ahorrando el 70-90% de esos materiales. La fabricación de esos elementos tiene lógicamente un coste económico.

Bomba de refrigeración eléctrica: para aumentar la eficiencia del motor. Una opción razonable es eliminar todos aquellos elementos movidos por el motor y que tendrían una mayor eficiencia de ser movidos por motores eléctricos eficientes. Las bombas convencionales constan de una hélice solidaria con el


motor, que bombea el fluido y lo presuriza en el circuito de refrigeración. Mediante bomba de agua eléctrica ésta solo funciona cuando se necesita.

Vehículos eléctricos: cada fabricante trata de desarrollar su propia tecnología. Tienen aspectos en común y diferencias. Algunos puntos comunes son: adaptación de la estructura del motor eléctrico a la arquitectura o ubicación en el vehículo (por ejemplo motor en rueda), tecnologías avanzadas en el control eléctrico del motor eléctrico, diseño de algoritmos eficientes para el control del flujo de la energía en el vehículo, mejora de la durabilidad del cableado de A.T., diseño de cargadores rápidos para las baterías de litio y diseño ecológico de las baterías desde el punto de vista de la reciclabilidad y fin de vida. Es muy importante conseguir baja resistencia a la rodadura, bajo coeficiente aerodinámico y una buena eficiencia de la unidad de aire acondicionado y calefacción. Es necesario mejorar las baterías: energía específica (Wh/kg) que puede almacenar por unidad de peso (unos 200 Wh/kg), la potencia específica (W/kg) que puede suministrar por unidad de peso (unos 300 W/kg), eficacia en torno al 98% para una batería ión-litio, número de ciclos de carga y descarga (>1000) y tiempo de carga de unas 8 horas.

Biodiesel: En primer lugar es preciso cumplir la norma europea EN 14214 que marca una serie de propiedades químicas (marcando límites máximos de ciertas sustancias), de densidad, viscosidad cinemática, punto de inflamación, punto de obstrucción filtro frío, grado de corrosión al cobre y estabilidad a la oxidación. Además, los manguitos de combustible y las juntas de los vehículos deben estar adaptados a este combustible ya que el biodiesel los puede disolver. Las ventajas es que se trata de una energía alternativa, se aprovecha un residuo, al elaborarlo se reduce la contaminación y no emite azufre, es rápidamente biodegradable, no es preciso modificar el motor y ayuda a la lubricación del mismo. Algunos inconvenientes es que el uso del biodiesel hace subir el coste de otras materias primas, se mezcla con gasóleo para el arranque en frío, es menos estable y se congela antes (problemas en países fríos), el biodiesel deja más residuos en el motor y se tiene un mayor consumo respecto al gasóleo convencional ya que se pierde un 5% de potencia.

Hidrógeno y Pilas de Combustible: la pila electroquímica extrae los electrones del hidrógeno para convertirlos en electricidad. No se acaba ni necesita ser recargada, funciona mientras el oxidante y el combustible le sean suministrados desde el exterior. Dependiendo del tipo de pila de combustible se obtienen eficacias entre un 35-60%. En la actualidad un coche de pila de combustible es un mucho más caro que un diesel o gasolina y aún no alcanzan las mismas prestaciones. Presenta varias ventajas: produce más energía por unidad de volumen, solo emite vapor de agua, funcionamiento silencioso, alta eficiencia en utilización de combustible, admisión de diversos combustibles, bajas temperaturas y presiones de funcionamiento, flexibilidad de emplazamiento, capacidad de cogeneración, rápida respuesta a variaciones de carga y carácter modular. Por el contrario los retos para su generalización en los vehículos son varios: potencia específica de las pilas, velocidad de respuesta, tolerancia a impurezas en el flujo de hidrógeno (p.e. CO), dificultad de funcionamiento a temperaturas por debajo de 0ºC, duración, consumo de energía en los sistemas auxiliares, precio, utilización de catalizadores, etc.

Figura 15. “Fuel cell” (Fuente: Georgia Institute of Technology)

Un reto adicional para convertir el hidrógeno en combustible es su almacenaje. Hay tres opciones: hidrógeno líquido a -253ºC, presurizado a 700 bares o como hidruro metálico. El primer sistema confiere mayor autonomía pero debe evacuarse hidrógeno para evitar que el calor ambiental provoque sobrepresiones. El presurizado ofrece menor autonomía pero mayor seguridad y es más fácil de conservar en las hidrogeneras. El depósito presurizado se basa en una estructura de fibra de carbono reforzada (que puede aguantar hasta 35-70 MPa) en cuyo interior existe una capa de polímero de alto peso molecular que sirve como barrera impermeable. Se precisa un sensor de temperatura del gas dentro del depósito ya que al recargar sufre un fuerte aumento. La estructura del depósito de hidrógeno líquido es más sencilla, pero los problemas de calentamiento hacen que deban disponer de mayores aislamientos (son depósitos de aluminio, rodeados de material aislante y una capa de acero reforzado para protegerlo de los impactos).

3.4.5. Interiores

Unificación de funciones: por ejemplo en la consola central de mandos del equipo multimedia y climatizador reduce el consumo de materias primas y componentes, menor impacto en fabricación y transporte y más fácil recuperación al reducir el número de componentes.

Alternativas para guarnecidos: con objeto de reducir su impacto ambiental. Algunas técnicas son: sustitución de resinas derivadas del petróleo por resinas naturales, análisis de los TPE (elastómeros termoplásticos) que presentan las ventajas de los elastómeros actuales y las de los termoplásticos ya que pueden utilizarse los mismos medios productivos, fibras naturales en vez de fibra de vidrio y materiales monocomponentes como los PET (100% fibras de poliéster con ausencia de adhesivos).

Materiales reciclados: el salpicadero, por ejemplo, es un conjunto de envergadura en el cual se pueden utilizar materiales reciclados. En la



actualidad solo un 25% de los plásticos utilizados en el automóvil, son reciclados. Sin embargo, el crecimiento de reciclados se espera sea muy importante. Es preciso agrupar los plásticos en familias o grupos con características homogéneas que puedan ser procesados y tratados de modo similar.

Plástico en armaduras de los asientos: algunos plásticos presentan propiedades mecánicas iguales o incluso superiores al de materiales metálicos y presentar mayor resistencia a la corrosión y desgaste, ofrecen mayor libertad de diseño alcanzando formas mecánica o económicamente inviables en aluminio o acero. Además una pieza obtenida por inyección de plástico puede sustituir a varias piezas metálicas unidas. El polipropileno y el poliuretano son cada vez más usados y la tendencia pasa por potenciar los composites (polipropileno reforzado con fibra de vidrio o termoplásticos estampables reforzados con fibra larga).

3.4.6. Sistemas de gestión y alimentación eléctrico-electrónica

Cableado del automóvil: los varios kilómetros de cableado del vehículo inciden

de manera no despreciable en el coste y en el ciclo de vida del automóvil. El alambre representa el 75%, cintas el 2%, gomas el 2%, conectores el 3%, terminales 9% y otros el 9%. Del coste del alambre el 83% es el cobre, el 13% el PVC y otros aportes energéticos el 4%. Además el coste del cobre es elevado. Se trabaja por ello en comunicaciones/conexiones CAN (Controlled Area Network) y otros sistemas. El objetivo final es la reducción del peso.

Unidad de control electrónico: para unificar funciones. Esto hace que las inversiones en electrónica se estén incrementando (plataformas electrónicas, sistemas más complejos y menores ciclos de producto). Los actuales proveedores de electrónica pasan a ser proveedores de software. Gran parte de los costes de la garantía se deben a la electrónica y al software. Los sistemas tienden a integrar conjuntamente el control de transmisión, gestión de motor y consumos de auxiliares.

Arquitectura eléctrico-electrónica: Un vehículo requiere 800 W de potencia media y 2 kW de potencia máxima. En los vehículo de lujo esto llega a suponer 1,2 l/100km. En 5-10 años es posible que se requieran 4 y 14 kW respectivamente. La idea es desarrollar sistemas de doble tensión. Para reducir la intensidad los consumidores de gran energía como el ventilador del radiador, la dirección asistida o el motor de arranque se alimentan a 42 voltios. El generador suministra 42 voltios a la red y mantiene las baterías cargadas a 36 voltios para arrancar el motor de combustión. La tensión de 14 voltios con batería de 12 voltios alimenta a los consumidores de poca potencia como unidades de control y sensores. La energía a 14 voltios se consigue desde la tensión a 42 voltios mediante un convertidor de tensión de corriente continua.

Sistemas ADAS (Advanced Driver Assistance Systems): los avances en electrónica, informática y comunicaciones facilitan el desarrollo de estos sistemas. Estos sistemas asisten al conductor del vehículo incidiendo en varios parámetros de la conducción como pueden ser dirección, frenos, suspensión o gestión motor entre otros, en base a diferentes requisitos establecidos


mediante un funcionamiento autónomo. El número de parámetros a manejar y la forma de conjugar todo ello en una conducción eficiente y ecológica requiere una electrónica mucho más compleja a nivel de hardware como software. Los sistemas ADAS requerirán unidades de control electrónico más potentes y nuevos tipos de buses que permitan mayor gestión de datos y velocidad. El Honda Accord, por ejemplo, cuando detecta otro vehículo en el radio de acción de los sensores, acelera o frena el coche, según el motivo.

3.5. PLAN DE ACCION PARA EL ECODISEÑO El plan de acción para el Ecodiseño se puede entender como un plan de acción como tal con sus acciones (responsables, plazos, seguimiento, evaluación) o como una sucesión de acciones con su impacto ambiental (reducción), otras mejoras (calidad, coste, imagen, marketing, etc.) comparado con los costes/inversiones para esa mejora/modificación de modo que se pueda decidir sobre la conveniencia o no de abordar dicha acción.

En el Apartado 3.2 se comentaba el hecho de elegir un producto/s a ecodiseñar sobre el cual ya existieran otro/s proyectos, de modo que suscite mayor interés y se integre el Ecodiseño, en algún equipo, de modo más sencillo. A nivel más general, el objetivo más importante del plan de acción no es la ejecución del mismo, sino el hecho de integrar el Ecodiseño en la organización si no lo está ya. A esto se le denomina plan de integración del Ecodiseño en la ISO 9001 y en la ISO 14000.

3.5.1. Integración del Ecodiseño en la norma ISO 9001 En relación con la norma ISO 9001, se debe prestar atención, por lo menos, a los siguientes puntos:

• Responsabilidades de la Dirección o Política de Calidad: se puede reformular teniendo en cuenta los factores

motivantes definidos en el proyecto e incluir la mejora medioambiental en diseño de productos

o Organización: integrar tareas de Ecodiseño entre responsabilidades de la organización. Flujo de informaciones interdepartamentales.

o Revisión por la Dirección al igual que otros procedimientos/procesos de las distintas etapas del proceso de Ecodiseño

• Sistema de Calidad o Incluir requisitos medioambientales y pliegos de condiciones, en cuanto

a materiales y procesos, para con los suministradores, en el manual de calidad de proveedores.

• Control del Diseño o Interfaces organizativas y técnicas: tener en cuenta las personas o

departamentos que deben intervenir en las distintas etapas del Ecodiseño, asegurando su integración técnica y organizativa.

o Datos de partida diseño: incluir requisitos medioambientales en pliego de condiciones.


o Datos finales diseño: incluir datos medioambientales. Se utilizarán herramientas de análisis para valoración y documentación de aspectos medioambientales.

o Revisión del diseño: idem. o Verificación del diseño: idem. o Validación del diseño: también en base a requisitos medioambientales.

• Compras o Evaluación de subcontratistas y proveedores: tener en cuenta

cumplimiento de requisitos medioambientales. o Compras: en los documentos de compra se han de definir los requisitos

medioambientales.

3.5.2. Integración del Ecodiseño en la norma ISO 14000 En cuanto a la norma ISO 14001, se deben considerar los siguientes puntos:

• Política medioambiental: o Los factores motivantes definidos en el proyecto y los aspectos

medioambientales pueden ser tenidos en cuenta en la reformulación de la política medioambiental.

• Planificación o Analizar los aspectos medioambientales en todo el ciclo de vida, no sólo

en la fase de producción. o Requisitos legales o Pueden incluirse en la identificación de requisitos legales: directivas de

fin de vida de vehículos, de residuos del sector eléctrico-electrónico y legislaciones de otros países de clientes que afecten al diseño del producto.

o Objetivos y metas: incluir objetivos y metas en relación con la mejora de los aspectos ambientales en todo el ciclo de vida del producto.

o Programas de gestión medioambiental: integrar plan de acción de Ecodiseño en programas medioambientales.

• Implantación y funcionamiento: o Estructura y responsabilidades: integrar responsabilidades de los planes

de acción de Ecodiseño. o Formación, sensibilización y competencia profesional: definir

necesidades de formación y sensibilización internas y externas de Ecodiseño.

o Comunicación: interna interdepartamental para correcto desarrollo del proyecto y externa para comunicación a agentes externos.

o Documentación del sistema de gestión medioambiental: inclusión puntos anteriores.


• Comprobación y acción correctora: o Seguimiento y medición: incluir nuevos temas a controlar en relación a

operaciones y actividades clave de todo el ciclo de vida del producto que la empresa puede controlar, así como registros de los mismos.

• Revisión por la dirección: o La dirección debe revisar, además del sistema de gestión

medioambiental, los temas relevantes de Ecodiseño a intervalos adecuados definidos. Se pueden revisar los resultados de cada una de las etapas del Ecodiseño.

3.6. EVALUACIÓN DEL PROYECTO DE ECODISEÑO El objetivo de esta etapa es evaluar los resultados del proyecto de cara a sacar conclusiones para aprender a transmitir los resultados ambientales interna y externamente de manera periódica.

Las áreas implicadas son:

• Desarrollo de producto: evaluar mejoras ambientales y transmitir a otros departamentos para divulgar interna o externamente a quién corresponda.

• RRHH: plan de comunicación interna • Márketing: elaborar plan de marketing. Analizar posibilidad de márketing verde. • Gerencia: aprobación conclusiones de la evaluación y de planes de

comunicación interna y marketing.

Los criterios que han de tenerse en cuenta a la hora de la evaluación son:

• Valorar la mejora de los principales aspectos ambientales (comparando producto nuevo con producto de partida), chequeando el cumplimiento de los requisitos ambientales establecidos en el pliego de condiciones.

• Analizar cómo afectan las mejoras ambientales al cumplimiento de los factores motivantes. Es decir, analizar en qué medida se han logrado los objetivos por los cuales se comenzó a trabajar en Ecodiseño.

• Conjugar mejoras ambientales y cumplimiento de factores motivantes y expresarlo de manera entendible a los distintos agentes. No utilizar directamente medidas de eco-indicadores. Estos sirven como herramienta para evaluación y análisis pero no es la mejor forma de comunicar.

Los resultados de la evaluación del proyecto se pueden emplear para la justificación interna del proyecto de Ecodiseño. Además la evaluación constituye una documentación que sirve de guía para futuros proyectos de Ecodiseño dentro de la empresa. Adicionalmente, los resultados de la evaluación sirven para:

• Motivación del personal: si se ha establecido un plan de acción a nivel de empresa para la interiorización de la metodología Ecodiseño, los resultados del proyecto son claves para motivar a cada departamento a asumir las tareas que le corresponden y no ver el Ecodiseño como una obligación añadida, sino como una oportunidad de mejora de los productos y el medio ambiente.

