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Observatorio Industrial del Sector Fabricantes de Automóviles y Camiones
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE LA FABRICACIÓN, USO Y FIN DE VIDA DE LOS AUTOMÓVILES Y CAMIONES EN
ESPAÑA
METODOLOGÍA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 1 FECHA: 24 ENERO 2012
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA I
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA II
INDICE
INDICE............................................................................................................................ II RESUMEN DEL TRABAJO ..........................................................................................IV AGRADECIMIENTOS ...................................................................................................VI 1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 1 2. PRINCIPALES IMPACTOS AMBIENTALES DE LOS VEHÍCULOS ...................... 3
2.1. IMPACTOS AMBIENTALES RELACIONADOS CON LOS VEHÍCULOS....... 3 2.2. FUENTES DE DATOS DISPONIBLES........................................................... 5 2.3. ANÁLISIS BÁSICO DE CICLO DE VIDA...................................................... 11
3. IMPACTOS DE LA ETAPA DE FABRICACIÓN DE VEHÍCULOS........................ 12 3.1. IDENTIFICACIÓN DE LAS ETAPAS DE FABRICACIÓN............................. 12 3.2. ENCUESTA PARA RECOGER LOS DATOS DE LOS FABRICANTES A NIVEL NACIONAL .................................................................................................... 21 3.3. ESTABLECIMIENTO DE LOS VEHÍCULOS MEDIOS REPRESENTATIVOS A NIVEL NACIONAL................................................................................................. 25 3.4. IMPACTOS MEDIOAMBIENTALES DIRECTOS DE LA FABRICACIÓN DE VEHÍCULOS ............................................................................................................. 26 3.4.1. Consumos de materiales para la fabricación de vehículos....................... 26 3.4.2. Consumos energéticos en la fabricación de vehículos ............................. 30 3.4.3. Residuos, emisiones y efluyentes de la fabricación de vehículos ............ 31
4. IMPACTO DE LOS VEHÍCULOS EN SU UTILIZACIÓN ...................................... 41 4.1. IMPACTOS EN LA ETAPA DE UTILIZACIÓN.............................................. 41 4.2. DETERMINACIÓN DE LAS EMISIONES CONTAMINANTES DIRECTAS DEL VEHÍCULO MEDIANTE EL PROGRAMA COPERT 4...................................... 42 4.3. RESULTADOS CORRESPONDIENTES A LA UTILIZACIÓN DE LOS VEHÍCULOS REPRESENTATIVOS......................................................................... 47 4.3.1. Valores medios de emisiones y consumo en función del tipo de vehículo47 4.3.2. Estudio comparativo con Ciclo Europa ..................................................... 52 4.4. IMPLICACIONES MEDIOAMBIENTALES DE LAS ACTIVIDADES DE REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO DE VEHÍCULOS............................................ 56
5. IMPACTOS EN LA ETAPA DE FIN DE VIDA....................................................... 62 5.1. IMPACTOS DERIVADOS DEL FIN DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS........... 62 5.1.1. Contexto legal ........................................................................................... 62 5.1.2. Tratamiento de los Vehículos Fuera de Uso en España........................... 64 5.1.3. Comparación del tratamiento de VFUs en España y el resto de Europa.. 72 5.1.4. Situación frente al nuevo escenario en 2015 de la Directiva 2000/53/CE 75 5.2. ACTUACIONES RELACIONADAS CON EL FIN DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS ............................................................................................................. 78 5.2.1. Eliminación de Sustancias Peligrosas ...................................................... 78 5.2.2. Cambios en el Diseño del Vehículo .......................................................... 79 5.2.3. Mejora en la provisión de información y codificación................................ 79 5.2.4. Productos Re-fabricados/Reutilizados ...................................................... 80 5.2.5. Tipos de materiales empleados ................................................................ 80 5.3. EJEMPLOS DE SOLUCIONES Y ACTUACIONES RELACIONADAS CON VFU 82 5.3.1. Diseño del Vehículo .................................................................................. 82 5.3.2. Gestión del VFU y de las baterías ............................................................ 82 5.3.3. Gestión de la Información y Codificación.................................................. 83 5.3.4. Aleaciones de aluminio materiales libres de plomo .................................. 83 5.3.5. Recuperación y reciclado.......................................................................... 84 5.3.6. Planta de Reciclaje del VFU diseñada por OEM ...................................... 85 5.3.7. Valorización Energética ............................................................................ 85
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA III
5.3.8. Proyectos europeos .................................................................................. 86 5.4. PERSPECTIVAS DE FUTURO .................................................................... 87
6. SINTESIS DE IMPACTOS RELACIONADOS CON EL CICLO DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS................................................................................................................. 88
6.1. SINTESIS DE IMPACTOS POR TIPOS DE VEHÍCULOS............................ 88 6.1.1. Impactos del consumo energético ............................................................ 88 6.1.2. Consumo de agua limpia y vertido de aguas residuales........................... 91 6.1.3. Consumo de materiales ............................................................................ 92 6.1.4. Emisiones gaseosas a la atmósfera ......................................................... 95 6.1.5. Generación de residuos............................................................................ 96 6.1.6. Estimación de consumos y emisiones a lo largo del ciclo de vida completo del vehículo............................................................................................................... 99
7. CONCLUSIONES Y PROPUESTAS .................................................................. 105 7.1. CONCLUSIONES GENERALES ................................................................ 105 7.2. CONCLUSIONES ESPECÍFICAS............................................................... 106 7.3. PROPUESTAS ........................................................................................... 111
BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................... 112 ANEXO I. RECORRIDOS DEL INVENTARIO NACIONAL DE EMISIONES A LA ATMÓSFERA ......................................................................................................... 116
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA IV
RESUMEN DEL TRABAJO
El ciclo de vida completo de un vehículo incluye las etapas de obtención de materiales, fabricación de componentes y vehículos, utilización y fin de vida de los vehículos, así como todos los transportes intermedios de las diferentes etapas.
Dentro del presente trabajo se han estimado con detalle los impactos medioambientales correspondientes a las etapas de fabricación de vehículos, utilización y fin de vida. Los principales impactos considerados han sido: consumo de materiales y agua, consumos energéticos y emisiones de CO2, emisiones contaminantes a la atmósfera y al agua y depósito de residuos en vertedero.
En muchos de los aspectos estudiados (energía, emisiones) la etapa de utilización es la que mayor impacto medioambiental presenta. La etapa de fabricación presenta un impacto importante en el consumo de materiales, mientras que la generación de residuos se reparte de un modo bastante equitativo entre las tres etapas estudiadas.
Los impactos medioambientales de la etapa de fabricación han sido determinados a partir de una encuesta realizada a los fabricantes de vehículos, habiendo sido respondida por ocho plantas de fabricación de automóviles y dos de vehículos industriales, con datos definitivos del año 2009, que se ha tomado como referencia.
Para el estudio medioambiental de los vehículos fabricados en España, estos pueden ser agrupados en dos grandes bloques:
- Vehículos ligeros de gama media-baja, propulsados con gasolina (50%) o gasóleo (50%), cilindrada inferior a 2 l y peso medio de 1.250 kg.
- Vehículos industriales de carga total inferior a 7,5 Tm (LDV y HDV pequeños) y un peso medio de 1.800 kg.
El programa COPERT 4, con hipótesis específicas de España, ha sido empleado para la determinación de consumos y emisiones durante la fase de utilización, considerando un periodo de utilización y unos recorridos típicos (ej.: 12 años, 12.000 km/año, 15 años, 15.000 km/año).
Se han utilizado datos estadísticos de EUROSTAT, junto con los objetivos para el año 2015 de la Directiva 2003/53/CE a la hora de determinar los valores cuantitativos de los tratamientos de Fin de Vida de los vehículos en España, comparando con el resto de países europeos.
Con las hipótesis de uso de los vehículos a lo largo su vida útil, los consumos energéticos y las emisiones de CO2 en la etapa de utilización suponen entre el 85 y el 90% de los valores totales de la vida del vehículo.
Para otras emisiones gaseosas contaminantes (CO, NOx, SOx, partículas), los valores son incluso superiores (90-100%), excepto para los COV (67%), debido al mayor peso de estos en la etapa de fabricación (unos 4 kg/vehículo). Con esa excepción, los esfuerzos de reducción de estas emisiones en la etapa de utilización son los de mayor incidencia sobre el ciclo de vida.
Un ejemplo significativo es la reducción de la contaminación debida a los óxidos de azufre que, en el caso de los vehículos, ha pasado a ser casi insignificante si se compara con los niveles de hace unos años.
Del resto de etapas del ciclo de vida, la mayor contribución es la debida al procesado para la obtención de los materiales. Una aplicación adecuada de los procesos de reutilización y reciclado reducirá considerablemente el impacto medioambiental.
La mayor cantidad de residuos peligrosos se genera en la etapa de utilización del vehículo, seguida de la etapa de fin de vida. Cabe destacar los lubricantes y piezas contaminadas por estos como residuos principales. En la etapa de fabricación se genera un porcentaje muy bajo de residuos peligrosos, con respecto a los generados a lo largo del ciclo de vida completo. Se destaca la generalización del tratamiento diferenciado de los residuos peligrosos.
El residuo más voluminoso es el de los metales, si bien son fácilmente reciclables. Los residuos metálicos se generan principalmente en las etapas de fin de vida y fabricación, siendo mínimos en la etapa de utilización.
El resto de residuos no peligrosos está bastante repartido entre las tres etapas, destacando por su volumen los neumáticos en el caso de la utilización y los residuos plásticos en el caso del fin de vida.
La Directiva 2000/53/CE establece límites más estrictos a partir del año 2015, por lo que es necesario introducir diversas modificaciones en los actuales porcentajes de reutilización, reciclado y valorización, reduciendo el porcentaje de vertedero.
Se ha establecido el siguiente balance global del ciclo de vida de los vehículos fabricados y utilizados en España en cuanto a los consumos energéticos y emisiones de CO2 y los destinos actuales en peso de los materiales de los VFU:
Contenido Energético Materiales
3,1 MWh/veh
1,1 MWh/veh
14,8 MWh/veh 0,02 MWh/veh 2,1 MWh/veh 3,8 tCO2/veh
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA V
0,12 tCO2/veh
0,24 MWh/veh 0,072 tCO2/veh
14%3,5% 13,0%Porcentajes actuales en peso: 69,5%
0,002 tCO2/veh
2-4 MWh/veh 0,4-1 tCO2/veh
0,325 tCO2/veh
145 MWh/veh
Utilización Vehículos Tratamientos
Fin de Vida Vehículos
Procesado Materiales
Fabricación Vehículos 37,7 tCO2/veh
Fabricac ión Componentes
Mantenimiento y Reparación
Reciclado Materiales Reutilizac ión Valorización
Energética Vertedero
Transportes
De acuerdo con ello, el consumo de energía primaria total de un vehículo a lo largo de su ciclo de vida útil, excluido el consumo de combustible y sin considerar el contenido energético de los materiales ni la posible energía recuperada en los procesos de reciclado, reutilización y valorización, es de 20 a 22 MWh/vehículo, mientras que las emisiones de CO2 son entre 4,7 y 5,3 t/vehículo.
El consumo de combustible, para un recorrido supuesto de 182.250 km en su vida útil, supone del orden de 145 MWh/vehículo, que se corresponde con unas emisiones de CO2 de 37,7 t/vehículo, y que representa en ambos casos del 87 al 89% de los valores totales (≈ 170 MWh/vehículo y ≈ 43 t.CO2/vehículo).
El presente trabajo ha sido realizado por el Grupo de Trabajo de Automoción de FEDIT coordinado por Francisco Tinaut de la Fundación CIDAUT, contando con la colaboración directa de los Centros IAT, IBV, ROBOTIKER y TEKNIKER.
EVALUACIÓN BÁSICA DE 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, cuyas sugerencias han contribuido a precisar y concretar diversos aspectos del mismo. Entre ellos, debemos citar a: Agustín Aragón (Secretario Gral, FITSA), Jesús Casanova (Catedrático, Depto. I.E.F., U.P. Madrid), Eduardo González (Subdirector Gral. Mitigación y Tecnologías, MMA, MR y M), Juan Luis Plá (Jefe Departamento Transporte, IDAE) y Mar Villacampa (Centro Técnico, SEAT). Además agradecemos la buena disposición de las empresas fabricantes de vehículos implantadas en España que han facilitado la información relativa a los vehículos, consumos de energía, materiales, emisiones, efluyentes, residuos, etc. Agradeciendo la colaboración, sólo los autores del documento son responsables de los posibles errores u omisiones que pueda haber en el mismo.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA VII
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 1/118
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 implicaban 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 afectaban 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 debía 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 deberían considerar también los posibles efectos que determinadas medidas incluidas en la EEMS pudieran 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 existentes para realizar el Análisis del Ciclo de Vida, se vio como un tema abierto, sin que por el momento existiera consenso sobre las metodologías más idóneas. Como consecuencia, durante el año 2010, se desarrolló 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.
Para ello se planteó un primer punto de identificación y revisión de las metodologías y de las fuentes de datos cuantitativos (consumos de energía, emisiones y otros impactos) necesarios para los análisis. Se buscaba una visión global, considerando emisiones de CO2, otras emisiones (compuestos volátiles, CO, HC, NOx, partículas), efluyentes y residuos.
Los objetivos alcanzados mediante la realización del estudio fueron:
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.
La realización de un análisis del ciclo de vida detallado para un vehículo completo es una tarea ardua y compleja. Además, dada la amplia variabilidad en el tamaño y composición de los vehículos, en los procesos aplicados e incluso en la localización geográfica de los centros de fabricación y centros para el tratamiento de fin de vida de los vehículos, los resultados de un ACV pueden presentar muy amplios rangos de variación entre distintos vehículos.
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Si bien de cara a un futuro próximo se puede pensar en el desarrollo de una herramienta común y unificada para el estudio de ACV de todos los vehículos fabricados en España o en Europa, la definición de las características de esta herramienta va a requerir de un conocimiento más detallado sobre la magnitud de los principales impactos asociados a la fabricación, utilización y fin de vida de los vehículos, a fin de poder decidir los aspectos donde la herramienta deberá tener una mayor profundidad.
En el presente proyecto se pretende dar un paso más en la cuantificación de los impactos asociados a la fabricación, utilización y fin de vida de los vehículos, determinando en una primera aproximación el valor medio de los principales impactos producidos por un vehículo fabricado en España, cuya vida útil e intervenciones de fin de vida se desarrollarán también en España. Se tomará como referencia un vehículo de tamaño medio fabricado en el año 2009, puesto que es el año para el que se disponen de datos definitivos de fabricación y fin de vida.
Para ello se ha dividido la vida del vehículo en tres etapas:
1. Fabricación: Para esta fase se obtienen de los fabricantes la mayor cantidad posible de datos sobre los impactos asociados a la fabricación de sus vehículos, analizando y tratando la información disponible para extrapolar valores medios y extremos de los principales impactos en cada una de las fases de fabricación.
2. Utilización: A partir de un recorrido tipo y un kilometraje medio de estos vehículos, se obtienen los impactos medios y extremos asociados a la utilización de estos vehículos durante su vida útil: consumo de combustible y otros materiales, residuos generados, emisiones contaminantes a la atmósfera y al agua, etc.
3. Fin de vida: Las actividades de esta fase estarán dedicadas a determinar los diferentes impactos generados por esta etapa de tratamiento de los vehículos al final de su vida útil, valorándose también los materiales y energía recuperados durante esta etapa. Dado que el proyecto partirá de un vehículo fabricado en el año 2009, los datos de fin de vida de los vehículos tendrán en cuenta las previsiones existentes para el año 2023, estimando que la vida media de los vehículos dados de baja se mantendrá estable en el entorno de los 14 años durante las próximas décadas.
Entre los principales objetivos del estudio se encuentran:
• Realizar una evaluación global media de los principales impactos asociados a la fabricación, utilización y fin de vida de los vehículos en España.
• Definir y establecer los indicadores medioambientales apropiados que permitan
realizar comparativas anuales y con otros países. El presente trabajo ha sido realizado por el Grupo de Trabajo de Automoción de FEDIT coordinado por Francisco Tinaut de la Fundación CIDAUT, contando con la colaboración directa de los Centros IAT, IBV, TECNALIA y TEKNIKER.
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2. PRINCIPALES IMPACTOS AMBIENTALES DE LOS VEHÍCULOS
2.1. IMPACTOS AMBIENTALES RELACIONADOS CON LOS VEHÍCULOS
El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) es un proceso objetivo para evaluar las cargas ambientales asociadas a un producto, proceso o actividad, que consta de las siguientes etapas:
1. Definición del objetivo y 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 y propuestas de mejora
La realización de un análisis de ciclo de vida completo de un vehículo constituye una tarea muy compleja y específica para cada vehículo, tipo de procesos y plantas de fabricación, localización y tipo de uso, así como procesos de fin de vida empleados, dependiendo además de la metodología aplicada para la evaluación del impacto.
El presente trabajo, que constituye una primera aproximación al ACV de los vehículos, pretende realizar un análisis de inventario del ciclo de vida de los vehículos fabricados y utilizados en España, obteniendo unos valores medios en cuanto a emisiones sobre el ecosistema (atmósfera, agua y suelos) y consumos de recursos naturales y energía durante el ciclo de vida completo del vehículo.
Una posterior aplicación de las herramientas conocidas para la evaluación de impactos permitirá obtener los valores de los ecoindicadores asociados a los distintos tipos de vehículos.
El estudio deberá 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. En el caso de los vehículos, las distintas etapas que se van a estudiar serán agrupadas en tres bloques perfectamente diferenciados:
1. Fabricación (incluye adquisición de materias primas y transporte).
2. Utilización.
3. Fin de vida.
Con respecto a las 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 esta fase de Análisis de inventario se identificarán todos los consumos y emisiones que tienen efectos sobre el medioambiente.
Los principales elementos analizados son:
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Consumo energéticos: El mayor consumo energético es debido al consumo de combustible necesario para el movimiento del vehículo. Otros consumos energéticos adicionales se producen en la fabricación y transporte de vehículos, componentes y elementos consumibles, obtención de materias primas y tareas de mantenimiento y fin de vida del vehículo.
Emisiones de CO2 a la atmósfera: Las emisiones de dióxido de carbono (CO2), que es un gas no contaminante pero también uno de los principales responsable del efecto invernadero, están muy ligadas al consumo energético, existiendo unos factores de transformación que dependen fundamentalmente del tipo de energía empleada. En el caso específico de los combustibles, las emisiones de CO2 dependerán fundamentalmente de la relación H/C del combustible utilizado.
Otras emisiones gaseosas contaminantes: Entre los elementos gaseosos emitidos por los vehículos a lo largo de su ciclo de vida, responsables de daños a la salud humana y/o al medio ambiente, se encuentran como elementos más abundantes el monóxido de carbono (CO), los compuestos orgánicos volátiles (COV o HC) los óxidos de nitrógeno (NOx) y los óxidos de azufre (SOx). Estos gases se emiten de forma mayoritaria durante la etapa de utilización y dependen fundamentalmente del tipo de combustible (gasolina o gasóleo), tipo de vehículo y cilindrada, climatología y tipo de conducción. También durante la etapa de fabricación se produce una emisión importante de COVs.
Emisiones de elementos metálicos y partículas a la atmósfera: La emisión a la atmósfera de estos elementos durante el ciclo de vida del vehículo también se realiza en su mayor parte durante la etapa de utilización.
Las partículas proceden de dos fuentes principales:
1. Materiales desprendidos en los procesos de fricción: desgaste de neumáticos y carretera, discos de freno y embrague, etc.
2. Partículas orgánicas formadas dentro del motor durante el proceso de combustión. Su impacto es mayor en los vehículos diesel que en los de gasolina.
También los elementos metálicos pueden proceder del proceso de combustión (metales contenidos en el combustible o lubricante y los procedentes del desgaste del motor) o de otros elementos friccionantes del tren de rodadura del vehículo.
Consumo de agua limpia y vertidos de aguas contaminadas: La contaminación de las aguas de vertido se realiza principalmente por el arrastre de elementos químicos procedentes de los procesos de fabricación y mantenimiento del vehículo. Entre los principales contaminantes que acaban en las aguas de vertido se encuentran los compuestos orgánicos, compuestos nitrogenados y fosforados, partículas en suspensión y metales pesados (Zn, Sn, Pb, Ni, Cu, Cr, Cd, As).
También puede ser considerado, como agotamiento de recursos, el consumo de agua limpia, que se tiene principalmente en las etapas de fabricación y utilización (lavados y limpiezas de los talleres).
Consumo de materiales: El consumo de materiales está relacionado, por un lado, con el agotamiento de recursos y, por otro, con un consumo energético implícito en los propios materiales,
que es preciso considerar. Estos efectos medioambientales del consumo de materiales pueden verse en parte compensados en la medida en que dichos materiales sean reciclados o reutilizados. Este caso que se da fundamentalmente en los principales componentes del vehículo (metales y materiales termoplásticos), pero también en otros como vidrios, aceites lubricantes, etc. No obstante, los procesos de reutilización, reciclado o valorización conllevarían unos consumos energéticos adicionales, además de la generación de posibles emisiones a la atmósfera, al medio acuoso, o nuevos residuos que es preciso considerar.
Depósito de residuos en vertedero: Aquellos residuos que no pueden ser reutilizados, reciclados o valorizados, bien por imposibilidad técnica o porque económicamente los procesos no resultan viables, acabarán siendo enviados y depositados en vertederos, con el consiguiente agotamiento y ocupación de suelos.
Fabricación Vehículos
Mantenimiento y Reparación
Utilización Vehículos Tratamientos
Fin de Vida Vehículos
Residuos no peligrosos
Residuos peligrosos
Recuperación Vertedero
Emisiones a la Atmósfera: CO2, COV, CO, NOx, SO2, otros Energía
consumida: Gas Natural Electricidad
Combustible vehículos
Efluyentes líquidos
Materiales Componentes Agua
2.2. FUENTES DE DATOS DISPONIBLES
• SIGRAUTO Asociación española para el tratamiento medioambiental de los vehículos fuera de uso.
http://www.sigrauto.com/
Los colaboradores de SIGRAUTO son:
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- AEDRA: Asociación Española de Desguazadores y Reciclaje del Automóvil. Fue constituida en Marzo de 1995 con el objeto de agrupar a las industrias del sector del desguace de vehículos para representar y defender sus intereses comunes. Cuenta con aproximadamente 600 desguaces asociados en todo el territorio
http://www.aedra.org/
- ANFAC: Asociación Española de Fabricantes de Automóviles y Camiones. Es una asociación sin ánimo de lucro que tiene por objeto fomentar el adecuado desarrollo del Sector de Automoción en España, y colaborar en la defensa de sus intereses peculiares, promoviendo la colaboración entre los fabricantes asociados en los aspectos técnicos, económicos, sociales, financieros y en cuantos otros se consideren necesarios para el progreso armónico del sector. Para ello, asume la representación y gestión colectiva de sus miembros asociados ante la Administración y ante toda clase de entidades e instituciones públicas y privadas.
http://www.anfac.com/
- ANIACAM: Asociación Nacional de Importadores de Automóviles, Camiones, Autobuses y Motocicletas. Es una asociación empresarial, fundada en 1977, que se dedica al estudio y la defensa de los intereses económicos, comerciales, tecnológicos e industriales del sector de automoción en general y, en particular, de las empresas importadoras, a las que representa directamente. Actualmente agrupa a 30 empresas importadoras de vehículos de todos los segmentos del mercado (turismos, todoterrenos, furgonetas, pick-up y camiones), que representan a 40 marcas.
http://www.aniacam.com/
- FER: Federación Española de la Recuperación y el Reciclaje. Es la principal asociación del sector de la recuperación de residuos. Nació el 10 octubre de 1982, creada por un grupo de empresarios recuperadores, con el fin de representar, agrupar y defender los intereses del sector de la recuperación en los diferentes ámbitos económicos y sociales. En su labor de representación forma parte de diversas asociaciones nacionales, europeas e internacionales relacionadas con la recuperación y el reciclado como la Federación Española del Reciclado y el Medio Ambiente (FERMA), la Confederación Española de Organizaciones Empresariales del Metal (CONFEMETAL), la European Ferrous Recovery and Recycling Federation (EFR), la European Metal Trade and Recycling Federation (EUROMETREC) y el Bureau of International Recycling (BIR).
http://www.recuperacion.org/
• ACEA (European Automobile Manufacturers Association)
Sus miembros son los principales fabricantes de automóviles internacionales, que trabajan juntos en una asociación activa para garantizar una comunicación efectiva y la negociación con el legislativo, comercial, de consumo técnico, ambientales y otros intereses. Los miembros de ACEA son competidores en el mercado del automóvil y el apoyo libre y leal competencia como la política comercial y un concepto jurídico.
Los miembros de ACEA son grupo BMW, DAF Trucks, Daimler, FIAT S.p.A., Ford of Europe, General Motors Europe, Jaguar Land Rover, MAN Truck & Bus, Porsche, PSA Peugeot Citroën, Renault Group, Scania, Toyota Motor Europe, Volkswagen Group,
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Volvo Cars and Volvo Group. Anualmente los miembros de ACEA invierten más de 26 mil millones de € en I+D, ó 5% de la facturación.
http://www.acea.be/
ACEA ha registrado en el siguiente documento un estudio de la producción de coches en la UE, por países.
http://www.acea.be/images/uploads/files/20110921_Pocket_Guide_3rd_edition.pdf Las emisiones de CO2 provenientes de estos turismos quedan reflejada en las tablas que están incluidas en el siguiente estudio.
http://www.acea.be/images/uploads/files/20110927_ER_1105_2011_I_Q4.pdfAdemás también se han recopilado datos acerca de las emisiones de vehículos comerciales, como son los camiones.
http://www.acea.be/images/uploads/files/20101013_Commercial_Vehicles__CO2.pdf
Además del CO2 existen las emisiones de NOx de las cuales se habla en la referencia siguiente:
http://www.acea.be//news/news_detail/what_has_the_commercial_vehicle_industry_achieved_for_the_environment/ • CLEPA (European Association of Automotive Suppliers)
El objetivo de CLEPA es promover, defender y representar los intereses generales de los equipos de motor a niveles internacionales.
