La aplicación de la exergía al análisis de ciclo de vida. Un enfoque integrador para la medición de la sustentabilidad
Resumen
El presente trabajo tiene como objetivo demostrar por qué la aplicación de la exergía a la metodología del análisis del ciclo de vida permite evaluar más integralmente la utilización de los recursos energéticos y no-energéticos consumidos en diversos procesos de reconversión energética. Por otra parte, la exergía puede ser considerada como un valor físico de un recurso, pudiendo cuantificarse y así presupuestar el alcance de los requerimientos para conocer qué tan eficiente exergéticamente resulta ser el consumo de energía y materia en determinados procesos. Así pues, se expone en primer lugar cómo se relaciona la exergía con la medición de la sustentabilidad. A continuación, se presenta cuáles resultan ser las limitaciones metodológicas en el análisis de ciclo de vida, y, por ende, sus implicaciones para la medición de la sustentabilidad en términos de impacto ambiental. Posteriormente, se compara el alcance del enfoque exergético aplicado al análisis de ciclo de vida para un caso hipotético de biodigestión de un flujo residual del faenamiento de ganado bovino, a fin de evaluar qué permite mejorar para la medición de sustentabilidad. Por último, se reflexiona sobre cómo la integración de la exergía a la metodología del análisis de ciclo de vida proporciona un enfoque integrador para avanzar en la evaluación de los impactos ambientales en términos de recuperación de eficiencia exergética y como medida de sustentabilidad, respondiendo así a un orden de cosas sujetas a transformaciones entrópicas.
Descargas
Citas
Arzoumanidis, I., Salomone, R., Petti, L., Mondello, G., & Raggi, A. (2017). Is there a simplified LCA tool suitable for the agri-food industry? An assessment of selected tools. Journal of Cleaner Production, 149, 406-425. doi:10.1016/j.jclepro.2017.02.059
Beemsterboer, S., Baumann, H., & Wallbaum, H. (2020). Ways to get work done: a review and systematisation of simplification practices in the LCA literature. The International Journal of Life Cycle Assessment 25, 2154–2168. doi:10.1007/s11367-020-01821-w
Bösch, M. E., Hellweg, S., Huijbregts, M. A. J., & Frischknecht, R. (2007). Applying Cumulative Energy De-mand (CExD) Indicators to the ecoinvent Database. The International Journal of Life Cycle Assessment 12 (3) 181–190. doi: 10.1065/lca2006.11.282
Bretz, R., & Frankhauser, P. (1996). Screening LCA for large numbers of products: estimation tools to fill data gaps. The International Journal of Life Cycle Assessment, 1(3), 139-146. doi: 10.1007/BF02978941
Cheng, Ming-H., Sekhon, J. J. K., Rosentrater, K. A., Wang, T., Jung, S., & Johnson, L. A., (2018). Environmental impact assessment of soybean oil production: extruding-expelling process, hexane extraction and aqueous extraction. Food Bioproduction Process 108, 58-68. doi: 10.1016/j.fbp.2018.01.001
Decisión 2014/955/UE. (18 de diciembre de 2014). Decisión de la Comisión Europea, por la que se modifica la Decisión 2000/532/CE, sobre la lista de residuos, de conformidad con la Directiva 2008/98/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, Texto pertinente a efectos del EEE .Bruselas: Diario Oficial de la Unión Europea, L370, 44-86. Recuperado de: https://www.boe.es/doue/2014/370/L00044-00086.pdf
División de Estadísticas de las naciones Unidas (2009). Clasificación Industrial Internacional Uniforme de todas las actividades económicas (CIIU Serie M, No. 4/Rev. 4). Departamento de Asuntos Económicos y Sociales, División de Estadística, Informes estadísticos. Nueva York: Naciones Unidas. Recuperado de: https://unstats.un.org/unsd/publication/seriesm/seriesm_4rev4s.pdf
Finnveden, G., Arushanyan, Y., & Brandão, M. (2016). Exergy as a Measure of Resource Use in Life Cycle Assessment and Other Sustainability Assessment Tools. Resources, 5(3), 23. doi:10.3390/resources5030023
