estadisticas y finanzas

1Javier [email protected]

GIS Team Head, Renewable Energies Division.

CIEMAT. Cancn, February 6th, 2009

EOI. Madrid. Junio 22 de 2011.

Israel Herrera [email protected]

Unidad de Anlisis de Sistemas EnergticosCIEMAT

II. FORMACIN PRCTICA CON HERRAMIENTAS INFORMTICAS

INTRODUCCIN AL ANLISIS DE CICLO DE VIDA Y USO DE HERRAMIENTAS INFORMTICAS EN ACV

0. 0. Aspectos a recordar del ACVAspectos a recordar del ACV

1. 1. Herramientas informHerramientas informticasticas

2. Aplicaci2. Aplicacin de etapas del ACV en herramientas informn de etapas del ACV en herramientas informticasticas

3. Elaboraci3. Elaboracin de un ACV con herramientas informn de un ACV con herramientas informticasticas

Paso 1: PlanificaciPaso 1: Planificacin del estudion del estudio

Paso 2: IntroducciPaso 2: Introduccin de la informacin de la informacin del inventarion del inventario

Paso 3: MPaso 3: Mtodos de Evaluacitodos de Evaluacin del Impacto de Ciclo de Vidan del Impacto de Ciclo de Vida

Paso 4: InterpretaciPaso 4: Interpretacin (Presentacin (Presentacin de los resultados)n de los resultados)

4. . Casos pr4. . Casos prcticos cticos

Paso 1: Estructura Paso 1: Estructura

Paso2: ElaboraciPaso2: Elaboracin de escenariosn de escenarios

Contenido

Modulo II: Formacin prctica con herramientas informticas

2Ciclo de vida: desde la cuna hasta la tumba

Anlisis del Ciclo de Vida herramienta de evaluacin ambiental

Metodologa regulada en la normativa internacional ISO (14040 y 14044)

Dividido en fases iterativas

Aspectos a recordar del ACV

Descripcin general del ACV

Anlisis de Ciclo de Vida

Metodologa de evaluaci n de cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad, mediante la identificaci n y cuantificaci n de los recursos, as como los residuos emitidos al entorno, para analizar el impacto de estos sobre el medio ambiente y evaluar e implementar posibles mejoras.

Metodologa del ACV

InterpretacinAnlisis de inventario

Evaluacin de Impactos

Definicin de Objetivo yAlcance


3 Motivos, uso y destinatario final Funciones y unidad funcional Lmites del sistema Reglas de corte

FASE 1: DEFINICIN DE OBJETIVOS Y ALCANCE


Escenario y/o modelo: Objetivo y alcance

Objetivo

Unidad Funcional

Lmites del sistemas

Elegir una metodologa (basado en ISO 14044)

FASE 1: DEFINICIN DE OBJETIVOS Y ALCANCE (Cont)


4 Procedimientos de recopilacin de datos

Descripcin de los procesos unitarios

Procedimientos de clculo

Anlisis de sensibilidad

Criterios de asignacin

FASE 2: ANLISIS DEL INVENTARIO (ICV)


FASE 2: ANLISIS DEL INVENTARIO (Cont)

Qu es lo importante en la recoleccin de datos:

Cul es la informacin necesaria?

Datos conocidos, datos inferidos

Bases de datos disponibles


5 Seleccin de categoras de impacto, indicadores, etc

Clasificacin

Caracterizacin

Pasos opcionales: normalizacin, agrupacin, valoraci

FASE 3: EVALUACIN DEL IMPACTO (EICV)


Se genera una lista de emisiones completa

Caracterizacin, indispensable: Definir las cat de impacto

Normalizacin si es posible: Podemos comparar con un valor de

referencia? Tenemos un valor de referencia?

Ponderacin (endpoint): Cul cat de impacto es ms importante?

FASE 3: EVALUACIN DEL IMPACTO (Cont)


6 Qu hay detrs de los clculos?

Cul es el mtodo adecuado?

Midpoint Vs endpoint

Cuales categoras de impacto?