• Marketing verde: si el medio ambiente es un aspecto diferenciador para la empresa o mejora la calidad del producto, puede ser muy interesante integrar


las campañas ambientales en las campañas de marketing de la empresa y comenzar a trabajar en Marketing Verde.

Para el marketing verde se pueden establecer los siguientes principios:

• Estar y permanecer al corriente de modas, desarrollo, legislación futura,… • Tener en cuenta los nuevos “stakeholders” o agentes involucrados • No sólo hablar en verde, sino ser verde, asumiendo las características de:

o Integridad. o Ser proactivo (no solo cumplir lo obligatorio). o Extender el Ecodiseño a todos los departamentos. o La dirección general ha de estar concienciada y motivada. o Motivar, involucrar y formar a los empleados

• No existe una línea de meta, es un proceso de mejora continua. • La empresa ha de ser accesible al público y la información transparente.


4. ECOETIQUETADO

4.1. EL ECOETIQUETADO Y SUS TIPOS Las etiquetas ecológicas o ecoetiquetas son símbolos que se otorgan a aquellos productos cuya producción y reciclado producen un menor impacto sobre el medio ambiente debido a que cumplen una serie de criterios ecológicos definidos previamente por el análisis de su ciclo de vida. Los orígenes de las ecoetiquetas se pueden encontrar en la creciente conciencia global de proteger el medio ambiente por parte de los gobiernos, las empresas y el público en general. Inicialmente y sobre todo en los países desarrollados, algunas empresas reconocieron que esa conciencia global podía generar una ventaja competitiva para ciertos productos. Entonces se incluían etiquetas con expresiones tales como “reciclable”, “baja energía” y “contenido reciclado”.

Estas etiquetas atraían a los consumidores que las veían como una forma de reducir los impactos ambientales a través de sus hábitos de consumo. Sin embargo, se inducía a la confusión, ya que al no existir unas guías estándar y de investigación a cargo de terceras partes, los consumidores no podían asegurar la veracidad de las afirmaciones realizadas en los productos. A fin de solventar este problema comunicativo entre la sociedad y el mercado en materia de consumo respetuoso con el medio ambiente, se definieron oficialmente tres tipos de mecanismos diferentes.

El Reglamento (CE) 66/2010 el 25 de noviembre de 2009 ha derogado recientemente el Reglamento (CE) 1980/2000. Ambos definen el Tipo I como proceso para Ecoetiquetado en Europa. Las autodeclaraciones o declaraciones II y III son pasos previos u otros procesos/procedimientos que la empresa puede llevar a cabo en materia medioambiental.

4.1.1. Ecoetiquetas Tipo I: ISO 14024 Las etiquetas tipo I (también conocidas como ecoetiquetas) son sistemas voluntarios de calificación ambiental que identifican y certifican de forma oficial que ciertos productos o servicios tienen una menor afección sobre el Medio Ambiente. La normativa ISO aplicable para este tipo de etiquetas es la ISO 14024.

Básicamente, una ecoetiqueta es una etiqueta que identifica las preferencias globales de un producto dentro de una categoría de producto basada en consideraciones de ciclo de vida. De esta manera se reconocen las principales características medioambientales del producto de manera más sencilla que la cuantificación medioambiental de datos. Las ecoetiquetas son otorgadas por una tercera parte imparcial, que ejerce como entidad certificadora (por ejemplo AENOR). Los productos ecoetiquetados satisfacen importantes criterios medioambientales. Quedan excluidos explícitamente los alimentos, bebidas y productos farmacéuticos, así como las sustancias o preparados peligrosos o que están fabricados mediante procedimientos perjudiciales para las personas o el medio ambiente.

http://es.wikipedia.org/wiki/Reciclaje

http://es.wikipedia.org/wiki/Impacto_medioambiental

http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambiente

http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_ambiente

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_vida_(medioambiente)

Figura 16. Ecoetiqueta europea. (Fuente: European Commission Ecolabel)

4.1.2. Autodeclaraciones ambientales Tipo II: ISO 14021 Existen muchas empresas y asociaciones que utilizan motivos relacionados con la naturaleza, la protección del medio ambiente, etc., sin embargo, en muchos casos esta información no es del todo cierta, o bien, no queda suficientemente clara a qué parte o partes del proceso de fabricación, o de la materia prima, o de la distribución son las que son rigurosas con el medio ambiente. Se trata de autodeclaraciones informativas de aspectos ambientales de productos para considerarlos como productos ecológicos. Son realizadas por el propio fabricante en forma de textos, símbolos o gráficos y exigen la responsabilidad de cumplimiento del contenido de la información, tales como etiquetas en el producto en el envase, literatura del producto, boletines técnicos, avisos, publicidad, ‘’telemarketing’’, medios digitales o electrónicos e Internet.

Este tipo de declaraciones no requiere, aunque sí es preferible, una certificación de una tercera parte independiente. Los requerimientos específicos de este tipo de etiquetas se recogen en la normativa ISO 14021. Así como el uso de las etiquetas tipo I conlleva la utilización de un distintivo característico, la utilización de símbolos en las etiquetas tipo II es opcional.

Los requisitos principales que deben de cumplir este tipo de símbolos son que deben ser simples, deben distinguirse fácilmente de otros símbolos y no deben utilizarse símbolos de objetos naturales, a no ser que exista una relación directa y verificable entre el objeto y la ventaja declarada.

4.1.3. Declaraciones ambientales de producto Tipo III: ISO 14025

La etiqueta tipo III se define como un inventario de “datos medioambientales cuantificados de un producto con unas categorías de parámetros prefijadas, basados en la serie de normas ISO 14040, referentes a Análisis de Ciclo de Vida. Ello no excluye información medioambiental adicional suministrada dentro de un programa de declaración medioambiental de tipo III”. Se trata de información ambiental cuantitativa en base a diferentes estándares y de manera comprensiva. Los requerimientos específicos de este tipo de etiquetas se recogen en la normativa ISO 14025.


http://es.wikipedia.org/wiki/Empresa

http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Materia_prima

http://es.wikipedia.org/wiki/Publicidad


4.1.4. Productos y servicios distinguidos con la etiqueta europea

Los productos a los que hace referencia la ecoetiqueta europea son los siguientes:

• Aparatos electrodomésticos: lavadoras, lavavajillas, aparatos de aire acondicionado y aspiradoras.

• Televisores y aparatos eléctricos: televisores y lámparas. • Artículos para el hogar: colchones, textiles, de madera. • Ordenadores: personales y portátiles. • Prendas de vestir: ropa y complementos textiles. • Calzado: zapatos y botas. • Artículos de papelería: papel para fotocopia y gráficos, artículos de papelería

sanitaria y para el hogar. • Bricolaje: revestimientos cerámicos de piso y pinturas de interior y barnices. • Lubricantes: aceites y grasas hidráulicos • Jardinería: abono compuesto y sustancias para el mejoramiento de tierras. • Artículos de limpieza: artículos de limpieza multiuso, detergentes para

lavavajillas, detergentes para lavar a mano y detergentes para lavanderías. • Alojamientos de ocio: servicios de campamento y servicios de alojamiento para

el turismo.

Según la Comisión Europea, área de medio ambiente, sección ECOLABEL, en España 287 productos de 57 empresas poseen la ecoetiqueta europea. Los productos se distribuyen del siguiente modo:

• 73 televisores • 5 ordenadores • 13 alojamientos y servicios turismo • 1 colchón • 4 calzados • 1 textil • 31 productos de papel • 1 producto textil • 3 lubricantes • 44 recubrimientos y barnices • 112 productos de limpieza

Aenor en España emite dos tipos de certificados, tal como se recogen en la Figura 17.

- Cuando la empresa diseña/rediseña para mejora ambiental del producto/servicio de forma teórica.

- El logo se puede utilizar en folletos publicitarios y comerciales

- Con fecha 9 de julio de 2009 hay 30 empresas certificadas: electrodomésticos (3), automoción piezas de plástico (1), mueble (5), envase y embalaje (1), químico (1), estudios arquitectura (15), investigación (1), material eléctrico (1), proyectos de iluminación (1) y ascensores (1)

- Cuando la empresa ejecuta el diseño/rediseño para mejora ambiental del producto/servicio de forma real.

- El logo se puede utilizar en productos y servicios ecodiseñados satisfactoriamente y en folletos publicitarios y comerciales.

- No constan empresas certificadas.

Figura 17. Ecoetiquetas españolas (Fuente: Aenor)

4.2. ECOETIQUETADO EN LA INDUSTRIA DEL AUTOMÓVIL

4.2.1. Real Decreto 837/2002

El RD 837/2002 de 2 de agosto de 2002 transpone la Directiva 1999/94/CE de etiquetado de turismos (aprobada, en el año 2000, por el Parlamento Europeo y el Consejo). Debido a ello se aplica en España la directiva europea que obliga a los concesionarios a informar sobre el consumo de combustible y sobre la emisión de dióxido de carbono de todos los vehículos expuestos, estén o no fabricados dentro del propio país. El consumo de combustible y las emisiones de dióxido de carbono (principal gas de efecto invernadero responsable del calentamiento del planeta) no sólo dependen del rendimiento del vehículo, también influyen otros factores como el comportamiento frente al volante. Por otro lado, los puntos de venta han de mostrar un cartel, como mínimo de 50 por 70 centímetros, en el que informen del consumo y emisión de todos los modelos de su marca, estén o no expuestos. Los concesionarios, además, han de proporcionar todos estos datos en el material que se destine a publicidad o a promoción.

Los automóviles deberán llevar una etiqueta obligatoria en la que se especifique la marca y el modelo, el tipo de carburante, el consumo y emisiones oficiales de CO2 (según lo dispuesto en la directiva 80/1268/CEE), el peso, y el tipo de conducción.


A esta información se puede añadir, de forma voluntaria, otra marca que clasifique el coche por su consumo en comparación con otros de igual tamaño. En la etiqueta voluntaria, el consumo oficial de un coche se compara con un valor medio asignado por cálculos estadísticos a los coches con igual superficie y carburante, de entre los puestos a la venta en España por todos los fabricantes. Se ha utilizado la superficie del coche (longitud x anchura) como parámetro de comparación, por así recomendarlo estudios realizados en la materia. A esta diferencia con la media de los coches de la misma superficie, y que se expresa en porcentaje, se asigna un color determinado y una letra. Resultando de este modo que los coches que consumen menos combustible que la media están clasificados como A, B, C (colores verdes), los que consumen más pertenecen a las clases E, F y G (colores rojos) y los de la clase D (color amarillo) pertenecen a la media de consumo de su categoría.

Se ha elaborado una guía (disponible en la página del IDAE, ver apartado 4.2.2) en colaboración con las asociaciones de fabricantes y con importadores de coches. Todas estas reglas adoptadas en relación con los coches y la etiqueta ecológica favorecerán la comparación entre modelos de una misma marca y entre los diferentes fabricantes, facilitando de este modo la elección del comprador.

Este sistema de "etiquetado verde" está implantado en España, en virtud del acuerdo firmado en marzo de 2003 por la Asociación Española de Fabricantes de Automóviles y Camiones (ANFAC), la Asociación de Importadores ANIACAM y el Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético (IDAE).


4.2.2. Guía de consumos y emisiones del IDAE

Para todos los coches nuevos a la venta en España la etiqueta compara:

• El consumo (l/100km): Es el consumo de carburante medido según un procedimiento normalizado para todos los vehículos en Europa. Se mide el consumo medio en un ciclo de conducción, que incluye 4 km recorridos en tráfico urbano con velocidad máxima de 50 km/h, y 7 km en carretera con velocidad máxima de 120 km/h. Las condiciones reales de utilización del coche pueden hacer que el consumo real sea mayor o menor que este valor. Para los vehículos a gas natural y GLP el consumo viene expresado en kg/100km.

• Emisiones (g CO2/km): Son las declaradas por los fabricantes y se miden según un procedimiento normalizado para todos los vehículos en Europa. El CO2 es, junto con el vapor de agua, un producto de la combustión de cualquier hidrocarburo. Los motores de gasolina emiten 2,3 kg de CO2 por litro de gasolina y los diesel 2,6 kg de CO2 por litro de gasóleo.

• Clasificación por consumo relativo: Indica si el modelo y versión de coche consume más o menos que el valor medio aceptado por los expertos para coches del mismo tamaño (superficie). Los coches de clase , y (colores verdes) consumen menos que la media, los coches de clase , y (colores rojos) consumen más que la media y los de clase pertenecen al valor medio.

es la más eficiente y la más ineficiente. La clasificación energética solo se realizará para los vehículos que consumen gasolina o gasóleo

La Directiva Europea (EC) 443/2009 establece objetivos de 130g CO2/km para 2015 y 95g CO2/km para 2020. En julio de 2010, 365 modelos de vehículos cumplen en España con emisiones menores de 130g CO2/km lo que representa el 10,8% de los modelos de vehículos comercializados.

4.2.3. Etiquetado energético de la EPA La Environmental Protection Agency (EPA) estadounidense está preparando un etiquetado que se intenta aprobar, para informar al consumidor de la eficiencia energética de los coches nuevos. Actualmente existen unas pegatinas (Figura 18) que informan del consumo del coche (en millas por galón) en zona urbana y en autovía, el coste estimado en combustible (15.000 millas al año y 2,80 dólares/galón) y poniéndolo en contexto con otros vehículos del mismo tipo. En Europa los fabricantes dan más información. Pero el etiquetado que se está preparando en Estados Unidos demuestra el cambio de mentalidad en estos últimos años.


Figura 18. Etiquetado EPA. (Fuente: EPA (Environmental Protection Agency)) El nuevo etiquetado tiene en cuenta la singularidad de las propulsiones alternativas: gasolina, gasóleo, bioetanol (E85), gas natural comprimido, vehículos híbridos, vehículos híbridos enchufables, vehículos eléctricos y vehículos eléctricos de autonomía extendida. A cada tipo le corresponden datos más precisos. Por ejemplo, no es lo mismo el rendimiento en millas/galón equivalente para un vehículo híbrido enchufable cuando funciona solo con electricidad (se hace una conversión desde kilowatios/hora) o cuando está quemando gasolina. También se ponen de manifiesto las emisiones de efecto invernadero y otros contaminantes. El consumidor debe saber la eficiencia del vehículo, lo que le va a costar y el impacto medioambiental que supone.

En los coches híbridos/eléctricos está perfectamente desglosado el tiempo de carga, la autonomía eléctrica, el consumo eléctrico (y cuánto equivale en gasolina). Las emisiones de gases de efecto invernadero solo se tienen en cuenta localmente, es decir, las procedentes del tubo de escape cuando el vehículo está en marcha. En el caso concreto de los eléctricos, también se desglosa el consumo en zona urbana, extraurbana y combinado, junto al coste de la electricidad y el consumo eléctrico cada 100 millas. Como estos coches no tienen emisiones locales, siempre tendrán la máxima puntuación en eficiencia y contaminación1. La Figura 19 recoge las etiquetas para un vehículo dual gasolina-eléctrico y para un vehículo alimentado con gas natural comprimido.