Fleischer, G., Gerner, K., Kunst, H., Lichtenvort, K., & Rebitzer, G. (2001). A semi-quantitative method for the impact assessment of emissions within a simplified life cycle assessment. The International Journal of Life Cycle Assessment, 6(3), 149-156. doi: 10.1007/BF02978733
Heiskanen, E. (2002). The institutional logic of life cycle thinking. Journal of Life Cycle Assessment, 10, 427–437.doi: 10.1016/S0959-6526(02)00014-8
Hochschorner, E., & Finnveden, G. (2003). Evaluation of two simplified life cycle assessment methods. The International Journal of Life Cycle Assessment, 8(3), 119-128. doi: 10.1007/BF02978456
Hur, T., Lee, J., Ryu, H., & Kwon, E. (2005) Simplified LCA and matrix methods in identifying the environmental aspects of a product system. Journal of Environmental Management, 75:229–237. doi: 10.1016/j.jenvman.2004.11.014
Ibagón Gutiérrez, L. M. (2021). Exergy use review of wastewater study in Latin America. DYNA, 88(216), 170–175. doi: 10.15446/dyna.v88n216.89054
Ignatenko, O., van Schaik, A., & Reuter, M. A. (2007). Exergy as a tool for evaluation of the resource efficiency of recycling systems. Minerals Engineering, 20(9), 862-874. doi:10.1016/j.mineng.2007.03.005.|
Instituto Argentino de Normalización y Certificación. (2008) Gestión Ambiental. Análisis del ciclo de vida. Principios y marco de referencia (IRAM-ISO 14040:2008). Buenos Aires, Argentina: IRAM.
Instituto Argentino de Normalización y Certificación. (2008) Gestión Ambiental. Análisis del ciclo de vida. Requisitos y directrices (IRAM-ISO 14044:2008). Buenos Aires, Argentina: IRAM.
Jaimes, M. W. A., Rocha, S., Vesga, J. N., & Kafarov, V. (2012). Análisis termodinámico del proceso real de extracción de aceite de palma africana. PROSPECTIVA, 10(1),61-70. Recuperado de: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=496250733007
Laner, D., Rechberger, H., De Soete, W., De Meester, S., & Astrup, T. F. (2015) Resource recovery from residual household waste: An application of exergy flow analysis and exergetic life cycle assessment. Waste Management, 46, 653–667. doi: 10.1016/j.wasman.2015.09.006
Moberg, Å., Borggren, C., Ambell, C., Finnveden, G., Guldbrandsson, F., Bondesson, A.,... Bergmark, P. (2014). Simplifying a life cycle assessment of a mobile phone. The International Journal of Life Cycle Assessment, 19(5), 979-993. doi: 10.1007/s11367-014-0721-6
Morosuk, T., Tsatsaronis, G., Koroneos, C. (2016) Environmental impact reduction using exergy-based methods. Journal of Cleaner Production, 118, 118–123. doi: 10.1016/j.jclepro.2016.01.064
Morris, D. R., & Szargut, J. (1986). Standard chemical exergy of some elements and compounds on the planet Earth. Energy, 11(8), 733-755. doi: 10.1016/0360-5442(86)90013-7
Nwodo, M. N., & Anumba, C. J. (2020). Exergetic Life Cycle Assessment: A Review. Energies, 13(11), 2684. doi: 10.3390/en13112684
Organización de las naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), & Ministerio de Energía del Gobierno de Chile. (2011). Manual de biogás. Recuperado de: http://www.fao.org/docrep/019/as400s/as400s.pdf
Pagés Diaz, Jhosané (2015). Biogas from slaughterhouse waste: Mixture interactios in co-digestion. (Tesis para el Doctorado en Filosofía, Universidad de Borås). Universidad de Borås, Allégatan 1, Borås, Suecia. Repositorio institucional http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hb:diva-847
Simpson, A. P., & Edwards, C. F. (2011). An exergy-based framework for evaluating environmental impact. Energy, 36, 1442–1459. doi: 10.1016/j.energy.2011.01.025
Szargut, J. (2005). Exergy Method: Technical and Ecological Applications. WIT Press.
van der Werf, H. M., Knudsen, M. T., & Cederberg, C. (2020). Towards better representation of organic agriculture in life cycle assessment. Nature Sustainability, 3(6), 419-425. doi: 10.1038/s41893-020-0489-6
Ware, A., & Power, N. (2016). Biogas from cattle slaughterhouse waste: Energy recovery towards an energy self-sufficient industry in Ireland. Renewable Energy, 97, 541-549. Doi: 10.1016/j.renene.2016.05.068