FASE 3: EVALUACIN DEL IMPACTO (Cont)


Resultados, aspectos significativos

Evaluacin, verificacin de los anlisis

Conclusiones, limitaciones y recomendaciones

Revisin crtica

FASE 4: INTERPRETACIN DEL CICLO DE VIDA


7 Muchas fuentes de incertidumbre Datos Modelos (para los escenarios: reales o no reales) Eleccin de alternativas: suposiciones, etctera

Cmo salvar la incertidumbre en los datos Anlisis Montecarlo

Cmo salvar las suposiciones


FASE 4: INTERPRETACIN DEL CICLO DE VIDA (Cont)


Herramientas informticasaplicadas al ACV

Caractersticas de las herramientas

Se pueden encontrar distintos programas informticos para la aplicacin del Anlisis de Ciclo de Vida (ACV).

Cada herramienta tiene sus propias caractersticas, aunque casi todos ellos se basan en la misma metodologa y presentan rasgos comunes.

Sus aplicaciones cambian en funcin de la etapa del ciclo de vida; desde el desarrollo de un concepto de producto, hasta que el producto est listo para salir al mercado o debe ser desmontado para su reutilizacin o vertido final

8SimaPro es el programa de ACV ms utilizado. Presenta unas caractersticas

que facilitan la elaboracin de estudios de ACV. Desarrollado por: Pre

Product Ecology Consultants, Amersfoort, the Netherlands.

Umberto es una herramienta muy potente y flexible para aplicar el ACV y

realizar anlisis de flujos de materiales y energa dentro de la industria.

Desarrollado por: ifu - Institute for Environmental Informatics Hamburg

GmbH and ifeu - Institute for Energy and Environmental Research

Heidelberg GmbH.

ECO-it programa informtico para la aplicacin del ecodiseo. Desarrollado

por: Pre Product Ecology Consultants, Amersfoort, the Netherlands.

Herramientas destacadas

Herramientas informticasaplicadas al ACV. Cont

ECO-edit permite editar o crear bases de datos para ECO-it. Desarrollado

por: Pre Product Ecology Consultants, Amersfoort, the Netherlands

EcoScan 3.0 programa que permite analizar de manera fcil los impactos

ambientales y costes de los productos. Desarrollado por: TNO Industrial

Technology, Eindhoven, Netherlands

TEAM programa potente y flexible para aplicar el ACV. Desarrollado

por: The Ecobilan Group, Arundel, United Kingdom

EcoLab es un potente programa para realizar estudios de ACV.

Desarrollado por: Nordic Port, Gteborg, Sweden



9GREET Model herramienta informtica desarrollada por el Centro de Investigacin del Transporte, del Laboratorio Nacional Argonne de la Universidad de California. La herramienta consiste en una hoja de clculo multidimensional, desarrollado en Microsoft ExcelATHENA Model herramienta prctica, fcil de utilizar en la toma de decisiones y que ofrece datos ambientales de gran calidad que ayudan a escoger entre distintas opciones. Desarrollado por: Athena SustainableMaterials Institute, Ottawa, Canada.KCL-ECO 3.01 programa para la aplicacin del ACV. Desarrollado por: OyKesuslaboratorio-Centrallaboratorium Ab (KLC). Espoo, Finland



Design System 4.0 herramienta para la evaluacin de impactos ambientales y el desarrollo de productos sostenibles. Desarrollado por:Assess Ecostrategy Scandinavia AB, Gteborg, Sweden

GaBi 4 programa informtico para el anlisis de ciclo de vida. Desarrollado por: Institute for Polymer Testing and Polymer Science (IKP), University of Stuttgart in co-operation with PE Europe GmbH (PE), Dettingen/Teck

EPS. Environmental Priority Strategies in product design, fue desarrollado por el Centro de Evaluacin ambiental de Productos y Sistemas de materiales de Chalmers University of Technology



10

SISISISISISISIMA PRO

SISISINOSISITEAM

NONOSISISISIGREET

SISISISINONOUMBERTO

SISISINOSINOCML 2

SINOSISINOSIEPS

Anlisis impactos

Importacin/ Exportacin

Clculos y comparaciones

FlexibilidadGestin de datos

Interfase

CriteriosHerramientas

Resumen de caractersticas


Gestin de datos

Mtodos de evaluacin de impactos:

Eco-indicator 99EDIP97EDIP2003EPS 2000d(Dutch) LCA HandbookIMPACT 2002(+)LIME(SWISS) ECOSCARCITYJEPIXTRACI

Libreras generales (Bases de dato):

Buwal 250: (Swiss) ETH-ESU (Swiss)Franklin: USA Idemat 2001 EuropeIndustry data European dataLCA Food DKDenmarkEcoinvent (Swiss & Europe)


11

Sima Pro

Qu es, qu hace y de que es capaz SimaPro?