1 La Agencia de Protección del Medioambiente (EPA, http://www.fueleconomy.gov/) ha otorgado en noviembre de 2010 al Nissan Leaf (eléctrico 100%), una evaluación de consumo equivalente de 99 MPG, es decir, que ofrece una economía de uso de aproximadamente 99 millas por galón en ciclo combinado (2,38 l/km). Las emisiones de CO2 que aparecen en la etiqueta (sólo las emitidas por el escape) son sin embargo consideradas cero. En conjunto, por consumo y emisiones, el vehículo alcanza los máximos valores en la comparativa con otros vehículos.


http://www.fueleconomy.gov/

Figura 19. Etiquetaas EPA para vehículo dual y para vehículo con gas natural

comprimido. (Fuente: EPA (Environmental Protection Agency))

4.2.4. Fin de vida útil La Directiva 2000/53/CE relativa a los vehículos al final de su vida útil viene aplicándose en todos los estados miembros de la Unión Europea desde el año 2000. Ha tenidos varias revisiones en los años 2002 y 2005. En España está en vigor un Real Decreto de 20 de diciembre de 2002: RD 1383/2002 sobre gestión de vehículos al final de su vida útil.

Los puntos clave de la Directiva de la UE 2000/53/CE relativa a los vehículos al final de su vida útil son:

• Artículo 5.3: Sólo podrán darse de baja en el registro de matriculación los vehículos al final de su vida útil que presenten un "certificado de destrucción".


• Artículo 5.4: Desde principios del 2007, la entrega de todos los vehículos al final de su vida útil en una instalación adecuada de tratamiento designada por el fabricante se producirá sin coste alguno para el último usuario y/o propietario, en vigor desde 2003 para vehículos nuevos.

• Artículo 6.3.c: El desmontaje y almacenamiento deberán realizarse de tal forma que se garantice la aptitud de los componentes del vehículo para que puedan ser reutilizados y recuperados y, en particular, para que puedan ser reciclados.

• Artículo 7.2.a: En vigor a partir del 1 de enero de 2006, la cuota de reutilización y reciclado para los vehículos al final de su vida útil deberá ser un 85% (95% para el 2015) del peso medio por vehículo.

• Artículo 8.1: Las normas de codificación de componentes y materiales deberán facilitar la identificación de aquellos componentes y materiales que sean adecuados para su reutilización o reciclado.

La recogida de vehículos al final de su vida útil se realiza en puntos que el fabricante ha diseñado para tal fin. Al tiempo que se aceptan estos vehículos se verifica que tanto éstos, como sus componentes, cumplan los criterios legales para la recogida gratuita del vehículo, y posteriormente se determinará su valor residual. Para que la recogida sea gratuita, los principales componentes del vehículo no deberán contener ningún residuo no autorizado. Sólo entonces, la instalación de recogida expedirá un certificado de destrucción, que será necesario para dar definitivamente de baja al vehículo y que libera al último propietario del pago de impuestos y seguros. Para el consumidor, este es último paso en el proceso de entrega del vehículo; para la instalación de desmontaje, el trabajo sólo acaba de empezar.

Para asegurar el sistema de recogida sin coste para el último propietario nació Sigrauto por acuerdo de fabricantes, importadores, recuperadores y desguaces de automóviles. Se presenta a continuación el proceso de reciclaje del vehículo.

Figura 20. Proceso de reciclaje (Fuente: Sigrauto)

• Durante la comprobación administrativa se evalúa el vehículo y se emite el certificado de destrucción. Se prepara la documentación que acompañará al vehículo, se determina el alcance del proceso de desmontaje y se introducen los datos en el ordenador.

• Al inicio del proceso de descontaminación se neutralizan los elementos potencialmente inflamables: airbags, tensores de los cinturones de seguridad, tornillos de bornes de batería, etc. Se extraen los líquidos operativos y se sellan los orificios salida de forma segura. Se extraen sustancias peligrosas: baterías, faros halógenos.



• Desmontaje: se retiran elementos reutilizables: motor, aletas, paragolpes, cajas de cambio, retrovisores, amortiguadores, radiadores,…

• Después del prensado se trituran y se separan: metales ferrosos, metales no ferrosos (separación de aluminio, magnesio y cobre). Con los residuos se genera energía y la chatarra metálica se envía a la fundición.

4.3. CONSIDERACIONES SOBRE EL ECOETIQUETADO Son tres las consideraciones relevantes a las que se puede llegar:

• Desde el punto de vista de Ecodiseño Integral, no está definido lo que se podría denominar Ecoetiqueta o Etiquetado Ecológico para el automóvil. No hay certificación específica de Ecodiseño en automoción.

• Sí existe un etiquetado verde. De conformidad con el RD 837/2002, existe una base de datos en el IDAE, actualizada con toda la gama completa de vehículos que se comercializan en España, dónde se comparan consumos de combustible y emisiones de CO2 por km recorrido. Según el consumo relativo se categorizan desde la A hasta la G.

• No es posible la comparación entre fabricantes y modelos respecto al reciclaje del vehículo.

Un aspecto muy positivo, es que España se sitúa como país referente internacional en reciclaje de vehículos. Se gestionan los vehículos a través de una red de desguaces y plantas fragmentadoras donde se recupera casi el 87% del peso total de un coche (dos puntos por encima de normativa europea). Se ha logrado que el valor material del coche financie su coste de reciclado, evitando que el proceso repercuta en la economía de los ciudadanos.

5. IMPACTO DE LOS VEHÍCULOS EN SU CICLO DE VIDA

En la actualidad, las consideraciones medioambientales y los estudios de Análisis de Ciclo de Vida de un producto o servicio son una clave importante de competitividad motivada por los clientes y sobre todo por la legislación. Las empresas dedicadas a la fabricación de productos, como es el caso del sector de la automoción, se ven obligadas a que los productos desarrollados sean respetuosos con el medioambiente en todas las etapas de su ciclo de vida: obtención de materias primas, fabricación, uso y fin de vida.

En general las infraestructuras asociadas al transporte por carretera crecen en Europa unos 1000 km por año. La distancia total recorrida (vehículo-km) de los coches de pasajeros en los países de la OCDE se incrementará un 16% entre 2000 y 2010, y un 32% entre 2000 y 2020. El incremento del uso de vehículos particulares y un número reducido de ocupantes por vehículo invalida las mejoras obtenidas en la eficiencia de los vehículos, por lo este sector debe estar sometido a un proceso de mejora continua.

En este capítulo se realizará una revisión de la normativa actual, se realizará una descripción del ciclo de vida de un automóvil, identificando y analizando los impactos ambientales que intervienen en cada una de las etapas de su ciclo de vida, siguiendo la metodología descrita en el capítulo 2 de este documento, y finalmente se expondrán algunas estrategias que minimicen estos impactos ambientales.

5.1. CICLO DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS

El ciclo de vida de los vehículos comienza con la producción de los materiales, lo que incluye la extracción de los recursos, así como las actividades de procesados de los materiales. Dichas actividades suponen una gran variedad de cargas ambientales.

Figura 21: Ciclo de vida de un producto (Fuente: Viñoles et al., 2003)



La etapa de producción comienza con la fabricación de las piezas a partir de los materiales básicos (por ej.: construcción del bloque del motor a partir de acero que ha sido moldeado, extrusionado, forjado,…). La siguiente etapa es la fabricación y ensamblaje de las distintas piezas hasta formar componentes (mecanizado, soldado, etc.) y por último el auto ensamblaje (por ejemplo, la obtención final de todo el conjunto del motor).

La etapa de utilización es la que genera un mayor impacto en todo el ciclo de vida del automóvil. Además del consumo de gasolina, la etapa de utilización del automóvil incluye:

– Compuestos necesarios para que el automóvil funcione, tales como aceite, aditivos de los aceites, lubricantes y grasas, líquido de transmisión y freno, agua de lavado, refrigerantes, anticongelantes, etc.

– Piezas reemplazables, tales como neumáticos, manguitos, limpiaparabrisas, cinturones, discos del embrague, discos de freno, zapatas, filtros de aire, filtros de aceite, etc.

– Infraestructuras necesarias como carreteras, estaciones de servicio, etc.

La última etapa es la de fin de vida del automóvil. En esta etapa es donde hace aparición toda la infraestructura del reciclado, que consiste en el desmontaje y fragmentado del automóvil. En la etapa de desmontaje, se separan las partes reutilizables y algunos materiales reciclables para una venta posterior o para reciclado antes de enviar el resto a la desfibradora o fragmentadora. Dicha desfibradora convierte la parte inservible en pequeñas piezas de modo que la mayoría del material metálico puede ser recuperado. La parte final que queda se denomina residuo ligero de fragmentación y está constituido principalmente por material textil, gomas, madera, plásticos, etc., que son enviados a vertedero.

El esquema de la Figura 22 muestra las etapas del ciclo de vida del automóvil a partir de las indicadas en la Figura 11.

ChapaLaminada

Corte

Embutición

Soldadura

Tratamientosuperficial

Pintado CARROCERIA

Fundición

Mecanizado




RECUBRIMIENTOS


OTROSACCESORIOS


Vulcanizado

Acabado

Postcurado

Montaje Acopio deelementos

CARGA DEFLUIDOS Y

EXPEDICIÓN

TRANSPORTE

USOMantenimiento Reparación


Diagnóstico

REUTILIZACIÓN DECOMPONENTES Y

SISTEMAS


RECICLADO

VALORIZACIÓN

ENERGETICA VERTIDO

Materiaprima

Secado

Inyección

Troquelado

Soldadura

Montaje

Pintura

OB

TEN

CIÓ

N D

E M

MPP

, FA

BR

ICA

CIÓ

N Y

DIS

TRIB

UC

IÓN

USO

FIN

DE

VID

A

ChapaLaminada

Corte

Embutición

Soldadura

Tratamientosuperficial

Pintado CARROCERIA

Fundición

Mecanizado




RECUBRIMIENTOS


OTROSACCESORIOS


Vulcanizado

Acabado

Postcurado

Montaje Acopio deelementos

CARGA DEFLUIDOS Y

EXPEDICIÓN

TRANSPORTE

USOMantenimiento Reparación


Diagnóstico

REUTILIZACIÓN DECOMPONENTES Y

SISTEMAS


RECICLADO

VALORIZACIÓN

ENERGETICA VERTIDO

Materiaprima

Secado

Inyección

Troquelado

Soldadura

Montaje

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Figura 22. Esquema general del ciclo de vida de un vehículo (adaptado de

FACYL, 2002)

5.1.1. Etapa de obtención y tratamiento de materias primas, etapa de fabricación y distribución

En la etapa correspondiente a la obtención de materias primas y su tratamiento se deberán considerar los impactos correspondientes al consumo de recursos materiales (aceros, plásticos, vidrios y aluminios), consumo de energía para su obtención y el procesado necesario de ser utilizados en la etapa de fabricación.



La etapa de fabricación es una secuencia de procesos, los cuales pueden o no llevarse a cabo dentro de la factoría correspondiente de montaje de vehículos. Cada uno de estos procesos supone el empleo de diversas tecnologías, mecánicas, térmicas, químicas, eléctricas, de materiales, de recubrimientos, etc., integradas en procesos de fabricación muy optimizados y con implicaciones ambientales diversas.

A continuación se realiza una descripción de los principales procesos implicados en la fabricación del vehículo:

Elementos metálicos de la carrocería La mayoría de las carrocerías de los vehículos turismo modernos son del tipo autoportantes, construidas a partir de elementos de chapa laminada, estando constituidas por decenas de piezas metálicas unidas entre sí por medio de soldadura. Los vehículos industriales suelen tener un chasis formado por dos largueros más o menos modificados sobre los que se colocan el resto de los elementos estructurales del vehículo. La descripción que sigue corresponde al proceso de fabricación de una carrocería autoportante.

Preparación y corte En primer lugar, se recoge el fleje o bobina de chapa laminada y se realiza un pretratamiento de ésta con el fin de conseguir las propiedades superficiales deseadas. Dependiendo de la procedencia de la chapa, puede ser necesario realizar un proceso de decapado, mediante el cual se elimina una pequeña capa superficial de óxidos de hierro que se han formado durante el proceso de laminación en caliente. Después de esta etapa el fleje se hace pasar por una cizalla que corta la chapa a las dimensiones adecuadas para comenzar el proceso de embutición.

Embutición y conformado de chapa Una vez que la chapa está correctamente acondicionada, pasa a las prensas de conformado. Para conseguir una pieza de buena calidad se requiere el empleo de un lubricante adecuado que reduzca el rozamiento entre la chapa y la matriz de conformado. Gracias a ello, se reduce el riesgo de aparición de pliegues en la chapa que conducirían al rechazo de la misma.

En el conformado por deformación de una chapa normalmente se realiza mediante operaciones sucesivas que se realizan en distintas prensas que se encuentran alineadas, realizando la manipulación de la materia prima de un puesto a otro por medios manuales, pero debido al incremento del grado de automatización, cada vez se emplean más las manipulaciones robotizadas. La última operación con frecuencia consiste en un calibrado final de la pieza para obtener las dimensiones precisas. Tras esta operación se produce el almacenamiento de la pieza conformada.

Soldadura de chapas Las distintas piezas conformadas por separado en los talleres de embutición se unen entre sí en las líneas de montaje de carrocería. La unión entre las distintas piezas se realiza por medio de uniones mecánicas o más


habitualmente por medio de uniones soldadas. Habitualmente se emplea la técnica de la soldadura por puntos, que consiste en unir las piezas por medio de una microfusión superficial de las chapas, que se consigue gracias a la aplicación de una corriente de alta intensidad entre los electrodos de cobre de la pinza. Esta es una operación que suele presentar un alto grado de automatización, quedando relegadas las operaciones manuales a la unión de pequeños subconjuntos de piezas. Los distintos puntos de soldadura deben aportar a la unión soldada una buena resistencia a la flexión y a la torsión.

Actualmente comienza a emplearse la técnica de soldadura por láser como sustitución de la tradicional por puntos. Esta técnica presenta la ventaja de poder unir las chapas mediante cordones de soldadura continuos, lo cual representa una importante mejora en lo relativo a la rigidez de la estructura. Además, su uso se hace necesario cuando se pretendan soldar entre sí chapas de distinto espesor, dado que la técnica de la soldadura por puntos no es eficiente por presentar distinta resistencia las chapas.

Tratamientos superficiales Una vez que las distintas piezas de chapa de la carrocería se han unido y previamente a la entrada de ésta en las cabinas de pintura, se realizan una serie de tratamientos superficiales que tienen por objeto eliminar todas las sustancias que se han añadido a la chapa (aceites lubricantes, grasas, impurezas depositadas sobre las superficies, restos de aguas de lavado…) y mejorar la resistencia química de la carrocería frente a la acción de los agentes atmosféricos.

Las primeras etapas, englobadas en una operación que podemos denominar pretratamiento, tienen como objetivo crear una primera capa inorgánica que se sitúe entre la chapa y la pintura que será aplicada en operaciones posteriores, que contribuya a aumentar la resistencia frente a la corrosión. Este pretratamiento comienza con un proceso de lavado y desengrasado de la chapa, mediante el que por medio de unos baños con disolventes o baños alcalinos con desengrasantes se eliminan de la carrocería los restos de sustancias que se han adherido en las etapas previas. Posteriormente se realiza un fosfatado, operación que consiste en la introducción de la carrocería dentro de un baño con disoluciones de ácido fosfórico en baja concentración. A la salida del baño se realiza un lavado de la carrocería. Por último se realiza una operación de pasivado, que consiste en la deposición de una capa de cromo sobre la superficie de la carrocería, para lo que se sumerge la carrocería en una cuba de ácido crómico. A la salida de la cuba, se realiza un nuevo lavado de la carrocería.

