Cálculo de la huella de carbono de la actividad del grupo de investigación “Tecnologías Ambientales y Recursos Industriales” (TAR Industrial)

Fernández-Ávila Cobo, Miriam (2017). Cálculo de la huella de carbono de la actividad del grupo de investigación “Tecnologías Ambientales y Recursos Industriales” (TAR Industrial). Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Cálculo de la huella de carbono de la actividad del grupo de investigación “Tecnologías Ambientales y Recursos Industriales” (TAR Industrial)
Autor/es:
  • Fernández-Ávila Cobo, Miriam
Director/es:
  • Pérez Rodríguez, Javier
  • Andrés Almeida, Juan Manuel de
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería Química
Fecha: 23 Junio 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: Cambio climático, efecto invernadero, análisis de ciclo de vida, huella de carbono
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

A lo largo de los últimos años, el cambio climático se ha convertido en tema de gran preocupación tanto para el mundo científico como para las personas encargadas de legislar en materia de medio ambiente y la opinión pública en general. En 1988 se creó el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) para analizar y concentrar todas las investigaciones externas relativas al mismo, con el fin de informar, llegar a conclusiones y establecer normativas para impedir que la situación se vuelva insostenible. El cambio climático es el resultado de una excesiva presencia de gases efecto invernadero (GEI) en la atmósfera como consecuencia de las actividades antropogénicas. Estos gases se encuentran en la atmósfera y son los encargados de absorber parte de la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre. De esa radiación absorbida, una parte es devuelta a la superficie de la tierra, para así mantener los niveles de temperatura necesarios para que pueda existir vida. Sin embargo, una concentración elevada de GEI en la atmósfera, por encima de la que existe de forma natural, provoca un incremento en la absorción de radiación infrarroja y, con ello, un sobrecalentamiento del planeta. Diversos estudios y mediciones llevadas a cabo en las últimas décadas han aportado datos cuantificables del calentamiento que nuestro planeta está sufriendo. Entre 1880-2012, la temperatura mundial terrestre y oceánica, ha aumentado una media de 0,85⁰C. Además, este cambio climático, también se ha traducido en una subida del nivel del mar (una media de 0,19 metros entre 1901-2010), como consecuencia, fundamentalmente, del deshielo del Ártico. El calentamiento del océano ha dado lugar a un aumento de la salinidad de sus aguas, así como una variación del pH, como consecuencia de un aumento de la absorción de CO2 por parte de las aguas debido a su mayor concentración en la atmósfera. Desde 1997 se han establecido acuerdos de carácter mundial (entonces el Protocolo de Kioto y actualmente el Tratado de Paris) cuyo objetivo es no superar el incremento de temperatura global en más de 2⁰C respecto a niveles preindustriales, mediante medidas de contención, mitigación y reducción de las emisiones de GEI. Entre las metodologías de estudio y cuantificación de emisiones de GEI, destaca el cálculo de Huella de Carbono (HC), que es, en definitiva, un estudio de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) simplificado. La metodología de ACV permite una estimación y evaluación de los impactos medioambientales resultado de las emisiones de sustancias derivadas del ciclo de vida de un proceso, producto o servicio. Es decir, se identifican, cuantifican y evalúan las emisiones al medio (aire, agua, suelo), consumo de recursos y generación de residuos procedentes de todas las etapas del ciclo de vida de un producto, proceso, servicio o actividad (extracción de materias primas, producción, transporte, distribución, uso, reutilización, mantenimiento, reciclado y disposición final). Esta metodología permite evaluar de forma objetiva, sistemática y científica múltiples impactos medioambientales, como son el cambio climático, la reducción de la capa de ozono estratosférico, la generación de ozono troposférico, eutrofización, acidificación, etc. En el caso de la HC se evalúa únicamente el impacto en cambio climático, contabilizándose las emisiones de GEI a lo largo del ciclo de vida del producto, proceso o servicio en cuestión. Los estudios de HC se ajustan a las directrices recogidas en la norma internacional ISO/TS 14067:2013 (Gestión Ambiental. Gases de efecto invernadero. Huella de carbono de productos. Requisitos y directrices para cuantificación y comunicación), basadas en las normas de ACV: ISO 14040_2006 (Gestión Ambiental. Análisis del Ciclo de Vida. Principios y marco de referencia) e ISO 14044:2008 (Gestión Ambiental. Análisis del Ciclo de Vida. Requisitos y directrices). Un estudio de ACV consta de las siguientes fases: 1. Definición del objeto y alcance del estudio. 