Software Gestiona y almacena datos Hace clculos Permite vigilar la confiabilidad de los datos utilizados


Ejemplo de herramienta

Estacin d

e trabajo

Datos creados y por crear

C:\Documents and Settings\all users\documents\SimaPro

75 archivos *.nx1numerados


Ejemplo de herramienta

12

Estructura de Sima Pro

Ecoinvent BUWAL ETH

Project BProject B

903 MJElectricity, low

voltage,

6,43

7,4 kgPaper,

wood-containing,

1,13

1 pAssembly modelPro (aluminium)

1,4

1 pHousing Pro

(extruded alumin.)

0,974

3,65E3 pFilter production

1,19

3,65E3 pU s e o f a c o f f e e

filter

1,31

1 pLi fe cycle Pro, no

takeback

9,55

Project A

3,6 MJElectricity, low

voltage, productionUCTE, at

0,0257

0,5 tkmTransport, lorry28t/CH S demo

0,0109

1,5 kgRecycling

aluminium S demo

-1,28

1 pdispose aluminium

part

-1,24

1,5 kgRecycling onlyB250 avoided

d e m o

-1,28

ProjectProject

Project 1Project 1

0,48 MJHeat diesel B250

0,00441

0,22 MJElectricity from coal

B250

0,00187

0,353 MJElectricity from gas

B250

0,00522

0,72 MJElectricity

Netherlands B250

0

0,25 tkmTruck 28t B250

0

1 kgPlanks

0,00702

Project 2Project 2

1,35E3 MJElectricity, low

vo l tage,

9,62

9,49 kgMunicipal wasteNL 2002 S demo

0,927

8,12 kgIncineration S

d e m o

0,948

7,4 kgPaper,

wood-containing,

1,13

1 pL i fe cyc le model

Sima (plastic)

12,6

3,65E3 pFilter production

1,19

3,65E3 pUse of a coffee

f i l t e r

1,31

Generaldata

Units

Subst.

Images

ProjectProject

Ecoinvent BUWAL

Libraries


Contenidos de SP

Libreras: Buwal 250: (Suiza) ETH-ESU 96 (Suiza): Ecoinvent es su resultado Franklin: Datos de USA Idemat 2001: Material de produccin. Europa. Industry data: Datos de industrias Europas. LCA Food DK: Datos de la industria de alimentos en Dinamarca Ecoinvent (Suiza) USA Input Output Database 98: DK Input Output Database 99


13

Mtodos de EIA en SimaPro

MMtodos:todos:Europa: 10Europa: 10AmAmrica: 2rica: 2MonocategorMonocategoraa: 9: 9Otros: 4Otros: 4Desactualizados: 8Desactualizados: 8

Biblioteca de mBiblioteca de mtodos:todos:25 25 NuevosNuevos y/oy/o actualizadosactualizados8 desactualizados8 desactualizados

Contenidos de SP


Librera: Ecoinvent

Alrededor de 3500 en la nueva versinAn no incluye ni aspectos sociales ni econmicos

Diferencias para algunos procesos Suiza; Promedio Europeo; Algunos casos de pases Europeos; USA; Brasil y Malasia)

Incluido anlisis montecarloConsistente y documentado Actualizado regularmente Incluye Procesos unitarios o cadenas de procesos


Ejemplo de Base de datos

14

Escenarios de cultivos en Ecoinvent

Herramientas informticas aplicadas al ACV. Cont

Procesos unitarios o cadenas de procesosUnit or System

Unit processes: Cadenas de proceso

System processes: proceso general (una caja por proceso)

Process A

Process B

Process F

Process C

Process D

Process E

Process G

Process A

Process A

Process B

Process F

Process C

Process D

Process E

Process G

Aplicacin de etapas del ACV en herramientas informticas

15

Elementos bsicos en SimaPro

Procesos: (Vinculados a la naturaleza)

Materiales

Procesamiento (transformacin)

Escenario de residuos

Tratamiento de residuos

Etapas del producto: (No vinculadas a la naturaleza)

o Ensamblajes

o Desensamblajes

o Escenarios de Eliminacin

o Reuso

o Ciclo de vida


Procesos y etapas de proceso

Procesos: (vinculados con la naturaleza)