Una vez concluidas estas etapas de limpieza de la carrocería y pretratamiento, se somete a ésta a una etapa de protección adicional, mediante técnicas de deposición electrolítica. Es la etapa que se denomina cataforesis. Esta operación consiste en la introducción de la carrocería en un baño de pintura hidrosoluble. La cuba de pintura se conecta a una tensión positiva y la carrocería a masa, actuando como polo negativo (cátodo), creando así una corriente eléctrica que fluye desde la cuba hasta la carrocería. Por medio de este sistema y aplicando una corriente continua de unos 500 V se consigue un espesor de la capa de pintura de entre 15 y 20 micras. Con estas técnicas se consigue una eficaz protección de la carrocería, incluso en zonas de difícil acceso como huecos y cavidades.


Tras la salida de la carrocería de la cuba, se realiza un lavado de ésta, con el fin de eliminar las partículas de pintura que no han sido fijadas a la chapa. Asimismo, se realiza un secado de la carrocería por aire caliente entre 170 y 180ºC, como paso previo a la introducción en las cabinas de pintura.

Pintado de la carrocería El proceso de pintado se realiza en sucesivas etapas:

Aplicación de masillas en ciertas zonas de la carrocería, generalmente en los bordes de unión de chapa, en donde podrían concentrarse agentes corrosivos, como agua, partículas de sal, etc. que tendrían un efecto acelerador de la corrosión. Asimismo, estos sellantes sirven para amortiguar las vibraciones de los distintos elementos de chapa unidos mediante puntos de soldadura. Esta operación suele realizarse de forma totalmente automatizada.

Aplicación de imprimación de pintura, es decir una capa de pintura base previa a la aplicación del color de la carrocería.

Aplicación de lacas de pintura con el color deseado.

Terminación, que consiste en la aplicación de barnices y lacas, que dan brillo a la carrocería y la protegen frente a la acción de los rayos ultravioletas.

Finalmente se procede al secado de las lacas de pintura de la carrocería. Para ello se emplean cabinas de secado a temperatura de 120 a 130 ºC.

Conjuntos mecánicos del chasis Una de las etapas más importantes en la fabricación de un vehículo es la etapa de fabricación y mecanizado de los conjuntos mecánicos del chasis, que permitirán el desplazamiento del vehículo. Entre dichos elementos se encuentra el motor, la caja de cambios, el grupo diferencial, los elementos de transmisión, etc.

Habitualmente para la obtención de una pieza terminada, se parte de un tocho o una preforma de la pieza que se pretende fabricar. Este tocho puede obtenerse por medio de fundición o bien utilizarse aceros laminados. La secuencia del proceso consiste en :

◘ Obtención de materia prima, fundamentalmente por procesos de fundición.

◘ Mecanizado de las distintas piezas.

◘ Ensamblaje de las mismas y montaje en el vehículo.

Fundición En esta etapa se pretende englobar todas aquellas operaciones que realiza el fabricante para obtener la preforma de partida para comenzar el mecanizado de la pieza y en algunos casos directamente la pieza a montar.

Existen múltiples técnicas para obtener piezas fundidas. Los métodos más utilizados en la industria del automóvil son:

◘ La fundición con molde de arena, con la que se obtienen discos de freno, tambores, bloques motor, etc.


◘ El moldeo en coquilla, cuando se realizan grandes series de piezas que pueden obtenerse utilizando moldes metálicos reutilizables

◘ La fundición centrífuga se utiliza para obtener piezas que presentan simetría de revolución, como las camisas de los motores

◘ La fundición por presión para la obtención de todo tipo de piecería, fundamentalmente de aleaciones ligeras.

Otra gran clasificación es dependiendo del metal empleado, distinguiéndose las fundiciones férreas y las fundiciones no férreas. En las primeras como su nombre indica el metal base es el hierro, mientras que en las segundas puede ser aluminio, cobre, zinc, níquel...

Mecanizado Son muy escasas las piezas obtenidas mediante fundición que no requieren algunas etapas de mecanizado posterior encaminadas a cambiar la forma y el volumen de una determinada pieza mediante eliminación de material o arranque de viruta.

Las operaciones más importantes que podemos considerar dentro de esta etapa son:

El torneado, para la obtención, fundamentalmente, de piezas que presentan simetría de revolución.

El fresado, para el mecanizado, fundamentalmente, de superficies planas o de forma.

El cepillado y limado, para obtener superficies planas. Es una operación que ha caído en desuso, debido al bajo rendimiento que presenta, por las características de la herramienta (monofilo) frente a las fresas (multifilo).

El brochado, es una operación de arranque de viruta, mediante la que por medio de herramientas multifilo, se mecanizan formas como los chaveteros, los estriados de los árboles de transmisión de potencia, etc.

El rectificado, mediante el que se consiguen superficies con un acabado superficial más fino, es decir, con menor rugosidad. La herramienta de mecanizado es una herramienta multifilo, compuesta por un elemento abrasivo (de alta dureza), ligado entre sí por medio de un producto aglutinante.

Guarnecidos y plásticos Las industrias de inyección de plásticos y guarnecidos fabrican una amplia gama de piezas para el automóvil como son: salpicaderos, parachoques, consolas, guantera, rejillas, soportes, revestimientos de techos, paneles de puerta, bandejas traseras, etc.

La fabricación de los elementos plásticos se lleva a cabo de forma generalizada mediante procesos de inyección. Estos procesos consisten en el llenado de un molde precalentado de un material plástico previamente fundido. El llenado se lleva a cabo a través de boquillas que introducen el material en el molde a presiones y temperaturas dependientes de los parámetros de proceso. La materia prima, que es recibida en forma de granza, puede ser de diferentes tipos de termoplásticos (poliamidas, PE, PP, ABS).


Antes de la inyección se debe acondicionar la materia prima, la granza, que dependiendo del tipo de plástico a utilizar seguirá un proceso de secado o no. Una vez realizada la operación de inyección se procede a eliminar los restos de material adheridos a la pieza como rebabas y puntos de inyección.

Después de obtener la pieza, se somete a diversas operaciones de acabado y montaje, que varían dependiendo de su uso final. La soldadura de plásticos puede ser considerada como uno de los procesos de acabado, puesto que consiste en unir las partes de una pieza, o bien distintas piezas mediante pegado de un adhesivo.

El montaje se realiza de la pieza completa, la cual está formada por unas pestañas denominadas “clips” que enganchan con la parte del automóvil donde van a ser instaladas.

Completado este proceso, la última fase será el pintado de los elementos plásticos y recubrimientos obtenidos de las operaciones anteriores junto con la carrocería. El pintado se realiza por inmersión en piscinas si los elementos plásticos están ya acoplados en la carrocería o con pistolas si las piezas están separadas.

Los guarnecidos no plásticos se elaboran a partir de diversos sustratos como fibras de vegetales, algodón, espumas de poliuretano reforzados con resinas o fibra de vidrio y recubierto con un tejido. Los guarnecidos que se fabrican mediante estas tecnologías pueden ser revestimientos de techos, paneles de puerta, bandejas traseras, etc.

La fabricación de guarnecidos se inicia con el moldeo del soporte cuya naturaleza es variable en función del producto: fibras vegetales, espuma de poliuretano o algodón con los refuerzos apropiados. Dicho soporte se introduce en una prensa a temperatura superior a la empleada en la inyección de plásticos para dar la forma a la pieza y aportar rigidez a la misma. A esta operación suele acompañar un proceso de troquelado.

Posteriormente se pasa a un proceso de vestido que consiste en la incorporación de tejidos en la cara vista para lo cual es necesario un adhesivado de las piezas. Después de obtener la pieza se somete a varias operaciones de acabado e incorporación de accesorios.

Elementos de caucho A nivel mundial, los neumáticos constituyen el 60% del consumo total de cauchos, por lo que merece una consideración aparte a la hora de evaluar el impacto de los procesos de manufactura de caucho para la industria de la automoción.

La primera operación en el proceso de fabricación de productos de caucho es la formulación de la materia prima, en la que se pretende adecuar las propiedades del material a los requisitos técnicos y económicos exigidos a través de la elección del tipo más idóneo de caucho y de la naturaleza y proporción del resto de los componentes que lo componen.

La vulcanización consiste en la transformación de un material relativamente plástico, el caucho crudo, en un material altamente elástico, la goma o el caucho vulcanizado, a través de la creación de enlaces de azufre entre cadenas de carbono adyacentes, formando un retículo. El vulcanizado se lleva a cabo sometiendo a la mezcla a un calentamiento normalmente con presión, en el que se da lugar a la reacción a la vez que se da la forma definitiva a la pieza deseada. La calefacción de las prensas suele ser eléctrica en piezas de pequeño tamaño (pasacables, capuchones, etc) y con vapor o aceite térmico en piezas de mayor tamaño (neumáticos).


Tras el conformado en prensa se procede al acabado, en el que se eliminan las rebabas producidas por excedentes de material o vulcanizado de los puntos de inyección. En algunas ocasiones se lleva a cabo un proceso de postcurado en horno, fundamentalmente en piezas de gran volumen. En piezas preformadas antes de su vulcanización también se da esta operación antes de su entrada en prensa.

Finalmente en algunas empresas se dispone de una instalación de montaje donde las piezas de caucho fabricadas se ensamblan con otras piezas plásticas o metálicas.

Asientos Los asientos son elementos fundamentales para asegurar los parámetros de confort y seguridad exigidos a los vehículos, por lo que su diseño es objeto de un marcado proceso de desarrollo tecnológico. Los materiales constitutivos de los asientos son fundamentalmente elementos metálicos, que forman la estructura básica y que dan las propiedades de resistencia y deformación adecuadas a las exigencias de seguridad, y elementos de espuma más revestimientos textiles, orientados a conferir las propiedades de confort.

La espuma de poliuretano es un material muy versátil, que no sólo es empleado en los asientos del automóvil, sino que también se emplea en otros componentes como apoyacodos, paneles de puertas, paneles delanteros, etc.

A diferencia del proceso de inyección de termoplásticos que utiliza materia prima polimerizada, en la inyección de espuma de poliuretano en molde se lleva a cabo una reacción química de polimerización que se inicia en el momento que entran en contacto los distintos componentes que participan en la misma.

Los componentes esenciales de la formulación son los siguientes: polioles, isocianatos, además de: catalizadores, estabilizadores, colorantes, etc.

El proceso de inyección de poliuretano se basa en la formación de la resina de poliuretano por adición de isocianatos con polioles, y la posterior expansión de dicha resina por el desprendimiento de gas carbónico procedente de la reacción del isocianato con el agua.

Los procesos de inyección utilizados varían en función de las características de las espumas que se deseen obtener y de la temperatura a la que se realiza el proceso. A grandes rasgos se pueden distinguir:

◘ Proceso en caliente: Además de la utilización de materias primas y fórmulas específicas, este proceso se caracteriza por necesitar un aporte energético en forma de energía térmica superior comparativamente con respecto a otro tipo de procesos. En primer lugar se aplica un agente desmoldeante sobre el molde que facilita el desprendimiento de la espuma al final del proceso. A continuación se inyecta la espuma a los moldes a través de los cabezales de las máquinas de espumación. Los moldes se cierran y pasan al túnel de curado, donde el calor generado por unos quemadores los mantiene a la temperatura adecuada. A la salida del túnel los moldes se abren y se procede a su desmoldeo.

◘ Proceso de espumación en frío: En este proceso se emplean diferentes formulaciones en sus materias primas y se realiza a temperaturas más reducidas que el proceso anterior. Existe un proceso de espumación en frío denominado proceso “in situ” sensiblemente diferente a otros procesos en frío, ya que la espuma se inyecta dentro de lo que después va a ser tapizado o funda de asiento, obteniéndose con ello un producto semiterminado o incluso terminado. Tras la


inyección, la espuma se somete a un proceso de acabado, eliminándo las rebabas y otros sobrantes y reparando las imperfecciones que se hayan podido producir.

Una vez moldeada la espuma se procede al tapizado de las piezas resultantes. Para ello se impregna la superficie de la pieza con una fina película de poliuretano bicomponente, mediante dos pistolas pulverizadoras. A continuación se introduce la pieza en una cámara que calienta la película y posteriormente se prensa la tela contra la espuma, quedando ambas adheridas.

El montaje de los asientos se realiza en cadena, montando primeramente la estructura metálica, junto con los sistemas de seguridad pasiva y los elementos de espuma.

Vidrios El proceso de fabricación del vidrio explicado de una manera muy esquemática empezaría con la preparación de la mezcla para su incorporación una vez triturado al horno de fusión. A partir de aquí el proceso es prácticamente automático, pasando el vidrio fundido por un tren de laminado (si es para fabricar láminas), recocido, inspección, corte, clasificación y almacenamiento para su expedición.

En los vehículos existen tres grupos muy diferenciados de lunas:

◘ Lunas delanteras o parabrisas. En este caso la luna lleva intercalada una lámina adhesiva de plástico de tipo Polivinil Butiral (PVB) entre dos capas de vidrio para impedir que la luna se rompa desprendiendo fragmentos de cristal que podrían ser peligrosos para los ocupantes.

◘ Lunas laterales. En este tipo de lunas se utiliza un vidrio templado que cuando recibe un fuerte impacto se rompe en pequeños pedazos.

◘ Lunas traseras. Llevan unos hilos conductores que sirven para evitar la condensación, que se denomina luneta térmica.

Montaje de componentes y subconjuntos En la fase de montaje, se ensamblan los distintos elementos que han sido mecanizados en las etapas previas, así como los componentes y subconjuntos suministrados por los distintos proveedores del fabricante. Estos componentes son de diverso tipo: eléctrico, electrónico, hidráulico, de confort, se seguridad. La tendencia actual es que los subconjuntos vengan agrupados por lo que se denomina función, por ejemplo, la función puerta que agrupa el conjunto de elementos mecánicos, mecanismos, vidrios eléctricos, electrónicos, de climatización, de seguridad, etc. que constituyen la puerta de un vehículo y que deben ser suministrada por un proveedor de primer nivel el cual integra y monta los productos de varios suministradores de menor nivel.

El motor es un accesorio especial, ya que al menos en los fabricantes de los automóviles suele ser suministrado por el propio fabricante de vehículos. En los vehículos industriales la situación es mucho más variada, e incluso en la actualidad es frecuente que los motores para los automóviles sean suministrado por otros fabricantes de vehículos a través de alianzas. Para los conjuntos y subconjuntos del chasis y de la líneas de potencia (powertrain) y de dirección (driveline) caben igualmente diversas situaciones.

5.1.2. Etapa de uso La etapa de utilización representa cerca del 80% del consumo de energía total del vehículo considerando todas las etapas de su ciclo de vida.

Esta etapa incluye no solo la utilización del vehículo, sino que hay que tener en cuenta además las operaciones de reparación y mantenimiento, así como los impactos procedentes de la infraestructura necesaria por la que circulan (carreteras, estaciones de servicio, túneles, puentes, etc.).

5.1.3. Etapa de fin de vida En la última década se ha observado un incremento notable de la cantidad de vehículos en circulación en todo el mundo. Este factor se ha traducido en un aumento de los residuos procedentes tanto del uso del automóvil como de su desecho una vez finalizada su vida útil.

Por otra parte, la continua reducción de los recursos naturales disponibles hace cada día más difícil disponer de las materias primas. La concienciación de los usuarios con respecto a la protección del medio ambiente y la legislación en este aspecto cada vez más restrictiva empiezan a forzar a todos los agentes implicados en la cadena de reciclaje a tomar decisiones importantes para la marcha del reciclado integral de los productos procedentes del automóvil.

Hierro66%

Plásticos9%

Vidrio4%

Caucho4%

Líquidos7%

Espuma 1%

Plomo1%Cobre

1%Aluminio

7%

Figura 23. Composición media en peso de un vehículo automóvil (Fuente:

FACYL, 2002).