Para lograr este objetivo, CLEPA tratará de coordinar puntos de vista y opinión sobre todos los problemas que hace frente la industria, tanto en la parte técnica como económica, para asegurar el desarrollo del comercio internacional, especialmente mediante la supresión de los obstáculos técnicos.
http://www.clepa.be/
En el siguiente documento se reflejan los límites de las emisiones de CO2 en las furgonetas
http://www.clepa.eu/news/view/browse/6/article/council-introduces-co2-emissions-limits-for-light-vans/
• Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA-EEA) Es un organismo público europeo dedicado a generar información objetiva, fiable y comparable sobre el medio ambiente. La EEA lleva a cabo una gran variedad de estudios ambientales y temáticos integrados, como por ejemplo un informe quinquenal de estado y perspectivas del medio ambiente, estudios temáticos y sectoriales, análisis de eficacia de las medidas políticas, estudios de prospectiva y evaluaciones de impacto de la globalización sobre el medio ambiente y los recursos de Europa.
http://www.eea.europa.eu/es
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Uno de sus principales objetivos es evaluar los impactos del transporte sobre la salud humana y el medio ambiente con ayuda de indicadores, modelos y escenarios de transporte y medio ambiente, incluyendo, entre otros, el control de progresos en el cumplimiento de los objetivos de política ambiental en el transporte y la demostración de posibles nuevas soluciones de acceso y movilidad sostenible. Según se explica en el punto 2.10 del programa de trabajo plurianual “Estrategia de la AEMA 2009-2013”.
http://glossary.es.eea.europa.eu/terminology/sitesearch?term=responsabilidad+corporativa
Algunos de los trabajos realizados han sido:
“Seguimiento de las emisiones de CO2 de los turismos nuevos en la UE: resumen de los datos para el año 2010”. En este sumario la EEA ha recogido los datos presentados por los Estados miembros sobre el registro de vehículos en el año 2010, de conformidad con el Reglamento (CE) nº 443/2009. Contiene información sobre el Dióxido de Carbono (CO2) y la masa de los vehículos de todos los Estados miembros con el fin de evaluar el rendimiento de la flota de vehículos nuevos para alcanzar la meta de emisiones de CO2.
http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/co2-cars-emission/monitoring-of-co2-emissions-from-1
“Emisiones de CO2 del diesel y gasolina in EU-27, 1990-2008” http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/co2-emissions-from-diesel-and
• COMISION EUROPEA La Comisión Europea es el órgano ejecutivo de la UE y representa los intereses del conjunto de Europa (no los de país alguno en concreto). El término "Comisión" designa tanto al Colegio de Comisarios como a la propia institución, que tiene su sede en Bruselas (Bélgica) y oficinas en Luxemburgo. La Comisión cuenta además con representaciones en todos los países miembros
http://ec.europa.eu/index_es.htm
Uno de los informes presentados por la Comisión Europea hace referencia a la reducción de las emisiones de CO2 a lo largo del 2010
http://ec.europa.eu/spain/pdf/np-accion-clima-emisiones-co2-automoviles-nuevos-redujeron_es.pdf
En el siguiente documento explica como Las emisiones contaminantes de los vehículos se regulan por separado para los vehículos ligeros (automóviles y camionetas ligeras) y para los vehículos pesados (camiones y autobuses).
http://ec.europa.eu/environment/air/transport/road.htm
• Centro Común de Investigación (JRC) El Centro Común de Investigación (JRC) es el servicio científico interno de la Comisión Europea. Su función es prestar apoyo científico y técnico orientado a los clientes para
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la concepción, desarrollo, aplicación y seguimiento de las políticas de la UE. La Base de Datos de Emisiones para la Investigación Atmosférica Global (EDGAR en su sigla inglesa), que depende del JRC, facilita en una escala aproximada de 10 km por 10 km las tendencias que registran a nivel mundial las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero y de contaminantes atmosféricos.
http://ec.europa.eu/dgs/jrc/index.cfm
El JRC es el autor del informe “Mejora ambiental de los automóviles (IMPRO-CAR)”, en el cuál se presenta una visión general y sistemática del ciclo de vida de los coches. También ofrece un análisis exhaustivo de los opciones de mejoras técnicas que podrían ser alcanzados en cada etapa del ciclo de vida del coche y que podrían ser comercializados en las próximas dos décadas. Las mejoras técnicas estarían relacionadas con la reducción del peso, la mejora del tren de potencia, la reducción de la resistencia a la rodadura de los neumáticos, así como, un análisis de mejora del comportamiento del conductor.
El informe evalúa las diferentes opciones, sus beneficios ambientales, su rentabilidad, sus compensaciones y las barreras socio-económicas que estas opciones tendrían que enfrentar.
http://ec.europa.eu/environment/ipp/pdf/jrc_report.pdf
• SEIS Sistema Compartido de Información Medioambiental para Europa
http://europa.eu/legislation_summaries/environment/general_provisions/l28204_es.htm
FABRICANTES DE VEHÍCULOS:
• FORD Ford ha incorporado en el nuevo S-MAX y en el Galaxy el PSI (índice de sostenibilidad de los productos). Desde las primeras fases de desarrollo de un vehículo, el PSI supervisa los principales elementos sostenibles de un vehículo.
- Potencial de calentamiento global en ciclo de vida (principalmente, emisiones de CO2)
- Potencial de calidad del aire durante el ciclo de vida (otras emisiones a la atmósfera)
- Uso de materiales sostenibles (materiales reciclados y renovables)
- Calidad del aire del interior del vehículo (incluida la certificación de alergias TÜV)
- Impacto sonoro exterior (ruido en carretera), seguridad (para ocupantes y peatones)
- Capacidad de movilidad (capacidad de las plazas y el equipaje con respecto al tamaño del vehículo)
- Costes de propiedad en el ciclo de vida (costes totales para los clientes en los tres primeros años)
http://www.ford.es/FordenEspana/MedioAmbiente/indicemantenimiento
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• SEAT Seat llevará a cabo un proyecto realizando una instalación de 320.000 m2 de paneles fotovoltaicos, el sistema generará más de 13 millones de kWh de electricidad al año, el equivalente al consumo eléctrico que necesitan 3.000 usuarios por año. Además de generar electricidad limpia, el proyecto evitará la emisión de más de 6.200 toneladas de CO2 a la atmósfera. Este ambicioso esfuerzo convertirá a su fábrica de Martorell en el segundo productor de energía de España y en uno de los mayores de Europa.
http://www.seat.es/content/es/brand/es/models/ecomotive/start/nuestro-compromiso.html
• RENAULT Los vehículos Renault Eco² deben fabricarse en una fábrica respetuosa con el medio ambiente (con el certificado ISO 14001), deben producir emisiones de CO2 débiles (inferiores a 120 g/km) o funcionar con biocarburantes y deben poder reciclarse optimizado un 85% de su masa, e integrar desde su diseño más de un 7% de materiales plásticos procedentes del reciclaje.
http://www.renault.es/minisites/renault-eco2.jsp
• VOLSKWAGEN La sostenibilidad es el pilar estratégico del Grupo Volkswagen. Su objetivo es reducir en un 40% el nivel de emisiones a corto plazo y llegar a un nivel de cero emisiones a largo plazo. Ha reducido el 15% de las emisiones en los últimos 5 años.
http://comunicacion.volkswagen.es/gama-de-modelos/modelos/__836-837__.html
http://www.volkswagen-audi-espana.es/grupo-volkswagen/sostenibilidad.php
• MERCEDES Mercedes ha desarrollado las medidas:
- Blue EFFICIENCY: objetivo es optimizar todos los detalles para aumentar la eficiencia.
- NGT: Interacción de propulsión por gas natural y por gasolina. Se utiliza un sistema bivalente que puede trabajar con gas natural y gasolina súper. Así se consiguen menos emisiones, menos ruido y menos consumo.
- BLUETEC: combina una combustión optimizada con un sistema modular de los gases de escape. De este modo es posible eliminar hasta un 90% de las emisiones de óxidos de nitrógeno.
http://www.mercedes-benz.com/
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2.3. ANÁLISIS BÁSICO DE CICLO DE VIDA
El análisis básico del ciclo de vida se realiza en el presente trabajo sobre vehículos medios fabricado en España con datos referidos al año 2009.
Se estudian por un lado los datos correspondientes a un vehículo ligero medio, a partir de los datos de todas las plantas de fabricación de vehículos ligeros (PC), y, por otro lado, los datos correspondientes a un vehículo industrial, como media ponderada de todos los vehículos destinados al transporte de mercancías (furgonetas o LDV y vehículos pesados o HDV).
A partir de los datos disponibles, para cada uno de estos vehículos medios se planta un estudio detallado de los impactos medioambientales en las etapas de fabricación, utilización y fin de vida, obteniendo los valores totales y realizando un análisis comparativo entre las diferentes etapas.
Los datos de fabricación proceden fundamentalmente de una encuesta realizada a las diferentes plantas de fabricación (ocho de vehículos ligeros y dos de industriales).
Para el cálculo de los impactos medioambientales en utilización, se utiliza el programa COPERT (versión 4.8), desarrollado y financiado en el marco de la Unión Europea para la determinación de los impactos medioambientales del sector transporte por carretera. Partiendo de una serie de hipótesis sobre la vida media del vehículo y su recorrido básico (kilómetros anuales, tipos de recorrido, porcentajes y velocidades medias), parámetros que dependen del tipo de vehículo, se obtiene el valor del impacto medioambiental de cada uno de ellos. El impacto del vehículo medio se determina ponderando adecuadamente los resultados obtenidos para cada tipo de vehículos, en función de los porcentajes de fabricación de cada uno de ellos.
El impacto medioambiental de las etapas correspondientes a mantenimiento y reparación está basado en datos estadísticos existentes.
Análogamente, para el final de vida, se han considerado los procesos de tratamiento habituales, con datos estadísticos correspondientes al año de referencia. Se considera también el impacto de la próxima introducción en 2015 de valores más exigentes para dichos procesos, como la reducción del porcentaje de peso del vehículo que va a vertedero.
En la parte final del documento se realiza una estimación razonada de otras etapas del ciclo de vida que no han sido tenidas en cuenta en el estudio de detalle por no disponer de datos suficientes: fabricación de componentes, obtención de los materiales, y transportes. Finalmente, y a partir de todos estos datos, se realiza una estimación global del ciclo de vida completo del automóvil, particularmente en términos de energía primaria consumida y emisiones de CO2.
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3. IMPACTOS DE LA ETAPA DE FABRICACIÓN DE VEHÍCULOS
En la etapa de fabricación de los vehículos, los principales impactos medioambientales están asociados al consumo de materias primas (principalmente aceros, aleaciones ligeras, plásticos, cauchos y vidrios) y la energía implicada en los procesos (cuyas fuentes principales son la energía eléctrica y el gas natural). Los procesos desarrollados generan además la emisión de una serie de elementos contaminantes tanto a la atmósfera como al medio acuoso, con el consiguiente daño al ecosistema y a la salud humana. También es preciso considerar los residuos generados en los procesos, en algunos casos importantes y peligrosos, así como el consumo de una cierta cantidad de agua limpia. A continuación se incluye una breve descripción de los procesos de fabricación [22].
3.1. IDENTIFICACIÓN DE LAS ETAPAS 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
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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, de 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, quien integra y monta los productos de varios suministradores de menor nivel.
El motor es un accesorio especial que, en el caso de los vehículos ligeros, suele ser suministrado por el propio fabricante del vehículo, aunque generado en plantas independientes de las de Montaje. En los vehículos industriales, e incluso actualmente en algunos fabricantes de vehículos ligeros, suele ser frecuente que los motores sean suministrado por otros fabricantes a través de alianzas. Para los conjuntos y subconjuntos del chasis y de las líneas de potencia (powertrain) y de dirección (driveline) caben igualmente diversas situaciones.
Diagrama de conjunto de las etapas. En la Figura 1 se presenta un diagrama con las principales etapas del proceso de fabricación. En el ciclo de vida se deberán incluir las etapas de transporte de los vehículos y transporte de las distintas piezas desde las instalaciones de los proveedores hasta las del fabricante final.
ChapaLaminada
Corte
Embutición
Soldadura
Tratamientosuperficial
Pintado CARROCERIA
Fundición
Mecanizado
Montaje Conjuntosmecánicos
ENSAMBLAJEMOTOR+TRANSMISIONES
ELEMENTOSPLASTICOS Y
RECUBRIMIENTOS
ASIENTOS,NEUMÁTICOS,
OTROSACCESORIOS
Formulación ymezcla
Vulcanizado
Acabado
Postcurado
Montaje Acopio deelementos
CARGA DEFLUIDOS Y
EXPEDICIÓN
TRANSPORTE
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
ChapaLaminada
Corte
Embutición
Soldadura
Tratamientosuperficial
Pintado CARROCERIA
Fundición
Mecanizado
Montaje Conjuntosmecánicos
ENSAMBLAJEMOTOR+TRANSMISIONES
ELEMENTOSPLASTICOS Y
RECUBRIMIENTOS
ASIENTOS,NEUMÁTICOS,
OTROSACCESORIOS
Formulación ymezcla
Vulcanizado
Acabado
Postcurado
Montaje Acopio deelementos
CARGA DEFLUIDOS Y
EXPEDICIÓN
TRANSPORTE
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
Figura 1. Esquema general de las etapas de fabricación de un vehículo (adaptado de
FACYL, 2002)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 19/118
Etapas realizadas en las instalaciones del fabricante En muchos casos, una gran parte de los procesos citados con anterioridad no son realizados por el fabricante de vehículos, sino por sus proveedores de primer nivel, segundo o tercero.
Aunque el grado de cobertura de los procesos por parte del fabricante es muy variable, en la mayor parte de los casos estos se reducen al montaje y ensamblado de subconjuntos y algunos componentes, además del ensamblado de chapas, tratamientos superficiales y pintura en el caso general. Una gran parte de los fabricantes realizan también el conformado de chapas en la propia instalación, si bien algunos de ellos lo realizan en instalaciones independientes. Lo mismo ocurre en el caso del montaje de una gran parte de los componentes fundamentales del vehículo, como motores o cajas de cambios, que pueden ser producidos por el propio fabricante en instalaciones independientes.
Por esta razón, los resultados obtenidos a partir de encuestas sobre consumos y emisiones realizadas a los fabricantes deben ser tenidos en cuenta como una visión parcial del conjunto de operaciones de fabricación. Aunque no han sido objeto de una encuesta específica, en algunas fuentes consultadas (ACEA [15], SEAT [10] y [11]) se estima el consumo energético total invertido por los fabricantes de vehículos y componentes entre dos y tres veces el consumo energético habido en las instalaciones del fabricante. Según esto, el consumo energético de los fabricantes de componentes sería, como mínimo, igual al de los fabricantes de vehículos o, como valor máximo, el doble del consumo de las empresas fabricantes de vehículos.
Un análisis similar podría hacerse en los casos de los consumos de agua, vertidos, emisiones atmosféricas y residuos generados. Dado que llegar a los datos de todos los proveedores resultaría una tarea demasiado compleja, el estudio se ha visto limitado a los datos aportados por los fabricantes de vehículos, de acuerdo con el esquema de la figura siguiente. Análisis más completos y detallados podrán hacerse en estudios posteriores.
Materias Primas
Componentes Fabricados
Fabricación de Vehículos
VEHÍCULOS ACABADOS
Emisiones a la Atmósfera
Residuos Peligrosos
Efluyentes Líquidos
Residuos No Peligrosos
Energía consumida: Gas Natural Electricidad
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EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 21/118
3.2. ENCUESTA PARA RECOGER LOS DATOS DE LOS FABRICANTES A NIVEL NACIONAL
A fin de poder obtener unos datos medios sobre fabricación de vehículos, consumos y emisiones, se ha realizado una encuesta a todos los fabricantes de vehículos automóviles y camiones con plantas ubicadas en España. La encuesta, cuyos datos tienen carácter anónimo, ha sido respondida por seis plantas fabricantes de vehículos ligeros (PC) y dos plantas fabricantes de vehículos industriales (LDV y HDV). Algunos datos puntuales han sido extraídos del Registro Estatal de Emisiones y Fuentes Contaminantes (PRTR) [14].
Para algunos fabricantes de los que no se ha podido obtener la encuesta, se han extraído datos de la declaración medioambiental de sus plantas (se dispone de esta declaración en los casos de Volkswagen [13] y General Motors [14]), mientras que en otros casos (como Iveco y Mercedes) apenas se ha logrado conseguir datos fiables sobre las materias objeto de la encuesta, por lo que sus datos no han sido incluidos en la misma.
La ficha técnica de los datos es la indicada en la Tabla 1.
PLANTA: Carácter: Encuesta: Dec. Medioambiental Datos PRTR PSA Vigo PC SI NO SI
PSA Madrid PC SI NO SI SEAT PC SI NO SI GME PC NO SI SI
Renault Palenc. PC SI NO SI Renault Vallad. PC SI NO SI
Volkswagen PC SI SI SI FORD PC SI NO SI
Mercedes LDV NO NO NO NISSAN Barc. LDV SI NO SI IVECO Vallad. LDV NO NO NO NISSAN Ávila HDV SI NO SI IVECO Madrid HDV NO NO NO
Tabla 1. Participación de los fabricantes en la encuesta
El carácter de la planta hace referencia al tipo de vehículos mayoritario que se fabrican en la misma, pudiendo ser vehículos ligeros (passenger cars o PC), vehículos industriales ligeros (light duty vehicles o LDV) y vehículos industriales pesados (heavy duty vehicles o HDV).
En las figuras 2 a 4 se presenta el formato de la encuesta, con los datos solicitados. En el apartado 1 se solicitan los datos de la planta, los procesos más importantes que incluye y la producción de vehículos, todo ello referido al año 2009. Los apartados 2, 3 y 4 se corresponden con los grandes bloques de consumos de energía, agua y materias primas, emisiones a la atmósfera, efluyentes al agua y residuos peligrosos y no peligrosos.
A partir de esta encuesta, se han determinado los valores medios de consumos o emisiones por vehículo en cada planta durante el año 2009. Estos han sido también los datos medios de cada planta utilizados para el año 2011. A la hora de hallar el valor medio de todas las plantas, cada una de ellas ha ponderado de acuerdo con el dato de producción de vehículos previsto para el año 2011.
1. IDENTIFICACIÓN Y DATOS GENERALES DE LA PLANTA
Identificación de la planta:
Nombre de la empresa:Dirección de la planta:Localidad:Persona de contacto:Cargo:Teléfono: E-mail:
Personal e instalaciones:
En naves:En oficinas:
0
Secciones que incluye:
SISISISISISI
NO
* - Otras secciones importantes no asumidas por los proveedores
Vehículos fabricados en 2009:Potencia (kW) Peso medio (kg) Nº vehículos
Modelo 1:
Modelo 2:
SUMA: 0
Nº medio de empleados 2009:
Superficie cubierta (m2):
Superficie exterior (m2):Superficie total (m2):
Taller de prensas para el conformado de chapas:Taller de soldadura y conformado de la carrocería:Taller de pintura:Taller de montaje del conjunto motopropulsor:Taller de montaje del vehículo:Taller de revisión y puesta a punto:Otros* (especificar):
Gasolina:
Diesel:
Gasolina:
Diesel:
Figura 2. Modelo de encuesta: datos generales de la planta y vehículos fabricados
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 22/118
2. CONSUMOS DE ENERGÍA, AGUA Y MATERIAS PRIMAS 2009
Consumos de energía y agua:Energía eléctrica (MWh/año):Gas natural (MWh/año):Otros (Mwh/año) :Especificar otros:Consumo de agua (m3/año):
Consumos en materiales (Ton/año):
SUMA: 0* - Otros consumos no incluidos en los grupos anteriores
Componentes de vehículos recibidos**:Ton/año
SUMA: 0** - Componentes del vehículo complejos recibidos directamente del proveedor y que no es posibleincluir o desglosar como materiales específicos.
3. EMISIONES A LA ATMÓSFERA
Emisiones gaseosas (Ton/año):Dióxido de carbono (CO2):Monóxido de carbono (CO):Comp. orgánicos volát. (COVs):Óxidos de nitrógeno (NOx):Partículas sólidas (Pm):Óxidos de azufre (SOx):
Combustibles, aceites y otros productos químicos:
Hierro y acero:Otros metales:Plásticos y cauchos:Vidrio:
Denominación (uds/año):
Materiales aislantes:
Pinturas y disolventes:Gases técnicos (soldadura, aire acondicionado, etc.):Otros* (especificar los más importantes):
Figura 3. Modelo de encuesta: consumos y emisiones a la atmósfera
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 23/118
4. EFLUYENTES Y RESIDUOS 2009
Efluyentes al agua:
Principales características de los vertidos industriales:
Residuos peligrosos (Ton/año):
SUMA: 0* - PCBs, baterías, filtros, absorbentes, trapos, envases, VFUs
Residuos no peligrosos (Ton/año):
SUMA: 0
Nitrógeno total (ppm):Fósforo total (ppm):Compuestos orgánicos totales (g/l):
Vertidos urbanos (m3/año):Vertidos industriales (m3/año):
DQO (g/l):DBO (g/l):
Residuos de pinturas y disolventes:
Metales pesados (ppm):
Otros residuos peligrosos o materiales contaminados*:Productos químicos de desecho:
Residuos de adhesivos y sellantes:Residuos de aceites, grasas y combustibles:Lodos peligrosos de aguas residuales y tratamientos:
Otros residuos peligrosos (especificar):
Residuos y virutas de hierro y acero:Residuos y virutas de metales no férreos:Residuos y envases plásticos:
NFUs y VFUs descontaminados:
Residuos y envases de madera:Residuos y envases de vidrio:
Residuos y envases de papel y cartón:
Lodos de aguas residuales no peligrosos:Mezclas de residuos municipales:Otros residuos no peligrosos (especificar):
Figura 4. Modelo de encuesta: efluyentes al agua y residuos
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 24/118
3.3. ESTABLECIMIENTO DE LOS VEHÍCULOS MEDIOS REPRESENTATIVOS A NIVEL NACIONAL
A partir de los datos de la encuesta realizada a los fabricantes y de las previsiones de producción para el año 2011, se han establecido dos tipos de vehículos medios: Un vehículo ligero medio (o PC medio) y un vehículo industrial medio (o LDV-HDV medio).
En este punto hay que tener en cuenta que el concepto “vehículo medio” se refiere siempre al “vehículo medio fabricado” en España y en ningún caso al “vehículo medio utilizado” en España, que, según los casos, podrán ser más o menos coincidentes.
En la Tabla 2 se muestran las previsiones de producción en las distintas plantas para el año 2011. En el caso del peso medio de los vehículos LDV-HDV no se han tenido en cuenta los datos de MERCEDES e IVECO, dado que no se dispone de los mismos.
FABRICANTE: LOCALIDAD: MODELOS: CANTIDAD: PESO MEDIO (kg):
VIGO C4 Picasso, Berlingo, Partner 355.000 1379MADRID 207, C3 150.000 1274
SEAT MARTORELL Ibiza, León, Altea , Exeo 350.000 1234OPEL FIGUERUELAS Corsa, Meriva 400.000 1200
VILLAMURIEL Megane, Sport 260.000 1316VALLADOLID Modus, Clío 80.000 1162
VOLKSWAGEN LANDABEN Polo 352.000 1125FORD ALMUSAFES Fiesta, Focus 280.000 1250
2.227.000 1250BARCELONA Pathfinder, Navara, Vivaro, Traffic, Primastar 100.000 1770
ÁVILA Cabstar, Atleon 20.000 1993MERCEDES VITORIA Vito, Viano, Vario 90.000
VALLADOLID DailyMADRID Varios pesados
210.000 18052.437.000 1274TOTAL:
PSA
RENAULT
Total PC:
NISSAN
IVECO
Total LDV/HDV:
Tabla 2. Previsiones de producción de los fabricantes de automóviles y camiones para
el año 2011
Con respecto a las potencias o cilindradas, y dado que en la fase de utilización (cálculo de consumos y emisiones mediante el programa COPERT 4) se va a hacer una clasificación de los vehículos en varios grupos, en la Tabla 3 y Tabla 4 se muestran los distintos grupos y el porcentaje (o ponderación) que cada uno de ellos supone en el vehículo medio. Los coeficientes de ponderación del programa COPERT han sido obtenidos de acuerdo con la distribución por cilindradas correspondiente al año 2009.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 25/118
<1.4 l 1.4 a 2 l >2l Total gas. <2 l >2 l Total dieselPSA VIGO 0 37.600 7.300 44.900 269.800 40.300 310.100 355.000
PSA MADRID 54.000 36.000 0 90.000 57.000 3.000 60.000 150.000SEAT 129.850 37.100 18.550 185.500 131.600 32.900 164.500 350.000OPEL 96.000 144.000 0 240.000 152.000 8.000 160.000 400.000
RENAULT PAL. 3.900 66.300 7.800 78.000 172.900 9.100 182.000 260.000RENAULT VALL. 14.400 9.600 0 24.000 53.200 2.800 56.000 80.000VOLKSWAGEN 123.200 88.000 0 211.200 140.800 0 140.800 352.000
FORD 58.800 100.800 8.400 168.000 109.760 2.240 112.000 280.000SUMA: 480.150 519.400 42.050 1.041.600 1.087.060 98.340 1.185.400 2.227.000
%: 21,56 23,32 1,89 46,77 48,81 4,42 53,23 100,00HIPÓTESIS COPERT: 24 24 2 50 45 5 50
TOTAL VEH.GASOLINA DIESELCentro:
Tabla 3. Porcentajes de vehículos ligeros en las distintas categorías de consumos y
emisiones
TOTAL VEH.LDV<3.5 Tm Total gas. LDV<3.5 Tm HDV<7.5 Tm Total diesel
NISSAN Barc. 685 685 43603 0 43603 44288NISSAN Ávila 0 0 0 8257 8257 8257
SUMA: 685 685 43603 8257 51860 52545%: 1.30 1.30 82.98 15.71 98.70 100.00
HIPÓTESIS COPERT: 1 1 83 16 99
GASOLINACentro: DIESEL
Tabla 4. Porcentajes de vehículos industriales en las distintas categorías de consumos
y emisiones
3.4. IMPACTOS MEDIOAMBIENTALES DIRECTOS DE LA FABRICACIÓN DE VEHÍCULOS
3.4.1. Consumos de materiales para la fabricación de vehículos
En la Figura 5 se presentan los consumos de materiales comunicados en la encuesta por los ocho fabricantes de vehículos ligeros, así como el valor medio, obtenido como promedio de las respuestas de las ocho plantas consideradas (identificado como Media PC).
Para el caso de los vehículos industriales (pesados y medios) no se han llegado a conseguir datos suficientemente significativos, debido a que sólo ha contestado una planta de cada categoría. Por esta razón, y dado el carácter confidencial de la encuesta, los datos de estos vehículos no se presentan desagregados.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 26/118
Consumo de materiales
842
93 8045 17 10 24
796
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Acero ymateriales
férricos
Otros metales Plásticos ycauchos
Vidrios Comb, aceites yotros P.quím
Pinturas ydisolventes
Otros TOTALMATERIALES:
kg/v
ehíc
ulo
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8
Figura 5. Consumo de materiales en las plantas de fabricación de vehículos ligeros
No obstante, y en cualquier caso, los datos facilitados por las empresas en este apartado resultan incompletos, ya que hacen referencia únicamente a materiales consumidos en la planta y no se disponen de datos explícitos sobre la cantidad de materiales consumidos por los proveedores.
Por esta razón, el método alternativo empleado para conocer el consumo completo de materias primas ha sido partir de una composición media del vehículo y añadir los residuos generados en todos los procesos.
La empresa SEAT es la única que ha podido proporcionar datos fiables sobre la composición de sus modelos que, por otra parte y dada su variedad de producto, abarcan a la mayor parte de las categorías de vehículos ligeros fabricados en nuestro país. A partir de los datos facilitados por SEAT, se ha podido elaborar una hipótesis razonable sobre composición media de un vehículo actual en nuestro país (Tabla 5).
MEDIA POND.Material Peso [g] (%) Peso [g] (%) Peso [g] (%) Peso [g] (%) (%)Acero y materiales férricos 662606 62.8 883054 64.28 766028 62.77 824663 59.21 62.68Aleaciones ligeras 70168 6.7 90178 6.56 87382 7.16 146080 10.49 7.11Metales pesados no férricos 21330 2.0 26013 1.89 27374 2.24 29168 2.09 2.06Metales especiales 4 0.0 2 0 8 0 8 0 0.00Polímeros+elastómeros 186233 17.7 231798 16.87 212818 17.44 248539 17.84 17.52Materiales de proceso 17824 1.7 21726 1.58 20809 1.71 29815 2.14 1.72Otros materiales y materiales compuestos 45504 4.3 52384 3.81 43560 3.57 38801 2.79 3.93Componentes eléctricos, electrónicos 1012 0.1 2585 0.19 1647 0.13 4319 0.31 0.14Combustibles y materiales auxiliares* 49779 4.7 65984 4.8 60800 4.98 71404 5.13 4.83
Total vehículo: 1054460 100.0 1373725 100.0 1220426 100.0 1392796 100.0 100.00UNIDADES: 178576 33362 66368 22981 301287
*-Se considera el depósito lleno de combustible al 90%
EXEO 1.6 75 kWIBIZA 1.2 51kW ALTEA 1.4 92 kW LEÓN 1.4 63 kW
Tabla 5. Composición media de vehículos SEAT fabricados en España
En la tabla, que recoge nueve grupos de materiales, se han obtenido los valores medios ponderando las distintas gamas (Ibiza, Altea, León y Exeo) en función del número de vehículos de cada una de ellas fabricados por SEAT en el año 2009. Hay que insistir en que el dato medio obtenido es sólo orientativo y no tiene el suficiente
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 27/118
rigor estadístico, ya que sólo se ha incluido un modelo dentro de cada gama. Se trata sólo de una hipótesis o referencia aproximada sobre la composición media de vehículos en España.