Materiales

Procesamiento

Energa y transporte

NaturalezaNaturaleza

ProcesosProcesos

CadenasCadenas de de procesosprocesos

Recursos Naturales

MaderaMadera CombustiblesCombustibles

GeneraciGeneracinn de de energenergaaAserradoAserrado

MetalMetal


16

NaturarelaNaturarela

Prod. StagesProd. Stages

Recursos

CicloCiclo de de vidavida

EscenarioEscenario de de disposicidisposicinn

CobertizoCobertizode de maderamadera


ProcessesProcesses


Recursos

Cadenas de procesos: (No vinculados con la naturaleza)

- Montajes

- Ciclo de vida

- Escenario de disposicin

- Reuso

maderamadera CombustiblesCombustibles

GeneraciGeneracinn de de energenergaaAserradoAserrado

MetalMetal


Aplicacin de etapas del ACV en herramientas informticas. Cont

Processes:

(vinculados con la naturaleza)

- Materiales

- Procesamiento

- Escenario de residuos

- Tratamiento de residuos

TratamientoTratamientode de resiudosresiudos

EscenarioEscenario de de residuosresiduos

NatureNature


Ciclo de Ciclo de vidavida

CobertizoCobertizode de maderamadera


ProcessesProcesses


Recursos

MaderaMadera CombustibleCombustible

Gen. Gen. EnergEnergaaAserradoAserrado

MetalMetal



17

Mtodos que usan Midpoint en SimaPro

CML 1992, Primero y ms famosos pero desactualizado

CML2000, Versin mejorada Bien documentado, y muchas categoras de impacto Problema: ecotoxicidad en oceanos siempre domina

EDIP 1997/2003, Versin actualizada y mejorada Cuenta con un modelado sofIsticado Contiene registros de factores de caracterizacin locales

Traci 2005, Desarrollado por la EPA (US) Contiene factores de caracterizacin locales


Mtodos que usan Endpoint en SimaPro

Eco-indicator 95 Usa distancia a objetivos cientficos No aplica en recursos Desactualizado

Eco-indicator 99: Panel de evaluacin

EPS 2000 Monetarizacin se usa como una forma de ponderacin Implementado anlisis de incertidumbre Problema? Dominan siempre los recursos

Impact 2002 Modelo para toxicidad humana y ecotoxicidad


18

Fin de vida y escenarios para el ciclo de vida

Tratamiento de residuos Casos:

Relleno sanitario Incineracin

Emisiones y procesos para el tratamiento de 1 kg material (similar a procesos)

Tratamiento para residuos especficos

Escenario de residuos Casos

Residuos domsticos Incineracin de diferentes

materiales Procesos para la recoleccin de

residuos Separacin de residuos y

tratamientos adecuados Combinacin de escenarios de

residuos Anlisis slo al nivel de

escenario de residuos


Modelado de escenario/tratamiento de residuos


19

Intercambio de datos

Cul es la necesidad?

Enviar y/o recibir datosTrabajar un proyecto en dos equipos (multiususario)Datos para una presentacin y reporte

Copy tree

Move to LibraryCopiando

Importando/exportando Proyectos, procesos,

Cmo se soluciona?


SimaPro: Export of database

Seleccin los proyectosa exportar

Seleccionar librerasa expotar

Slo se incluyen los datosque se hayan utilizado

Exportar datos generales


20

SimaPro: Importacin de bases de datos

Ir al archivo; llamarimport SimaPro databaseSeleccionar la base

de datos a importar


SimaPro: Exportacin de procesos

Separadorespecfico

Puede ser ledo en bloc de notas/ Excel

Incluye o excluyefases de productos y

procesos


21

SimaPro: Import of process

Seleccionar el formato de los objetos

Seleccionar el formato a importar


Intercambio de datos. Copia de seguridad antes de cualquier importacin

Si es una versin multiusuario (servidor de red): hacer una copia en el terminar donde se trabaja

No existe la funcin deshacer en SimaPro

Se pueden presentar problemas con las sustancias definidas Metano y CH4 no son lo mismo en SimaPro! Existen mtodos de evaluacin de impactosque pueden no reconocer dichas

sustancias (revisar)

Revisar manualmente si hay sustancias que son sinonimos

Usar append para reemplazar substancias que sean sinonimas


22

caf ?