Cuando el vehículo llega al final de su vida, dicho vehículo pasa a ser residuo. El proceso de tratamiento de los vehículos fuera de uso (VFUs) comienza cuando éstos son entregados a un desguace, donde se produce la primera recuperación de algunos elementos y componentes.

Una vez finalizadas las operaciones de desmontaje realizadas por un desguace, los vehículos son almacenados hasta que son enviados a una planta de fragmentación bien compactados (disminuyendo así los costes de transporte) o sin compactar.

En la fragmentadora, los vehículos son triturados por molinos de martillos y convertidos en pedazos de entre 20 y 40 cm. Dentro de la instalación, unas aspiradoras y unos ventiladores soplantes retiran los materiales menos pesados (los



estériles) y, más tarde, corrientes magnéticas se encargan de separar metales férricos y no férricos.

Una vez finalizado el proceso de separación se obtiene tres productos resultantes: chatarra férrica fragmentada, chatarra no férrica mezclada con productos no metálicos ‘pesados’ y la fracción no férrica susceptible de ser extraída por aspiración neumática, como pueden ser gomas, espumas, tierras, finos y ligeros que en la actualidad se destinan a vertedero.

5.2. CARACTERIZACIÓN DE LA CARGA AMBIENTAL DE LOS VEHÍCULOS A LO LARGO DE SU CICLO DE VIDA

En este apartado se analizarán los impactos medioambientales en cada una de las etapas del ciclo de vida definidas anteriormente, ésta es la fase de Análisis de Inventario del Análisis de Ciclo de Vida, cuya metodología se explica en el capítulo 2.

A continuación se describen los principales impactos ambientales en cada una de las etapas del ciclo de vida del automóvil descritas en el apartado anterior.

5.2.1. Impactos en la etapa de obtención y tratamiento de materias primas, etapa de fabricación y distribución.

Cuando se habla del impacto ambiental generado en las etapas de obtención de materias y procesado de recursos, no solo se cuantifica el consumo de recursos como tal (tanto de materia como de energía), sino que también han de considerarse las grandes cantidades de residuos sólidos, líquidos y gaseosos que se generan durante estos procesos. Además, se consumen grandes cantidades de energía en el calentamiento, enfriamiento y producción de millones de toneladas de aluminio, plástico y vidrio, materiales muy presentes en la industria del automóvil.

No ha de olvidarse que el procesado de estos materiales genera a su vez una gran variedad de metales pesados, compuestos tóxicos, disolventes clorados y compuestos que atacan a la capa de ozono.

En la etapa de fabricación, han de tenerse muy en cuenta los procesos de pintura y recubrimientos, donde se originan la mayoría de las emisiones al aire.

En la siguiente figura se muestra, de forma esquemática, los impactos que se generan en las operaciones que tienen lugar en esta fase del ciclo de vida del vehículo, tanto del proceso de fabricación como de las operaciones de tratamiento de las emisiones.

PROCESOS

INDUSTRIALESMaterias primas y otros

productos

Combustibles y otros

Tratamientos deemisiones atmosféricas

INSTALACIONESAUXILIARES

Productoselaborados

Tratamiento deresiduos

Tratamiento devertidos líquidos

GESTIÓN DERESIDUOS

EMISIONESATMOSFÉRICAS

AGUASRESIDUALES

Figura 24. Esquema de generación y tratamiento de residuos, efluyentes y emisiones gaseosas en los procesos industriales (Fuente: FACYL, 2002).

A continuación se describen los impactos más siginificativos de los procesos industriales que intervienen en el proceso de fabricación:

Chapa Laminada

Corte

Embutición

Soldadura


Pintado

CARROCERIA

Chapa Laminada

Corte

Embutición

Soldadura


Pintado

CARROCERIA

IMPACTOS SIGNIFICATIVOS

Preparación: Residuos líquidos, lodos y recortes

Conformado: Aceites de lubricación y recortes

Soldadura: Emisiones (láser)

Pintado: Lodos de fosfatado y cataforesis, residuos de pintura y disolvente de limpieza

General: Residuos de mantenimiento de maquinaria


Fundición

Mecanizado

Montaje

Conjuntos mecánicos

ENSAMBLAJE MOTOR+TRANSMISIONES

Fundición

Mecanizado

Montaje

Conjuntos mecánicos

ENSAMBLAJE MOTOR+TRANSMISIONES


Fundición: Grandes cantidades de arenas de moldeo, emisiones de partículas. Importante consumo de energía asociado

Mecanizado: Generación de taladrinas agotadas y virutas metálicas

Materia prima

Secado

Inyección

Troquelado

Soldadura

Montaje

Pintura

ELEMENTOS PLASTICOS Y

RECUBRIMIENTOS

Materia prima

Secado

Inyección

Troquelado

Soldadura

Montaje

Pintura

ELEMENTOS PLASTICOS Y

RECUBRIMIENTOS


Inyección: Emisiones atmosféricas poco significativas

Pintura: Emisiones de COVs, lodos de pintura, emisiones de gases de combustión en la etapa de flameado.

En guarnecidos: Recortes muy voluminosos y de poca densidad, emisiones en zonas de adhesivado (vestido de piezas).


ASIENTOS, NEUMÁTICOSY

OTROS ACCESORIOS

Formulación y mezcla

Vulcanizado

Acabado

Postcurado

Montaje

Acopio de elementos

ASIENTOS, NEUMÁTICOSY

OTROS ACCESORIOS

Formulación y mezcla

Vulcanizado

Acabado

Postcurado

Montaje

Acopio de elementos


Neumáticos: Emisiones de COVs, generación de residuos de caucho. Especial problemática al final de la vida útil.

Espumas: Emisiones de isocianatos. Emisiones de COVs en el proceso de pegado de telas

Vidrio: Consumo de energía

En los últimos años, los fabricantes de automóviles europeos han reducido significativamente los impactos ambientales del proceso de fabricación.

A continuación se muestra la evolución, desde el año 2005 al 2007, de consumos y emisiones de fabricantes de vehículos de países pertenecientes a la EU27 (según ACEA, 2009):

• Energía consumida: se ha producido una reducción de la energía consumida por vehículo del 6,5%, teniendo en cuenta toda la energía consumida, tanto de manera directa como indirecta, llegando a valores del orden de 2,5 MWh/veh.

Figura 25. Consumo de energía (Fuente: ACEA, 2009)


• Emisiones de CO2: se ha producido una reducción de las emisiones de CO2 por vehículo del 5%, teniendo en cuenta las emisiones tanto directas como indirectas, hasta valores de 0,83 t/vehículo.

Figura 26. Emisiones de CO2 (Fuente: ACEA, 2009)

• Residuos: se ha producido una reducción de los residuos por vehículo del 4,8%, alcanzando valores del orden de 6-6,5 m3/vehículo, no teniéndose en cuenta la chatarra.

Figura 27. Residuos (Fuente: ACEA, 2009)


• Emisiones COVs: se ha producido una reducción del 14,3% de emisiones de COVs por vehículo debido, en gran parte a las mejoras introducidas en las pinturas.

Figura 28. Emisiones COVs (Fuente: ACEA, 2009) Los fabricantes de vehículos publican en sus memorias de Responsabilidad Social Corporativa algunos valores específicos relacionados con la energía que consumen o las emisiones generadas para producir sus vehículos.

A continuación se muestra los datos de consumo de energía de fabricación por vehículo de varios fabricantes de automóviles.

Figura 29. Consumo de energía en la fabricación de automóviles PSA


Figura 30. Consumo de energía de la fabricación de automóviles BMW

Figura 31. Consumo de energía y emisiones de CO2 de la fabricación de

automóviles Volkwagen


Figura 32. Consumo de energía y emisiones de la fabricación de automóviles

Volvo Los datos del año 2008 de la energía consumida por vehículo de estos fabricantes son:

• BMW: 2.85 MWh/vehículo • PSA (Peugeot-Citroen): 2.31 MWh/vehículo • Volkswagen: 2.78 MWh/vehículo • Volvo: 1.59 MWh/vehículo

Estos valores son orientativos y no son comparables pues estos datos sólo corresponden a las plantas productivas de los fabricantes, no teniendo en cuenta los consumos de sus proveedores.

Hay muchos proveedores hasta llegar al ensamblaje de un vehículo por lo que es muy complicado calcular los consumos y emisiones reales. Por ello sería muy recomendable que, tanto los fabricantes como los proveedores del sector de la Automoción, implantaran en su sistema el Análisis de Ciclo de Vida como herramienta de gestión medioambiental de sus procesos.

5.2.2. Impactos en la etapa de utilización Como se ha comentado antes, en lo que respecta a la etapa de utilización del automóvil, es en esta etapa donde se produce aproximadamente el 80% del consumo de energía de todo el ciclo de vida del automóvil (Viñoles et al., 2003).

A continuación se exponen los principales impactos que se producen en esta etapa:

Emisiones de CO2:

La Comisión Europea constató que, a pesar de los avances obtenidos para acercarse al objetivo voluntario de 140g de CO2/km para 2008-2009, el objetivo de 120g de CO2/km que se fijó la UE no se alcanzará para 2012 salvo que se adopten medidas suplementarias.

Para lograrlo, la Comisión a través del Reglamento (CE) nº 443/2009 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, hace obligatoria la reducción de las


http://www.mma.es/secciones/cambio_climatico/documentacion_cc/normativa_cc/pdf/reg_443_2009.pdf

emisiones de CO2 hasta un nivel de 130g de CO2/km a través de las mejoras tecnológicas de los motores (obligación impuesta a los constructores). En caso de rebasamiento, se aplicaría una sanción financiera al fabricante en cuestión.

Una serie de medidas complementarias (mejoras tecnológicas como vigilancia de la presión de los neumáticos, sistemas de climatización más eficaces, etc. o un mayor uso de biocarburantes), aún pendientes de adopción por parte de la UE, deberían permitir una reducción suplementaria de 10 g/km, hasta alcanzar el objetivo de la UE de 120 g de CO2/km.

Además, la Comisión también prevé impulsar la compra de vehículos que consuman menos combustible, sobre todo gracias a una mejora de su etiquetado y a las disposiciones tendentes a que las tasas aplicables a los automóviles por los Estados miembros tengan en cuenta las emisiones de CO2.

La siguiente figura muestra los rangos típicos de emisiones de CO2 (medido en g/km) de diferentes medios de transporte:

Aéreo (largo recorrido)

Aéreo (corto recorrido)

Autobús (buena ocupación)

Ferrocarril (alta velocidad)

Ferrocarril (normal, suburbano)

Automóvil (grande, todoterreno)

Automóvil (tamaño medio)

Automóvil (el más eficiente)

Figura 33. Emisiones típicas de CO2 de diversos medios de transporte (Fuente:

EEA, 2008)

Las emisiones de CO2 dependen exclusivamente de la relación H/C del combustible utilizado y la cantidad de combustible depende de la energía necesaria para el movimiento del vehículo: vencer la rodadura, la aerodinámica del vehículo, el trazado y características de las carreteras (pendientes, curvas, etc.), modo de conducción (solicitaciones bruscas de aceleraciones, tiempo de funcionamiento a ralentí), eficiencia del motor, pérdidas en el sistema de transmisión y utilización de sistemas auxiliares (iluminación, climatización, etc.).

La Tabla 6 presenta un desglose de la energía empleada y perdida por diversas causas en un vehículo automóvil representativo del parque europeo. Como se puede ver, en utilización urbana, sólo un 11% de la energía de combustible se emplea como efecto útil para el desplazamiento. En utilización interurbana, ese porcentaje asciende hasta el 20%. En término se emisiones de CO2, esto significa que se están emitiendo


entre 5 y 10 veces más de lo que estrictamente se requiere como efecto útil para el desplazamiento.

Tabla 6: Desglose de la energía del combustible en un vehículo de tamaño medio (Fuente: OECD, 2004)

100% 100%Termodinámicas 60 60Mecánicas (motor) 12 3Transmisión 4 5

76% 68%Auxiliares 2 1Accesorios 1 1Aire acondicionado 10 10

13% 12%Aerodinámica 2 11Rodadura 4 7Aceleración/frenado 5 2

11% 20%Total

Energía usada para el movimiento del vehículo

(terreno llano)

Urbano InterurbanoTipo de recorrido

Total

Pérdidas sistema motopropulsor

Otros sistemas

Total

Contenido energético del combustible

En la figura 33 se muestra la evolución de las emisiones de CO2 debido a las mejoras tecnológicas implementadas en los nuevos vehículos en los últimos años. Los compradores comienzan a tener en cuenta la eficiencia del vehículo, además de otros criterios más tradicionales, como el confort, la seguridad o el diseño, para la elección del vehículo.

Figura 34. Emisiones CO2 de vehículos nuevos (Fuente. ACEA, 2009)

Otras emisiones Las emisiones de gases contaminantes “locales” de cada vehículo se han reducido más de un 98 % desde los años 70, y se reducirán aún más con los futuros desarrollos y mejoras del conjunto “vehículo + combustible”: un aire urbano más limpio.

Se pone de manifiesto que pese a las mejoras tecnológicas de los vehículos, no se han conseguido reducir las emisiones de CO2 absolutas debido al pronunciado incremento de la movilidad que lleva consigo un aumento tanto del parque automovilístico como del uso que se hace del mismo. Sin embargo sí se observa una clara reducción de emisiones de NOx.


Aún cuando los nuevos modelos son objeto de unas cada vez más estrictas reglamentaciones, se hace preciso complementar las reglamentaciones individuales con nuevas herramientas de movilidad colectiva (por ejemplo el transporte a demanda, car sharing, etc.).

Las emisiones varían en función si el vehículo consume gasolina o gasóleo, ya que la combustión y la densidad del combustible son diferentes. En la tabla 5 se recogen las emisiones de vehículos por litro consumido.

Los datos muestran que las emisiones de los vehículos diesel son mayores que los de gasolina, pero al ser más eficientes, hace que esta diferencia sea casi insignificante.

Tabla 7: Emisiones producidas por los vehículos por litro de carburante consumido en transporte por carretera. (Fuente: FITSA, 2007)

Las normativas anticontaminación en los vehículos de pasajeros (normas EURO) son las encargadas de lograr la disminución de aquellas emisiones contaminantes generadas por los sistemas de propulsión de los vehículos.

Figura 35. Evolución de las emisiones: vehículos y camiones (Fuente: ACEA,

2009)



Ruido La protección frente a la exposición al ruido ambiental se ha venido desarrollando desde hace décadas en todos los ámbitos de las Administraciones Públicas mediante diversas acciones, pero ha sido a partir de la publicación por la Unión Europea, en 1996, del "Libro Verde sobre la política futura de lucha contra el ruido", cuando se ha abordado el problema de forma global, dando lugar a la publicación de la Directiva 2002/49/CE, siendo su primer objetivo crear un marco común en la Unión Europea, para la evaluación y gestión de la exposición al ruido ambiental, mediante las acciones siguientes:

- Armonización de índices de ruido y métodos de evaluación.

- Agrupación de datos armonizados en mapas estratégicos de ruido.

- Elaboración de planes de acción.

- Publicación de toda la información sobre ruido ambiental disponible.

En la Directiva se prevé el desarrollo de estos puntos en dos fases, la primera que finalizó en diciembre de 2007, y la segunda para 2012. La Directiva ha sido transpuesta al ordenamiento español mediante la Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del ruido.