2. Inventario de Ciclo de Vida (ICV) 3. Evaluación de Impacto del Ciclo de Vida (EICV) 4. Interpretación de los resultados. Cada vez más empresas auditoras y consultoras llevan a cabo proyectos de cálculo de HC de grandes empresas e instituciones, con el fin de elaborar formas de explotación y conducta más eficientes y sostenibles energéticamente. La Universidad Politécnica de Madrid (UPM) es pionera en España por ser la primera universidad pública española en calcular y registrar su huella de carbono. En este contexto, el siguiente paso a considerar sería la estimación de la HC de las distintas escuelas que la conforman y de los distintos grupos de Investigación que ejercen su actividad en las instalaciones de la UPM. Este proyecto presenta la metodología seguida para estimar la HC del grupo de investigación TAR Industrial, de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales (ETSII; UPM) relativa al curso académico 2015-2016. El trabajo se ha llevado a cabo siguiendo la metodología recogida en las normas ISO 14040 y 14044. Otras normas de HC que se han considerado en la elaboración del presente TFG son las normas británicas sobre HC: British Standards Institution (BSI) PAS2050:2011 (Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services) y BSI PAS2070:2013 (Specification for the assessment of greenhouse gas emissions of a city Direct plus supply chain and consumption-based methodologies). El objetivo de este proyecto es doble; se pretende contar con datos sólidos y precisos que permitan estimar la HC del grupo y, con ello, ser capaces de identificar las partes de su actividad que generan mayores emisiones de GEI. La finalidad de todo ello es la de encontrar distintas vías para reducir la HC del grupo de manera eficaz. El alcance del estudio abarca un aspecto físico, referido al sistema que se va a examinar, y otro aspecto temporal, referido al momento que se va a tener en cuenta para el análisis. El sistema físico en este caso está conformado por las aulas y despachos que ocupan los 14 integrantes del grupo de investigación de la UPM Tecnologías Ambientales y Recursos Industriales (TAR Industrial). El marco temporal es el periodo limitado por el curso 2015-2016. En cuanto a las fronteras del sistema, no se incluyen en el cómputo de emisiones las producidas durante la disposición final de todos aquellos materiales y mobiliario utilizados. Al tratarse del estudio de la HC de la actividad del grupo, también queda fuera del alcance del trabajo la etapa de construcción del edificio en el que se encuentran las dependencias del grupo de investigación. INVENTARIO DE CICLO DE VIDA (ICV) En esta fase se han organizado todos los procesos unitarios y actividades del sistema cuyo ciclo de vida pueda acarrear emisiones de GEI. Se decide dividir el inventario en 6 grupos: A. Transporte A.1 Desplazamiento diario al centro de trabajo A.2 Desplazamiento a reuniones A.3 Desplazamiento a congresos A.4 Estancias de investigación en España o en países extranjeros B. Equipos de trabajo/material inventariable C. Suministros (acondicionamiento térmico/iluminación) D. Mobiliario E. Material fungible F. Otros Al tratarse de datos de carácter personal, se elabora un cuestionario para ser rellenado de forma individual por cada uno de los miembros del grupo, en el que se recopilarán los datos de entrada al sistema, a partir de los cuales se estiman las emisiones de GEI. En él se pide información acerca del medio de transporte empleado tanto a diario como en el desplazamiento a determinados congresos y reuniones, el tipo de combustible o el destino. Así mismo, se lleva a cabo un inventario por despacho con los equipos, suministros, mobiliario o material fungible utilizado en el periodo temporal analizado. Todos