Con respecto al porcentaje en peso de materiales consumidos que no aparecen en el vehículo final (normalmente generados como residuos), en la Tabla 6 se presentan nuevos datos, en base a una clasificación de materiales ligeramente diferente, extraídos de los inventarios del ciclo de vida del Seat León y del Seat Ibiza [1] y [2]. CONSUMOS DE MATERIALES EN FABRICACIÓN:
Consumo en materiales
Contenido en vehículo % residuos
Consumo en materiales
Contenido en vehículo % residuos
(kg/veh) (kg/veh) (kg/veh) (kg/veh)Hierro y acero 1028.00 701.83 31.73 704.00 632.00 10.23Plástico 208.00 146.81 29.42 125.70 116.80 7.08Metales ligeros 118.00 80.92 31.42 86.00 31.80 63.02Combustibles y aceites* 77.50 75.49 2.59 56.50 55.00 2.65Caucho 55.00 52.73 4.12 50.00 48.20 3.60Vidrio 29.50 28.83 2.26 28.50 28.00 1.75Metal básico 30.00 20.52 31.60 23.00 12.50 45.65Aislantes 25.00 20.01 19.96 8.00 6.80 15.00Eléctrico, cables 33.00 17.00 48.50 24.00 20.30 15.42Pintura 6.70 2.02 69.85 3.75 1.60 57.33Otros 5.50 2.97 46.05 12.50 9.50 24.00
SUMA: 1616.20 1149.13 28.90 1121.95 962.50 14.21*-Se considera el depósito lleno de combustible al 90%
Seat León TDI 1.9 (81 kW) Seat Ibiza Hit 1.4 (44 kW)
Tabla 6. Composición media y consumo en materiales de dos vehículos SEAT
fabricados en España
A partir de los datos anteriores, y teniendo en cuenta también los datos de consumos y residuos comunicados por las empresas, se puede llegar a establecer una composición media aproximada de los vehículos, de los residuos generados en fabricación y del consumo total de materiales en fabricación (Tabla 7).
TOTAL FAB.% total (kg) % comp. (kg) (kg)
Aceros 65 812.5 35 284.38 1096.88Aleaciones de aluminio 7 87.5 30 26.25 113.75Cobre 1 12.5 10 1.25 13.75Plomo 1 12.5 1 0.13 12.63Materiales termoplásticos 11 137.5 10 13.75 151.25Cauchos y elastómeros 4 50 5 2.50 52.50Poliuretanos 1.5 18.75 20 3.75 22.50Pinturas, sellantes y protecciones 2 25 25 6.25 31.25Vidrios 2.5 31.25 2 0.63 31.88Textiles, algodón, madera, cartón, piel 2 25 60 15.00 40.00Combustible 1 12.5 2 0.25 12.75Aceite lubricante 0.5 6.25 5 0.31 6.56Líquido refrigerante y limpiaparabrisas 1 12.5 2 0.25 12.75Otros 0.5 6.25 0 0.00 6.25
SUMA: 100 1250 354.69 1604.69
Material: COMP. VEHÍCULO RESIDUOS FAB.
Tabla 7. Consumo de materiales en los procesos de fabricación de vehículos ligeros,
tomando como referencia el vehículo medio
Una imagen más gráfica de los datos anteriores se presenta en la Figura 6 y Figura 7. La Figura 7 es solamente un zoom de la parte inferior de la gráfica de la Figura 6,
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 28/118
donde se ha eliminado el componente mayoritario (aceros) a fin de poder ver con mayor claridad la contribución del resto de componentes.
Consumo en materiales de vehículos ligeros
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Aceros
Aleacio
nes d
e alum
inio
Cobre
Plomo
Materia
les te
rmop
lástic
os
Cauch
os y
elastó
meros
Poliure
tanos
Pintura
s, se
llante
s y pr
otecc
iones
Vidrios
Textile
s, alg
odón
, mad
era, c
artón
, piel
Combu
stible
Aceite
lubri
cante
Líquid
o refr
igeran
te y l
impia
parab
risas
Otros
SUMA:
kg/v
ehíc
ulo
RESIDUOSVEHÍCULO
Figura 6. Consumo de materiales en fabricación de vehículos ligeros
Consumo en materiales de vehículos ligeros (zoom)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Aleacio
nes d
e alum
inio
Cobre
Plomo
Materia
les te
rmop
lástic
os
Cauch
os y
elastó
meros
Poliure
tanos
Pintura
s, se
llante
s y pr
otecc
iones
Vidrios
Textile
s, alg
odón
, mad
era, c
artón
, piel
Combu
stible
Aceite
lubri
cante
Líquid
o refr
igeran
te y l
impia
parab
risas
Otros
kg/v
ehíc
ulo
RESIDUOSVEHÍCULO
Figura 7. Consumo de materiales en fabricación de vehículos ligeros (zoom de la parte
inferior de la gráfica)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 29/118
Otro consumo adicional de las plantas de fabricación de vehículos es el consumo de agua que, por su relación directa con los vertidos, será tratado conjuntamente con estos en el apartado 3.4.3.
3.4.2. Consumos energéticos en la fabricación de vehículos Los principales consumos de energías finales en una planta de fabricación se corresponden con la energía eléctrica y el gas natural. La primera de ellas se emplea fundamentalmente para mecanizado, soldadura, iluminación y movimiento de maquinaria y equipos; su impacto sobre las emisiones de CO2 y otros contaminantes a la atmósfera es indirecto, tal como se considera en el Capítulo 6. El gas natural se emplea fundamentalmente para el aporte de calor a los procesos y la calefacción de espacios, tiene impacto directo sobre las emisiones de CO2, siendo muy reducido en otros contaminantes gaseosos. Algunas de las plantas existentes presentan instalaciones de cogeneración, que proporcionan simultáneamente energía térmica (calor) y eléctrica a partir del gas natural. En estas plantas se tendrá un mayor consumo de gas natural y un menor consumo de energía eléctrica.
Los datos de consumos y emisiones de CO2 proporcionados directamente por las plantas en su encuesta, junto con sus valores medios, son los indicados en la Figura 8 y Figura 9.
Consumos energéticos y emisiones por vehículo
0.975
0.337
1.493
0.519
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
Consumo GN Consumo E. eléct. Consumo energético CO2 a la atmósfera (Tm/veh)
MW
h/ve
hícu
lo
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8
Figura 8. Consumo energéticos directos y emisiones de CO2 en las plantas de
fabricación de los vehículos ligeros
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 30/118
Consumos energéticos y emisiones de CO2
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
1.600
Consumo GN Consumo E. eléct. Consumo energético CO2 a la atmósfera (Tm)
MW
h/Tm
MEDIA PCMEDIA LDV-HDV
Figura 9. Valores medios del consumo energético y emisiones de CO2 en las plantas
de fabricación de vehículos
Como se ha indicado anteriormente, todos los datos indicados deberían ser complementados con los consumos energéticos y emisiones equivalentes de las plantas de fabricación de componentes, además de los consumos y emisiones implicados en la obtención de los materiales.
Otro elemento consumido durante el periodo de fabricación, aunque en muy pequeñas cantidades, son los combustibles líquidos, utilizados principalmente para que el vehículo pueda disponer de una carga mínima para su funcionamiento en el momento de la entrega.
3.4.3. Residuos, emisiones y efluyentes de la fabricación de vehículos
Las principales emisiones directas de las plantas de fabricación de vehículos hacia el medio ambiente vienen dadas por los contaminantes, derivados de sus procesos productivos, que estas emiten hacia la atmósfera y por aquellos otros que se van con las aguas de vertido, además de aquellos residuos que no son capaces de reciclar o valorizar y acaban contaminado los suelos en vertederos controlados.
Aparte de las emisiones de CO2, causantes del efecto invernadero y ya tratadas en el apartado anterior, dado que van muy ligadas al consumo energético, entre las principales emisiones contaminantes directas hacia la atmósfera que generan este tipo de plantas destacan los compuestos orgánicos volátiles (COVs) procedentes de determinados procesos específicos (pinturas, adhesivos, fabricación de cauchos y espumas). Menor importancia tienen las emisiones de monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas sólidas, procedentes en su mayor parte de
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 31/118
procesos energéticos, pero también de otros procesos específicos como fundiciones y soldaduras. Los óxidos de azufre, muy importantes por su volumen hace algunos años, ya no lo son tanto, debido a la drástica reducción de la presencia de este compuesto habida en los últimos años en los productos energéticos.
La Figura 10 y Figura 11 muestran los valores de emisiones a la atmósfera declaradas por las empresas en la encuesta realizada (por vehículo y Tm). En la Figura 10, la primera columna de cada contaminante hace referencia a la media de todos los datos recibidos, indicándose su valor.
A estos datos de los fabricantes de vehículos habría que sumar los valores correspondientes a todos los proveedores de los componentes, que escapan del alcance del presente trabajo.
Emisiones atmosféricas
0.56
3.91
0.42
0.13
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
Monóxido de carbono (CO) Comp. orgánicos volát. (COVs) Óxidos de nitrógeno (NOx) Partículas sólidas (Pm)
kg/v
ehíc
ulo
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8
Figura 10. Valores de emisiones contaminantes a la atmósfera en las plantas de
fabricación de vehículos ligeros (kg/vehículo)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 32/118
Emisiones a la atmósfera
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
Monóxido de carbono (CO) Comp. orgánicos volát.(COVs)
Óxidos de nitrógeno (NOx) Partículas sólidas (Pm) Óxidos de azufre (SOx)
kg/T
m
MEDIA PCMEDIA LDV-HDV
Figura 11. Valores medios de emisiones contaminantes a la atmósfera en las plantas
de fabricación de vehículos (kg/tonelada de vehículo)
Con respecto a las emisiones al agua, hay que tener en cuenta tanto el volumen del vertido como su carga contaminante. En general, en la mayor parte de las plantas, las aguas de vertido son sometidas a un proceso previo de tratamiento a fin de rebajar su carga contaminante. Algunas plantas tienen separados los vertidos urbanos de los industriales, mientras que otras los tratan de manera conjunta.
En la Figura 12 y Figura 13 se indican los datos del volumen total recogidos en las encuestas, con independencia de su consideración como urbano o industrial. También se ha incluido el volumen de agua consumida, por tener una relación directa con el volumen de vertido.
Los datos de la Figura 14 y Figura 15 se corresponden con la carga contaminante de las aguas de vertido. En el caso de los vehículos industriales no se ha incluido la carga total de algunos contaminantes por no disponer de la suficiente cantidad de datos.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 33/118
Consumos y vertidos de agua por vehículo
3.090
2.326
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
Consumo de agua Vertido aguas totales
m3/
vehí
culo
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8
Figura 12. Consumos y vertidos de agua en las plantas de fabricación de
vehículos ligeros (m3/vehículo)
Consumos y vertidos de agua por Tm
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
Consumo de agua Vertido aguas totales
m3/
Tm
MEDIA PCMEDIA LDV-HDV
Figura 13. Consumos y vertidos medios de agua en las plantas de fabricación de
vehículos (m3/tonelada)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 34/118
Calidad del agua de vertido
1.75
4.89
1.32
6.19
17.0118.22
3.65
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
DQO (ppm/100) DBO Comp. orgánicostot.
Fósforo total Nitrógeno total Sólidos ensuspensión
Metales pesados
ppm
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8
Figura 14. Valores de contaminación en las aguas de vertido de las plantas de
fabricación de vehículos ligeros
Calidad del agua de vertido
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
DQO (ppm/100) DBO Comp. orgánicostot.
Fósforo total Nitrógeno total Sólidos ensuspensión
Metales pesados
ppm
MEDIA PCMEDIA LDV-HDV
Figura 15 Valores medios de contaminación en las aguas de vertido de las plantas de
fabricación de vehículos
Con respecto a los residuos cabe indicar que, de acuerdo con la Ley de Residuos antigua (Ley 10/1998) y nueva (Ley 22/2011), estos se deberán ser clasificados en “Residuos peligrosos” y “Residuos no peligrosos”.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 35/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 36/118
Los “Residuos peligrosos” son aquellos que presentan una o varias de las características peligrosas indicadas y definidas en el Anexo III de la Ley de Residuos y en la Decisión 2000/532/CEE: residuos explosivos (categoría H1), oxidantes (H2), inflamables (H3), irritantes (H4), nocivos (H5), tóxicos (H6), cancerígenos (H7), corrosivos (H8), infecciosos (H9), tóxicos para la reproducción (H10), mutagénicos (H11), emisores de gases tóxicos (H12), sensibilizantes (H13), ecotóxicos (H14) o precursores de alguno de los anteriores (H15).
Todos estos residuos deben ser sometidos a un tratamiento especial y no mezclarse con residuos no peligrosos o con otros residuos peligrosos de distinta categoría.
El resto de residuos del automóvil tienen la consideración de “no peligrosos”.
Por otra parte, la Ley de Residuos establece una segunda clasificación o jerarquía de residuos, en función de la prioridad que se debe dar a los mismos desde el punto de vista de la gestión medioambiental: Residuos reutilizables, reciclables, valorizables o eliminables.
La encuesta realizada a los fabricantes se ha limitado a cuantificar la cantidad de residuos peligrosos y no peligrosos, sin tener en cuenta si estos residuos son reciclados, valorizados energéticamente o acaban siendo depositados en vertederos. Una valoración más adecuada conforme a esta segunda clasificación se realizará en el apartado 6.
En las figuras 16 a 22 se presentan los datos de residuos declarados por las plantas de fabricación de vehículos en sus encuestas. De la Figura 19 cabría destacar que los fabricantes de vehículos industriales no realizan el conformado de chapas en sus talleres, siendo este el principal motivo por el que la generación de residuos metálicos en sus plantas es muy inferior a la de las plantas de vehículos ligeros.
Residuos peligrosos
2.88
0.484 0.479
1.887
7.88
1.550.528
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
Residuos depinturas y
disolventes
Residuos deadhesivos y
sellantes
Residuos deaceites, grasas y
combustibles
Lodos peligrosos deaguas residuales y
tratamientos
Piezascontaminadas,baterías, filtros,
trapos y envases
Otros residuospeligrosos
TOTAL RESIDUOSPELIGROSOS
kg/v
ehíc
ulo
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8
Figura 16. Residuos peligrosos declarados por los fabricantes de vehículos ligeros
(kg/vehículo)
Residuos peligrosos
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
Residuos depinturas y
disolventes
Residuos deadhesivos y
sellantes
Residuos deaceites, grasas y
combustibles
Lodos peligrosos deaguas residuales y
tratamientos
Piezascontaminadas,baterías, filtros,
trapos y envases
Otros residuospeligrosos
TOTAL RESIDUOSPELIGROSOS
% e
n pe
so
MEDIA PCMEDIA LDV-HDV
Figura 17. Valor medio de los residuos peligrosos declarados por los fabricantes de
vehículos (% en peso)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 37/118
Residuos metálicos
3.05
238.08
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
Residuos y virutas de hierro y acero Residuos y virutas de metales no férreos
kg/v
ehíc
ulo
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8
Figura 18. Residuos metálicos declarados por los fabricantes de vehículos ligeros
(kg/vehículo)
Residuos de materiales metálicos
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
Residuos y virutas de hierro y acero Residuos y virutas de metales no férreos
% e
n pe
so
MEDIA PCMEDIA LDV-HDV
Figura 19. Valor medio de los residuos metálicos declarados por los fabricantes de
vehículos (% en peso)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 38/118
Residuos no peligrosos y no metálicos
0.95
7.53
4.83
0.20 0.49
2.323.68
7.78
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
Residu
os y
enva
ses p
lástic
os
Residu
os y
enva
ses d
e pap
el y c
artón
Residu
os y
enva
ses d
e mad
era
Residu
os y
enva
ses d
e vidr
io
NFUs y V
FUs des
conta
minado
s
Lodo
s de a
guas
resid
uales
no pe
ligros
os
Mezcla
s de r
esidu
os m
unici
pales
Otros r
esidu
os no
pelig
rosos
kg/v
ehíc
ulo
MEDIA PCPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7
Figura 20. Otros residuos no peligrosos declarados por los fabricantes de vehículos
ligeros (kg/vehículo)
Residuos no peligrosos no metálicos
7.53
4.83
0.20 0.492.32
3.68
7.78
18.21
0.95
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
Residu
os y
enva
ses p
lástic
os
Residu
os y
enva
ses d
e pap
el y c
artón
Residu
os y
enva
ses d
e mad
era
Residu
os y
enva
ses d
e vidr
io
NFUs y VFUs d
esco
ntamina
dos
Lodo
s de a
guas
resid
uales
no pe
ligros
os
Mezcla
s de r
esidu
os m
unici
pales
Otros r
esidu
os no
pelig
rosos
TOTAL RESID
UOS NO PELIG
ROSOS NO M
ETÁLICOS
kg/v
ehíc
ulo
MEDIA PC
Figura 21. Valor medio de los residuos no peligrosos declarados por los fabricantes de
vehículos ligeros (kg/vehículo)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 39/118
Residuos no peligrosos y no metálicos
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
Residu
os y
enva
ses p
lástic
os
Residu
os y
enva
ses d
e pap
el y c
artón
Residu
os y
enva
ses d
e mad
era
Residu
os y
enva
ses d
e vidr
io
NFUs y VFUs d
esco
ntamina
dos
Lodo
s de a
guas
resid
uales
no pe
ligros
os
Mezcla
s de r
esidu
os m
unici
pales
Otros r
esidu
os no
pelig
rosos
TOTAL RESID
UOS NO PELIG
ROSOS NO M
ETÁLICOS
% e
n pe
so
MEDIA PCMEDIA LDV-HDV
Figura 22. Valores medios de los residuos no peligrosos declarados por los fabricantes
de vehículos (% en peso)
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 40/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 41/118
4. IMPACTO DE LOS VEHÍCULOS EN SU UTILIZACIÓN
4.1. IMPACTOS EN LA ETAPA DE UTILIZACIÓN La etapa de utilización es la que genera un mayor impacto en todo el ciclo de vida del vehículo. A lo largo de esta etapa se producen una gran cantidad de emisiones atmosféricas, vertidos de aguas contaminadas y residuos. Se tiene además un consumo importante de combustible, además de otros materiales como son:
– Fluidos necesarios para el funcionamiento del vehículo, tales como aceites y sus aditivos, lubricantes y grasas, líquido de transmisión y frenos, aguas de lavado, refrigerantes, anticongelantes, etc.
– Piezas reemplazables periódicamente tales como neumáticos, filtros de aceite, filtros de combustible, filtros de aire, tambores y discos de freno, discos de embrague, bujías, limpiaparabrisas, etc., además de otros elementos de sustitución por avería o deterioro del vehículo.
– Infraestructuras necesarias para el funcionamiento del vehículo como talleres de reparación y mantenimiento, estaciones de servicio, carreteras, etc.
Se exponen a continuación los principales impactos que se producen en esta etapa:
Consumo de combustible: La cantidad de combustible consumida está relacionada con la energía necesaria para el movimiento del vehículo y depende fundamentalmente de la velocidad, eficiencia del motor y del sistema de transmisión, aerodinámica del vehículo, trazado y características de la carretera, modo de conducción y utilización de sistemas auxiliares (iluminación, climatización, etc.).
Emisiones de CO2 a la atmósfera: Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) dependen en su mayor parte del consumo de combustible y de la relación H/C del combustible utilizado.
Otras emisiones gaseosas: Las emisiones de otros elementos contaminantes como monóxido de carbono (CO), compuestos orgánicos volátiles (HC) óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx) dependen fundamentalmente del tipo de combustible (gasolina o gasóleo), tipo de vehículo y cilindrada, climatología y tipo de conducción.
Emisiones de partículas: Las partículas que se emiten a la atmósfera durante el funcionamiento de los vehículos proceden de dos fuentes principales:
1. Materiales desprendidos en los procesos de fricción: desgaste de neumáticos y carretera, discos de freno y embrague, etc.
2. Partículas orgánicas formadas dentro del motor durante el proceso de combustión. Su impacto es mayor en los vehículos diesel que en los de gasolina.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 42/118
Emisiones de metales a la atmósfera: Se trata principalmente de elementos metálicos contenidos en el combustible o en el lubricante, bien por estar presentes originalmente debido a los procesos de refino o bien por su incorporación debido a desprendimientos metálicos en el propio motor, los depósitos o los conductos. Los metales presentes en mayor cantidad suelen ser plomo, cobre y zinc. Consumos en los talleres de reparación y mantenimiento: Fundamentalmente energía, agua y materias primas debidas a los fluidos y piezas de recambio.
Emisiones en los talleres de reparación y mantenimiento: Las emisiones son debidas principalmente al consumo energético, a los vertidos de agua contaminada y a la generación de residuos peligrosos y no peligrosos. Metodología empleada para la determinación de los impactos. Para la cuantificación de los impactos producidos en relación con el consumo de combustible y las emisiones atmosféricas de un vehículo en funcionamiento se va a utilizar el programa COPERT 4 [4]. Se trata de un software específico desarrollado para el cálculo de las emisiones atmosféricas de los vehículos, basado en la metodología del “EMEP/EAA Air Pollutant Emission Inventory Guidebook” [5][6][7]. En función de una serie de parámetros referentes a las condiciones climáticas del país, características del combustible, recorridos típicos, tipo de vehículos y normativa anticontaminante aplicable, el programa es capaz de calcular el consumo de combustible y las emisiones de CO2 y el resto de contaminantes gaseosos (regulados y no regulados), partículas y elementos metálicos. El programa distingue además entre las emisiones en recorrido urbano, recorrido interurbano o rural y vías de alta velocidad (autopistas y autovías).
De manera independiente se determinarán los impactos imputables a las tareas de reparación y mantenimiento de los vehículos a partir de datos estadísticos de los propios talleres, quedando fuera de esta evaluación los impactos asociados al mantenimiento de infraestructuras.
4.2. DETERMINACIÓN DE LAS EMISIONES CONTAMINANTES DIRECTAS DEL VEHÍCULO MEDIANTE EL PROGRAMA COPERT 4
El programa COPERT 4 emplea metodologías específicas para determinar las cantidades de elementos contaminantes emitidas por las distintas categorías de vehículos existentes en Europa, en función de una serie de hipótesis de partida. En el presente estudio se van a aplicar estas metodologías a un conjunto reducido de vehículos (categorías correspondientes a los vehículos ligeros, medios y pesados, gasolina y diesel, fabricados en España (año 2011), que cumplen la normativa anticontaminación Euro V, determinando sólo los contaminantes principales.
A continuación se indican los tipos de contaminantes cuyas emisiones se van a determinar y la metodología detallada seguida.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 43/118
A. Las emisiones de monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), compuestos orgánicos volátiles (COV) y partículas en el escape se determinan mediante unos factores de contribución de las emisiones con el motor en caliente y emisiones con el motor frío.
Las emisiones en caliente se determinan mediante la aplicación de factores que, para cada tipo de categoría de vehículos (tamaño y cilindrada), dependerán de la velocidad media del vehículo y la distancia recorrida, aplicándose además un factor de degradación en función del recorrido total acumulado.
Las emisiones producidas con el motor frío se incluyen como emisiones adicionales a las producidas con el motor en caliente debidas al periodo inicial de funcionamiento del motor, cuando este está frío. Aunque estas emisiones tienen lugar en todas las pautas de conducción y categorías de vehículos, en la metodología COPERT IV solamente se aplican factores de emisión para vehículos ligeros destinados al transporte de pasajeros o mercancías en pautas de conducción urbanas. Su valor depende fundamentalmente de la longitud del trayecto y de la temperatura ambiental media.
B. Emisiones de dióxido de azufre (SO2), dióxido de carbono (CO2) y metales pesados: plomo (Pb), cadmio (Cd), cromo (Cr), selenio (Se), cobre (Cu), níquel (Ni) y zinc (Zn).
Las emisiones de los contaminantes de este grupo dependen básicamente de la composición y cantidad de carburante utilizado y, en un segundo término, de las condiciones de circulación del vehículo.
La metodología COPERT considera que la totalidad de los metales pesados contenidos en el carburante es emitida a la atmósfera (con la excepción del plomo, del que se emite únicamente un 75%), así como la totalidad del azufre y del carbono, los cuales contribuyen a la formación de SO2 y CO2 respectivamente. Las emisiones de CO2 se refieren siempre a emisiones finales, esto es, a la salida del escape.
C. Emisiones de compuestos orgánicos volátiles distintos del metano (COVNM) debidas a la evaporación de gasolina.
Sólo es aplicable a los vehículos de gasolina e incorpora tres grupos de pérdidas:
I) Pérdidas diurnas II) Pérdidas en los procedimientos de encendido y apagado del motor III) Pérdidas en recorrido
Al igual que en el caso de las emisiones con el motor frío, las emisiones por evaporación se producen en todas las clases de vehículos, pautas de conducción y carburantes, pero COPERT sólo dispone de estimadores razonables de los factores de emisión para los turismos y vehículos ligeros de gasolina. Se considera que las emisiones incurridas en este apartado por los vehículos diesel son bastante inferiores. Para esta clase de vehículos, las emisiones de cada una de las categorías anteriores se estiman de la siguiente manera:
I) Las emisiones generadas en las pérdidas diurnas son una función de la temperatura ambiental (máxima y mínima) y del combustible en el depósito, de la volatilidad del carburante, del tamaño del depósito y grado de llenado, y del tamaño del canister (en el caso de vehículos dotados de sistema de control de la evaporación).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 44/118
II) Las emisiones generadas en las pérdidas por evaporación al apagar el motor se calculan de modo similar al caso anterior, pero teniendo en cuenta además el incremento de la temperatura del combustible existente en el circuito de alimentación y en el depósito. Este incremento de temperatura dependerá además de la existencia o no de retorno de combustible hacia el depósito.
III) Las emisiones por evaporación generadas durante la marcha del vehículo son especialmente significativas en periodos en los que la temperatura ambiente es elevada. Aunque dependen fundamentalmente de esta temperatura y de la duración del trayecto, no son importantes en los vehículos equipados con canister, debido a la importante función de retención y recuperación que este realiza.
D. Emisión de metales pesados y partículas en suspensión debido al desgaste de neumáticos y frenos y a la abrasión del pavimento. Este desgaste también tiene efecto sobre las emisiones de algunos compuestos metálicos.
Durante la circulación del vehículo, un determinado porcentaje de las partículas que se producen por el desgaste de los elementos friccionantes del vehículo (frenos y neumáticos), y de la propia carretera, pasa al aire atmosférico.
Estas partículas pueden medirse mediante la cantidad total (TSP) o expresadas por tamaños (PM10, PM2.5, PM1 o PM0.1, que expresan en micras el peso total de las partículas emitidas hasta ese tamaño límite).
El programa COPERT 4 calcula todas estas partículas (PM10 y PM2.5) de manera conjunta, sin distinguir la fuente de procedencia. Para ello emplea unos factores másicos de emisión para cada una de las fuentes (g/km), que dependen del tipo de vehículo (PC, LDV o HDV). En aquellos casos en que se conoce la velocidad, esta es empleada como un factor de corrección.
Todos estos factores de emisión está recogidos en el documento “EMEP/EAA Emission Inventory Guidebook 2009” [7]
Hipótesis y parámetros característicos: Para la determinación de las emisiones contaminantes de los vehículos mediante el programa COPERT 4 se han establecido las siguientes hipótesis.
Tipos de vehículos.
Los tipos de vehículos considerados y sus características se indican en la Tabla 8:
Sector Subsector Tecnología Depósito (l) Canister Turismos Gasolina < 1,4 l PC Euro 5 50 T. medio Turismos Gasolina 1,4 – 2,0 l PC Euro 5 60 T. medio Turismos Gasolina > 2,0 l PC Euro 5 75 T. medio Turismos Diesel<2.0 l PC Euro 5 - - Turismos Diesel<2.0 l PC Euro 5 - - Industriales ligeros Gasolina < 3,5t LD Euro 5 60 T. medio Industriales ligeros Diesel < 3,5t LD Euro 5 - - Pesados Diesel 3,5t -7,5t HD Euro 5 - -
Tabla 8. Tipos de vehículos simulados en COPERT 4
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 45/118
Recorrido medio y duración de un viaje (Ltrip y t_trip).