Paso 1: PlanificaciPaso 1: Planificacin del n del estudioestudio

Elaboracin de un ACV con herramientas informticas

Razones para la realizacin del estudio

Informacin que se espera obtener

Utilizacin prevista de la informacin (interna, externa)

Destinatario del informe

Otros

23

Funciones del sistema estudiadoFunciones del sistema estudiado

Unidad funcionalUnidad funcional

Sistema que se estudiar y sus lmites

Procedimientos utilizados en la asignacin de cargas

Tipos de impacto y metodologa usada en la evaluacin de impacto

Requisitos de calidad de los datos

B) Alcance Compatible conObjetivos marcados

Recursos econmicos, tcnicos y humanos


Paso 1: PlanificaciPaso 1: Planificacin del estudion del estudio

Raw materialsLand useCO2VOCP SO2NOxCFCCdPAHDDT

rbol de procesorbol de proceso

EnergaEnerga

Material1Material1

Material 2Material 2

Material 2Material 2

produccinproduccin UsoUso

recicloreciclo

reusoreuso

Tratamiento de Residuos

Tratamiento de Residuos

TR2TR2

Resultados del LCInv.

Escenario de residuos

Paso 2: IntroducciPaso 2: Introduccin de la informacin de la informacin del inventarion del inventario


24

LCI resultLCI result

Raw materialsLand use

CO2VOC

P SO2NOxCFC

CdPAHDDT

Raw materialsLand use

CO2VOC

P SO2NOxCFC

CdPAHDDT

Climate changeClimate change

AcidificationAcidification

EcotoxicityEcotoxicity

DepletionDepletion

EutrophicationEutrophication

Land useLand use

Human toxicityHuman toxicity

Normalizar o

Ponderar?

Categoras de impacto



Cmo seleccionar el mtodo?

Encontrar un mtodo que cubra aspectos relevantes. Un LCA de bioplasticos, debe cubrir uso del suelo. Un ACV en transporte, debe cubrir particulas.

Si se quiere ponderar Usar endpoint ISO no permite publicar resultados con ponderacin



25

Solidez de acuerdo con ISO 14040/44: Consistentes Evaluacin de la contribucin Algo anormal en los resultados Faltantes entre el LCInv y LCIA

Apropiado mtodo de impacto Validez de elecciones subjetivas Evaluacin de la incertidumbre

Objetivo y alcanceObjetivo y alcance

Algo extrao????Algo extrao????

Procesos con altas cargasProcesos con altas cargas

Faltan sustancias???Faltan sustancias???



Anlisis Monte CarloAnlisis Monte Carlo



Sensibilildad versus Incertidumbre

Anlisis de Sensibilidad Eleccin de datos

Libreras Procesos

Eleccin del mtodo de impactos

Informacin incompleta

Comparar dos o ms escenarios diferentes



26

Incertidumbre

Confiabilidad (mediciones, estimaciones) Tamao de la muestra Representatividad Desviaciones geogrficas, tcnicas y temporales Indicar el rango de la incertidumbre y tipo de distribucin

Sensibilildad versus Incertidumbre



Anlisis de incertidumbre en los datos de inventario

No en evaluacin de impactos

Anlisis Monte Carlo

Diferentes distribuciones Comparacin y anlisis

Incertidumbre in SimaPro



27

Anlisis Monte Carlo

Aleatoreamente seleccionaruna serie de valores, de acuerdo con la distribucin

Recalcular el ACV para cadaparmetro

Almacenar los resultados y graficar

Definir distribucin y desviacin estandar para los parmetros de entrada



CASOS DE APLICACIN

28

Metodologa para el clculo del Inventario

Definicin de sistemas

Datos de los sistemas (memoria de clculo)

Escenarios

Hoja de c lculo.xls Escenario.csv

CULTIVO DE CAA DE AZUCAR PARA APROVECHAMIENTO DE LA PAJA PARA ELECTRICIDAD

ACV


ACV

Unidad funcional: 1 Kg de caa cultivada

Sistemas estudiados: Cultivo de caa de azcar

Cultivo Caa

Producci n herbicidas

Producci n fertilizantes

Producci n semilla Grano

Paja

Transporte

Transformacin a etanol

Transporte y distribucin

Uso final

Etanol

DDGS

electricidad

29


ACV

Unidad funcional: 1 MWh de energa producida

Sistemas estudiados: Central Elctrica de biomasa

Electricidad

Aditivos

Central elctrica

Biomasa

estadisticas y finanzas

Documents

impacto de ciclo

herramientas informticasticas3

herramientas informn

impacto eicvaspectos

cat de impacto normalizacin

cul cat de impacto

acv escenario

datos descripcin