estos datos de entrada al sistema recogidos en los cuestionarios, son organizados y sintetizados. A partir de ellos, se calculan las emisiones de GEI asociadas a cada uno de los grupos definidos, empleando para ello la herramienta informática SimaPRO 8 (versión 8.3.0.0). SimaPRO 8 es un software de ACV en el que se integran distintas bases de datos internacionales, que recopilan gran cantidad de información para llevar a cabo las etapas de ICV e EICV. Entre las bases de datos implementadas, se ha optado por emplear Ecoinvent 3.0, ampliamente utilizada y reconocida en el ámbito europeo. En cuanto al cálculo de las emisiones de GEI asociadas a cada uno de los datos de entrada recopilados en los cuestionarios cabe destacar los siguientes aspectos: • Las emisiones asociadas a los medios de transporte o los equipos predefinidos en SimaPRO 8, son calculadas directamente a través de la herramienta y con los datos de EcoInvent 3.0 • Las emisiones asociadas al ciclo de vida de elementos del mobiliario, equipos y consumibles no predefinidos en SimaPRO 8 se calculan en la herramienta eligiendo el tipo y la masa de cada uno de los materiales que los componen (“se construyen”) • Las emisiones asociadas al acondicionamiento térmico se introducen en SimaPRO 8 y son previamente estimadas en función del cálculo de la demanda energética y la emisión específica asociada a la fuente energética que satisface esa demanda (electricidad, gas natural) • Las emisiones asociadas a la iluminación se introducen en SimaPRO 8 y son previamente calculadas a partir del consumo eléctrico resultante de las horas de funcionamiento y la potencia en iluminación instalada, y aplicando el factor de emisión asociado a la generación eléctrica nacional (Mix energético nacional del periodo temporal evaluado de acuerdo a datos de Red Eléctrica de España y el Ministerio de Industria, Energía y Turismo) EVALUACIÓN DE IMPACTO DEL CICLO DE VIDA (EICV) En esta etapa, las emisiones calculadas en la fase de ICV se transforman en unidades propias de categoría de impacto (masa de CO2 equivalente - CO2 eq.-) a través de los factores de caracterización. Para ello se ha de elegir una metodología de EICV. En este caso, como metodología de evaluación de impactos se emplea IPCC 2013, también integrada en la herramienta informática SimaPRO 8. Esta metodología asume los potenciales de calentamiento global (GWP, en su acrónimo en inglés) de cada uno de los GEI a 100 años, de acuerdo al IPCC Fifth Assessment Report (IPCC, 2013). En la etapa de EICV se obtiene que la HC del grupo TAR Industrial durante el curso 2015-2016 asciende a un total de 75250 kg de CO2 eq. Se concluye que el mayor emisor de GEI es el transporte, con un total de 44535 kg CO2eq (59,18%), en especial el debido a los viajes a congresos internacionales que suponen largos recorridos. Se evalúan los distintos medios de transporte en función de su emisión por unidad de recorrido (kg CO2 eq/ km); el tren y el metro resultan ser los menos emisores, y por tanto los recomendados como medio de transporte diario. El segundo lugar lo ocupan los equipos electrónicos, con una contribución del 27,63% al total de HC. Esta alta contribución se debe al elevado número de equipos informáticos existentes en el grupo y su régimen de funcionamiento. En algunos casos, estos equipos, de gran potencia, funcionan 24 h/día para la ejecución de modelos de simulación que requieren grandes capacidades y tiempos de cálculo. Los suministros ocupan un tercer lugar con una contribución del 10,41% sobre el total. La escasa intervención de este grupo en el total de emisiones se atribuye a una falta de precisión en el análisis de los resultados. El empleo de demandas energéticas como medio para calcular la potencia utilizada, significa la suposición de que no se emplea mayor energía que la mínima establecida, cuando en realidad se tiende a sobrepasar. Por último, están el mobiliario (2,52%) y el fungible (0,26%). En comparación con el resto de productos, su impacto es prácticamente despreciable.

Más información

ID de Registro: 47349
Identificador DC: http://oa.upm.es/47349/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:47349
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 27 Jul 2017 06:43
Ultima Modificación: 27 Jul 2017 06:44
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