El recorrido medio de un vehículo se utiliza, junto con la temperatura media mensual y el porcentaje de tiempo que el vehículo circula con el motor frío (β) para determinar las emisiones adicionales por motor frío que se producen en los vehículos de pasajeros (PC) y en los vehículos de transporte de mercancías ligeros (LDV). Para los vehículos pesados la aplicación no funciona.
Los datos que se han tomado se corresponden con los valores que el programa especifica por defecto para España:
Ltrip = 12 km t_trip = 0,2 horas
Datos climatológicos y RVP de la gasolina:
Los datos utilizados son los indicados en la Tabla 9.
- Tm: Temperatura media de las mínimas mensuales en España (Años 2000-2009) [9].
- TM: Temperatura media de las máximas mensuales en España (Años 2000-2009) [9].
- Factor β: Porcentaje del tiempo que el vehículo está funcionando con el motor frío. Aplica unas emisiones adicionales por motor frío al recorrido urbano y, si el factor β es mayor que la fracción de recorrido urbano, aplica el resto al recorrido interurbano. Aunque se ve afectado por el tipo de motor, en el modelo depende sólo de las temperaturas medias.
- RVP comb. (kPa): Presión de vapor Reid de la gasolina. Se ha incluido en esta tabla por su dependencia temporal: valor más elevado en otoño-invierno que en primavera-verano. Afecta a las emisiones evaporativas.
Mes: Tm (ºC) TM (ºC) Factor β RVP comb. (kPa) Enero 2.8 12.9 0,29 74 Febrero 3.4 14.9 0,29 74 Marzo 5.4 17.8 0,28 57 Abril 6.9 19.1 0,27 57 Mayo 10.4 23 0,25 57 Junio 13.9 27.8 0,22 57 Julio 16.1 30.6 0,21 57 Agosto 16.5 30.6 0,21 57 Septiembre 13.7 26.5 0,23 74 Octubre 10.4 21.5 0,25 74 Noviembre 5.8 16.2 0,28 74 Diciembre 3.6 13.2 0,29 74
Tabla 9. Datos climatológicos, factor β y RVP en España
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 46/118
Otras especificaciones de los combustibles:
El resto de especificaciones supuestas para el combustible se indican en la Tabla 10 y Tabla 11 .
Combustible: Relación H/C molar
Relación O/C molar
Contenido en Pb (g/l)
Contenido en S (ppm)
Gasolina 1,934 0,021 0,005 10 Gasóleo 1,940 0,007 0 10 Tabla 10. Composición química de los combustibles
Combustible: Cd Cu Cr Ni Se Zn Gasolina 0,01 1,7 0,05 0,07 0,01 1 Gasóleo 0,01 1,7 0,05 0,07 0,01 1
Tabla 11. Emisiones metálicas debidas a los combustibles (mg/kg)
Datos de los recorridos:
Los recorridos medios realizados por cada uno de los vehículos son los indicados en la Tabla 12.
PC Gas PC Die LDV Gas LDV Die HDV Die Ltrip (km) 12 12 12 12 - Recorrido
típico: ttrip (h) 0,2 0,2 0,2 0,2 - km/año 12.000 15.000 16.000 18.000 55.000 años 12 15 10 13 18 Kilometraje km tot. 144.000 225.000 160000 234.000 990.000 Urbano 25 25 22 22 20 Interurb. 80 80 75 75 60 Velocidad
media: Alta V. 110 110 100 100 80 Urbano 35 20 65 55 40 Interurb. 35 45 20 25 30
Distribución porcentual
(%): Alta V. 30 35 15 20 30 Tabla 12. Datos medios de los recorridos en función del tipo de vehículo
Otra estimación de recorridos por categoría de vehículos se ha recogido en el Anexo I, correspondiente a datos extraídos de los Inventarios nacionales de emisiones a la atmósfera 1990-2002, Volumen II, Capítulo 7 [9]. Los valores de dicho inventario se han analizado, pero la conclusión es que los valores de la Tabla 12 son más representativos de la situación de un vehículo nuevo en la actualidad, por lo que han sido los finalmente utilizados para la predicción con Copert.
4.3. RESULTADOS CORRESPONDIENTES A LA UTILIZACIÓN DE LOS VEHÍCULOS REPRESENTATIVOS
4.3.1. Valores medios de emisiones y consumo en función del tipo de vehículo
De la aplicación del programa COPERT 4, con las hipótesis indicadas en el apartado 4.1 y 4.2, a los vehículos fabricados en España, se obtienen los resultados indicados en la Tabla 13 y Tabla 14. Estos resultados hacen referencia a las implicaciones medioambientales medias de la utilización de cada una de las categorías de vehículos a lo largo de un año de operación, así como el valor medio de todos ellos para vehículos ligeros (PC) y vehículos industriales (LDV/HDV), teniendo en cuenta los porcentajes de fabricación de cada una de las categorías. En la parte inferior de las tablas se indica el valor de ponderación aplicado para obtener la media.
Emisiones totales en kg/vehículo.año (SO2 y metales en g) Tipo de vehículo:Contaminante: Media PC PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l PC Die<2l PC Die>2lCO 4.84 9.03 8.50 7.35 0.98 0.98VOC 0.60 0.97 1.10 0.89 0.18 0.18NOX 3.49 0.54 0.54 0.50 6.44 6.44PM2.5 (desgaste) 0.11 0.10 0.10 0.10 0.12 0.12PM escape 0.02 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02FC 781.22 696 810 1076 767 1063CO2 2423.66 2143 2495 3277 2397 3324SO2 (gramos) 14.90 12.77 16.12 21.41 14.40 21.17Pb (g) 2.77 4.20 4.90 6.32 0.89 1.24Cd (g) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01Cu (g) 2.99 2.95 3.17 3.67 2.85 3.33Cr (g) 0.12 0.12 0.12 0.13 0.12 0.12Ni (g) 0.07 0.07 0.08 0.09 0.06 0.08Se (g) 0.01 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01Zn (g) 1.61 1.58 1.72 1.99 1.52 1.80Peso estimado (ton.) 1.25 1.150 1.300 1.500 1.250 1.450Km anuales 13500 12000 12000 12000 15000 15000F. PONDERACIÓN 0.24 0.24 0.02 0.45 0.05
Vehículos ligeros (PC)
Tabla 13: Emisiones contaminantes anuales en la etapa de utilización de los vehículos
ligeros (año 2011, Euro V).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 47/118
Emisiones totales en kg/vehículo.año (SO2 y metales en g) Tipo de vehículo: Camiones (HDV):Contaminante: Media LDV/HDV LDV Gas<3.5t LDV Die<3.5t HDV Die<7.5tCO 12.30 43.03 7.47 35.43VOC 0.69 1.42 0.68 0.73NOX 23.97 0.80 11.69 89.10PM2.5 (desgaste) 0.61 0.25 0.29 2.30PM escape 0.17 0.02 0.04 0.83FC 2260 1922 1578 5821CO2 7065 5917 4934 18196SO2 (gramos) 45.07 36.32 31.42 116.42Pb (g) 2.26 8.92 1.60 5.29Cd (g) 0.03 0.02 0.02 0.08Cu (g) 13.87 6.79 6.19 54.18Cr (g) 0.57 0.26 0.24 2.29Ni (g) 0.22 0.15 0.12 0.72Se (g) 0.03 0.02 0.02 0.09Zn (g) 5.41 3.29 2.94 18.36Peso estimado (ton.) 2.743 2.500 2.600 3.500Km anuales 19900 16000 18000 30000F. PONDERACIÓN 0.01 0.83 0.16
Furgonetas (LDV):
Tabla 14: Emisiones contaminantes anuales en la etapa de utilización de los vehículos
industriales (año 2011, Euro V, condiciones de la Tabla 13)).
En las figuras 23 a 30 se muestra una representación gráfica de todos estos valores.
Consumo de combustible y emisiones de CO2 vehículos ligeros
781.22
2423.66
0.00
500.00
1000.00
1500.00
2000.00
2500.00
3000.00
3500.00
FC CO2
Concepto
kg/v
ehíc
ulo.
año
Media PCPC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2l
Figura 23: Consumo de combustible y emisiones de CO2 en la utilización de los
vehículos ligeros (kg/vehículo.año, condiciones de la Tabla 13).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 48/118
Consumo de combustible y emisiones de CO2 en fase de utilización de vehículos
0,000
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
180,000
200,000
FC CO2
Concepto
g/to
nela
da.k
m
PC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2lLDV Gas<3.5tLDV Die<3.5tHDV Die<7.5t
Figura 24: Consumo de combustible y emisiones de CO2 en la fase de utilización de
vehículos (g/tonelada.km, condiciones de las Tablas 13 y 14).
Emisiones gaseosas a la atmósfera de vehículos ligeros
4.84
3.49
14.90
0.600.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
CO VOC NOX SO2 (gramos)
Contaminante
kg/v
ehíc
ulo.
año
Media PCPC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2l
Figura 25: Emisiones gaseosas a la atmósfera en la utilización de los vehículos ligeros
(kg/vehículo.año, condiciones de la Tabla 13).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 49/118
Emisiones gaseosas a la atmósfera en fase de utilización de vehículos
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
1.100
CO VOC NOX SO2 (miligramos)
Contaminante
g/to
nela
da.k
m
PC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2lLDV Gas<3.5tLDV Die<3.5tHDV Die<7.5t
Figura 26: Emisiones gaseosas a la atmósfera en la fase de utilización de vehículos
(g/tonelada.km, condiciones de las Tablas 13 y 14).
Emisiones de partículas a la atmósfera vehículos ligeros
0.11
0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
PM2.5 (desgaste) PM escape
Contaminante
kg/v
ehíc
ulo.
año
Media PCPC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2l
Figura 27: Emisiones de partículas sólidas a la atmósfera en la utilización de los
vehículos ligeros (kg/vehículo.año, condiciones de la Tabla 13).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 50/118
Emisiones de partículas a la atmósfera en fase de utilización de vehículos
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
PM2.5 (desgaste) PM escape
Contaminante
g/to
nela
da.k
m
PC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2lLDV Gas<3.5tLDV Die<3.5tHDV Die<7.5t
Figura 28: Emisiones de partículas sólidas a la atmósfera en la fase de utilización de
vehículos (g/tonelada.km, condiciones de las Tablas 13 y 14).
Emisiones metálicas a la atmósfera vehículos ligeros
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
Pb Cd Cu Cr Ni Se Zn
Contaminante
g/ve
hícu
lo.a
ño
PC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2l
Figura 29: Emisiones metálicas a la atmósfera en la utilización de los vehículos ligeros
(g/vehículo.año, condiciones de la Tabla 13).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 51/118
Emisiones metálicas a la atmósfera en fase de utilización de vehículos
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
Pb Cd Cu Cr Ni Se Zn
Contaminante
mg/
tone
lada
.km
PC Gas<1.4lPC Gas 1.4 a 2l.PC Gas>2lPC Die<2lPC Die>2lLDV Gas<3.5tLDV Die<3.5tHDV Die<7.5t
Figura 30: Emisiones metálicas a la atmósfera en la fase de utilización de vehículos
(mg/tonelada.km, condiciones de las Tablas 13 y14).
4.3.2. Estudio comparativo con Ciclo Europa A fin de comparar los resultados obtenidos según las hipótesis del COPERT con los del Ciclo Europa de homologación de vehículos, en la Tabla 15 y Tabla 16 y en las figuras 31 a 37 se presentan los resultados del programa COPERT para los distintos tipos de vehículos, en g/km, frente a los límites establecidos por la normativa actual (Euro 5). Tipo de vehículo:Contaminante: PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LÍM. GAS PC Die<2l PC Die>2l LÍM. DIE
CO 0,752 0,708 0,612 1,000 0,065 0,065 0,500HC 0,080 0,092 0,074 0,100 0,012 0,012 -
NOX 0,045 0,045 0,041 0,060 0,429 0,429 0,180HC+NOX 0,126 0,137 0,116 - 0,441 0,441 0,230
PM escape 0,0011 0,0011 0,0011 0,005 0,0016 0,0016 0,005FC (l/100) 7,84 9,13 12,12 5,94 8,24
CO2 179 208 273 160 222
Vehículos ligeros
Tabla 15: Resultados de la aplicación de las hipótesis del COPERT a los vehículos
ligeros (g/km). Tipo de vehículo:Contaminante: LDV Gas<3.5t LÍM. LDV GAS LDV Die<3.5t LÍM. LDV DIE
CO 2,690 2,270 0,415 0,740HC 0,089 0,160 0,038 -
NOX 0,050 0,082 0,650 0,280HC+NOX 0,139 - 0,687 0,350
PM escape 0,0012 0,005 0,0025 0,005FC (l/100) 16,24 10,20
CO2 370 274
Industriales medios:
Tabla 16: Resultados de la aplicación de las hipótesis del COPERT a los vehículos
industriales medios (g/km).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 52/118
Emisiones de CO según COPERT
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LDV Gas<3.5t PC Die<2l PC Die>2l LDV Die<3.5t
Tipo de vehículo
g/km
CopertLímites Euro 5
Figura 31: Emisiones atmosféricas de CO según las hipótesis del COPERT.
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
0,180
PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LDV Gas<3.5t PC Die<2l PC Die>2l LDV Die<3.5t
CopertLímites Euro 5
Figura 32: Emisiones atmosféricas de HC según las hipótesis del COPERT.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 53/118
Emisiones de NOx segín COPERT
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LDV Gas<3.5t PC Die<2l PC Die>2l LDV Die<3.5t
Tipo de vehículo
g/km
CopertLímites Euro 5
Figura 33: Emisiones atmosféricas de NOx según las hipótesis del COPERT.
Emisiones de HC+NOx según COPERT
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LDV Gas<3.5t PC Die<2l PC Die>2l LDV Die<3.5t
Tipo de vehículo
g/km
CopertLímites Euro 5
Figura 34: Emisiones atmosféricas de HC+NOx según las hipótesis del COPERT.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 54/118
Emisiones de partículas en el escape según COPERT
0,000
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LDV Gas<3.5t PC Die<2l PC Die>2l LDV Die<3.5t
Tipo de vehículo
g/km
CopertLímites Euro 5
Figura 35: Emisiones de partículas a la atmósfera según las hipótesis del COPERT.
Consumo de combustibles según COPERT
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LDV Gas<3.5t PC Die<2l PC Die>2l LDV Die<3.5t
Tipo de vehículo
l/100
km
CopertConsumos medios según fabricantes
Figura 36: Consumo de combustible según las hipótesis del COPERT.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 55/118
Emisiones de CO2 según COPERT
0,000
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
350,000
400,000
PC Gas<1.4l PC Gas 1.4 a 2l. PC Gas>2l LDV Gas<3.5t PC Die<2l PC Die>2l LDV Die<3.5t
Tipo de vehículo
g/km
CopertEmisiones medias según fabricantes
Figura 37: Emisiones atmosféricas de CO2 según las hipótesis del COPERT.
En general, se estima que los consumos de combustible y las emisiones de CO2 calculados mediante el programa COPERT son representativos de la situación habitual de utilización de los vehículos, resultando superiores a los determinados en el Ciclo Europa de homologación (NEDC), con excesos que dependiendo del tipo de vehículo pueden ser superiores al 50% de los valores de homologación.
Para el resto de emisiones (CO, NOx, SOX, partículas), en general las emisiones calculadas son inferiores a las que corresponderían si fueran calculadas con los límites de homologación, excepto para los NOx en vehículos diesel, que resultan mayores.
4.4. IMPLICACIONES MEDIOAMBIENTALES DE LAS ACTIVIDADES DE REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO DE VEHÍCULOS
Las actividades de reparación y mantenimiento de vehículos realizadas en los talleres generan un impacto medioambiental derivado de tres causas fundamentales.
- Consumos energéticos: responsables de las emisiones de CO2 y otros contaminantes.
- Consumo de agua limpia y vertido de aguas contaminadas: el agua de limpieza de vehículos e instalaciones presenta una gran cantidad de limpiadores, no necesariamente biodegradables, espumas, aceites y restos de otros fluidos de motor usados.
- Generación de residuos peligrosos y no peligrosos.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 56/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 57/118
A) CONSUMOS ENERGÉTICOS EN LOS TALLERES. El consumo eléctrico estimado en los talleres se indica en la Tabla 17.
Tipo de taller: kWh/paso pasos/año kWh/vehículo.año Electromecánica: 10 1 10 Chapa y pintura: 60 0,5 30
TOTAL: 40 Tabla 17: Estimación del consumo eléctrico en talleres de reparación y mantenimiento
de vehículos.
No se ha incluido el consumo de gas natural, por constituir un consumo muy pequeño con respecto al consumo eléctrico (<5%).
B) CONSUMOS DE AGUA Y VERTIDOS. La mayor cantidad de consumo y vertido de aguas se produce en el lavado de los vehículos, bien sea en taller o fuera del mismo. El consumo de agua por lavado depende del tipo de lavado, habiendo estimado un consumo medio en base a las hipótesis establecidas en la Tabla 18.
Tipo de lavado: Consumo (l) % utilización V. ponderado Lavado a alta presión: 50 20 10 Autolavado con reciclaje 100 35 35 Autolavado sin reciclaje: 200 40 80 Lavado doméstico (prohibido) 500 5 25
Consumo medio (l/vehículo.lavado): 150 Lavados/vehículo.año 10
Consumo medio (l/vehículo.año): 1500 Tabla 18. Estimación del consumo medio de agua en el lavado de los vehículos.
Estimando un valor medio de 10 lavados anuales por vehículo, el consumo de agua limpia asciende a 1.500 l/vehículo.año ó 1,5 m3/vehículo.año. La cantidad de agua contaminada que va al vertido, procedente del lavado, se ha estimado en el mismo valor.
C) RESIDUOS GENERADOS EN LAS TAREAS DE REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO DE VEHÍCULOS. Los residuos generados presentan una doble implicación medioambiental:
• Por un lado se trata de elementos, contaminantes o no, que causan daños al medio ambiente y es preciso gestionar de la manera más adecuada para conseguir el mínimo impacto.
• Por otro lado estos residuos implican un consumo adicional de materiales, equivalente, en la mayor parte de los casos, al volumen de los residuos generados.
Entre los residuos generados en los Talleres de Reparación y Mantenimiento de Vehículos cabe destacar, por su volumen e importancia, los siguientes:
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 58/118
Residuos no peligrosos: a) Residuos metálicos no contaminados. Dentro de este grupo predominan las piezas metálicas procedentes de la reparación o sustitución de componentes del vehículo.
b) Residuos Sólidos Urbanos comunes considerados como residuos industriales no peligrosos, tales como:
- Vidrio ( procedente de lunas y espejos de los vehículos) - Papel y cartón (cajas de embalajes de repuestos y similares). - Plásticos (envoltorios de piezas, fundas protectoras, piezas usadas). - Madera (principalmente pallets) - Residuos domésticos (trapos no contaminados, basura común, etc.).
c) Neumáticos usados y otros residuos de caucho. Se trata de un residuo muy voluminoso que, si bien no es considerado como peligroso, su periodo de descomposición puede llegar a cientos de años.
d) Materiales mezclados indiferenciados. Se trata de piezas y equipos desechados con mezclas de materiales diversos. Una gestión eficaz de este tipo de piezas puede realizarse a través de los centros de gestión y tratamiento de vehículos fuera de uso.
e) Lodos y residuos varios. Incluye lodos comunes no contaminados, residuos de separación, de combustión, etc.
Residuos peligrosos:
Entre los residuos de los vehículos considerados peligrosos por su riesgo de causar daños a la salud humana o al medio ambiente se encuentran:
a) Residuos de pinturas y disolventes.
b) Residuos de aceites, grasas y combustibles. c) Otros residuos químicos, tales como anticongelantes, líquidos de frenos, de baterías, gases de equipos de refrigeración. d) Equipos desechados contaminados. Incluye componentes de frenos, catalizadores, lámparas, componentes eléctricos y electrónicos, etc. e) Baterías y acumuladores. f) Materiales mezclados indiferenciados, que incluye filtros de aceite y combustible, envases, etc.
g) Suelos y lodos contaminados. Incluye lodos y residuos de separación que contienen aceites u otros contaminantes.
En la Tabla 19 se presentan los residuos generados en este tipo de talleres durante el año 2008, obtenidos de los datos estadísticos del INE [1]. En función del tipo de residuo se ha calificado su carácter como peligroso (P) o no peligroso (NP). En el caso de los residuos metálicos, sólo una parte de ellos tendrá el carácter de peligrosos, por estar contaminados con residuos peligrosos (aceites y similares). Del mismo modo, en el caso de los residuos de separación, también una parte de ellos tendrá el carácter de residuo peligroso.
t/año kg/vehículo Carácter 01.1 Disolventes usados 35.388 1,29 P 01.2 Residuos ácidos, alcalinos o salinos 3.312 0,12 P 01.3 Aceites minerales usados 119.342 4,36 P 01.4 Catalizadores químicos usados 7.943 0,29 P 02 Residuos de preparados químicos 140.729 5,14 P 03.1 Depósitos y residuos químicos 43.975 1,60 P 03.2 Lodos de efluentes industriales (secos) 13.760 0,50 P 06 Residuos metálicos 147.212 5,37 P-NP 07.1 Residuos de vidrio 22.045 0,80 NP 07.2 Residuos de papel y cartón 20.232 0,74 NP 07.3 Residuos de caucho 244.553 8,93 NP 07.4 Residuos plásticos 9.624 0,35 NP 07.5 Residuos de madera 42.789 1,56 NP 08 Equipos desechados 66.287 2,42 P 08.41 Pilas y acumuladores 55.099 2,01 P 10.1 Residuos domésticos y similares 6.701 0,24 NP 10.2 Materiales mezclados indiferenciados 3.056 0,11 NP 10.3 Residuos de separación 5.507 0,20 NP 11 Lodos comunes (equivalente en materia seca) 4.332 0,16 NP 12.4 Residuos de combustión 1.884 0,07 NP 12.6 Suelos y lodos contaminados 4.994 0,18 P
SUMA: 998.764 36,45
Turismos:Autobuses:Camiones y furgonetas:
TOTAL:
22.145.36462.196
5.192.21927.399.779
CONTAMINANTES PRINCIPALES:
PARQUE DE VEHÍCULOS 2008:
CANTIDAD
Tabla 19: Datos del INE sobre residuos generados en el año 2008 dentro de la División
45: Venta y reparación de vehículos de motor y motocicletas.
También el grupo Volkswagen, en un documento sobre el ciclo de vida de los vehículos [8], establece los volúmenes de residuos recogidos en sus talleres durante el periodo 1998-2007 (Tabla 20). Componente: Nº elementos: Toneladas: Porcentaje: Neumáticos 15.430.689 uds. 115.730 29,5 Papel, cartón y envases 79.879.849 kg 79.880 20,3 Baterías 3.537.365 uds. 52.652 13,4 Cristal laminado 2.731.503 uds. 33.730 8,6 Filtros de aceite y combustible 53.308.047 uds. 30.313 7,7 Líquido de frenos 20.177.000 l 21.085 5,4 Otros 20.329 5,2 Aditivos de refrigerante 12.894.000 l 13.473 3,4 Paragolpes y pasos de rueda 2.850.474 uds. 12.307 3,1 Filtros de aire y antipolen 33.038.984 uds. 8.679 2,2 Discos de freno 787.613 uds. 4.353 1,1
TOTAL: 392.531 100 Tabla 20: Volumen de residuos recogidos en los talleres oficiales de Volkswagen
durante el periodo 1998-2007.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 59/118
Por otra parte, del informe BASMA 2007 [2] de FITSA se puede obtener la cantidad de residuos procedentes de diferentes elementos del vehículo generados en cada paso por taller (Tabla 21).
Tabla 21: Residuos generados en la red de centros autorizados en 2006. (Fuente:
FITSA, 2007)
* Cantidad expresada en litros
** Cantidad expresada en litros/paso
En función de todos los datos disponibles, y de acuerdo con la clasificación establecida para el caso de la fabricación de vehículos, se puede estimar la cantidad anual de residuos generados por un vehículo en los procesos de mantenimiento y reparación (Tabla 22).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 60/118
RESIDUOS PELIGROSOS:
Residuos de pinturas y disolventesResiduos de adhesivos y sellantesResiduos de aceites, grasas y combustiblesLodos peligrosos de aguas residuales y tratamientosPiezas contaminadas, baterías, filtros, trapos y envasesRefrigerantes y productos químicos de desechoSuelos y lodos contaminados
SUMA:
RESIDUOS NO PELIGROSOS:
Residuos y virutas de hierro y aceroResiduos y virutas de metales no férreos y mezcladosResiduos y envases plásticos y poliuretanosResiduos y envases de papel y cartónResiduos y envases de maderaResiduos y envases de vidrioNeumáticos y residuos de cauchoLodos de aguas residuales no peligrososMezclas de residuos municipales
SUMA:
TOTAL PELIGROSOS+NO PELIGROSOS:
4,435,26
Cantidad generada(kg/vehículo.año)
1,290,104,360,18
05,370,8
15,80
Cantidad generada(kg/vehículo.año)
18,98
34,78
0,18
0,438,93
0,35
0,741,560,8
Tabla 22: Estimación de la cantidad de residuos generada en los talleres de
mantenimiento y reparación de vehículos ligeros.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 61/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 62/118
5. IMPACTOS EN LA ETAPA DE FIN DE VIDA
5.1. IMPACTOS DERIVADOS DEL FIN DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS
Aunque la mayoría de la normativa medioambiental relacionada con el automóvil se refiere a las emisiones del vehículo durante su etapa de utilización, los vehículos de motor en el final de su vida crean otras preocupaciones ambientales con respecto al correcto tratamiento de ciertos materiales y sustancias que, hasta hace poco tiempo, eran simplemente depositados en vertederos.
Tradicionalmente, de un vehículo se venía a recuperar, después de su fragmentación, el 75% de su peso que consistía en metales férreos y no férreos (cobre, zinc y aluminio). El 25% restante, una mezcla constituida por plásticos, vidrio, caucho y textiles, formaba el denominado residuo de fragmentadora de automóviles o ASR (Automotive Shredder Residue).
Esto suponía, además de un impacto sobre el entorno, un desaprovechamiento de los materiales que componían la corriente residual, y que podía llegar a un 40% conforme vaya aumentando el uso de los materiales plásticos en el automóvil. En respuesta a las preocupaciones que rodean el fin de vida del vehículo, la Unión Europea emitió la Directiva 2000/53/CE de Fin de Vida del vehículo.
La Directiva 2000/53/CE surgió en el marco de la política medioambiental de la Unión Europea que pretende instaurar medidas tendentes a paliar el grave problema medioambiental que supone la cada vez mayor producción de residuos en la Unión Europea y la escasa eficacia de los sistemas tradicionales de acumulación y eliminación (vertederos e incineración).
5.1.1. Contexto legal El 20 de octubre de 2000 entró en vigor la Directiva 2000/53/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 18 de septiembre de 2000, relativa a los vehículos al final de su vida útil. Esta directiva se aplica a vehículos de motor de cuatro ruedas destinados al transporte de hasta 9 pasajeros, vehículos industriales de menos de 3.500 kg, y vehículos de motor de tres ruedas.
Esta Directiva tiene por objeto disminuir la cantidad de residuos procedentes de vehículos y anima a los fabricantes o importadores de vehículos de la Unión Europea a:
- reducir el uso de sustancias peligrosas en sus vehículos nuevos;
- diseñar y construir vehículos que faciliten la reutilización y el reciclado;
- fomentar el uso de materiales reciclados.