La legislación que regula los niveles de sonido de los vehículos de motor (coches, camiones y autobuses) se adoptó en 1970 (Directiva 70/157/CEE) y se ha modificado desde entonces al menos nueve veces. La prueba de homologación prevista en esta directiva tiene como objetivo limitar el ruido producido en una situación típica de tráfico urbano.

Estas directivas se aplican a todo vehículo de motor destinado a circular por carretera, con o sin carrocería, con cuatro ruedas como mínimo y una velocidad máxima de fabricación superior a 25 km/h, con excepción de los vehículos que se desplazan sobre raíles, los tractores agrícolas y forestales y los equipos mecánicos móviles.

Las directivas establecen valores límite para los niveles sonoros de las partes mecánicas y los dispositivos de escape de los vehículos considerados. Los valores son de 74 dB(A) para los vehículos automóviles y 80 dB(A) para los vehículos industriales de gran potencia.

Esos valores admisibles se establecen en función de las categorías de vehículos:

- automóviles,

- vehículos de transporte público,

- vehículos de transporte de mercancías.

Todos los vehículos deben atenerse a los límites y, por lo tanto, los modelos de producción deben diseñarse para emisiones de 1dB(A) por debajo del límite para que haya margen para las tolerancias de producción. A medida que disminuían los límites, fueron ganando en importancia los ruidos producidos por los neumáticos, que con los nuevos límites se convirtieron en la fuente principal de ruido a velocidades superiores a los 50 km/h. En la actualidad, se ha llegado a una situación en la que no será eficaz disminuir los límites si no se adoptan medidas para resolver el problema del ruido producido por el contacto del neumático con el suelo.

El ruido procedente del uso del vehículo puede provenir de las siguientes fuentes: procedente del sistema de propulsión, debido a la aerodinámica del vehículo (también llamado de turbulencia) y el procedente de la rodadura. Algunos estudios indican que la contaminación acústica que produce el uso del vehículo procede principalmente del

sistema de propulsión a velocidades inferiores a 60 km/h y que al aumentar la velocidad gana importancia el procedente de la rodadura.

En el siguiente gráfico se muestra la contribución en la contaminación acústica de los diferentes elementos de un vehículo considerando que éste circula por un pavimento convencional.

Contribución de diferentes elementos a la contaminación acústica del vehículo

20-50%

5-35%10-35%

0-30%

10-35%

10-15%

15-35% 15-35% 15-35% 15-35% 15-35%

65-85%

Motor Transmisión Tubo de escape Ventilador/radiador Admisión/escape Rodadura

50 km/h80 km/h

Figura 36. Contribución de diferentes elementos a la contaminación acústica del vehículo en función de la velocidad (Fuente: Elaboración propia a partir de datos

de FITSA (2007))

Mantenimiento del vehículo Durante esta etapa también hay que considerar, además de las emisiones, los impactos producidos por las operaciones de mantenimiento de los vehículos.

Un buen mantenimiento del vehículo se traduce en un ahorro en combustible y en las emisiones que se producen en la etapa de uso del ciclo de vida del vehículo. El IDAE (2005) indica que por cada 0,3 bar de pérdida de presión de los neumáticos, por debajo de lo indicado por el fabricante, se consume del orden de un 3% más de combustible. Por otro lado, un mantenimiento correcto permite corregir o evitar posibles factores que provocan un incremento de las emisiones, debido a que el vehículo funcionaría en condiciones óptimas.

Por otro lado, las operaciones de mantenimiento conllevan impactos ambientales que hay que considerar en el ciclo de vida del vehículo. Los talleres en los que se realizan estas operaciones consumen energía, por lo que producen emisiones de gases, además de emisiones acústicas y generan residuos, que deberán ser tratados convenientemente.

En la siguiente gráfica se muestra la cantidad de carburante consumido y la electricidad consumida por paso de vehículo en una red de centros de mantenimiento de un fabricante de automóviles en los años 2005 y 2006:


Figura 37. Evolución de los consumos por mantenimiento del vehículo (Fuente:

FITSA, 2007) En la siguiente tabla se recogen datos de residuos generados por la red de centros autorizados del mismo fabricante en el 2006.

Tabla 8: Residuos generados en la red de centros autorizados en 2006. (Fuente: FITSA, 2007):

* Cantidad expresada en litros

** Cantidad expresada en litros/paso


Los residuos deben ser clasificados en residuos peligrosos: aceites, líquidos de freno, etc., que deben ser gestionados por un gestor autorizado, residuos no peligrosos: plásticos, componentes eléctricos, etc. y residuos inertes: cristales, etc. En la tabla se observa la gran cantidad de residuos que se generan, pero hay que destacar que muchos de ellos son reciclados.

5.2.3. Impactos en la etapa de fin de vida Un vehículo fuera de uso es en su totalidad un residuo peligroso en el momento de ser depositado en un centro de tratamiento. A través del proceso denominado descontaminación, los residuos peligrosos que contiene son extraídos, momento en el cual pasa a considerarse un residuo no peligroso, con todas las consecuencias que ello conlleva en su gestión.

Como ya se ha mencionado anteriormente, la composición de un coche medio europeo contiene un alto porcentaje de hierro, pero se espera que en el futuro se produzca un aumento del aluminio así como cambios en la composición de la mezcla de materiales plásticos, con el objetivo de mejorar su impacto ambiental.

A continuación se muestra un esquema con los principales residuos de un vehículo al final de su vida útil:

Figura 38. Residuos generados por los VFU (Fuente: FITSA, 2007)


Gestión de VFU (Descontaminación)

• Combustible

• Líquido de frenos

• Aceite de motor e hidráulicos

• Batería

• Catalizadores

• Líquido refrigerante

• Neumáticos

• Filtro de aceite y combustible

• Zapatas si son de amianto

• Gases del A.C.

Establecimiento de Sistemas Integrados de Gestión para el tratamiento de los VFUs y componentes.

Desmontaje y reconstrucción OBLIGATORIO SEGÚN MERCADO

• Componentes con Cu, Al y Mg

• Neumáticos

• Grandes piezas de plástico

• Vidrios

• Motor

• Caja de cambio

• Alternador

• Bombas

Según ACEA (2009), se estima que entre el 2 y el 5% del total de las emisiones de CO2 generadas por el vehículo, se producen en la fase de reciclado del vehículo.

Como ya se ha mencionado anteriormente, el objetivo de la Directiva 2000/53/CE del Parlamento Europeo y del Consejo del 18 de Septiembre de 2000 es reducir la cantidad de residuos del final de vida de los Vehículos fuera de uso (VFU) e incrementar la recuperación y el reciclaje.

La prevención de los residuos es el objetivo prioritario de la Directiva. Por ello se prevé que los fabricantes de vehículos, de materiales y componentes deben:

- Controlar la utilización de sustancias peligrosas

- Facilitar el desmontaje, la reutilización, valorización y reciclado de los vehículos al final de su vida útil, teniendo en cuenta éstos en las fases de diseño y fabricación

- Fomentar la utilización de materiales reciclados

- Minimizar el uso de sustancias peligrosas



Los estados miembros deben establecer el sistema de gestión y tratamiento de los vehículos fuera de uso.

Su transposición a la legislación española corresponde al Real Decreto 1383/2002, de 20 de diciembre, sobre gestión de vehículos al final de su vida útil. En el que se establecen las medidas para prevenir la generación de residuos procedentes de los vehículos, regular la recogida y descontaminación al final de su vida útil con el objetivo de reducir el impacto medioambiental a lo largo del ciclo de vida de los vehículos.

Algunas medidas de prevención consisten en:

- Limitar el uso de sustancias peligrosas, prohibiendo la utilización de sustancias peligrosas tales como el plomo, mercurio, cadmio y cromo

- Diseñar y fabricar los vehículos y los elementos de forma que se facilite el desmontaje, la descontaminación, la reutilización y valoración

- Uso de normas de codificación que permitan la identificación de los componentes que puedan ser reutilizados o valorizados.

- Informar a los gestores de vehículos al final de su vida útil de la localización y componentes de sustancias peligrosas

- Informar a los consumidores sobre los criterios de la protección al medioambiente en fase de diseño y fabricación del vehículo

El objetivo de esta Directiva era que en el año 2006 era alcanzar por lo menos el 80% de reciclaje de material con un máximo de valorización energética del 5% para que como máximo el 15% de la masa media de los vehículos al final de su vida útil sea enviado al vertedero. En 2015 estos objetivos pasarán al 85% de reciclaje de material, 10% de valorización energética para llegar a enviar al vertedero el 5%.

Por lo que respecta a los porcentajes de reutilización/reciclado y reutilización/valorización, se dispone de las cifras del año 2006 correspondientes a todos los estados miembros, excepto Irlanda y Malta. Diecinueve países cumplieron el objetivo del 80% de reutilización/reciclado y trece cumplieron el objetivo del 85% de reutilización/valorización (España estuvo muy cerca de este objetivo). Pueden encontrarse mas cifras en los informes de la Comisión disponibles en http://ec.europa.eu/environment/waste/index.htm o en la web de Eurostat.

La Directiva 2005/64/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de Octubre de 2005, establece los umbrales mínimos de reutilización, reciclaje y valorización de los componentes y materiales relacionados con los vehículos nuevos. Estas medidas pretenden facilitar la reutilización de los componentes, su reciclado y valorización para alcanzar los objetivos previstos para el 2015.

La Directiva impone una evaluación preliminar de los fabricantes antes de que los Estados miembros puedan concederles una homologación de tipo CE o la homologación de tipo nacional. A partir del 15 de diciembre de 2008, los vehículos que no cumplían los requisitos de la Directiva no recibían la homologación de tipo CE ni la homologación de tipo nacional. Por otra parte, a partir del 15 de julio de 2010, se prohíbe la comercialización de vehículos nuevos que no cumplan las disposiciones de la Directiva.

Dado que en 2015 en el vertedero sólo será posible depositar un 5% del peso del automóvil, el resto ha de ser reciclado o recuperado, razón por la cual es necesario el diseño desde el punto de vista del reciclado y la recuperación, aspecto del que se ocupa fundamentalmente el Ecodiseño.

http://ec.europa.eu/environment/waste/index.htm

5.3. RESUMEN DE ESTRATEGIAS PARA MINIMIZAR EL

IMPACTO AMBIENTAL DE LOS VEHÍCULOS

En los apartados anteriores se hace una descripción del ciclo de vida de los vehículos, indicando los impactos ambientales más significativos que se producen en cada una de sus fases.

La siguiente figura muestra un resumen de los principales impactos en cada una de las fases del ciclo de vida del automóvil:

Figura 39. Impactos ambientales mas importantes en cada fase del ciclo de vida

de un automóvil (Fuente: Viñoles et al., 2003)


Em base a éstos, Viñoles et al. (2003) realiza una clasificación de algunas medidas para mejorar los impactos en cada fase del ciclo de vida del automóvil.

Tabla 9: Medidas para mejorar los impactos en cada fase del ciclo de vida del autóvil (Fuente: Viñoles et al., 2003)

En el apartado 3.4 se describen algunas de las estrategias de Ecodiseño más relevantes llevadas a cabo en el Sector de Automoción.

A continuación se muestran las interacciones entre las estrategias planteadas en cada familia, indicando la fase del ciclo de vida en la que afectan de forma significativa:


• Vehículo en general:

Obtención de materias primas Fabricación Distribución Uso Fin de vida

Disminución del peso del vehículoUso de aleaciones ligeras (aluminio y magnesio)Sustitución del cromado por el pintadoFlexibilidad producto-procesoMateriales recicladosReciclajeEmpleo de sistemas reutilizablesMejora de las operaciones de montaje/desmontajeAdhesivos de bajo impacto ambientalMejora del mantenimientoAumento de la vida útil

ETAPAS

• Elementos estructurales y de carrocería:


Aligeramiento del chasisLED´sParachoquesDiseño aerodinámicoTaylored blank o patchwork (formatos multiespesor)

ETAPAS

• Sistema de guiado, transmisión y seguridad activa (drivetrain)


PedaleraUnificación de funciones en volanteNeumáticosAligeramiento de elementos de suspensiónAligeramiento de la barra de direcciónCaja de cambios de doble embragueFrenado regenerativoDiscos de freno mas ligeros

ETAPAS

• Sistema de propulsión (powertrain) y combustibles alternativos


Filtro de partículas contaminantesReducción de gases contaminantes Selective Catalytic Reduction (SCR)Mejoras acústicas (resonador)Mejor rendimiento del motorMejoras en los lubricantesDownsizingStart-StopAligeramiento del motorMejoras en el colector de admisión y escapeFase de arranque y off-rideRecubrimientos avanzadosCatalizadores mas efectivosBomba de refrigeración eléctricaCoche eléctricoBiodiesel"Fuell-Cell" hidrógeno

ETAPAS


• Elementos interiores del automóvil


Unificación de funcionesAlternativas para guarnecidosMaterales recicladosPlásticos en armaduras de los asientos

ETAPAS

• Equipos electrónicos, sistemas electrónicos de confort y seguridad y equipamiento eléctrico


Reducir el cableado del automóvilUnidad de control eléctricoArquitectura eléctrico-electrónicaSistemas ADAS

ETAPAS

Respecto a la utilización de diferentes materiales que componen el vehículo, actualmente existen varias bases de datos en las que los fabricantes de componentes introducen la composición exacta de sus productos para que los fabricantes de vehículos puedan posteriormente saber si un cierto vehículo cumple o no cumple con las limitaciones establecidas en la Directiva. El ejemplo más representativo en estos momentos es el denominado IMDS (International Material Data System) que es utilizado por un gran número de fabricantes y que funciona en entorno internet (www.mdsystem.com)

Como ya se ha constatado anteriormente, la fase de uso es la fase más contaminante de todas las del ciclo de vida, por esta razón la mayoría de las estrategias van encaminadas a reducir los impactos que se producen en esta etapa.

La correcta utilización y mantenimiento del vehículo permitirá minimizar los impactos asociados en esta fase desde el consumo de combustible o las emisiones a la atmósfera hasta la generación de residuos y su potencial impacto sobre el medio ambiente.

Una de las estrategias más impulsadas para la reducción de este impacto es el vehículo eléctrico que además de dar respuesta a la reducción de emisiones de CO2, presenta ventajas en otros impactos locales como son la calidad del aire, ruidos, etc.

Otra de las estrategias para minimizar el impacto ambiental que tiene una alta influencia en la etapa de uso es el modo de conducción, si bien esta medida no depende del vehículo, sino del usuario del mismo y las buenas prácticas a la hora de conducir.


http://www.mdsystem.com)/


6. HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA

En este capítulo se realizará una revisión de las principales herramientas informáticas existentes actualmente en el mercado para la realización de Análisis de Ciclo de Vida, muchas de estas herramientas son utilizadas en Ecodiseño (Capítulo 3).

Las herramientas informáticas de ACV funcionan con una base de ecoindicadores que permiten priorizar aspectos ambientales de un producto/servicio en las etapas de su ciclo de vida. Facilitan la utilización de ecoindicadores de manera repetitiva, permitiendo realizar análisis rápidos porque se pueden guardar cálculos hechos o copiar partes de un producto a otro.

Se permite utilizar diversos métodos de evaluación, según diferentes caracterizaciones, normalizaciones y ponderaciones de los impactos. También será posible combinar categorías de impacto de diferentes fuentes, en este caso hay que tener un especial cuidado para evitar coincidencias en las categorías de impacto.