La Directiva 2000/53/CE fue transpuesta al derecho interno español a través del Real Decreto 1383/2002, que se publicó en el B.O.E. de 3 de Enero de 2003. Este Real Decreto recogía los objetivos de la Directiva 2000/53/CE con el ánimo de velar por su cumplimiento en España. A su vez este Real Decreto ha sido modificado por el Real Decreto 509/2007 para lograr una mejor adaptación a la Directiva 2000/53/CE añadiendo la definición de “sustancia peligrosa” relativa a los vehículos al final de su vida útil.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 63/118
Los estados miembros deben establecer el sistema de gestión y tratamiento de los vehículos fuera de uso. Éstos deben además garantizar la transferencia del vehículo a las instalaciones de tratamiento o Centros Autorizados de Tratamiento (CAT) al final de su vida útil.
Los CAT son las instalaciones, públicas o privadas, que están autorizadas para realizar cualquiera de las operaciones de recepción, almacenamiento temporal, descontaminación y desmontaje de los residuos peligrosos de los vehículos al final de su vida útil. Estos CAT deben descontaminar los vehículos al final de su vida útil antes de someterlos a cualquier otro tratamiento y recuperar todos los componentes que puedan resultar nocivos para el medio ambiente.
El texto de la Directiva 2000/53/CE, establece en su artículo 7.2 los objetivos de recuperación de vehículos al final de su vida útil que deben alcanzarse en los Estados Miembro para los años 2006 y 2015. Los porcentajes de reutilización, reciclaje y recuperación que se deben alcanzar se presentan en la Tabla 23 (porcentajes para peso medio por vehículo y año):
2006 2015
Reutilización y reciclado > 80 % > 85 %Recuperación > 85 % > 95 %Vertedero < 15 % < 5 %
Tabla 23. Objetivos establecidos por la Directiva 2000/53/CE.
El concepto Recuperación representa la suma de los porcentajes correspondientes a Reutilización, Reciclado y Valorización Energética. Para cumplir con los objetivos de la directiva, gran parte de los esfuerzos se están centrando en el residuo que se genera tras la fragmentación de los vehículos al final de su vida útil, una vez que han sido descontaminados y se les han retirados todas aquellas piezas y componentes susceptibles de ser reutilizados.
No obstante, los fabricantes también juegan un papel muy importante en la reutilización de componentes de vehículos, si bien no para los objetivos establecidos para el presente, pero sí para los vehículos que serán enviados a los CAT en un futuro. Por tanto, la Directiva hace alusión a requisitos que dichos fabricantes deben cumplir:
• Reducir el uso de sustancias peligrosas, prohibiendo la utilización de sustancias tales como el plomo, mercurio cadmio y cromo.
• Diseñar y producir vehículos de forma que se facilite el desmontaje y recuperación al final de su vida útil.
• Aumentar el uso de materiales reciclados en la fabricación de vehículos nuevos.
• Utilizar 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
• Se establecen prohibiciones al uso de determinados materiales de vehículos comercializados con fecha posterior al 1 de julio de 2003. Es el caso del mercurio,
cromo hexavalente, cadmio y plomo, sustancias cuyo uso se prohíbe a excepción de determinadas aplicaciones (ver Anexo II de la Directiva) en que su uso no pueda evitarse.
Además, se ha elaborado un documento específico destinado a fabricantes de vehículos y sus componentes, la Directiva 2005/64/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de Octubre de 2005, que 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.
En virtud de la Directiva 2005/64/CE, sólo se pueden comercializar los vehículos si son reutilizables y/o reciclables en un mínimo del 85 % en masa, y reutilizables y/o valorizables en un mínimo del 95 % en masa, habiendo clara relación con los objetivos establecidos por la Directiva 2000/53/CE para el año 2015.
En la actualidad, el Plan Nacional Integrado de Residuos para el periodo 2008-2015 (PNIR), aprobado por el Consejo de Ministros el 26 de diciembre de 2008, contempla en su capítulo 7 los vehículos al final de su vida útil.
5.1.2. Tratamiento de los Vehículos Fuera de Uso en España Al final de la vida útil de un vehículo, quedan una serie de materiales y componentes a los que todavía se les puede dar un uso posterior. Unas buenas prácticas en el tratamiento de vehículos fuera de uso (VFU) pueden acarrear numerosos beneficios, a partir de una gestión óptima de los residuos que permita aprovechar al máximo los componentes y los materiales presentes. De un lado se puede obtener un beneficio económico con la venta de aquellos residuos a los que se les puede dar nuevos usos; de otro lado, se obtiene un beneficio ambiental, ya que se evita el depósito en vertedero de una gran cantidad de residuos. Además la Directiva 2005/64/CE impone los límites que se han señalado, que por otro lado pasan a ser más estrictos en 2015.
Los residuos que se obtienen en el tratamiento de los vehículos al final de su vida útil aparecen en la Figura 38.
Figura 38. Materiales, componentes y residuos generados en el tratamiento de los
VFU. Fuente: FITSA, 2007.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 64/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 65/118
Según el estudio realizado en este trabajo, la distribución media en peso de los diferentes materiales integrantes de un vehículo ligero medio en España es como sigue:
MATERIALES INTEGRANTES DE UN VEHÍCULO LIGERO MEDIO
(% del peso total) Aceros 65,0% Aleaciones de aluminio 7,0% Cobre 1,0% Plomo 1,0% Materiales termoplásticos 11,0% Cauchos y elastómeros 4,0% Poliuretanos 1,5% Pinturas, sellantes y protecciones 2,0% Vidrios 2,5% Textiles, algodón, madera, cartón, piel 2,0% Combustible 1,0% Aceite lubricante 0,5% Líquido refrigerante y limpiaparabrisas 1,0% Otros 0,5%
Tabla 24. Materiales integrantes de un vehículo ligero medio fabricado en España en tanto por ciento de peso.
El proceso de separación y tratamiento de los materiales reflejados en la Tabla 24 al final de su vida útil comienza en el momento en que éstos son entregados en un CAT y consta de las siguientes fases:
1. Recepción y verificación
2. Descontaminación
3. Retirada de componentes reutilizables y de materiales reciclables
4. Fragmentación y Recuperación de Materiales
5. Gestión de residuos no reciclados
El diagrama de la Figura 39 se ha elaborado para ilustrar las etapas en la gestión de un VFU desde que llega a un CAT, de acuerdo con los procesos habitualmente realizados en los CAT en España. Los porcentajes en peso correspondientes asignados a los procesos de Reutilización y refabricación, Reciclado, Valorización energética y Vertedero para cada residuo resultante son los valores cuantitativos obtenidos de Eurostat de aplicación para España en 2009.
Descontaminación + Desmontaje (25%) Fragmentación (75%)
Reutilización + Refabricación
(13.1%)
Reciclaje(69.5%)
Valorización(3.5%)
Chatarra FérricaASR (Automotive Shredder Residue)
(esencialmente todos los materiales no metálicos presentes en el ELV)
Chatarra no Férrica
Residuo ligero de fragmentadora(mezcla heterogénea de 40% plásticos y textiles, 30% caucho, 13% vidrio, 15%
tierras y 2% metales no férreos)
Residuo pesado sin metales (gomas,
plásticos y otros materiales)
Vertedero(14.0%)
55% 17%
3%
5% 12%
10.7%
13.1%
55.0%
3.0%
0.7%
1.1%
1.1%10.7%
10.9%
3.1%1.0%1.4%
Reutilización y Reciclado(82.6%)
13.1%
FVU
Directiva
2000/53/CE
2006 REUTILIZACIÓN Y RECICLADO >80 %
RECUPERACIÓN >85% VERTEDERO <15%
2015 REUTILIZACIÓN Y RECICLADO >85 %
RECUPERACIÓN >95% VERTEDERO <5%
0.7%
1.4% 1.0%3.1%
Figura 39. Cadena de tratamiento típica de los VFU en los CAT en España (elaboración
propia). Datos cuantitativos obtenidos de Eurostat España 2009.
A partir de la consideración de dichos valores, se puede deducir cómo los esfuerzos para disminuir los niveles de residuos destinados al vertedero deben centrarse en mejorar los tratamientos de postfragmentado. A continuación se comentan en detalle cada una de las fases por las que pasa el VFU.
1. Recepción y Verificación Los VFU deben ser entregados en un CAT para su baja y destrucción convirtiéndolo en un vehículo fuera de uso. Las etapas correspondientes a esta fase se pueden dividir en:
a. Aceptación del vehículo i. Evaluación del vehículo ii. Expedición del certificado de destrucción
b. Identificación del coche: i. Preparar documentación que acompañe al vehículo ii. Determinar el alcance del trabajo de desmontaje iii. Introducir información en la base de datos
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 66/118
2. Descontaminación A la recepción de un VFU, éste es considerado como residuo peligroso, por tanto, se debe proceder a su descontaminación para poder seguir tratándolo. Se deben retirar los líquidos y elementos que confieren la condición de residuo peligroso al vehículo fuera de uso, es decir, los aceites usados, combustibles, líquidos de frenos, anticongelantes, filtros, baterías, etc.
Figura 40. Componentes que se obtienen tras la descontaminación.
Según el anexo III del Real Decreto 1383/2002, en esta etapa se deben retirar los siguientes residuos peligrosos:
• Combustibles.
• Líquidos de transmisión y otros aceites hidráulicos; aceites del motor, del diferencial y de la caja de cambios (salvo que se reutilice el bloque completo, en cuyo caso se puede mantener lubricado).
• Líquidos de refrigeración y anticongelantes.
• Líquidos de frenos.
• Baterías de arranque.
• Filtros de aceite.
• Filtros de combustible.
• Zapatas de freno con amianto.
• Componentes con mercurio.
• Fluidos del sistema de aire acondicionado.
• Cualquier otro fluido peligroso no necesario para la reutilización del elemento del que forme parte.
• Condensadores de PCB/PCT.
• Componentes y materiales que, según lo señalado en el anexo II del RD 1383/2002 deben ir marcados o identificados.
Estos residuos se almacenan por separado y se envían a gestores autorizados. Algunas de estas sustancias son recuperables:
• Los aceites en su mayoría son regenerables o reciclables, pudiendo ser valorizados energéticamente.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 67/118
• Los filtros de aceite son prensados para reducir su volumen y extraer el aceite, el cual es tratado como se ha indicado.
• Las baterías no reutilizables, una vez extraídas de los vehículos son depositadas en contenedores estancos que evitan que se derrame el ácido que contienen. Posteriormente, se trituran, y una vez neutralizado el ácido se separan el plomo y plástico para su reciclado.
• Los combustibles se reciclan o valorizan dependiendo de su composición.
• El líquido refrigerante puede utilizarse para la producción de nuevos líquidos refrigerantes tras un tratamiento de destilación.
Figura 41. Zona de descontaminación en un CAT y equipos automáticos de
descontaminación. Fuente: SIGRAUTO (www.autocemento.com)
En esta etapa también se retiran otros residuos no peligrosos:
• Los neumáticos usados no reutilizables se trituran para poder extraer de forma separada sus componentes principales (caucho, textiles y metales) y proceder a reciclarlos o reutilizarlos ya que la Directiva 1999/31/EC, prohíbe depositar neumáticos en vertedero desde el año 2003. Alternativamente se pueden valorizar energéticamente.
• Los vidrios no reutilizables se trituran para obtener calcín, que se utiliza para la fabricación de nuevos productos de vidrio y cerámica.
• Los catalizadores. Su carcasa se envía a fundición y se extraen los metales preciosos que contiene para su recuperación.
3. Retirada de componentes reutilizables y de materiales reciclables Tras la descontaminación, el VFU se evalúa y se procede al desmontaje de aquellas piezas y componentes susceptibles de ser reutilizados. Éstos se almacenan a la espera de su comercialización.
Entre los componentes más reutilizados, hallamos los motores y las cajas de cambios, así como los faros, puertas, paragolpes y cuadros de mando.
Las carrocerías, llantas, y el resto de componentes que no son destinados a reutilización se envían a plantas fragmentadoras para su triturado y separación. Los metales férricos y no férricos extraídos son enviados a fundición para su posterior reciclado.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 68/118
4. Fragmentación y Recuperación de Materiales En las instalaciones de fragmentación, los vehículos (normalmente compactados para facilitar su traslado) son triturados por molinos de martillos hasta un tamaño de entre 20 y 40 cm. A continuación, unas aspiradoras y unos ventiladores soplantes retiran los materiales menos pesados (estériles) y más tarde, mediante campos magnéticos se separan los metales férricos que son enviados a fundición para la elaboración de nuevos materiales.
El resto de materiales son sometidos a distintos procesos de segregación (cribados, corrientes de inducción, mesas densimétricas, sistemas ópticos, etc.) para obtener por un lado los distintos metales no férricos (aluminio, cobre, etc.), cuyo valor es superior al de los metales férricos, que son enviados a plantas de fundición y por otro otras fracciones de materiales no metálicos que se reciclan, se valorizan energéticamente o se envían al vertedero dependiendo de sus características.
Los residuos que pueden ser valorizados energéticamente son aquellos que tienen en su composición materia orgánica (compuesta por carbono e hidrógeno), que cuando se oxida con el oxígeno del aire, aporta el calor de combustión. Los residuos combustibles son los neumáticos usados, serrines, disolventes y similares, aceites y lubricantes usados, residuos de los combustibles, plásticos, textiles, etc.
A raíz de la normativa, las empresas fragmentadoras han acometido un proceso de modernización que ha dado lugar a la profesionalización de las actividades de reciclado y valoración de los vehículos al final de su vida útil.
5. Gestión de residuos no reciclados Los residuos que no se recuperan provienen de los VFU una vez que han sido descontaminados y se les han retirado todas aquellas piezas y componentes susceptibles de ser reutilizados. Los puntos de generación de los residuos provenientes de la fragmentación de los vehículos al final de su vida útil son las plantas fragmentadoras y las plantas de medios densos y su destino actual es el depósito en vertederos controlados.
Este residuo se puede clasificar en dos tipos según su densidad: residuo ligero de fragmentadora, y residuo pesado de fragmentadora, tal como se explica a continuación.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 69/118
Figura 42. Fragmentadora. Fuente: SIGRAUTO.
a. Residuo Ligero de Fragmentadora (RLF) El residuo ligero RLF es el residuo menos denso obtenido tras la separación densimétrica mediante un sistema de aspiración previo a los separadores magnéticos. Esta fracción la componen tapicerías, salpicaderos, guarniciones, juntas y tubos entre otros. Es, por tanto, una mezcla heterogénea de espumas, textiles, gomas, polietilenos de pequeño tamaño, plásticos acrílicos, etc. cuyo tamaño oscila entre 1 cm y 15 cm y cuya composición es plásticos y textiles, caucho, vidrio, tierras y metales no férreos y pequeñas cantidades (del orden de partes por millón) de hierro, cobre, cromo, manganeso, zinc y níquel, dificultándose su separación y reciclado.
Figura 43. Salida de residuo ligero en una fragmentadora y detalle. Fuente:
SIGRAUTO.
Figura 44. Composición de la muestra de RLF. Fuente: SIGRAUTO
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 70/118
Debido a su composición heterogénea, las tareas de reciclado son complicadas y un alto porcentaje de este residuo ligero es destinado a vertederos convencionales.
b. Residuo Pesado Sin Metales (RPSM)
Este residuo se obtiene tras la extracción de metales no férricos y está compuesto fundamentalmente por gomas, plásticos y otros materiales (Figura 46) y se genera tras someter a la fracción que se obtiene tras la separación de los materiales ligeros por medio de corrientes de aspiración y de la parte férrica por medios magnéticos, a una serie de procesos en medios densos en los que se separan principalmente los metales no férricos del resto materiales para su reciclaje.
Figura 45. Residuo pesado de fragmentadora sin metales y detalle. Fuente:
SIGRAUTO.
Al igual que el residuo ligero de fragmentadora, actualmente parte de este material es destinado al vertedero
Figura 46. Composición de la muestra de RPSM. Fuente: SIGRAUTO
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5.1.3. Comparación del tratamiento de VFUs en España y el resto de Europa
Para el año 2008, según datos de EUROSTAT, España presentaba unos valores de recuperación de 82,5% de VFU reutilizados y reciclados; y 85,7% de reaprovechamiento global. En 2009, estos valores sufrieron un ligero incremento hasta el 86,0% de reaprovechamiento global, manteniéndose dentro de los valores mínimos fijados a partir de 2006 por la Directiva 2000/53/CE. No obstante, el objetivo para el año 2015 es reducir a un 5% la cantidad de residuos que van a vertedero e incrementar hasta un 85% la cantidad que se recicla y reutiliza, por tanto, hay que seguir trabajando en la mejora de las plantas de tratamiento de VFU para obtener un mayor aprovechamiento de éstos.
Residuo FVU (2009) Reutilizado Reciclado Revalorizado Vertedero Total Residuos Toneladas 119.240 635.209 31.924 127.572 913.945 Reutilizado + Reciclado Recuperación Vertedero Total Residuos Total España 754.449 786.373 127.572 913.945Porcentaje en peso 82,54% 86,04% 13,96% 100,0%
2006 >80% >85% <15% Directiva 2000/53/CE 2015 >85% >95% <5%
Tabla 25. Cantidad de recursos (Toneladas) y Porcentajes de recuperación en España en 2009. Comparación con límites Directiva 2000/53/CE. Fuente: EUROSTAT.
La Tabla 26 representa los niveles de recuperación de las diferentes etapas según la clasificación realizada en EUROSTAT. La mayor parte de residuo se va a la fragmentadora (75%). Aquí se puede observar, al igual que en la Figura 39 que los elementos más críticos son el RLF y el RPSM de la etapa de postfragmentación.
Porcentajes de gestión final actuales en CAT
Total RESIDUO Reutilización Reciclado Valorización Vertedero TotalTotal Desmontaje y DescontaminaciónLíquidos (excluyendo gasolina) 0% 100% 0% 0% 100%Neumáticos 37% 37% 26% 0% 100%Filtros de Aceite 0% 100% 0% 0% 100%Otros materiales de descontaminación 0% 0% 0% 0% 0%Componentes Metálicos 61% 39% 0% 0% 100%Piezas grandes de plástico 0% 100% 0% 0% 100%Vidrio 0% 100% 0% 0% 100%Otros materiales procedentes de desmontaje 100% 0% 0% 0% 100%Baterías 0% 100% 0% 0% 100%Total FragmentaciónMetales férricos de fragmentación 0% 100% 0% 0% 100%Materiales no férricos (aluminio, cobre, zinc, plomo, etc.) de fragmentación 0% 100% 0% 0% 100%Residuo Ligero de Fragmentadora (RLF) 0% 0% 8% 92% 100%Residuo Pesado Sin Metales (RPSM) 0% 27% 13% 60% 100%
Tabla 26. Desglose de materiales del VFU para etapa de Desmontaje y Fragmentación en España según EUROSTAT y porcentajes de recuperación para cada clasificación con las condiciones de 2009.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 72/118
La Figura 47 muestra los niveles de recuperación de VFU en Europa, donde se destaca que España ocupa una posición intermedia respecto a los demás países, mientras que países como Reino Unido, Irlanda o Francia todavía no han alcanzado las exigencias mínimas establecidas por la directiva referente a VFU en 2006 (reutilización+reciclado>80%, línea azul de trazos; reutilización+reciclado+ valorización>85%, línea roja de trazos).
Figura 47. Niveles de recuperación de vehículos al final de su vida útil. Año 2009.
Fuente: EUROSTAT.
Con el objetivo de detectar cuáles son los puntos fuertes y cuáles son los mejorables de la situación de España con respecto a otros países, a continuación se comparan con España dos países, de un lado, uno que está en una posición más aventajada como Alemania, y de otro, Irlanda, que todavía no ha cumplido con los requisitos establecidos para 2006.
Si nos fijamos en los niveles de reaprovechamiento globales de VFU en Alemania, España e Irlanda (Figura 48), podemos observar que España posee un porcentaje de reutilización y refabricación de residuos superior. La capacidad de los CAT españoles para desmantelar y reaprovechar al máximo los componentes en buen estado de vehículos fuera de uso está por delante de Alemania e Irlanda. En cuanto a la valorización energética, los niveles de recuperación son similares en los tres países.
Sin embargo, los niveles de reciclado en España son considerablemente bajos en comparación con los otros dos países, un aspecto claramente mejorable en la gestión del VFU.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 73/118
3,90%
4,12%
87,28%
4,71%
13,05%
3,49%
69,51%
13,96%
0,79%
3,45%
78,08%
17,69%
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Reuse Energy recovery Recycling Disposal
GERMANY
SPAIN
IRELAND
Figura 48. Destino de los residuos de VFUs en Alemania, España e Irlanda en 2009.
Fuente: EUROSTAT
La Figura 49 muestra qué porcentaje de residuo de VFU se destina a cada etapa de tratamiento de vehículos fuera de uso (descontaminación y desmontaje, fragmentación y también se incluyen los vehículos exportados). En este diagrama se hace patente la capacidad de los CAT españoles para descontaminar y desmantelar los vehículos, la etapa donde se hace un mayor aprovechamiento de los residuos ya que según Eurostat ningún residuo va a vertedero en la etapa de desmontaje o desmantelamiento en 2009.
Figura 49. Reparto de residuos en cada etapa de tratamiento del VFU. Fuente:
EUROSTAT.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 74/118
El residuo ligero de fragmentadora es el residuo que mayores dificultades genera debido a su composición, es conveniente, por tanto, analizar qué utilidades se le puede dar a éste. La Figura 50 muestra la problemática del residuo procedente de la fragmentadora en España, con una comparativa de Alemania e Irlanda. A la vista de las diferencias encontradas en la Figura 50, la capacidad de darle un tratamiento adecuado al residuo ligero de fragmentadora depende fuertemente de las políticas y sistemas de gestión de cada estado, incluyendo el efecto de los costes de disposición a vertedero, que por ejemplo en Alemania son muy elevados.
27,8%
91,6%
20,0%
26,7%
8,4%
80,0%
45,5%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Germany Spain Ireland
Recycling
Energy recovery
Disposal
Figura 50. Destino de los residuos ligero de fragmentadora en Alemania, España e
Irlanda en 2009. Fuente: EUROSTAT.
Analizando los resultados, Alemania valoriza energéticamente un 27% del residuo procedente de fragmentadora, mientras que Irlanda revaloriza el 80 % frente al 8,4% de España.
En lo referente al reciclado, Alemania posee la capacidad de dar valor a un 45,5% del total de residuo procedente de fragmentadora, mientras que España e Irlanda envían el residuo no valorizado energéticamente a vertedero.
5.1.4. Situación frente al nuevo escenario en 2015 de la Directiva 2000/53/CE
Para alcanzar los objetivos de la Directiva 2000/53/CE para el año 2015 con las tecnologías existentes actualmente, una meta es imitar el modelo alemán de gestión de residuos procedentes de fragmentadora para mejorar la capacidad de reciclado de los CAT españoles.
Haciendo un seguimiento sobre la evolución en Alemania, en la Figura 51 se puede ver que mientras en 2004 el 90% de los residuos de fracción ligera de la fragmentadora eran enviados al vertedero en Alemania, la proporción reciclada o recuperada ha aumentado continuamente año a año, y en sólo 5 años solamente el 27% del residuo fue enviado al vertedero.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 75/118
Figura 51. Evolución de la gestión de los RLF en Alemania entre 2004 y 2009. Fuente:
Federal Environment Agency Germany A continuación se plantea un escenario en que España poseyera la misma capacidad de recuperar el residuo ligero de fragmentadora que Alemania, es decir, aquella situación en la que un 27% del residuo de fragmentadora se revalorizara, se reciclara un 45,5 % y el resto fuera a vertedero. El diagrama de barras de la Figura 52 refleja el tratamiento de los residuos en los tres países comparados hasta ahora y en el caso hipotético planteado.
3,90%
4,12%
87,28%
4,71%
13,05%
3,49%
69,51%
13,96%
0,79%
3,45%
78,08%
17,69%13,05%
5,66%
74,91%
6,40%
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Reuse Energy recovery Recycling Disposal
GERMANY
SPAIN
IRELAND
SPAIN (NEW SCENARIO)
Figura 52. Escenario en el que España poseyera los mismos ratios de valorización y
reciclado que Alemania en la fase de fragmentación para el año 2009. Fuente: EUROSTAT.
Ese escenario, basado en el modelo de aprovechamiento actual de Alemania, permitiría reducir considerablemente el residuo a vertedero (del 14% al 6,4% del peso del vehículo). De esta manera, la cantidad de residuo de VFU reutilizado y reciclado superaría el mínimo de 85% establecido para 2015, y se reduciría la cantidad enviada a vertedero, aproximándose al 5% del peso total del VFU establecido como límite de la Directiva europea para 2015.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 76/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 77/118
No obstante, cabe analizar previamente si los centros de tratamiento de VFU españoles están capacitados para alcanzar los objetivos establecidos para el año 2015 sin introducir cambios significativos y considerando la composición de los vehículos que salen de fábrica actualmente.
Material % total Peso (kg)
Reutili-zación
Reci-clado
Valori-zación
Verte-dero
Aceros 65,0% 812,50 16% 84% 0% 0% Aleaciones de aluminio 7,0% 87,50 16% 84% 0% 0% Cobre 1,0% 12,50 16% 84% 0% 0% Plomo 1,0% 12,50 16% 84% 0% 0% Materiales termoplásticos 11,0% 137,50 23% 8% 9% 60% Cauchos y elastómeros 4,0% 50,00 37% 37% 26% 0% Poliuretanos 1,5% 18,75 9% 8% 20% 64% Pinturas, sellantes y protecciones 2,0% 25,00 9% 8% 9% 75% Vidrios 2,5% 31,25 14% 80% 0% 5% Textiles, algodón, madera, cartón, piel 2,0% 25,00 24% 21% 10% 45% Combustible 1,0% 12,50 0% 100% 0% 0% Aceite lubricante 0,5% 6,25 0% 100% 0% 0% Líquido refrigerante y limpiaparabrisas 1,0% 12,50 0% 100% 0% 0% Otros 0,5% 6,25 9% 8% 9% 75% Porcentaje total en la actualidad 100,0% 1.250,0 17% 70% 3% 10% Total reutilizado y reciclado (> 85%) 87%
Total reutilizado, reciclado y valorizado (> 95%) 90%
Total enviado a vertedero (< 5%) 10% Tabla 27. Composición media del vehículo actual y previsión de destino final de cada
uno de los componentes, según las instalaciones actuales, y comparación con los futuros límites para 2015.
La Tabla 27 se ha confeccionado teniendo en cuenta los datos suministrados por EUROSTAT, tomando como referencia el material del vehículo que se fabrica en la actualidad y que será el VFU del futuro. Se han conservado los procesos de tratamiento actuales, por tanto, las proporciones de tratamiento de los mismos materiales antes y después de fragmentadora se mantienen, así como los ratios de aprovechamiento final de cada material. Sin embargo, no se contemplan las mejoras futuras en tratamientos de residuos ni las mejoras introducidas por los fabricantes de vehículos para facilitar el desmontaje.
Con estas previsiones, se podría llegar a alcanzar un porcentaje de recuperación de un 90% para 2015 sin introducir ninguna mejora (por debajo del límite establecido del 95%), y llegar al 87% de reutilización y reciclado, superando satisfactoriamente el límite del 85% establecido para esta fecha. Considerando que países como Alemania alcanzan un porcentaje de recuperacíón del 95% y de reutilización y reciclado del 91% en la actualidad, los límites previstos para España en 2015 podrían ser alcanzables con actuaciones adicionales relacionadas con mejoras en el tratamiento y gestión del material de postfragmentación, en particular del residuo ligero, a fin de aumentar la fracción reciclada y/o valorizada, reduciendo al mismo tiempo la fracción de vertedero.
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Esta mejora de los porcentajes de reaprovechamiento viene motivada en gran medida por el incremento del material que se separa en la fase de descontaminación y desmontaje, ya que en esta etapa, según datos de EUROSTAT, en España no se generan residuos que se derivan a vertedero. Este cambio se ve favorecido por el incremento de metales más ligeros como las aleaciones de aluminio y los plásticos Según la estimación siguiente, en la que no se tiene información detallada sobre el diseño orientado a mejorar el desmontaje de piezas grandes, con el cambio de materiales de fabricación se conseguiría pasar de un 25% en 2009 a un 38% en el supuesto propuesto para los vehículos actuales y futuros VFU (Tabla 28).
Total descontaminación y desmontaje 37,65%Cauchos y elastómeros 4,00%Materiales termoplásticos 2,97%Combustible 1,00%Aceite lubricante 0,50%Líquido refrigerante y limpiaparabrisas 1,00%Vidrio 2,30%Aceros 16,72%Aleaciones de aluminio 6,72%Cobre 0,96%Plomo 0,96%Poliuretanos 0,13%Pinturas, sellantes y protecciones 0,18%Textiles, algodón, madera, cartón, piel 0,18%Otros 0,04%Total fragmentadora 62,35%Vidrio 0,20%Termoplástico 8,03%Aceros 48,28%Aleaciones de aluminio 0,28%Cobre 0,04%Plomo 0,04%Poliuretanos 1,37%Pinturas, sellantes y protecciones 1,82%Textiles, algodón, madera, cartón, piel 1,82%Otros 0,46%
Tabla 28. Previsión de separación de materiales en cada etapa de tratamiento de un VFU, teniendo en cuenta los porcentajes en peso de cada componente en los vehículos actuales y las tecnologías actuales.
5.2. ACTUACIONES RELACIONADAS CON EL FIN DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS
5.2.1. Eliminación de Sustancias Peligrosas
Los principales esfuerzos de los fabricantes en este sentido pasan en primer lugar por la reducción o eliminación de metales pesados (Pb, CrVI, Cd y Hg) y otros elementos que pueden dañar la salud o el medio ambiente.
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Debe destacarse que en los últimos años, la reducción o eliminación de estos metales ha sido aproximadamente de un 99%, sin tener en cuenta el plomo de las baterías que tiene un ciclo prácticamente cerrado.
5.2.2. Cambios en el Diseño del Vehículo Los fabricantes deben diseñar y fabricar los vehículos y los elementos que los integran de forma que se facilite el desmontaje, la descontaminación, la reutilización y la valorización de los vehículos al final de su vida útil, y se favorezca la integración, en los nuevos modelos, de materiales y componentes reciclados. Los requisitos del VFU necesitan ser considerados correctamente desde la primera fase del diseño del vehículo para asegurarse de que el reciclaje es exitoso. A continuación se presentan tres puntos de interés donde debería centrarse el diseño del vehículo.
Impulso en el Diseño para el Desmontaje, la Reutilización y el Reciclado Diseños que tengan en cuenta la recuperabilidad a través de reducción e integración de piezas y uniones. La viabilidad para cada componente será evaluada de acuerdo con los requisitos siguientes:
- la secuencia del desmontaje deberá satisfacer requisitos del tiempo y del coste
- deberá proporcionarse acceso al componente o parte sub-ensamblada para que pueda ser desmontado
- los operarios deberán realizar una actividad del desmontaje suficiente que requiera cierto nivel de fuerza humana
Cambios en la composición de los materiales de los nuevos vehículos Se proponen tres actuaciones:
• Optimizar el diseño integrando ya una parte de material reciclado
• Incremento en el uso de materiales reciclables
• Ajustar la competitividad en precio final
Debido al aumento continuado de la electrónica en los vehículos, se puede deducir que muchos esfuerzos futuros, posiblemente, se tendrán que realizar para mejorar la reutilización, y el reciclaje y la recuperación de materiales de otros tipos de residuos, bajo la Directiva sobre aparatos eléctricos y residuos electrónicos (RAEEs).
Estrategias de diseño orientadas a favorecer la reciclabilidad Este tipo de estrategias estimulan así los mercados para este tipo de materiales. Ejemplos de este tipo representan las empresas de reciclaje Plásticos Alser S.L. y ASH Reciclado de Techos S.L.
5.2.3. Mejora en la provisión de información y codificación Para ayudar a los esfuerzos en asuntos de reciclaje, los fabricantes de vehículos deberán utilizar codificaciones normalizadas de material, que permitan la identificación de los diversos materiales en el proceso de desmontaje. Para cumplir este objetivo los fabricantes exigirán como requisito adicional para la selección de sus
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proveedores, la cumplimentación de bases de datos con información relativa a la composición de todos los componentes. De esta forma lograrán involucrar a la cadena de valor en el cumplimiento de los objetivos marcados y obtendrán un mayor control sobre los mismos.
Igualmente se deberá invertir en la mejora de las condiciones de acceso de los CATs, empresas fragmentadoras y talleres de mantenimiento y reparación, a la información técnica relativa al desmontaje de los vehículos a través del desarrollo de herramientas informáticas, de manera que se facilite el reciclado y la valorización de los vehículos usados.
5.2.4. Productos Re-fabricados/Reutilizados Los productos que se diseñan para el desmontaje y la refabricación pueden significar ahorros mucho mayores que los que se pueden alcanzar con la refabricación de un producto que no fue diseñado con esta intención.
El éxito de componentes refabricados o reutilizados depende de diversos aspectos del diseño de producto como por ejemplo durabilidad y fiabilidad de los componentes, facilidad de desmontaje, facilidad de limpieza, inspección y mantenimiento. Se debe diseñar pensando en la reutilización. Si se diseñan productos robustos de fácil limpieza y mantenimiento, su vida se puede prolongar y reutilizar
La capacidad de producir materias primas secundarias con garantía de calidad a partir de materiales recuperados es vital en el reciclaje. Es necesario invertir en I+D para utilizar material reciclado sin rebajar las propiedades.
Hay que tener en cuenta que el impacto medioambiental de productos de desecho es claramente menor si el producto es reutilizado en su forma original en lugar de ser convertido en materia prima para uso en productos reciclados. Además significa un ahorro de energía, de tiempos de trabajo y de costes económicos.
5.2.5. Tipos de materiales empleados Los tipos de materiales a emplear es uno de los elementos claves en diseño de vehículo para hacer que el VFU sea ejecutado con éxito, ya que materiales distintos tienen técnicas distintas para el desmontaje y reciclado.
La fabricación de vehículos requiere una gran variedad de materiales. El acero ha sido el principal material utilizado tradicionalmente, pero está siendo sustituido progresivamente por los plásticos y los composites que son típicamente más ligeros. El acero hace que el coche sea más pesado, y que aumente la cantidad de combustible necesaria para desplazarse. Sin embargo, las piezas de acero se reciclan fácilmente en el final de la vida del vehículo, mientras que los plásticos y los compuestos tienen un índice mucho menor.
Un análisis de consecuencias para el medio ambiente de Duflou [35] para un caso específico de vehículo, demostró que solamente si un coche se conduce más de 132.000 kilómetros existe un beneficio neto superior al utilizar los materiales más ligeros pero menos reciclables. En este ejemplo hay que encontrar el balance entre dos ventajas ambientales. Uno es el menor consumo de combustible debido al uso de materiales más ligeros y el otro es el ahorro de la energía debido al reciclaje. La reducción de peso se presenta típicamente como la manera de limitar el impacto medioambiental del producto y mejorar la eficiencia de un vehículo. Sin embargo, este factor necesita ser sopesado teniendo en cuenta el reciclado del producto y el de sus componentes. Las ventajas también dependerán de muchas otras variables, tales
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como piezas sustituidas y el tipo del coche. Este ejemplo ilustra que es importante considerar todos los aspectos de un producto, no sólo peso o reciclabilidad.
A continuación se presenta información referente a los materiales que más influencia tienen en el VFU.
Plásticos El plástico puede llegar a representar hasta un 20% del peso de un VFU y está aumentando a medida que los fabricantes del vehículo continúan desarrollando los vehículos ligeros para mejorar la eficiencia del combustible. El reciclaje del plástico es muy difícil cuando éste está presente en pequeñas piezas o está unido a otro material. El índice de reciclaje de plásticos necesita ser mejorado, los materiales plásticos son muy difíciles de extraer para reciclar a menos que puedan ser quitados antes de la fragmentación pero es generalmente costoso a menos que en el diseño original se priorice un desmontaje sencillo.
En cuanto a la composición de los plásticos, hay que destacar los importantes cambios que se han producido en las partes y componentes plásticas de los vehículos que han dejado de fabricarse a base de mezclas de polímeros que permitiesen dar la calidad y el confort necesarios para pasar a ser de un único polímero sin perder calidad ni confort pero permitiendo una recuperación de estos materiales que con la mezcla de polímeros no era posible.
Los poliuretanos ofrecen el potencial para las soluciones de monomaterial: usos para asientos, los paneles de instrumentos, aislamientos de sonido, parachoques y paneles puerta. Se pueden diseñar usando el concepto monomaterial, de tal modo que se facilita la recuperación y el reciclaje.
En cuanto a la utilización de material reciclado, algunas piezas plásticas ya incluyen reciclado como diseño, con un 20% sobre el consumo de material puro. Proyectos actuales ya están en el 30% y en el futuro se estima que pueda ser un porcentaje superior.
Composites Los composites son materiales de alta resistencia, de bajo peso, de matriz orgánica, de refuerzo inorgánico y con resistencia a los agentes medioambientales. Esta característica genera, desgraciadamente, un problema para conseguir su eliminación, como también sucede de forma similar con los neumáticos de automóvil, que son también de difícil eliminación cuanto termina su uso útil. Los composites termoplásticos se pueden reciclar bien, pero el problema es para los termoestables, que son la mayoría, y donde se deben hacer importantes esfuerzos para conseguir reaprovechar estos materiales, cuando termine su vida útil.
Fibras Naturales
Los materiales hechos de fibras naturales se han introducido en los últimos años en la producción de vehículos. Los fabricantes de automóviles han estado testeando cáñamo, lino y celulosa purificada para las aplicaciones de automoción.
Sin embargo, se han despertado las inquietudes que la directiva del ELV puede impedir el uso de estas materias primas, pues el reciclaje de composites reforzados con fibras naturales con otro medios que no sea la combustión no es actualmente económicamente viable.
Aluminio Se espera que el uso de aluminio en los vehíuclos aumente en los próximos años, la Directiva de fin de uso del vehículo puede ofrecer otros incentivos para esto, ya que el
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aluminio de los VFU es fácilmente reciclable y viable económicamente hasta valores de un 95%. Además su uso permite ahorrar hasta el 50% del peso de la estructura. Sin embargo esto genera la paradoja de que se reduce el porcentaje en peso de los metales ene vehículo, haciendo más complejo de cumplir el porcentaje mínimo de reciclado en los VFU.
Titanio Los materiales de Titanio se pueden utilizar para las válvulas de motor, turbocompresor, soportes de parachoques o tubos de escape. Típicamente, el titanio es tan fuerte como el acero pero más ligero. Puede reducir el peso del vehículo y al mismo tiempo reducir el consumo de combustible. Adicionalmente, el titanio se puede categorizar como material del alto valor, por lo tanto haciendo VFU más valioso, pero su principal inconveniente es el alto coste que presenta.
5.3. EJEMPLOS DE SOLUCIONES Y ACTUACIONES RELACIONADAS CON VFU A continuación se presentan diferentes ejemplos relacionados con las distintas actuaciones del sector con respecto al VFU.
5.3.1. Diseño del Vehículo Renault Los centros de la ingeniería de Renault están desarrollando procesos de ecodiseño para conseguir que el 20% del plástico utilizado sea material reciclado a partir del año 2015. Desde 2008, Renault Environnement está también trabajando con SITA/Suez Environnement para mejorar los sistemas de reciclado de VFU en Francia. Estas nuevas herramientas y procesos de reciclaje de VFU se están desarrollando y se están probando en áreas de desmontaje y en el centro de desarrollo de Romorantin. Renault terminó el proceso de aprobación para su gama entera en 2010.
Ford Según publica WardsAuto.com, Ford afirmó que ahorró cerca de 4.5 millones de dólares en 2009 usando los materiales reciclados y evitó entre 11.3 y 13.6 millones de kilogramos de plásticos de los vertederos norteamericanos.
5.3.2. Gestión del VFU y de las baterías En el año 2010, ANFAC ha desarrollado numerosas actuaciones en esta área centrándose principalmente en actuaciones relacionadas con la gestión de los vehículos al final de su vida útil y con la gestión de las baterías de automoción de plomo-ácido de cara a dar cumplimiento a las obligaciones impuestas por el Real Decreto 106/2008 sobre pilas y acumuladores y la gestión ambiental de sus residuos.
En relación al citado Real Decreto 106/2008, cabe mencionar que, a finales de 2009, todos los productores de baterías de automoción de plomo-ácido acordaron que para este tipo de baterías, la mejor forma de dar cumplimiento al Real Decreto era a través Sistemas de Gestión Individual, asumiendo individualmente sus responsabilidades, y cumplir con lo establecido sobre la recogida y tratamiento y reciclaje de los residuos a través de un Acuerdo Voluntario.
5.3.3. Gestión de la Información y Codificación Para facilitar el posible desmontaje de ciertos elementos para su posterior reciclado o valorización energética y en cumplimiento de una de las exigencias de la Directiva, los fabricantes de vehículos han elaborado un CD-Rom denominado IDIS (International Dismantling Information System) que contiene información sobre ciertas partes y componentes de todos los vehículos puestos en el mercado que pueden ser retiradas fácilmente y cuya composición permite su reciclado o valorización.
El sistema IDIS se ha convertido en un banco de datos que reúne información recopilada por los fabricantes de vehículos para las empresas de reciclaje y desguace con el fin de que los vehículos al final de su vida útil sean tratados de una forma segura, económica y respetuosa con el medio ambiente.
El desarrollo y mejora del sistema está supervisado y controlado por el Consorcio IDIS2, formado por fabricantes de automóviles de Europa, Japón, Malasia, Corea y los Estados Unidos. En la actualidad incluye 1656 modelos y variantes diferentes de 67 marcas.
El sistema es de acceso libre y gratuito para todas las empresas comerciales de tratamiento de vehículos al final de su vida útil.
Figura 53. Fuente: http://www.idis2.com/
Una de las características más importantes de IDIS es la identificación de piezas de plástico reciclable a bajo coste. El paquete del programa IDIS incluye una amplia base de datos con diagramas de desguace para componentes de vehículos por separado, especificaciones para el tiempo que se tarda de media en desmontarlos y el peso de los componentes utilizados (más información en http://www.idis2.com/).
5.3.4. Aleaciones de aluminio materiales libres de plomo Las aleaciones de aluminio y plomo son ampliamente utilizadas en automoción. Se clasifican generalmente en tres tipos:
- las aleaciones de aluminio donde el plomo se agrega intencionadamente para la fabricación mejorada;
- las aleaciones de aluminio donde el plomo se agrega intencionadamente para la prevención de corrosión;
- aleaciones de aluminio que contienen el plomo sin intención debido a su producción procedente de la chatarra.
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El uso futuro de las aleaciones de aluminio sin plomo parece posible. AlEco 62Sn es la primera aleación de aluminio sin plomo que por ejemplo BOSCH tiene homologada para sus usos. En los años próximos, los investigadores seguirán desarrollando nuevos materiales sin plomo con las mismas características de calidad que las aleaciones de aluminio plomadas.
5.3.5. Recuperación y reciclado Sector fabricación de cal Durante el año 2010 SIGRAUTO se ha trabajado con el sector de la fabricación de cal, con una empresa dedicada a la recuperación de lodos de las cabinas de pintura y con una empresa que realiza un proceso de destilación en el que pueden procesar distintos tipos de residuos sólidos con otros líquidos.
Reciclado de Caucho España cerró el ejercicio 2009 con un volumen de Neumáticos Fuera de Uso (NFU) de 314.000 toneladas, según un informe realizado por la Asociación Europea de Fabricantes de Neumáticos y Productos de Caucho (ETRMA, en sus siglas en inglés), cifra que nos posiciona un 10% por encima de la media de los países de la Unión Europea.
Este volumen supone el 100% del tratamiento de neumáticos, con la consiguiente reducción del impacto medioambiental. El reparto en porcentajes del total tratado se sitúa en el 70% para reutilización o reciclaje, de ellos, el 50% (153.000 toneladas) se recicla, un 8% se reutiliza directamente si la cubierta lo permite, y un 12% se recauchuta. El resto, un 30%, se transforma en combustible alternativo para uso en cementeras.
Por su maleabilidad y su polivalencia, el caucho ofrece muchas posibilidades al reciclarlo. Entre otras utilidades, las distintas fracciones de este material se pueden utilizar para la fabricación de suelos elásticos prefabricados en forma de baldosas, planchas o rollos, para pavimentos deportivos o parques infantiles. Las partículas de tamaño intermedio pueden dedicarse a rellenar campos de césped artificial, y las más finas como aditivo para mejorar la calidad de las mezclas asfálticas y como componente para la fabricación de piezas en la industria del caucho. Además, este material es un excelente aislante, tanto térmico como acústico, un campo donde existe una importante vía de desarrollo para el sector. Plásticos Alser S.L Plásticos Alser S.L. trabaja en el reciclado post industrial y post consumo de plásticos (caucho termoplástico, polipropileno, polietileno, poliestireno, ABS, policarbonato, ABS-PC, ASA, etc.) procedentes del sector de automoción.
ASH Reciclado de Techos S.L Ante la necesidad de reciclar los desechos que se generan en la fabricación de los techos para el sector del automóvil, el Grupo Antolín promovió en 2009 la construcción de una fábrica para el reciclado de los residuos que se generan en esta parte de la producción de sus fábricas. Bajo el nombre de ASH Reciclado de Techos S.L., esta fábrica, se encarga de procesar los recortes procedentes de los recubrimientos de los techos para el sector del automóvil generados por las diferentes plantas que el Grupo Antolín tiene en España. Estos recortes serán reciclados obteniendo tableros de aglomerado como producto final, que serán utilizados, entre otras aplicaciones, para la fabricación de tarimas flotantes.
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De esta manera, además del reciclado de estos residuos generados, se consigue un aprovechamiento para la generación de una nueva industria con todo lo que ello implica.
Reciclado de material de piezas defectuosas La fabricación de piezas defectuosas cuesta dinero y todas las fundiciones implementan sistemas diseñados para reducirlas. Cuando se trata de componentes con insertos y piezas de hierro fundido, debe solventarse otro problema: separar el hierro sin contaminar el aluminio. La empresa española Dross Engineering se fijó el objetivo de procesar las piezas defectuosas en la propia fábrica de PSA en lugar de vender las piezas a un taller de segunda fusión, principalmente cuando al venderlas no se obtenía beneficio debido a los costes de transporte.
PSA, ha optado por un sistema basado en un horno “convertidor” basculante diseñado para solucionar este tipo de problemas. El sistema es capaz de fundir una amplia gama de materias primas, desde escoria hasta lingotes y retornos con insertos de fundición y proporciona metal de calidad de manera económica.
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5.3.6. Planta de Reciclaje del VFU diseñada por OEM Volkswagen El grupo Volkswagen operó una planta de reciclaje en Leer, en el norte de Alemania, a comienzos de 1990 para desarrollar el "know how" que hiciera posible la reutilización y re-fabricación de sus vehículos. Según la compañía, de esta forma se obtuvo una valiosa experiencia acerca del proceso de desmontaje, que se utilizó en el futuro diseño de los automóviles.
Según Europa Press, en 2011 el grupo alemán y la empresa china FAW invirtieron 10,9 millones de euros en un nuevo centro para reciclar piezas de motores. La planta ubicada en la localidad china de Dalian tiene previsto reciclar cada año 15.000 motores de automóviles de origen chino. Según la firma alemana, esto permitirá comercializar componentes originales de la marca Volkswagen un 50% más baratos.
Toyota Toyota en 1993, junto con Toyota Metal Co. Ltd., comenzó a desarrollar la tecnología para la utilización eficaz del residuo de la fragmentadora y después construyó una planta de reciclaje de producción en serie, con una capacidad de reciclaje de cerca de 15.000 VFU al mes, que entró en operación en 1998. Este centro proporciona los resultados de investigación para las divisiones de diseño de Toyota y proporciona información por todo el mundo para ayudar a las compañías de desmontaje, fragmentado y reciclado a mejorar los métodos de reciclaje.
Renault Renault lanzó un proyecto en el que diseñó una planta de reciclaje en la factoría de producción de Flins (Francia).
5.3.7. Valorización Energética Con el objetivo de encontrar nuevas vías de recuperación de los residuos provenientes de los vehículos al final de su vida útil, a finales del año 2006, la Federación Española de la Recuperación, FER, la Agrupación de Fabricantes de Cemento de España,
OFICEMEN y la Asociación Española para el Tratamiento Medioambiental de los Vehículos Fuera de Uso, SIGRAUTO tomaron la decisión de comenzar a trabajar conjuntamente en dicha búsqueda (www.autocemento.com).
La idea básicamente era la de analizar las posibilidades de utilizar los residuos generados tras la fragmentación de los vehículos como combustible alternativo en los hornos de fabricación de clinker. Para ello se decidió abordar un proyecto lo más completo posible que fuese desde la caracterización de los residuos hasta la realización de pruebas industriales pasando por la adecuación de los mismos en caso de ser necesario.
El proceso de sintetización del clínker a altas temperaturas requiere una gran cantidad de combustibles y aporta la posibilidad de valorizar ciertos residuos orgánicos utilizándolos como sustitutos de los combustibles fósiles tradicionales (coque de petróleo, carbón, fuel...).
El sector cementero español utilizó en el año 2007 unas 350.000 toneladas de residuos como combustibles alternativos, que supusieron el 6,4% del consumo térmico de los hornos de clínker.
En la actualidad existen 37 fábricas integrales (con hornos de clínker) de cemento distribuidas por todo el territorio.
Tras la realización de las citadas pruebas se ha podido constatar que con este procedimiento:
- Se reduce la cantidad de residuos que se depositan en vertedero provenientes de los vehículos al final de su vida útil.
- Se contribuye a un más eficiente aprovechamiento de los residuos, logrando niveles de emisiones a la atmósfera inferiores a los obtenidos mediante otros procesos de valorización, siempre bajo los límites fijados por el Real Decreto 653/2003, de incineración de residuos.
- Se potencia una nueva fuente de energía con la que se conseguiría una reducción en el uso de combustibles fósiles convencionales que utiliza la industria cementera al ser reemplazados por residuos.
5.3.8. Proyectos europeos ELVISUSTECH ELVISUSTECH es un proyecto que finaliza en 2013 cofinanciado por la Comisión Europea mediante su programa de Medio Ambiente Life+, y se lleva a cabo a través de un consorcio de empresas y tienen como objetivo la Caracterización del residuo de los vehículos fuera de uso (VFU) y diseño y construcción de un prototipo demostrativo
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con novedades en materia de separación, y la validación de la eficiencia y sostenibilidad del mismo.
EURECOMP El proyecto Europeo EURECOMP que se inició en 2009 tiene como meta fijar una nueva ruta para reciclar los composites, que disminuirán el coste de residuos de producción en el 50%.
HIVOCOMP HIVOCOMP es un ambicioso proyecto de I+D de colaboración de cuatro años iniciado en 2010 que desarrollará composites con fibras de carbono orientadas a aplicaciones de automoción.
5.4. PERSPECTIVAS DE FUTURO La Directiva 2000/53/CE prevé la fijación de objetivos de reutilización y valorización, así como de reutilización y reciclado para los años posteriores a 2015. Sin embargo, no consta ningún trabajo preparatorio de la Comisión en este sentido y dados los esfuerzos necesarios para tener que cumplir los límites para 2015 de un 95% de reciclado y valorización y lo poco viable económicamente que podría ser tratar de superar esos niveles, no se prevé ampliar los objetivos a corto plazo. Los objetivos fijados para 2015 no sólo reducirán el nivel de residuos de los VFU, sino que además supondrán un fuerte empuje para el desarrollo de su tecnología de tratamiento.
Asimismo, se considera que el impacto ambiental y económico de los VFU depende, no solamente de la difusión tecnológica, sino también de la habilidad comercial. Sin un mercado económico que ofrezca salida a los componentes usados será complicado alcanzar los objetivos de reutilización, reciclado y valorización fijados, sin que ello conlleve un elevado aumento de los costes en la fabricación.
Por otro lado si bien la Directiva 2000/53/CE proporciona una barrera a la entrada de nuevos competidores principalmente de Asia como consecuencia del cumplimiento de la misma, también ha supuesto una serie de costes sobre los diferentes agentes de la cadena de valor del automóvil y podría amenazar la competitividad de la industria en el mercado global.
Algunas de las iniciativas llevadas a la práctica han puesto de manifiesto que la recuperación en distintas formas de los vehículos durante y al final de su vida útil (reutilización, reciclaje y valorización energética) puede llegar a ser no sólo autosuficiente sino también rentable económicamente.
Por lo tanto, puede decirse que se está trabajando en la dirección adecuada, pero que todavía es necesario un mayor esfuerzo por parte de los agentes participantes empezando por las propias instituciones.
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6. SINTESIS DE IMPACTOS RELACIONADOS CON EL CICLO DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS
6.1. SINTESIS DE IMPACTOS POR TIPOS DE VEHÍCULOS
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.
El principal objetivo de este apartado es sintetizar e integrar los resultados de los apartados anteriores, realizando un estudio comparativo de los principales impactos medioambientales que se tiene en los vehículos ligeros (PC) y en los vehículos industriales medios y pesados (LDV/HDV) y determinando la importancia que, para cada uno de ellos, tienen las distintas etapas del ciclo de vida.
6.1.1. Impactos del consumo energético La energía implicada en el ciclo de vida de los vehículos se puede dividir en:
• Energía asociada a los procesos: Todas las operaciones de fabricación de componentes a partir de las materias primas, fabricación y ensamblaje de vehículos, mantenimiento, fabricación de combustibles y otros elementos consumibles del vehículo, operaciones para el fin de vida y todos los transportes y movimientos implicados en los procesos anteriores llevan asociado un consumo energético irrecuperable que es preciso considerar.
• Energía asociada a los materiales: La energía invertida en la obtención de las materias primas a partir de las cuales se fabrican el resto de piezas y materias consumibles del vehículo consta a menudo de dos componentes:
a) Energía invertida en los procesos de obtención, no recuperable: este tipo de energía recibirá el mismo tratamiento que la energía asociada a los procesos de fabricación.
b) Energía interna propia de los materiales: Se trata de un tipo de energía que va implícita en los materiales y que se mantiene siempre que estos no se deterioren o degraden. Dentro de este tipo de energía, cabe distinguir también dos tipos de materiales:
1. Materiales en los que no existe la posibilidad de recuperación de la energía: combustibles y una parte de los lubricantes y elementos sometidos a desgaste.
2. Materiales donde es posible recuperar la mayor parte de esta energía mediante procesos adecuados de reciclado: principalmente materiales termoplásticos, cauchos y metales. Esta energía podrá ser sustraída del balance energético.
Las emisiones de CO2, principal responsable del efecto invernadero, van ligadas al consumo energético, de acuerdo con unos factores de transformación que dependen del tipo de energía consumida.
De acuerdo con ello, y partiendo desde la energía invertida a partir de los fabricantes de vehículos (la energía invertida en la fabricación de materiales y componentes no se ha contabilizado), la Tabla 29 y las figuras 51 a 53 muestran los consumos energéticos implicados en las distintas etapas del ciclo de vida del vehículos ligero medio (condiciones de Tabla 7, Tabla 12 y Tabla 13), así como las emisiones de CO2 asociadas.
FABRICACIÓN U+M FIN DE VIDA SUMA
Anual Años vida Total Anual Años vida Total U+MTm/veh 0.0128 0.7812 13.5 10.55 0 13.5 0.00 10.55 0.00 10.56% total 0.12 99.88 0.00 99.88 0.00MWh/veh 0.15 9.27 13.5 125.19 0 13.5 0.00 125.19 0.000057 125.34% total 0.12 99.88 0.00 99.88 0.00MWh/veh 0.975 0.00 0.001 13.5 0.01 0.01 0.00 0.99% total 98.63 0.00 1.37 1.37 0.00MWh/veh 0.524 0.00 0.04 13.5 0.54 0.54 0.00792 1.07% total 48.86 0.00 50.40 50.40 0.74MWh/veh 1.650 125.19 0.55 125.74 0.01 127.40% total 1.30 98.26 0.43 98.70 0.01Tm/veh 0.58 33.30 0.35 33.65 0.01 34.24% total 1.69 97.26 1.03 98.29 0.02
UTILIZACIÓN MANTENIMIENTOCONSUMOS ENERGÉTICOS Y CO2:
Consumo combustibles líquidos
Consumo gas natural
Consumo energía eléctrica
Consumo energético total
CO2 a la atmósfera (Tm/vehículo) Tabla 29: Consumo de energía final y emisiones de CO2 implicadas en el ciclo de vida
de los vehículos ligeros.