El uso de estas herramientas permite:

o Fundamentar la priorización ambiental de modo cuantitativo.

o Comparar aspectos medioambientales de diferentes alternativas de un mismo producto/servicio.

o Analizar productos/servicios con alto grado de complejidad o formados por subsistemas comunes a varios productos.

o Realizar valoraciones ambientales periódicas de manera sencilla, ya que una vez introducidos los datos, los cálculos se repiten rápidamente.

La elección de la herramienta mas apropiada dependerá de cada caso particular , herramientas muy complejas necesitan procesar gran cantidad de información, sin embargo herramientas mas sencillas disponen de menos prestaciones, por lo que se hace necesario llegar a una solución de compromiso entre el nivel de dificultad y nivel de precisión requerido.

6.1. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES HERRAMIENTAS

En el mercado existen diferentes herramientas de software para Análisis de Ciclo de Vida, a continuación se hace una revisión de las más utilizadas

6.1.1. Programa Eco-It

Eco-It es una de las herramientas desarrolladas por PRe-Consultants más sencillas del mercado. Está basada en el método de ecoindicadores (Ecoindicador-99).

Se analizarán las etapas de producción, uso y fin de vida del producto, ofreciendo una evaluación global de los impactos en cada una de las etapas, para ello es necesario introducir los materiales y los procesos empleados.


El programa muestra como resultados gráficos y tablas evaluando los impactos en cada etapa del ciclo de vida, ofreciendo una evaluación numérica global, con lo que se pierde la trazabilidad hasta el origen de los impactos.

Las bases de datos puede modificarse (añadir materiales, procesos,...), para lo que es preciso utilizar el Editor: Eco-edit. En este editor se modifica la base de datos y una vez modificada, se emplea en este programa: Eco-it. Para que la modificación sea efectiva las bases de datos han de ser actualizadas.

Si se usan ciclos de vida adicionales hay que actualizar los procesos de estos ciclos con las nuevas bases de datos.

Eco-Edit es el editor de bases de datos de Eco-it. La modificación de las bases de datos se hacen en este programa y después se actualiza la base de datos modificada en Eco-it. El mayor problema radica en tener toda la información necesaria para hacer la modificación, principalmente en disponer del valor de Ecoindicador para la modificación realizada. Si se trata de añadir un nuevo material a la base de datos, la mayor dificultad radica en disponer del valor de Ecoindicador para ese nuevo material.

Los ecoindicadores pueden calcularse con una herramienta más compleja y potente como es el caso del programa SimaPro, que se describe mas adelante.

6.1.2. Programa SimaPro

El programa SimaPro (PRé Consultans) es una herramienta muy potente que permite elaborar y analizar el ciclo de vida de un producto teniendo en cuenta todos los inputs y outputs de los todos los procesos presentes en el ciclo de vida del producto. Es una herramienta muy utilizada para comparación de productos y procesos.

Los impactos ambientales se calculan según lo indicado en la norma ISO 14040.

Es una de las herramientas mas utilizadas que permite ACV completos empleando distintos métodos de evaluación de impactos según diferentes caracterizaciones, normalizaciones y ponderaciones (Ecoindicador-99, Ecopuntos 97, CML 2 baseline 2000, etc). Además posee múltiples bases de datos, que incluyen gran variedad de indicadores ambientales. Sima Pro es una de las herramientas que presenta una mayor variedad de bases de datos. Los datos están totalmente documentados con sus fuentes, incluso con descripciones cualitativas.

Figura 40. Programa SimaPro (Fuente: http://www.pre.nl/simapro/)

Esta herramienta permite realizar Análisis de Ciclo de Vida utilizando diferentes métodos de evaluación, lo que permite comparar diferentes hipótesis mediante la variación de parámetros, realizar análisis de sensibilidad y análisis de incertidumbre (Monte Carlo).

Esta herramienta es fácilmente adaptable a las necesidades del usuario ya que permite incluir nuevas metodologías de evaluación o adaptar las existentes, modificar o incluir datos de productos o procesos según las necesidades del estudio a realizar.

La última versión de este programa es la 7.2., dispone de tres tipos: Compact, Analyst y Developer. El usuario elegirá la mas apropiada en función del tipo de análisis que desee realizar y el nivel de experiencia que posea, siendo la versión Compact la mas sencilla y la Developer la mas compleja.

Los resultados permiten identificar las etapas del proceso sometido a estudio que tienen mayores impactos ambientales y comparar diferentes productos, por lo que es una herramienta muy empleada en Ecodiseño, en los departamentos de I+D de las empresas para la toma de decisiones en la mejora ambiental de sus productos y procesos.

El programa muestra gráficos con los impactos ambientales y su contribución en cada una de las etapas definidas en el proceso, así como los datos numéricos totales. Mostrará gráficos comparativos de los productos o procesos sometidos a estudio, permitiendo la trazabilidad de los resultados, facilitando con ello la interpretación de los resultados.



6.1.3. Programa ECOSCAN Otro de los programas útiles en Ecodiseño es EcoScan 3.0 cuya metodología es similar a la utilizada por el programa Eco-it. Al igual que éste, su manejo es sencillo y no requiere de conocimientos avanzados de la metodología de ACV, permitiendo un análisis fácil y rápido del impacto ambiental y coste de los productos, aunque de manera orientativa.

Para el análisis del impacto ambiental de productos y procesos se basa en el Análisis de Ciclo de vida utilizando el método Eco-indicator 95 ó Ecoíndicator 99.

El programa incluye las etapas del ciclo de vida del producto para que sean completadas por el usuario, por defecto incluye las de producción, uso y fin de vida, pero permite crear nuevas (como por ejemplo la del transporte).

Permite la utilización de diferentes indicadores ambientales y crear nuevas bases de datos.

Se obtiene una evaluación de los impactos globales y por etapas del ciclo de vida del producto, para la identificación de puntos críticos.

Muestra datos medios en forma de tablas y gráficas de los impactos en las distintas etapas de ciclo de vida definidas (tanto a nivel global del proceso como en detalle para cada etapa). Los resultados deberán ser considerados como orientativos, ya que se basan en datos medios. No es posible la trazabilidad hasta el origen de los impactos ambientales.

6.1.4. Programa TEAM El programa TEAM es una herramienta completa de Análisis de Ciclo de Vida, su manejo es complejo y se requieren alto grado de conocimiento de la metodología por parte del usuario.

Esta herramienta calcula el inventario y los impactos según la norma ISO 14040.

El inventario y el análisis están divididos en dos programas: DEAM y TEAM. DEAM es la base de datos que contiene productos y procesos de diferentes industrias.

La herramienta permite emplear gran variedad de bases de datos, permitiendo su edición.

En el programa, el producto sometido a estudio se describe a través de sus componentes, que pueden tomarse de la base de datos o ser incluidos por el usuario.

Figura 41. Programa TEAM (Fuente: http://www.ecobilan.com/uk_team.php)

El programa TEAM incluye varios métodos para el análisis, algunos evalúan los impactos de manera global y otros de manera separada, permitiendo establecer diferentes escenarios. También incluye la posibilidad de realizar análisis de sensibilidad.

El programa dispone de una gran variedad de opciones de presentación de gráficos para la interpretación de los resultados.

Los resultados que se obtienen permiten identificar las etapas de mayor impacto ambiental, así como comparar diferentes productos o procesos, permitiendo la trazabilidad de los resultados.

6.1.5. Programa IDEMAT

Esta herramienta es más simple que las anteriores, consiste en una herramienta para la selección de materiales en los procesos de diseño. Se basa en la evaluación ambiental, técnica y económica de los materiales y procesos para facilitar la selección de los mismos.

Para ello dispone de una base de datos propia de materiales de procesos y componentes con gran información sobre materiales (información técnica en forma de texto, números y gráficas) y de acceso sencillo a la información. Se permite añadir nuevos datos (esto requiere de elevados conocimientos del ciclo de vida de los materiales a incluir), pero no se pueden modificar los datos existentes.

La información ambiental se basa en indicadores medioambientales como en las herramientas descritas anteriormente, permitiendo acceder a los datos de origen de los indicadores.


Figura 42. Programa IDEMAT (Fuente: http://www.idemat.nl)

Los resultados que se obtienen permiten comparar mediante tablas y gráficos diferentes alternativas, realizando una evaluación de los diferentes materiales o procesos a emplear.

6.1.6. Programa UMBERTO

Esta herramienta es una de las más complejas, flexibles y potentes del mercado para el Análisis de Ciclo de Vida, está basada en redes de flujo de materiales.

En lugar de enfocar el ciclo de vida de un producto, las redes de flujo de materiales deben representar un sistema de multiproductos, que provee de todos los flujos de datos y que permite ser analizado y gestionado desde diferentes perspectivas.

Los procesos se definen mediante flujos de entrada y salida de los componentes (materias primas, energías de diverso origen, semielaborados, residuos, emisiones o productos finales). La información requerida puede aportarla el usuario o bien obtenerla de bases de datos estándares disponibles en la bibliografía o publicadas por organizaciones, como ejemplo EcoInvent.


Figura 43. Programa UMBERTO

(Fuente:http://www.umberto.de/en/product/screenshots/) Se obtiene los balances de materia y energía del sistema. Se pueden representar diferentes escenarios y períodos de tiempo para realizar optimizaciones. La interface gráfica de Umberto permite al usuario crear modelos para cualquier tipo de sistema de producción.

Permite la introducción de costes económicos para la realización de análisis de costes, fijos y variables, comparación de costes de distintos escenarios e indicadores económicos.

Esta herramienta dispone de tres versiones: de consulta, educativa y profesional, siendo ésta última la más completa y de gran calidad en los datos, proporcionando una gran transparencia en los resultados.

6.1.7. Programa GaBi

Es otra de las herramientas comerciales más utilizadas, ya que permite crear procesos simples y procesos parametrizados. Es adecuada para el análisis de sistemas de gran complejidad.

Para realizar el análisis de definirán los procesos necesarios para la fabricación del producto o prestación del servicio, considerando todos los flujos de entrada y salida. Las bases de datos se pueden ampliar por módulos temáticos.


Figura 44. Programa GaBi (Fuente:http://www.gabi-software.com/)

También permite la asociación de costes económicos (costes de operación, de inversión y costes laborales), así como aspectos sociales de los flujos (tiempo de trabajo cualificado, salud y seguridad en el trabajo o condiciones humanitarias).

Se pueden realizar análisis de diferentes escenarios, variación de parámetros, análisis de sensibilidad y de incertidumbre (Monte Carlo). También dispone de múltiples métodos de evaluación de impactos.

6.2. EVALUACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS

La elección de una u otra herramienta va a depender de múltiples factores: del producto, del objetivo y alcance del estudio a realizar, del grado de precisión que se desee obtener, de la experiencia en Análisis de Ciclo de Vida que se posea, etc. La comparación entre estas herramientas debe realizarse en función de estos factores, llegando a la conclusión que ninguna herramienta es mejor o peor que otra, sino más o menos adecuada al análisis que se desea realizar.

Normalmente, en un ACV es más importante la calidad de los datos que las características del software que soporta el algoritmo de análisis, por tanto en cada caso, es la base de datos la que determina la herramienta más idónea.

A continuación se enumeran los criterios más usuales a tener en cuenta para la elección de la herramienta mas idónea en cada caso (Capuz, 2002):

Existencia de una interfaz gráfica

Protección de los datos

Flexibilidad en el uso de las unidades

Uso de fórmulas

Posibilidad de análisis de incertidumbre


Métodos de evaluación de los impactos

Comparación de resultados, trazabilidad de los datos

Grado de representación gráfica

Otros criterios importantes a tener en cuenta a la hora de seleccionar la herramienta más adecuada son el nivel de precisión requerido para el estudio y el grado de dificultad de utilización de la herramienta. A continuación se muestra un gráfico orientativo (la dificultad y el grado de precisión pueden variar en función de cada aplicación en concreto) en el que se representan algunas de las herramientas descritas anteriormente según estos criterios:

NIV

EL

DE

PR

EC

ISIÓ

N

GRADO DE DIFICULTAD

NIV

EL

DE

PR

EC

ISIÓ

N

GRADO DE DIFICULTAD

Figura 45. Grado de dificultad-Nivel de precisión (adaptado de ITENE -2009)

En base a estos criterios, y teniendo en cuenta que las características de cada una de las herramientas, descritas anteriormente, se destacan SimaPro y GaBi como las herramientas más empleadas en Análisis de Ciclo de Vida de procesos con cierto grado de complejidad, como son lo que tienen lugar en el sector de la Automoción. Como ya se ha comentado anteriormente, es muy importante definir claramente el objetivo y alcance del estudio para poder determinar la herramienta adecuada a emplear.



7. CONCLUSIONES Y PROPUESTAS

7.1. CONCLUSIONES GENERALES

La metodología de ACV tiene en cuenta todas las etapas del ciclo de vida del producto, desde el abastecimiento de materias primas, los procesos de fabricación que conlleva, la etapa de utilización y la de fin de vida. Por ello, el Análisis de Ciclo de Vida es una herramienta fundamental para la toma de decisiones en la mejora ambiental de un producto o servicio ya que se obtienen resultados cuantitativos de los impactos ambientales que genera.

Como las políticas medioambientales son cada vez más estrictas en la reducción de los impactos ambientales, se ve la necesidad de que las empresas implanten este tipo de análisis para diseñar productos cada vez más eficientes desde el punto de vista medioambiental.

En el informe se han considerado los tipos impactos ambientales, las diferentes metodologías existentes para su evaluación, bases de datos medioambientales y herramientas existentes para la realización de un Análisis de Ciclo de Vida.

Se describe el árbol de procesos relacionados con los vehículos, identificando las etapas de su ciclo de vida, consistentes en fabricación, utilización y gestión del final de su vida. El Análisis de Ciclo de Vida en su conjunto se compone de las siguientes fases específicas:

1. Definición del objetivo y el alcance del estudio

2. Análisis de inventario de ciclo de vida (ICV)

3. Evaluación de impactos de ciclo de vida (EICV)

4. Interpretación de los resultados

5. Elaboración del informe final

6. Revisión crítica

En el documento se describen en detalle las características de cada una de estas fases.

El Ecodiseño tiene como base el Análisis de Ciclo de Vida, ya que permite evaluar los aspectos ambientales de un producto o servicio, permitiendo la propuesta de mejoras medioambientales (estrategias de Ecodiseño) simulando diferentes diseños con los consiguientes planes de mejora.


7.2. CONCLUSIONES ESPECÍFICAS

El Análisis de Ciclo de Vida es una herramienta muy útil para el planteamiento y desarrollo de nuevas tecnologías, encaminadas hacia la sostenibilidad, que reduzcan o minimicen los impactos ambientales, potenciar su rentabilidad económica y mejorando el factor social que aporta un importante valor añadido al producto.

El Sector de la Automoción es relevante desde el punto de vista ambiental, ya que es un gran consumidor de combustibles fósiles, y por lo tanto genera significativas emisiones a la atmósfera, siendo responsable de una parte del ruido de las ciudades. Además hay que tener en cuenta que el parque de vehículos sigue creciendo.

No obstante se ha producido importantes reducciones en los impactos derivados de la fabricación de los vehículos y en la disposición de los mismos al final de la vida útil, que conducen a valores de:

La utilización de materias primas, tanto por una mayor efectividad como por el uso de reciclado de materiales de los vehículos al final de la vida útil (superior al 85%).

La generación de residuos materiales (del orden de 6-6,5 m3 por vehículo), los efluyentes líquidos (5 m3 de agua por vehículo) y las emisiones gaseosas (con una reducción de CO2 según fuentes de ACEA de 5% en el periodo 2005-2007 hasta valores de 0,83 t/vehículo).