Consumo energético
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
Combustibles líquidos Gas natural Energía eléctrica
MW
h/ve
hícu
lo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 54: Consumos de energía final en las diferentes etapas del ciclo de vida de los
vehículos ligeros.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 89/118
Consumo energético (zoom zona inferior de la gráfica)
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
Combustibles líquidos Gas natural Energía eléctrica
MW
h/ve
hícu
lo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 55: Consumos de energía final en las diferentes etapas del ciclo de vida de los
vehículos ligeros (zoom).
Consumo energético y emisiones de CO2
0.000
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
Energía total (MWh/vehículo) CO2 a la atmósfera (Tm/vehículo)
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 56: Consumos de energía final y emisiones de CO2 implicados en el ciclo de
vida de los vehículos ligeros.
Del análisis de las figuras anteriores se deduce que el mayor consumo, con diferencia, se corresponde al de los combustibles líquidos en la etapa de utilización. Lo mismo ocurre en el caso de las emisiones de CO2.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 90/118
6.1.2. Consumo de agua limpia y vertido de aguas residuales De los consumos y vertidos de agua, tabla 49 y Figura 57, cabe destacar que la mayor cantidad de consumos y vertidos se produce durante los lavados, en la etapa de utilización, teniendo también un componente importante la etapa de fabricación. En la etapa de fin de vida apenas hay consumo de agua. Con respecto a la capacidad contaminante de los vertidos sólo se dispone de los datos correspondientes a la etapa de fabricación, indicados en la Tabla 30.
FABRICACIÓN U+M FIN DE VIDA SUMA
Anual Años vida Total Anual Años vida Total U+MTm/veh 3.09 1.50 13.50 20.25 20.25 23.34% total 13.24 0.00 86.76 86.76 0.00Tm/veh 2.33 1.50 13.50 20.25 20.25 22.58% total 10.30 0.00 89.70 89.70 0.00
0.0770.0440.0171.7496.1934.8901.323
UTILIZACIÓN MANTENIMIENTO
CALIDAD VERTIDOS:
Consumo de agua
Vertido aguas totales
CONSUMOS DE AGUA Y VERTIDOS:
Metales pesados (ppm)
DQO (g/l)DBO (g/l)Comp. orgánicos tot. (g/l)Fósforo total (ppm)Nitrógeno total (ppm)Sólidos en suspensión (ppm)
Tabla 30: Consumos y vertidos de agua implicados en el ciclo de vida de los vehículos
ligeros.
Consumo y vertido de agua
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
Consumo de agua Vertido aguas totales
m3 /v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 57: Consumos y vertidos de agua implicados en el ciclo de vida de los vehículos
ligeros.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 91/118
6.1.3. Consumo de materiales El consumo de materiales implica, por un lado, agotamiento de recursos y, por otro, un consumo energético adicional. Estos efectos medioambientales del consumo de materiales pueden verse en parte compensados en la medida en que dichos materiales sean reciclados o reutilizados. Este es el caso que se da fundamentalmente en los metales y materiales termoplásticos, pero también en vidrios, aceites lubricantes y otros materiales.
En la Tabla 31 y en las figuras 35 a 38 se indica el consumo de materiales en cada una de las etapas, con independencia de que estos sean reutilizados, reciclados o valorizados.
Anual Años vida Total Anual Años vida Totalkg/veh 1096.88 1.11 13.5 15 15.00 1111.88% total 98.65 1.35 1.35 0.00kg/veh 113.75 0.00 13.5 0 0.00 113.75% total 100.00 0.00 0.00 0.00kg/veh 13.75 0.04 13.5 0.5 0.50 14.25% total 96.49 3.51 3.51 0.00kg/veh 12.63 2.07 13.5 28 28.00 40.63% total 31.08 68.92 68.92 0.00kg/veh 151.25 1.11 13.5 15 15.00 166.25% total 90.98 9.02 9.02 0.00kg/veh 52.50 8.89 13.5 120 120.00 172.50% total 30.43 69.57 69.57 0.00kg/veh 22.50 0.07 13.5 1 1.00 23.50% total 95.74 4.26 4.26 0.00kg/veh 31.25 1.11 13.5 15 15.00 46.25% total 67.57 32.43 32.43 0.00kg/veh 31.88 1.48 13.5 20 20.00 51.88% total 61.45 38.55 38.55 0.00kg/veh 40.00 2.96 13.5 40 40.00 80.00% total 50.00 50.00 50.00 0.00kg/veh 12.75 781.48 13.5 10550 0.00 13.5 0 10550.00 10562.75% total 0.12 0.13 0.00 99.88 0.00kg/veh 6.56 4.44 13.5 60 60.00 66.56% total 9.86 90.14 90.14 0.00kg/veh 12.75 7.26 13.5 98.01 98.01 110.76% total 11.51 88.49 88.49 0.00kg/veh 6.25 0.00 13.5 0 0.00 6.% total 100.00 0.00 0.00 0.00kg/veh 1604.69 10550.00 412.51 10962.51 0.00 12567.20% total 12.77 83.95 3.28 87.23 0.00
U+M FIN DE VIDA SUMA
Otros
TOTAL MATERIALES:
CONSUMOS EN MATERIALES: FABRICACIÓN
Textiles, algodón, madera, cartón, piel
Combustible
Aceites lubricantes y otros
Refrigerantes, limpiaparabrisas, prod. químicos
Cauchos y elastómeros
Poliuretanos
Pinturas, sellantes y protecciones
Vidrios
Aleaciones ligeras
Cobre
Plomo
Materiales termoplásticos
UTILIZACI
25
ÓN MANTENIMIENTO
Acero y materiales férricos
Tabla 31: Consumo total de materiales a lo largo del ciclo de vida de los vehículos
ligeros.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 92/118
Consumo en materiales metálicos
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
1200.00
Acero y materiales férricos Aleaciones ligeras Cobre Plomo
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 58: Consumo de materiales metálicos a lo largo del ciclo de vida de los
vehículos ligeros.
Consumo de materiales sólidos no metálicos
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
180.00
Materialestermoplásticos
Cauchos y elastómeros Poliuretanos Pinturas, sellantes yprotecciones
Vidrios Textiles, algodón,madera, cartón, piel
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 59: Consumo de materiales sólidos no metálicos a lo largo del ciclo de vida de
los vehículos ligeros.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 93/118
Consumo de materiales líquidos
0.00
2000.00
4000.00
6000.00
8000.00
10000.00
12000.00
Combustible Aceites lubricantes y otros Refrigerantes, limpiaparabrisas, prod. Químicos
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 60: Consumo de materiales líquidos a lo largo del ciclo de vida de los vehículos
ligeros.
Consumo de materiales líquidos (zoom zona inferior de la gráfica)
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
Combustible Aceites lubricantes y otros Refrigerantes, limpiaparabrisas, prod. Químicos
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 61: Consumo de materiales líquidos a lo largo del ciclo de vida de los vehículos ligeros (zoom de la zona inferior).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 94/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 95/118
Del análisis de los datos cabe destacar los siguientes comentarios:
1. El material que presenta un mayor consumo es el combustible, constituyendo en masa más del 80% del consumo total de materiales, con el agravante de que se trata, además, de un producto consumido y no recuperado durante el proceso de utilización.
2. También durante la etapa de utilización existen consumos importantes de otros fluidos, en su mayor parte reciclables, y del caucho correspondiente al consumo de neumáticos. Este último presenta algunos problemas para su reciclado, si bien se estima que un porcentaje superior al 50% puede ser reciclado, quedando el resto disponible para procesos de valorización energética.
3. Los materiales con mayor consumo durante la etapa de fabricación son los metales y los materiales plásticos que, en general, son recuperables o reciclables en su mayor parte tras la etapa de fin de vida. Algunos de lo materiales plásticos también pueden ser valorizados energéticamente.
4. El resto de materiales, con una importancia menor, se consumen principalmente en las etapas de fabricación y utilización. En general, y dependiendo del tipo de material, pueden ser reutilizados, reciclados (la mayor parte), valorizados o, en última instancia, enviados a vertedero. Los materiales que acaban en el vertedero constituyen cada vez un porcentaje más reducido, procediendo fundamentalmente de los residuos de fragmentadora y teniendo como componentes mayoritarios el plástico, el caucho y el vidrio.
5. En la etapa de fin de vida el consumo de materiales es prácticamente nulo, y en realidad esta es una etapa generadora de materiales que pueden ser componentes a reutilizar, materiales a reciclar, sustancias a valorizar energéticamente y una fracción cada vez menor de disposición a vertedero.
6.1.4. Emisiones gaseosas a la atmósfera Las emisiones contaminantes a la atmósfera se general fundamentalmente en la etapa de utilización, procediendo en su mayor parte de los gases de escape de los motores. No obstante, una cantidad importante de las partículas es también generada por los elementos de fricción y rodadura durante esta misma etapa.
De la etapa de fabricación cabe destacar la contribución de los compuestos orgánicos volátiles (COV) debidos principalmente a los procesos de pintura.
En la Tabla 32 y la Figura 62 se presentan los valores de las emisiones atmosféricas en las distintas etapas del ciclo de vida.
Anual Años vida Total Anual Años vida Totalkg/veh 0.56 4.84 13.5 65.38 65.38 65.95% total 0.86 99.14 0.00 99.14 0.00kg/veh 3.91 0.60 13.5 8.14 8.14 0.0004076 12.04% total 32.43 67.56 0.00 67.56 0.00kg/veh 0.42 3.49 13.5 47.09 47.09 0.013887826 47.53% total 0.89 99.08 0.00 99.08 0.03kg/veh 0.13 0.13 13.5 1.77 1.77 1.90% total 6.89 93.11 0.00 93.11 0.00kg/veh 0.00 0.015 13.5 0.20 0.20 0.20% total 0.00 100.00 0.00 100.00 0.00Óxidos de azufre (SOx)
Monóxido de carbono (CO)
Comp. orgánicos volát. (COVs)
Óxidos de nitrógeno (NOx)
Partículas sólidas (Pm)
EMISIONES A LA ATMÓSFERA: FABRICACIÓN UTILIZACIÓN MANTENIMIENTO U+M FIN DE VIDA SUMA
Tabla 32: Emisiones a la atmósfera de los vehículos ligeros a lo largo de su ciclo de
vida.
Emisiones a la atmósfera
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
Monóxido de carbono (CO) Comp. orgánicos volát.(COVs)
Óxidos de nitrógeno (NOx) Partículas sólidas (Pm) Óxidos de azufre (SOx)
Contaminante
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 62: Emisiones a la atmósfera de los vehículos ligeros a lo largo de su ciclo de
vida.
6.1.5. Generación de residuos Como ya se indicó en el apartado 3.4.3, cabe distinguir en este apartado entre:
• Residuos peligrosos: aquellos que, por sus especiales características contaminantes, deben ser objeto de un tratamiento especial y diferenciado. En general, la mayor parte de los residuos peligrosos son debidamente reciclados y recuperados.
• Residuos no peligrosos: residuos con bajo carácter contaminante. De acuerdo con la Ley de Residuos, y en función de la disponibilidad de tecnologías y su coste, estos residuos deben ser destinados, por orden de preferencia, a “reutilización”, “reciclado”, “valorización” o “envío a vertedero”. Todos estos procesos generan impactos medioambientales, siendo los primeros menos perjudiciales y presentando el mayor impacto medioambiental.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 96/118
En la Tabla 33 y Tabla 34 y las figuras 54 a 56 se presentan la totalidad de residuos generados a lo largo del ciclo de vida del vehículo, con independencia de su destino final. Únicamente se excluyen los elementos reutilizados.
Anual Años vida Total Anual Años vida Totalkg/veh 0.22 0.00 1.29 13.5 17.42 17.42 0 17.64% total 1.25 98.75 98.75 0.00kg/veh 0.55 0.00 0.10 13.5 1.35 1.35 1.43 3.33% total 16.52 0.00 40.54 40.54 42.94kg/veh 0.560 0.00 4.36 13.5 58.86 58.86 10.195 69.62% total 0.80 84.55 84.55 14.64kg/veh 1.887 0.00 0.18 13.5 2.43 2.43 4.32% total 43.71 56.29 56.29 0.00kg/veh 0.528 0.00 4.43 13.5 59.81 59.81 25.895 86.23% total 0.61 69.36 69.36 30.03kg/veh 0.250 0.00 5.26 13.5 71.01 71.01 0.63 71.89% total 0.35 98.78 98.78 0.88kg/veh 4.00 0.00 210.87 210.87 36.72 253.02% total 1.58 0.00 83.34 83.34 14.51
U+M FIN DE VIDA SUMAFABRICACIÓN
TOTAL RESIDUOS PELIGROSOS
Residuos de aceites, grasas y combustiblesLodos peligrosos de aguas residuales y tratamientosPiezas contaminadas, baterías, filtros, trapos y Refrigerantes y productos químicos de desecho
RESIDUOS PELIGROSOS:
Residuos de pinturas y disolventesResiduos de adhesivos y sellantes
UTILIZACIÓN MANTENIMIENTO
Tabla 33: Generación de residuos peligrosos a lo largo del ciclo de vida de los
vehículos ligeros.
Generación de residuos peligrosos
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
Residuos de pinturas ydisolventes
Residuos de adhesivosy sellantes
Residuos de aceites,grasas y combustibles
Lodos peligrosos deaguas residuales y
tratamientos
Piezas contaminadas,baterías, filtros, trapos
y envases
Refrigerantes yproductos químicos de
desecho
Tipo de residuo
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 63: Generación de residuos peligrosos a lo largo del ciclo de vida de los
vehículos ligeros.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 97/118
Anual Años vida Total Anual Años vida Totalkg/veh 284.38 0.00 4.00 13.5 54.00 54.00 775.75 1114.13% total 25.52 4.85 4.85 69.63kg/veh 27.63 0.00 1.37 13.5 18.50 18.50 107.4 153.53% total 18.00 12.05 12.05 69.96kg/veh 17.50 0.00 0.80 13.5 10.80 10.80 67.5 95.80% total 18.27 11.27 11.27 70.46kg/veh 7.53 0.00 0.74 13.5 9.99 9.99 24.375 41.90% total 17.98 23.84 23.84 58.18kg/veh 4.83 0.00 1.56 13.5 21.06 21.06 5.625 31.51% total 15.32 66.83 66.83 17.85kg/veh 0.63 0.00 0.80 13.5 10.80 10.80 13.125 24.56% total 2.57 43.98 43.98 53.45kg/veh 2.50 0.00 8.93 13.5 120.56 120.56 15 138.06% total 1.81 87.32 87.32 10.87kg/veh 2.32 0.00 0.43 13.5 5.81 5.81 0 8.12% total 28.53 71.47 71.47 0.00kg/veh 3.68 0.00 0.35 13.5 4.73 4.73 0 8.40% total 43.78 56.22 56.22 0.00kg/veh 351.00 0.00 256.23 256.23 1008.78 1616.00% total 21.72 0.00 15.86 15.86 100.00
RESIDUOS NO PELIGROSOS: FABRICACIÓN UTILIZACIÓN MANTENIMIENTO U+M FIN DE VIDA SUMA
Lodos de aguas residuales no peligrososMezclas de residuos municipalesTOTAL RESIDUOS NO PELIGROSOS
Residuos y envases de papel y cartónResiduos y envases de madera
Residuos y envases de vidrio
Neumáticos y residuos de caucho
Residuos y virutas de hierro y aceroResiduos y virutas de metales no férreosResiduos y envases plásticos y poliuretanos
Tabla 34: Generación de residuos no peligrosos a lo largo del ciclo de vida de los
vehículos ligeros.
Generación de residuos metálicos no peligrosos
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
1200.00
Residuos y virutas de hierro y acero Residuos y virutas de metales no férreos
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 64: Generación de residuos metálicos a lo largo del ciclo de vida de los
vehículos ligeros.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 98/118
Generación de otros residuos no peligrosos
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
Residuos y envasesplásticos y
poliuretanos
Residuos y envasesde papel y cartón
Residuos y envasesde madera
Residuos y envasesde vidrio
Neumáticos yresiduos de caucho
Lodos de aguasresiduales no
peligrosos
Mezclas de residuosmunicipales
Tipo de residuo
kg/v
ehíc
ulo
FIN DE VIDAUTILIZACIÓNFABRICACIÓN
Figura 65: Generación de otros residuos no peligrosos a lo largo del ciclo de vida de los
vehículos ligeros.
Del análisis de los datos cabe destacar los siguientes comentarios:
1. La mayor cantidad de residuos peligrosos se genera en la etapa de utilización del vehículo, seguida de la etapa de fin de vida. Cabe destacar los lubricantes y piezas contaminadas de estos como componente principal. En la etapa de fabricación se genera un porcentaje muy bajo de residuos peligrosos, con respecto a los generados a lo largo del ciclo de vida completo.
2. El residuo más voluminoso es el de los metales, si bien son fácilmente reciclables. Los residuos metálicos se generan principalmente en las etapas de fin de vida y fabricación, siendo mínimos en la etapa de utilización.
3. El resto de residuos no peligrosos está bastante repartido entre las tres etapas, destacando por su volumen los neumáticos en el caso de la utilización y los residuos plásticos en el caso del fin de vida.
6.1.6. Estimación de consumos y emisiones a lo largo del ciclo de vida completo del vehículo.
En la Figura 66 se representa el flujo de materia y energía a lo largo del ciclo de vida completo de un vehículo.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 99/118
Figura 66: Diagrama de operaciones del ciclo de vida de un vehículo
De acuerdo con este esquema, además de los procesos considerados en detalle en este estudio (aquellos rodeados por el recuadro a trazos azules), es preciso tener en cuenta otros procesos adicionales, como son la fabricación de componentes y a la obtención de los materiales.
También se deberá considerar el contenido energético de los materiales, pero sólo en aquellos casos donde el recurso es tomado directamente de la naturaleza y no se aplican procesos de reciclado o reutilización. Otro elemento a considerar son los transportes, que pueden ser tratados como parte de los procesos o bien de forma independiente.
Los componentes reutilizados (que implican un cierto consumo energético adicional) permiten ahorrar toda la energía invertida en el procesado de materiales y la fabricación de componentes y vehículos, además del contenido energético de los materiales.
De igual modo, con los componentes reciclados se conseguirá ahorrar el contenido energético de los materiales y, dependiendo del punto del proceso donde se incorporen, una cierta energía del procesado de materiales y con los componentes valorizados se aprovechará una gran parte del contenido energético de los materiales.
Únicamente será preciso contabilizar toda la energía implicada en el caso de los materiales que acaban en el vertedero.
La energía asociada a los materiales de un vehículo ligero tipo, obtenido a partir de Worrell [32], es el indicado en la Tabla 35.
Material: % total (kg) % comp. (kg) (kg) GJ/t MWh/t GJ/veh MWh/veh GJ/t MWh/t GJ/veh MWh/veh1 Aceros 65,0 812,50 35 284,38 1096,88 24,7 6,86 27,10 7,532 Aleaciones de aluminio 7,0 87,50 30 26,25 113,75 166,4 46,24 18,93 5,263 Cobre 1,0 12,50 10 1,25 13,75 76,5 21,24 1,05 0,294 Plomo 1,0 12,50 1 0,13 12,635 Materiales termoplásticos 11,0 137,50 10 13,75 151,25 43,1 11,97 6,52 1,81 19,9 5,54 3,02 0,846 Cauchos y elastómeros 4,0 50,00 5 2,50 52,50 43,3 12,03 2,27 0,63 32,7 9,09 1,72 0,487 Poliuretanos 1,5 18,75 20 3,75 22,50 46,4 12,89 1,04 0,29 34,0 9,45 0,77 0,218 Pinturas, sellantes y protecciones 2,0 25,00 25 6,25 31,259 Vidrios 2,5 31,25 2 0,63 31,88 7,6 2,12 0,24 0,07
10 Textiles, algodón, madera, cartón, piel 2,0 25,00 60 15,00 40,00 8,2 2,28 0,33 0,09 12,2 3,39 0,49 0,1411 Combustible 1,0 12,50 2 0,25 12,75 45,9 12,75 0,59 0,16 3,2 0,89 0,04 0,0112 Aceite lubricante 0,5 6,25 5 0,31 6,56 43,0 11,95 0,28 0,08 3,0 0,83 0,02 0,0113 Líquido refrigerante y limpiaparabrisas 1,0 12,50 2 0,25 12,7514 Otros 0,5 6,25 0 0,00 6,25
SUMA: 100 1250,0 354,69 1604,69 11,0 3,1 53,4 14,8
Consumos Energéticos Procesado Materiales
Contenido Energético Materiales
Composición Vehículo
medio
Consumo bruto de material (incl. residuos)
Tabla 35: Consumos energéticos asociados a los materiales y a su procesado en un
vehículo ligero medio.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 100/118
Las emisiones de CO2 asociadas a estos consumos energéticos pueden calcularse a partir de los combustibles implicados en los procesos (Tabla 36).
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 101/118
COMBUS-TIBLE CnHmOp
m/n p/n Fe 1/Fe mCO2/mf Hc (MJ/kg)mCO2/mf
/Hc (kg CO2/GJ)
mCO2/mf
/Hc (kg CO2/MWh)
Carbón 0 0 0,087 11,4 3,67 32,8 111,9 402,9Fuel óleo 1,8 0 0,069 14,4 3,19 41,0 77,8 280,0Gasóleo 1,940 0,007 0,069 14,5 3,13 43,3 72,3 260,3Gasolina 1,934 0,021 0,071 14,2 3,08 43,7 70,6 254,0Gas Nat. 4 0 0,058 17,2 2,75 49,4 55,6 200,2Electric. 66,7 240,0Hidrógeno ∞ 0,029 34,5 0,00 120,0 0,0 0,0
Mediante la aplicación de esta tabla, los resultados totales para el vehículo y parciales para cada uno de sus componentes son los indicados en la Tabla 37.
Tabla 36: Emisiones de CO2 debidas a distintos tipos de combustibles
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 102/118
Combustibles para Procesado Materiales
Composición Vehículo
medio Consumo bruto de
material (incl. residuos) Consumos Energéticos Procesado Materiales Trans-
porte Carbón
Petróleo GN Vapor
Elec-tri-
cidad
Eª.Pª. Electri
c.
Emisiones CO2
Procesado Materiales
Material: %
total (kg)
% compo-sición.
Residuos(kg)
Total bruto (kg) GJ/t MWh/t GJ/veh
MWh/veh GJ/t GJ/t GJ/t GJ/t GJ/t GJe/t GJ/t
tCO2/t mat.
tCO2/veh
1 Aceros 65,0 812,5 35 284,38 1096,9 24,7 6,86 27,10 7,53 1,26 16,63 0,44 3,27 0,20 1,31 2,91 2,27 2,493
2 Aleaciones de aluminio 7,0 87,5 30 26,25 113,75 166,4 46,24 18,93 5,26 1,39 16,90 10,83 18,87 53,36 118,46 7,20 0,820
3 Cobre 1,0 12,5 10 1,25 13,75 76,5 21,24 1,05 0,29 1,14 3,80 26,58 3,44 1,00 18,24 40,49 4,07 0,056
4 Plomo 1,0 12,5 1 0,13 12,63
5 Materiales termoplásticos 11,0 137,5 10 13,75 151,25 19,9 5,54 3,02 0,84 0,79 18,81 -2,90 1,46 3,24 1,37 0,207
6 Cauchos y elastómeros 4,0 50,0 5 2,50 52,50 32,7 9,09 1,72 0,48 0,80 21,27 4,32 2,86 6,35 2,28 0,119
7 Poliuretanos 1,5 18,75 20 3,75 22,50 34,0 9,45 0,77 0,21 0,95 15,59 9,41 3,63 8,06 2,34 0,053
8 Pinturas, sellantes y protecciones 2,0 25,0 25 6,25 31,25
9 Vidrios 2,5 31,25 2 0,63 31,88 7,6 2,12 0,24 0,07 0,02 1,52 3,39 1,22 2,71 0,39 0,012
10 Textiles, algodón, madera, cartón, piel 2,0 25,0 60 15,00 40,00 12,2 3,39 0,49 0,14 0,33 0,20 9,00 1,04 2,31 0,61 0,024
11 Combustible 1,0 12,5 2 0,25 12,75 3,2 0,89 0,04 0,01 3,20 0,25 0,003
12 Aceite lubricante 0,5 6,25 5 0,31 6,56 3,0 0,83 0,02 0,01 3,00 0,23 0,002
13 Líquido refrigerante y limpiaparabrisas 1,0 12,5 2 0,25 12,75 0,51 0,007
14 Otros 0,5 6,25 0 0,00 6,25
SUMA: 100 1250 355 1605 53,4 14,8 3,04 3,80
Tabla 37: Emisiones de CO2 de un vehículo ligero debidas al procesado de materiales
Con respecto al transporte de vehículos desde la planta hasta el punto de consumo final, se ha supuesto un trayecto medio de 200 km. en tren (30% accionado por maquinaria diesel y 70% accionado por maquinaria eléctrica) y 300 km en camión. El consumo energético supuesto en estas condiciones es el indicado en la Tabla 38.
Km kWh/Tm km kWh/Tm Tm/veh kWh/veh
Transporte por carretera 300 0.2 60 1.25 75Transporte por ferrocarril diesel 60 0.08 4.8 1.25 6Transporte por ferrocarril eléctrico 140 0.03 4.2 1.25 5.25
Tabla 38. Estimación de la energía media consumida en los distintos medios de transporte de vehículos
Finalmente, el transporte de piezas entre las distintas plantas de los proveedores y hasta la planta del fabricante es más difícil de evaluar, habiendo supuesto un consumo del doble del transporte de vehículos. De este modo, el consumo energético total conjunto de piezas y vehículos sería el indicado en la Tabla 39.
Tte. Vehículos Tte. Piezas TOTAL(kWh/veh) (kWh/veh) (kWh/veh)
Consumo de combustibles líquidos: 81 162 243Consumo de energía eléctrica: 5.25 10.5 15.75
Tabla 39. Estimación de la energía media total consumida en el transporte de vehículos y mercancías
En la Figura 67 se indican los valores medios de energía primaria y emisiones de CO2 estimados para los distintos procesos, así como los porcentajes en peso de los destinos de los VFU, obtenidos a partir de las tablas anteriores.
Contenido Energético Materiales
3,1 MWh/veh
1,1 MWh/veh
14,8 MWh/veh 0,02 MWh/veh 2,1 MWh/veh 3,8 tCO2/veh
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0,12 tCO2/veh
0,24 MWh/veh 0,072 tCO2/veh
14%3,5% 13,0%Porcentajes actuales en peso: 69,5%
0,002 tCO2/veh
2-4 MWh/veh 0,4-1 tCO2/veh
0,325 tCO2/veh
145 MW h/veh
Utilización Vehículos Tratamientos
Fin de Vida Vehículos
Procesado Materiales
Fabricación Vehículos 37,7 tCO2/veh
Fabricac ión Componentes
Mantenimiento y Reparación
Reciclado Materiales Reutilizac ión Valorización
Energética Vertedero
Transportes
Figura 67: Estimación de consumos de energía primaria y emisiones de CO2 en los
diferentes procesos del ciclo de vida de un vehículo ligero (recorrido total182.250 km) junto con los porcentajes actuales en peso de los destinos de los VFU.
De la figura anterior se concluye que el consumo de energía primaria total de un vehículo a lo largo de su ciclo de vida útil, excluido el consumo de combustible y sin considerar el contenido energético de los materiales ni la posible energía recuperada en los procesos de reciclado, reutilización y valorización, es de 20 a 22 MWh/vehículo, mientras que las emisiones de CO2 son entre 4,7 y 5,3 t/vehículo. En términos de unidades de masa de vehículo, esos valores son respectivamente: 16 a 17,6 MWh/t, y 3,76 a 4,24 t.CO2/t.
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El consumo de combustible, para un recorrido supuesto de 182.250 km en su vida útil, supone del orden de 145 MWh/vehículo, que se corresponde con unas emisiones de CO2 de 37,7 t/vehículo, y que representa en ambos casos del 87 al 89% de los valores totales (≈170 MWh/vehículo y ≈43 t.CO2/vehículo).
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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 de vehículos y componentes, la etapa de utilización y la de fin de vida y tratamiento de los residuos. También se deberán tener en cuenta todos los procesos intermedios de transporte.
• En el presente trabajo se ha realizado un análisis de inventario del ciclo de vida de los vehículos fabricados y utilizados en España, obteniendo unos valores medios en cuanto a emisiones sobre el ecosistema (atmósfera, agua y suelos) y consumos de recursos naturales y energía durante el ciclo de vida completo del vehículo.
• Las etapas analizadas en profundidad han sido las correspondientes a fabricación de vehículos, utilización y fin de vida. El resto de las etapas, citadas y evaluadas en el estudio en cuanto a su orden de magnitud, han quedado pendientes de un estudio más detallado, por no disponer de los datos suficientes.
• En muchos de los aspectos estudiados (energía, emisiones) la etapa de utilización es la que mayor impacto medioambiental presenta. La etapa de fabricación presenta un impacto importante en el consumo de materiales, mientras que la generación de residuos se reparte de un modo bastante equitativo entre las tres etapas estudiadas.
• Los impactos medioambientales de la etapa de fabricación han sido determinados a partir de una encuesta realizada a los fabricantes de vehículos, habiendo sido respondida por ocho plantas de fabricación de automóviles y dos de vehículos industriales.
• Para el estudio medioambiental de los vehículos fabricados en España, estos pueden ser agrupados en dos grandes bloques:
- Vehículos ligeros de gama media-baja, propulsados con gasolina (50%) o gasóleo (50%), cilindrada inferior a 2 l y peso medio de 1.250 kg.
- Vehículos industriales de carga total inferior a 7,5 Tm (LDV y HDV pequeños) y un peso medio de 1.800 kg.
• El programa COPERT 4, con hipótesis específicas de España, ha sido empleado para la determinación de consumos y emisiones durante la fase de utilización, considerando un periodo de utilización y unos recorridos anuales típicos (ej.: 12 años, 12.000 km/año, 15 años, 15.000 km/año).
• Se han utilizado datos estadísticos de EUROSTAT y objetivos para el año 2015 de la Directiva 2003/53/CE a la hora de determinar los tratamientos de Fin de Vida.
• Con las hipótesis de uso de los vehículos a lo largo su vida útil, los consumos energéticos y las emisiones de CO2 en la etapa de utilización suponen entre el 85 y el 90% de los valores totales de la vida del vehículo.
• Para otras emisiones gaseosas contaminantes (CO, NOx, SOx, partículas), los valores son incluso superiores (90-100%), excepto para los COV (67%), debido al mayor peso de estos en la etapa de fabricación (unos cuatro
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kg/vehículo). Son los esfuerzos de reducción en esta etapa los de mayor incidencia sobre el ciclo de vida.
• Un ejemplo significativo es la reducción de la contaminación debida a los óxidos de azufre que, en el caso de los vehículos, ha pasado a ser casi insignificante si se compara con los niveles de hace unos años.
• Del resto de etapas del ciclo de vida, la mayor contribución es la debida al procesado para la obtención de los materiales. Una aplicación adecuada de los procesos de reutilización y reciclado reducirá considerablemente el impacto medioambiental.
• La mayor cantidad de residuos peligrosos se genera en la etapa de utilización del vehículo, seguida de la etapa de fin de vida. Cabe destacar los lubricantes y piezas contaminadas de estos como componente principal. En la etapa de fabricación se genera un porcentaje muy bajo de residuos peligrosos, con respecto a los generados a lo largo del ciclo de vida completo. Se destaca la generalización del tratamiento diferenciado de los residuos peligrosos.
• El residuo más voluminoso es el de los metales, si bien son fácilmente reciclables. Los residuos metálicos se generan principalmente en las etapas de fin de vida y en menor medida en fabricación, siendo mínimos en la etapa de utilización.
• El resto de residuos no peligrosos está bastante repartido entre las tres etapas, destacando por su volumen los neumáticos en el caso de la utilización y los residuos plásticos en el caso del fin de vida.
7.2. CONCLUSIONES ESPECÍFICAS TIPOLOGÍA DE LOS VEHÍCULOS FABRICADOS EN ESPAÑA
• El valor promedio en peso de los vehículos ligeros (turismos) fabricados en España es de 1.250 kg. Para los vehículos industriales (LDV y HDV hasta 7,5 t.), el peso promedio en vacío es de 1.805 kg, mientras que el peso medio en servicio se ha estimado en 2.500 kg.
• Con respecto al tipo de combustible, los vehículos ligeros fabricados se reparten entre gasolina y diesel, con porcentajes próximos al 50% para cada uno. En ambos casos son mayoritarios los vehículos con cilindrada inferior a 2l. (>95% en vehículos de gasolina y >90% para vehículos diesel).
• Entre los vehículos industriales son mayoritarios los diesel, constituyendo los vehículos de gasolina un porcentaje inferior al 2%.
ETAPA DE FABRICACIÓN DE LOS VEHÍCULOS • Los vehículos actuales están compuestos mayoritariamente de aceros (≈65%),
materiales termoplásticos (≈11%) y aleaciones ligeras (≈7%). El resto de componentes se encuentran en proporciones inferiores al 5%.
• La mayor cantidad de residuos industriales se da también en los elementos anteriormente citados. Cabe destacar también los residuos correspondientes a
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productos naturales (madera, papel y otros), ya que a los excedentes de fabricación hay que añadir el residuo correspondiente a los envases.
• La cantidad de residuos generada en la etapa de fabricación de vehículos viene a suponer del orden de 355 kg por vehículo medio, equivalentes al 28% con respecto al peso total del vehículo.
• El consumo de energía final más importante en las plantas de fabricación de vehículos es el de gas natural (≈1 MWh/vehículo). El consumo de energía eléctrica es ≈0,5 MWh/vehículo. En conjunto, ambos suponen un poco más de 2 MWh/vehículo en energía primaria. Las emisiones de CO2 equivalentes son ≈0,33 t.CO2/vehículo.
• El principal grupo de contaminantes atmosféricos, en cuanto a cantidad, emitidos en la fabricación de vehículos son los compuestos orgánicos volátiles (COVs, 4 kg/vehículo). El resto de contaminantes gaseosos de esta etapa tienen una importancia menor en comparación con otras etapas del ciclo de vida de los vehículos.
• El consumo medio de agua en las plantas de fabricación de vehículos es del orden de 3 m3/vehículo, siendo el caudal de vertidos ligeramente inferior (en torno a 2-2,5 m3/vehículo). El principal contaminante de esta agua es la materia orgánica, aunque también lleva ciertas cantidades de nitrógeno, fósforo y metales pesados.
• En las plantas de fabricación de vehículos se generan del orden de 8 kg de residuos peligrosos por vehículo, siendo los más abundantes los residuos de pinturas y disolventes (≈3 kg/vehículo) y los lodos de aguas residuales y tratamientos (≈2 kg/vehículo).
• Entre los residuos de fabricación no peligrosos, y además de los metales (241 kg/vehículo fácilmente reciclables), cabe destacar los residuos celulósicos (papel, cartón) y madera, que suman del orden de 12 kg/vehículo. En general, los residuos que van a vertedero suponen un volumen medio inferior a 10 kg/vehículo.
ETAPA DE UTILIZACIÓN DE LOS VEHÍCULOS Consumo de carburante y emisiones de los vehículos
Considerando que el kilometraje medio anual de un vehículo fabricado en España es de 13.500 km, siendo algo superior en los vehículos diesel y un poco inferior en los de gasolina, y una vida media del vehículo de 13,5 años, se han realizado cálculos con el COPERT 4 para estimar consumos y emisiones, cuyos principales resultados son los siguientes:
• El consumo medio anual de combustible de un vehículo ligero en su etapa de utilización es de 781 kg/año, siendo las emisiones equivalentes de CO2 cercanas a 2,5 t/año.
• Las principales emisiones gaseosas a la atmósfera en esta etapa corresponden al monóxido de carbono (CO) en el caso de los vehículos de gasolina y a los óxidos de nitrógeno (NOx) en los vehículos diesel. Las emisiones de COV, aunque en menor cantidad, también son importantes. Las
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emisiones de SO2 han pasado en los últimos años a ser poco relevantes, debido a la drástica reducción del contenido de azufre en los combustibles.
• En cuanto a las emisiones de partículas, las procedentes del desgaste de elementos de fricción son más significativas que las partículas procedentes del proceso de combustión de los motores.
• En general, se estima que los consumos de combustible y las emisiones de CO2 calculados mediante el programa COPERT son representativos de la situación habitual de utilización de los vehículos, resultando superiores a los determinados en el Ciclo Europa de homologación (NEDC), con excesos que dependiendo del tipo de vehículo pueden ser superiores al 50% de los valores de homologación.
• Para el resto de emisiones (CO, NOx, SOX, partículas), en general las emisiones calculadas son inferiores a los límites de homologación, excepto para los NOx en vehículos diesel, que resultan mayores.
Actividades de mantenimiento y reparación de los vehículos • Las implicaciones medioambientales más importantes a considerar en la etapa
de mantenimiento y reparación de vehículos son el consumo y vertido de agua (lavados), consumo de algunos materiales, como neumáticos y aceites, y generación de residuos procedentes de estos y otros materiales:
Residuos no peligrosos, entre los que cabe destacar neumáticos y metales.
Residuos peligrosos, siendo los más importantes las baterías, refrigerantes, aceites y piezas contaminadas con este residuo.
• La mayor parte de los residuos generados en los procesos de mantenimiento están sometidos a procesos de gestión, siendo reciclados en su mayor parte, con una proporción muy pequeña que va a vertedero.
ETAPA DE FIN DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS
• El impacto principal en la etapa de fin de vida del vehículo es la generación de residuos. La utilización de procesos adecuados de descontaminación, desmontaje y reutilización, recuperación, reciclado y valorización es necesaria para conseguir limitar la cantidad de residuos a vertedero (el objetivo es bajar del 5% para el año 2015).
• Para los datos manejados (año 2009), el principal destino de los residuos de fin de vida es el reciclado (≈70%), seguido de la reutilización (≈13%) y la valorización energética (≈3%). El 14% de los residuos acaban aún en el vertedero. Estos valores suponen el cumplimiento de los límites establecidos para el año 2006 en la Directiva 2000/53/CE.
• En la comparación con otros países, España está en valores ligeramente inferiores a las medias europeas de reciclado+reutilización, y de recuperación (reciclado+reutilización+valorización). Se destaca que el porcentaje de reutilización de componentes en España es más elevado que en otros países (lo que puede considerarse un aspecto positivo). El porcentaje en peso enviado
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a vertedero es superior a la media europea (12,3%), y como consecuencia, la valorización energética tiene un porcentaje menor que la media europea
• Los metales pesados (Pb, Cr(VI), Cd y Hg) han sido eliminados de la composición de los vehículos casi al 100%, excepto en el caso de las baterías, que siguen un ciclo de reciclado bien definido.
• La Directiva 2000/53/CE establece límites más estrictos a partir del año 2015, por lo que es necesario introducir diversas modificaciones en los actuales porcentajes de reutilización, reciclado y valorización, reduciendo el porcentaje de vertedero. Se estima que es posible llegar a dicho escenario futuro a corto plazo (2015) sin grandes dificultades a un porcentaje de reutilización+reciclado del orden del 87% (límite mínimo 85%), pero será necesario introducir técnicas más intensas de recuperación del residuo ligero de fragmentadora para aumentar la parte de valorización energética (límite de referencia 10%), cumpliendo a la vez el límite máximo del 5% de residuos llevados a vertedero.
• Adicionalmente a las actuaciones en la fase de Fin de Vida y para posibilitar las mismas, los fabricantes de vehículos deben actuar en aspectos tales como la elección de materiales, el diseño de componentes (incluido la posibilidad de su desmontaje para la reutilización), el marcado de materiales, el suministro de información para su separación y tratamiento, etc., considerando para ello el análisis de ciclo de vida completo en las tres fases del vehículo.
• Igualmente es necesario seguir potenciando los sistemas de gestión de residuos para aumentar el reciclado de los materiales.
SINTESIS DE CICLO DE VIDA DE LOS VEHÍCULOS
• El ciclo de vida completo de un vehículo incluye, además de las etapas consideradas, las correspondientes al procesado de los materiales (a partir de las materias primas en la naturaleza) y a la fabricación de componentes, así como todos los transportes intermedios de las diferentes etapas. En la Tabla 38 se indican los valores de consumo de energía primaria y emisiones de CO2 estimados para cada una de ellas.
• El consumo de energía primaria total de un vehículo a lo largo de su ciclo de vida útil, excluido el consumo de combustible y sin considerar el contenido energético de los materiales ni la posible energía recuperada en los procesos de reciclado, reutilización y valorización, es de 20 a 22 MWh/vehículo, mientras que las emisiones de CO2 son entre 4,7 y 5,3 t/vehículo.
• El consumo de combustible, para un recorrido supuesto de 182.250 km en su vida útil, supone del orden de 145 MWh/vehículo, que se corresponde con unas emisiones de CO2 de 37,7 t/vehículo, y que representa en ambos casos del 87 al 89% de los valores totales (≈170 MWh/vehículo y ≈43 t.CO2/vehículo).
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ENERGÍA PRIMARIA Y EMISIONES DE CO2 EN EL CICLO DE VIDA DEL AUTOMÓVIL:
Energía primaria (MWh/veh)
Emisiones CO2 (t/veh)
Comentarios: Contenido energético de los materiales 3,1 Incluidos componentes del vehículo y residuos de fabricación Procesado de materiales 14,8 3,8 Sin considerar los procesos de reciclado Fabricación de componentes 2 a 4 0,4 a 1 Estimado entre 1 y 2 veces la energía de fabricación de vehículos Fabricación de vehículos 2,1 0,325 Datos medios a partir de los comunicados por las empresas
Transporte vehículos y componentes 0,24 0,072 Estimación vehículos: 200 km ferrocarril y 300 km carretera (1.250 kg). Estimación piezas: 400 km ferrocarril y 600 km carretera (1.250 kg)
Consumo de combustible en utilización 145 37,7 Estimación en programa COPERT para vehículo medio y recorridos típicos (182.250 km)
Mantenimiento y reparación 1,1 0,120 40 kWh eléctricos por vehículo y año (total 500 kWhe) Tratamientos de fin de vida 0,02 0,002 10 kWh eléctricos por vehículo
TOTAL CICLO DE VIDA: 168,5 a 170,5 42,4 a 43,0 Consumo y emisiones de un vehículo ligero medio (1250 kg)
FACTORES DE CONVERSIÓN APLICADOS:
De Efinal a Eprimaria (MWh/MWh)
De Efinal a CO2 (t/MWh)
Gas natural: 1,01 0,20
Combustibles líquidos: 1,16 0,30 Pérdidas Well-to-Tank para combustibles fósiles 0,16 MWh/MWh.final Emisión de CO2 equivalente a: 0,260 t/MWh.primaria
Energía eléctrica: 2,22 0,24
El mix español en 2010, con una proporción de renovables del 32%, supone una relación de Eprimaria/Efinal de 2 en bornas de central. Las pérdidas de transporte y distribución se han supuesto del 10% de la energía en bornas de central. Para el valor de la emisión de CO2 se ha considerado 240 kg/MWh.final
Tabla 40: Estimación de consumo de energía primaria y emisiones totales de CO2 implicados en el ciclo de vida completo de un vehículo ligero.
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7.3. PROPUESTAS
o Completar con datos de plantas que no han respondido la encuesta.
o Hacer extensivo el estudio a la fabricación de componentes (dificultad por la diversidad).
o Estudio específico del tratamiento de los residuos y su incidencia positiva en el ciclo de vida del vehículo.
o Actualizar los datos de consumos y emisiones correspondientes a la fabricación de materiales.
o Cuantificar los efectos directos e indirectos sobre el Medio Ambiente de las emisiones y efluyentes.
o Repetir el análisis con una cierta periodicidad, a fin de analizar la evolución de los datos.
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EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 116/118
ANEXO I. RECORRIDOS DEL INVENTARIO NACIONAL DE EMISIONES A LA ATMÓSFERA
En el desarrollo del trabajo, se han considerado en un momento dado los Inventarios nacionales de emisiones a la atmósfera 1990-2002, Volumen II, Capítulo 7 [9], los cuales se reflejan datos de recorridos típicos de los vehículos en España en función de su categoría.
Estos valores se presentan a continuación, si bien NO se han utilizado en el trabajo, por considerar que los establecidos en la Tabla 12 representan mejor la situación de los vehículos actuales.
En el apartado 7.1.3 (pautas de conducción) de los Inventarios se reflejan las velocidades medias de, entre otros, los vehículos objeto del estudio. Las velocidades en este caso son las recogidas en la Tabla 41 .
VELOCIDAD MEDIA (km/h): CATEGORÍA: INTERURBANA RURAL URBANA
INDUSTRIALES LIGEROS 100 65 25 TURISMOS 105 65 25
Tabla 41: Velocidades medias supuestas para distintos tipos de vehículos en las vías de circulación
En el apartado 7.3.2 (Obtención de los recorridos y parque circulantes), tabla 7.3.7, se puede encontrar el número de vehículos y recorridos totales de cada una de las categorías. Con los datos de dicha tabla, y centrados sólo en los vehículos objeto del estudio, se ha elaborado la Tabla 42, correspondiente a los vehículos ligeros, y la Tabla 43, correspondiente a los vehículos industriales medios y pesados.
De dichas tablas cabe extraer las siguientes conclusiones:
1. El recorrido medio de los turismos de gasóleo (19.750 km/año) es muy superior al de los vehículos de gasolina (7.419 km/año).
2. Cuando un vehículo es nuevo realiza recorridos totales mucho mayores que cuando es antiguo. Los turismos nuevos realizan recorridos entre un 40 y un 80% superiores al valor medio, mientras que en los más antiguos el recorrido se ve reducido hasta en un 80-90%. Valores similares de reducción se detectan en los vehículos industriales antiguos, mientras que estos vehículos nuevos presentan incrementos en el recorrido medio superiores al 100%.
3. Debido a lo indicado en el punto anterior, el impacto ambiental a lo largo de los primeros años de vida de un vehículo será mayor que en sus últimos años de vida. No obstante, desde el punto de vista de contaminación total a lo largo de su vida útil, el resultado será equivalente si se considera un valor medio anual constante en todos sus años de vida. Los datos de recorrido anual que se tomarán, por tanto, para cada categoría de vehículos serán los valores medios de todos los vehículos de esta categoría.
4. Con respecto a los datos de porcentajes en recorrido urbano, rural e interurbano, se van a tomar los datos correspondientes a Euro IV, en los vehículos ligeros, y Euro V, en los vehículos industriales medios y pesados, por ser, en ambos casos, los vehículos con datos disponibles más cercanos a los actuales.
nº vehículos: Rec. (miles de km) km/vehículo Interurbano Rural Urbano %I %R %UT GASÓLEO <=2 CONVENCIONAL 290,940 677,845 2,330 356,669 146,002 175,174T GASÓLEO <=2 EURO I 548,755 2,831,690 5,160 1,495,979 612,379 723,333T GASÓLEO <=2 EURO II 1,317,190 12,186,195 9,252 6,395,083 2,617,826 3,173,286T GASÓLEO <=2 EURO III 3,380,230 64,466,731 19,072 31,056,581 12,713,007 20,697,143T GASÓLEO <=2 EURO IV 4,005,411 104,255,843 26,029 50,982,511 20,869,682 32,403,649T GASÓLEO >2 CONVENCIONAL 111,302 276,391 2,483 146,017 59,772 70,602
104,813 866,234 8,265 457,630 187,331 221,273196,065 2,422,243 12,354 1,272,128 520,745 629,370525,056 10,363,726 19,738 5,417,002 2,217,449 2,729,276599,273 20,465,810 34,151 10,701,142 4,380,511 5,384,157
1,933,468 1,707,532 883 705,347 288,734 713,452443,644 1,945,736 4,386 803,744 329,012 812,980
T GASOLINA <1,4 EURO II 482,209 3,416,813 7,086 1,411,416 577,763 1,427,635T GASOLINA <1,4 EURO III 854,376 10,906,688 12,766 4,505,330 1,844,256 4,557,102T GASOLINA <1,4 EURO IV 769,590 9,831,873 12,775 4,061,346 1,662,511 4,108,016T GASOLINA 1,4 - 2 ECE 15/04 1,146,714 1,900,522 1,657 784,599 321,176 794,747T GASOLINA 1,4 - 2 EURO I 786,486 3,632,610 4,619 1,498,134 613,261 1,521,215T GASOLINA 1,4 - 2 EURO II 963,200 6,361,975 6,605 2,616,309 1,070,986 2,674,681T GASOLINA 1,4 - 2 EURO III 1,728,863 15,970,237 9,237 6,592,037 2,698,449 6,679,750T GASOLINA 1,4 - 2 EURO IV 1,116,954 12,476,892 11,170 5,119,335 2,095,599 5,261,958T GASOLINA >2 ECE 15/04 204,598 507,418 2,480 209,604 85,801 212,013
90,267 981,421 10,872 405,405 165,952 410,06490,855 1,357,542 14,942 560,773 229,552 567,217
164,134 4,826,719 29,407 1,993,237 815,931 2,017,551125,295 5,042,757 40,247 2,083,060 852,700 2,106,997
SUMA TOTAL: 21,979,688 299,679,443 13,634 141,630,418 57,976,387 100,072,641 47 19 33SUMA GASÓLEO: 11,079,035 218,812,708 19,750 108,280,742 44,324,704 66,207,263 49 20 30SUMA GASOLINA: 10,900,653 80,866,735 7,419 33,349,676 13,651,683 33,865,378 41 17 42
SUMA GASÓLEO EURO IV: 4,604,684 124,721,653 27,086 61,683,653 25,250,193 37,787,806 49 20 30SUMA GASÓLEO EURO III: 3,905,286 74,830,457 19,161 36,473,583 14,930,456 23,426,419SUMA GASÓLEO EURO II: 1,513,255 14,608,438 9,654 7,667,211 3,138,571 3,802,656SUMA GASÓLEO EURO I: 653,568 3,697,924 5,658 1,953,609 799,710 944,606
SUMA GASÓLEO CONVENCIONAL: 402,242 954,236 2,372 502,686 205,774 245,776SUMA GASOLINA EURO IV: 2,011,839 27,351,522 13,595 11,263,741 4,610,810 11,476,971 41 17 42SUMA GASOLINA EURO III: 2,747,373 31,703,644 11,540 13,090,604 5,358,636 13,254,403SUMA GASOLINA EURO II: 1,536,264 11,136,330 7,249 4,588,498 1,878,301 4,669,533SUMA GASOLINA EURO I: 1,320,397 6,559,767 4,968 2,707,283 1,108,225 2,744,259
SUMA GASOLINA ECE 15/04: 3,284,780 4,115,472 1,253 1,699,550 695,711 1,720,212
TURISMOS:
T GASÓLEO >2 EURO IT GASÓLEO >2 EURO IIT GASÓLEO >2 EURO III
T GASOLINA >2 EURO IIT GASOLINA >2 EURO IIIT GASOLINA >2 EURO IV
T GASÓLEO >2 EURO IVT GASOLINA <1,4 ECE 15/04T GASOLINA <1,4 EURO I
T GASOLINA >2 EURO I
Tabla 42: Recorridos medios anuales de los vehículos ligeros (totales y por tipo de
recorrido) nº vehículos: Rec. (miles de km) km/vehículo Interurbano Rural Urbano %I %R %U
L GASÓLEO LIGERO CONVENCIONAL 834,115 549,496 659 266,400 111,192 171,905L GASÓLEO LIGERO EURO I 386,915 614,952 1,589 298,133 124,437 192,382L GASÓLEO LIGERO EURO II 735,917 2,038,556 2,770 988,307 412,506 637,744L GASÓLEO LIGERO EURO III 1,174,083 10,466,678 8,915 5,073,698 2,117,692 3,275,288L GASÓLEO LIGERO EURO IV 779,487 9,671,325 12,407 4,688,728 1,957,011 3,025,586L GASÓLEO LIGERO EURO V 108,386 835,424 7,708 405,019 169,050 261,355 48 20 31L GASOLINA LIGERO CONVENCIONAL 81,452 1,609 20 767 336 505L GASOLINA LIGERO EURO I 81,158 17,688 218 8,437 3,697 5,554L GASOLINA LIGERO EURO II 182,088 116,512 640 55,577 24,352 36,583L GASOLINA LIGERO EURO III 195,015 353,311 1,812 168,532 73,846 110,933L GASOLINA LIGERO EURO IV 78,147 291,191 3,726 138,900 60,862 91,428L GASOLINA LIGERO EURO V 7,575 4,852 641 2,315 1,014 1,523 48 21 31
4,644,338 24,961,594 5,375 12,094,813 5,055,995 7,810,786 48 20 314,018,903 24,176,431 6,016 11,720,285 4,891,888 7,564,260 48 20 31
625,435 785,163 1,255 374,528 164,107 246,526 48 21 31nº vehículos: Rec. (miles de km) km/vehículo Interurbano Rural Urbano %I %R %U
P GASÓLEO 3,5 - 7,5 CONVENCIONAL 69,181 470,653 6,803 353,176 106,697 10,780P GASÓLEO 3,5 - 7,5 EURO I 16,158 656,113 40,606 497,489 150,295 8,329P GASÓLEO 3,5 - 7,5 EURO II 47,401 301,188 6,354 207,529 62,696 30,963P GASÓLEO 3,5 - 7,5 EURO III 69,416 1,883,056 27,127 1,382,682 417,719 82,656P GASÓLEO 3,5 - 7,5 EURO IV 47,135 2,846,832 60,397 2,101,363 634,838 110,632P GASÓLEO 3,5 - 7,5 EURO V 17,688 740,935 41,889 541,504 163,592 35,838 73 22 5
266,979 6,898,777 25,840 5,083,743 1,535,837 279,198 74 22 4
INDUSTRIALES MEDIOS:
PESADOS:
SUMA TOTAL:
SUMA TOTAL:SUMA GASÓLEO:SUMA GASOLINA:
Tabla 43: Recorridos medios anuales de los vehículos industriales medios y pesados
(totales y por tipo de recorrido)
De acuerdo a las premisas anteriores, los datos correspondientes a las distintas categorías de vehículos que se emplearán para el cálculo de emisiones en la etapa de fabricación serán los indicados en la Tabla 44.
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 117/118
EVALUACIÓN BÁSICA DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 118/118
PC Gas PC Die LDV Gas LDV Die HDV Die
Ltrip (km) 12 12 12 12 - Recorrido típico: ttrip (h) 0,2 0,2 0,2 0,2 -
km/año 7500 20000 1500 6000 25000 años 14 14 14 14 18 Kilometraje km tot. 105000 280000 21000 84000 450000 Urbano 25 25 25 25 20 Rural 65 65 65 65 60 Velocidad
media: Interurb. 105 105 100 100 75 Urbano 30 42 31 31 5 Rural 20 17 21 21 22
Distribución porcentual
(%): Interurb. 50 41 48 48 73 Tabla 44: Datos medios de los recorridos en función del tipo de vehículo, según los
Inventarios nacionales de emisiones [9] (no usados en el presente trabajo, confróntese con la Tabla 12)