El consumo de energía para la fabricación de los vehículos, que se ha ido reduciendo hasta valores estimados de 2,5-3,0 MWh por vehículo automóvil.

Analizando los impactos generados en cada una de las etapas del ciclo de vida del automóvil, se destaca la etapa de utilización como la etapa que produce mayores impactos medioambientales. En esta etapa no sólo hay que tener en cuenta los impactos producidos por el propio uso del vehículo, sino también los producidos por las operaciones de mantenimiento. También hay que destacar la importancia de tener los vehículos en condiciones óptimas de funcionamiento para disminuir estos impactos.

Análogamente al caso de los impactos en las etapas de fabricación y final de vida, se han producido reducciones en los impactos relacionados con la fase de utilización de los vehículos, con mejoras correspondientes a los aspectos de:

Reducción de emisiones contaminantes tóxicas como CO, HC y NOx

Reducción de los valores medios de las emisiones de CO2

Mejor gestión de los residuos asociados a la sustitución de componentes en las reparaciones y el mantenimiento (lubricantes, fluidos, filtros).

Análogamente en las emisiones gaseosas relacionadas con la reparación de chapa y pintura.

Mediante el Análisis de Ciclo de Vida del automóvil, se puede comparar las mejoras medioambientales que tienen lugar con la introducción de nuevas tecnologías “más limpias” (vehículos híbridos, eléctricos, desarrollo de nuevos materiales, etc.). En este documento se presentan algunas de estas estrategias y se valora de manera cualitativa la mejora ambiental que representa.

En base a ello, se proponen unas directrices para la realización de Análisis de Ciclo de Vida en el sector de la Automoción, haciendo especial mención a la evaluación de los impactos más significativos de este sector.


Respecto a las herramientas informáticas, se hace una revisión de las más empleadas actualmente, indicando sus principales características y aplicaciones. Se concluye que la utilización de una u otra dependerá de cada caso de estudio y que deberá ser seleccionada en función de los factores que se describen en este informe.

Por las características que se han descrito, respecto al análisis del ciclo de vida en el sector de la Automoción, se destacan los programas de ACV: GaBi o SimaPro como los más indicados para su empleo en este Sector.

Finalmente, la tabla adjunta resume de forma semicuantitativa los impactos que las diferentes tecnologías relacionadas con los vehículos tienen en cuanto a:

o Ahorro de combustible y energía

o Reducción de emisiones a la atmósfera

o Reducción del ruido

o Ahorro de materias primas

o Reducción de residuos

considerando también los aspectos de: Dificultad de Desarrollo, Plazo de Desarrollo y Necesidad de Nuevas Infraestructuras.

A: Alta M: Media B: Baja

L: Largo M: Medio C: Corto

G: GrandeM: MediaB: Baja

Ahorro de combustible

/ energía

Reducción de emisiones a la atmósfera

Reducción del ruido

Ahorro materias primas

Reducción residuos

Dificultad de

desarrollo

Plazo de desarrollo

Nuevas infraes-

tructuras

Eficiencia energética

Nuevos materiales * * * *** *** A M -Reciclaje * * * *** *** M M B

Reducción del peso del vehículo *** *** - * * A M -

Gestión y recuperación de energía ** ** * - - M M -

Accionamientos eléctricos de sistemas del vehículo * * * - - M M -

Gestión medioambiental de componentes, vehículos y

residuosResíduos líquidos y gaseosos * *** - * *** M M B

Componentes reciclados * * - *** *** B C BVehículos Fuera de Uso * * - *** *** B C M

*** Alta ** Media

* Baja


A: Alta M: Media B: Baja

L: Largo M: Medio C: Corto

G: GrandeM: MediaB: Baja

Ahorro de combustible

/ energía

Reducción de emisiones a la atmósfera

Reducción del ruido

Ahorro materias primas

Reducción residuos

Dificultad de

desarrollo

Plazo de desarrollo

Nuevas infraes-

tructuras

Seguridad del vehículo y ayuda a la conducción

Sistemas de información y posicionamiento ** ** ** - - M M M

Sistemas ADAS de ayuda a la conducción ** ** * - - M M M

Infraestructuras de transporte y de tráfico

Sistemas intermodales de carga y descarga de

mercancías** ** * - - M M G

Sistemas de gestión del tráfico *** *** *** - - M M G

*** Alta ** Media

* Baja



7.3. PROPUESTAS GENERALES

Puesto que se ha puesto de manifiesto la importancia que la metodología de Análisis de Ciclo de Vida tiene para evaluar los costes medioambientales de un producto o servicio, se propone como punto de partida para el planteamiento de estrategias de mejora que generan valor a la empresa.

Se propone pues el fomento del uso del Análisis de Ciclo de Vida en las empresas del Sector de Automóviles y Camiones, dando a conocer las ventajas medioambientales, económicas y competitivas que las empresas pueden alcanzar mediante la utilización de esta herramienta.

Además de las condiciones de diseño habituales, el Análisis de Ciclo de Vida debe considerar también los posibles efectos que determinadas medidas incluidas en la Estrategia Española de Movilidad Sostenible pueden tener sobre la utilización de los vehículos en condiciones no previstas inicialmente, como por ejemplo la limitación de la velocidad a valores muy bajos en áreas urbanas (fuera de los rangos previstos de funcionamiento de los motores térmicos), el empleo de resaltes en las vías para reducir esta velocidad, etc.

En su conjunto, se propone el ACV como herramienta necesaria para el planteamiento de estrategias de Ecodiseño, que permite una evaluación cuantitativa de las mejoras del diseño de los productos desde el punto de vista medioambiental.

7.4. PROPUESTAS ESPECÍFICAS

o Consideración y utilización sistemática del Análisis del Ciclo de Vida de los vehículos en su conjunto y de sus componentes y sistemas, en las condiciones de fabricación, utilización y final de vida útil correspondientes a la industria en España.

o Realización de una aproximación a la situación de otros países que no potencian de la misma manera el respeto al Medio Ambiente.

o Introducción sistemática del eco-diseño para los sistemas y el vehículo en su conjunto.

o Fomentar los proyectos de I+D conjuntos entre empresas del sector, empresas de otros sectores, centros tecnológicos y universidades, con utilización del ACV y orientados al Ecodiseño.

o Organización de unidades específicas en las empresas para la evaluación de los impactos ambientales y la mejor utilización de la energía en los procesos de fabricación.

o Análisis específicos relacionados con los elementos de los nuevos sistemas de propulsión (baterías, convertidores de energía, motores), utilización de nuevos materiales, sistemas de comunicaciones, sistemas de ayuda a la conducción, etc.

o Difusión del significado del etiquetado energético de los vehículos

o Adaptación de los programas formativos de las Universidades, Formación Profesional y ESO para dar a conocer la importancia del Análisis de Ciclo de


Vida y el Ecodiseño. En el Anexo 1 de este documento se hace una propuesta de los objetivos y los programas de formación adaptados a cada uno de los niveles educativos.


8. BIBLIOGRAFÍA Documentos e informes:

ACEA: European Automobile Manufactures Association (2009). European automobile industry report.

Arrojo de Lamo, J. (2010). La movilidad sostenible y eficiente como motor de la innovación tecnológica. Congreso de movilidad sostenible.

Brezet, J.C. y C van Hemel (1997). Ecodesign – A promising Approach to Sustainable Production and Consumption. UNEP.

Capuz Rizo, S., Gómez Navarro, T., Vivancos Bono, J.L. y Viñoles Cebolla, R, (2002). Ecodiseño: Ingeniería del ciclo de vida para el desarrollo de productos sostenibles. Universidad Politécnica de Valencia

Chiminelli, A. (2009). Herramientas de Ecodiseño. Análisis del Ciclo de Vida de productos. Instituto Tecnológico de Aragón.

EEA: European Environment Agency. Climate for a transport change. TERM 2007: indicators tracking transport and environment in the European Union. EEA Report No 1/2008, Copenhagen, 2008

FACYL: Tinaut, F.V. y García-Sendra, G. (ed.) Foro de Automoción de Castilla y León (2002). El sector de Automoción y el Medio Ambiente. Situación en Castilla y León.

FEDIT (2010). Actuaciones e implicaciones para el Sector de Aotomóviles y Camiones de la Estrategia Española de Movilidad Sostenible. Observatorio Industrial del Sector de Fabricantes de Automóviles y Camiones.

FEDIT (2010). Tendencias tecnológicas del Sector de Automoción. Repercusión de las líneas de innovación sobre las empresas en España. Observatorio Industrial del Sector de Equipos y Componentes de Automoción.

FITSA (2207): Fundación Instituto Tecnológico para la Seguridad del Automóvil. Informe BASMA 2007. Disposición básica del Parque Rodante ante la Seguridad y Medio Ambiente.

Fullana, P y Rieradevall, J. (1995). Análisis de ciclo de vida del producto- ACV.

Fundación CIDAUT (2003). Estudio de Ecodiseño y ACV aplicado a la industria de la automoción.

Garrain Cordero, D. (2009). Desarrollo y aplicación de las categorías de impacto ambiental de ruido y de uso de suelo en la metodología de análisis de ciclo de vida. Universitat Jaume I.

Garrain, D., Franco, V., Vidal, R., Moliner, E. y Casanova, S. (2006) La categoría de impacto de ruido en los análisis de ciclo de vida.

IDAE (2005). Proyecto Treatise: La conducción eficiente.

IHOBE: Sociedad Pública Gestión Ambiental (2000). Manual práctico de Ecodiseño – Operativa de implantación en 7 pasos

IHOBE: Sociedad Pública Gestión Ambiental (2009). Guía sectorial de Ecodiseño para componentes de automoción.


IMAGINE (2007). The Noise Emission Model For European Road Traffic. Deliverable 11.

ITENE (2009). Jornada Ecodiseño en la industria.

JRC European Commission (2007). Carbon footprints. What it is and how to measure it.

Ministerio de Medio Ambiente (2007). Inventario Nacional de Emisiones a la Atmósfera 1990-2005.

Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino. Banco Público de indicadores ambientales (2009). Emisión de contaminantes procedentes del transporte.

Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino. (2009). Perfil ambiental de España 2009. Informe basado en indicadores.

Morales, H. y Torres, C. (2008). Tecnologías de captura y secuestro de CO2. Pontificia universidad católica de Chile. Escuela de Ingeniería.

Niembro, J. y González, M. (2010). Categorías de evaluación de impacto de ciclo de vida vinculadas con energía: revisión y prospectiva. 12th International Conference on Project Engineering.

OECD. Can Cars Come Clean? Strategies for Low-Emission Vehicles. OECD report, 2004

Real Decreto 1383/2002 sobre Gestión de vehículos al final de su vida útil

Regulation (EC) No 443/2009 of the European Parliament and of the Council

Tinaut, F. (2008). Eficiencia Energética en el Transporte, en Energía: Las Tecnologías del futuro. Club Español de la Energía.

UNE-EN ISO 14040:2006 Gestión ambiental. Análisis de ciclo de vida. Principios y marco de referencia.

UNE-EN ISO 14044:2006 Gestión ambiental. Análisis de ciclo de vida. Requisitos y directrices.

Viñoles Cebolla, R., Bastante Ceca, M.J., López García, R., Vivancos Boo, J.L. y Capuz Rizo, S. (2003). Análisis del impacto medioambiental de un automóvil, a lo largo de su ciclo de vida

Páginas web consultadas:

http://ec.europa.eu/environment/ecolabel/


http://www.aenor.es

http://www.ecobilan.com/uk_team.php


http://www.gabi-software.com/

http://www.greenpeace.org

http://www.idae.es

http://www.idemat.nl

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http://www.imagine-project.org/

http://www.mdsystem.com

http://www.mma.es/portal/secciones/cambio_climatico/areas_tematicas/mitigacion_cc/instrumentos/proy_ley_ccs.htm

http://www.motorpasion.com

http://www.pre.nl/simapro/

http://www.umberto.de/en/product/screenshots/

http://www.imagine-project.org/

http://www.mdsystem.com/

http://www.motorpasion.com/

http://www.pre.nl/simapro/

http://www.umberto.de/en/product/screenshots/


ANEXO 1: PROPUESTA DE PROGRAMAS FORMATIVOS PARA DIFERENTES NIVELES EDUCACIONALES

Curso sobre ACV y Ecodiseño para estudios de ESO (10 horas)

Objetivos

• Conocer la metodología del Análisis de Ciclo de vida, según la ISO 14044:2006

• Conocer los diferentes impactos ambientales y su clasificación en categorías. Identificación de los impactos ambientales más significativos del sector de automoción.

• Identificar las distintas fases del ciclo de vida de un vehículo y los principales impactos ambientales asociados a cada una de ellas.

• Introducción al concepto de Ecodiseño.

Programa 1. Introducción al concepto de Análisis de Ciclo de Vida

2. Metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ISO 14044:2006)

Definición de objetivo y alcance

Análisis de inventario de ciclo de vida (ICV)

Evaluación de impacto de ciclode vida (EICV)

Interpretación de los resultados

Elaboración del informe final

Revisión crítica

3. Clasificación de los impactos ambientales y sus categorías

Definición de los impactos ambientales

Clasificación de los impactos ambientales en categorías

4. Identificación de las etapas del ciclo de vida del automóvil y análisis de metodologías para la evaluación de los impactos que intervienen.

Descripción de los procesos que intervienen desde la obtención de las materias primas, la fabricación, transporte y distribución, uso y fin de vida.

Identificación de los impactos ambientales más significativos en cada una de las etapas.

Descripción de algunos de los métodos empleados para la evaluación de los impactos (CML 1992, Ecoindicador 95, Ecoindicador 99, ECOPOINT 97, etc).

5. Introducción al Ecodiseño y su relación con el ACV


Curso sobre ACV y Ecodiseño para estudios de Bachillerato y FP de grado medio (30 horas)

Objetivos




• Introducción al concepto de Ecodiseño.

• Conocer las características y propiedades de la herramienta informática SimaPro, una de las más utilizadas para la realización del Análisis de Ciclo de Vida.








Revisión crítica







Descripción de algunas de los métodos empleados para la evaluación de los impactos (CML 1992, Ecoindicador 95, Ecoindicador 99, ECOPOINT 97, etc).


6. SimaPro: Herramienta informáticas para ACV


Curso sobre ACV y Ecodiseño para estudios de Universitarios y FP de grado superior (60 horas)

Objetivos




• Conocer las características de las principales bases de datos medioambientales existentes.

• Conocer las diferentes metodologías para la evaluación de los impactos.

• Introducción al concepto de Ecodiseño, principales etapas a desarrollar y planteamiento de estrategias de Ecodiseño aplicables a este Sector.

• Conocer las características y propiedades de las diferentes herramientas existentes para la realización del Análisis de Ciclo de Vida. Identificando los criterios para la elección de la más idónea en cada caso.








Revisión crítica








Descripción de algunas de los métodos empleados para la evaluación de los impactos (CML 1992, Ecoindicador 95, Ecoindicador 99, ECOPOINT 97, etc).

5. Bases de datos para el Análisis de Ciclo de Vida

BUWAL 250

Ecoinvent

Idemat

ETH-ESU

European Life Cycle database

GaBi Database


7. Herramientas informáticas para ACV

Eco-it

SimaPro

Ecoscan

Team

Idemat

Umberto

GaBi

desarrollo de la metodologÍa para la realizaciÓn de ... · metodologÍa para anÁlisis de ciclo...

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