analisis ciclo vida tubos cobre pdf

7/22/2019 Analisis Ciclo Vida Tubos Cobre PDF

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el Cobrela eleccin profesional

Anlisis delciclo de vida


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el Cobre

anlisis delciclo de vidacomparativo de

instalaciones deagua potable:

tubera de cobre versussistema multicapa PEX-Al


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Introduccin

p. 4

Metodologa de evaluacin de impacto:

Eco-indicator 99

p. 5

Interpretacin de resultados y conclusiones

p. 8

Evaluacin del Impacto del Ciclo de Vida (EICV)

p. 6


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El estudio comprende todas las etapas del ciclo de vida,

desde la extraccin de materias primas, fabricacin detuberas y accesorios y el uso de la instalacin hastael nal de su vida til (ciclo de vida). Para la denicinde la instalacin tipo, se ha seleccionado una viviendaunifamiliar estndar en Espaa, conforme a las indicacionesdel Ministerio de Vivienda.

El estudio del Anlisis de Ciclo de Vida (ACV) ha

sido elaborado por solicitud del Centro Espaol deInformacin del Cobre (CEDIC).

El estudio ha sido realizado por un equipo del

Departamento de Construccin y Tecnologa

Arquitectnicas de la Universidad Politcnica

de Madrid, conforme a la metodologa de Eco-

indicator 99, que representa el state of art enanlisis del ciclo de vida. Una vez nalizado el

informe, ste fue sometido a revisin crtica,

segn la norma UNE-EN-ISO 14044-2006, por el

Departamento de Ingeniera Qumica, Escuela

Tcnica Superior de Ingeniera de la Universidad

de Santiago de Compostela.

Este documento constituye un resumen del informe original, propiedad del Centro Espaol de Informacindel Cobre (CEDIC), al cual se puede acceder bajo solicitud en caso de que se desee profundizar en aspectosconcretos del mismo.

INTRODUCCIN

4


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El Eco-indicator 99 modeliza el dao ambiental mediante elanlisis de destino de las emisiones, exposicin, anlisis deefectos, y nalmente, anlisis de daos.

Salud Humana (SH): las ca-tegoras asociadas son Car-cinognicos (C), OrgnicosRespirables (OR), InorgnicosRespirables (IR), Cambio Cli-

mtico (CC), Disminucin de laCapa de Ozono (CO) y Radia-cin Ionizante (R).

Calidad del Ecosistema

(CE):las categorasrelacionadas son Ecotoxicidad(E), Acidicacin/Eutrozacin(A/E) y Uso de la Tierra (UT).

Recursos (R): La conserva-cin de los recursos se analizasobre la base de las categorasde Minerales (M) y Combusti-bles Fsiles (CF).

El dao a la salud humana en esta categoraincluye el nmero y la duracin de las enferme-dades, y los aos de vida perdidos. Se expresa

en Dissability Life Years (DALY).

Salud

Humana

(SH)

El dao a la calidad del ecosistema incluye elefecto sobre la diversidad de especies, es-pecialmente en las plantas vasculares y losorganismos sencillos. Se expresa como Poten-cially Disappeared Fraction (PDF) y PotenciallyAffected Fraction (PAF) o fraccin de especiesque potencialmente desaparecern o se vernafectadas, respectivamente, como consecuen-cia del impacto ambiental experimentado en unrea durante un tiempo determinado.

Calidad del

Ecosistema

(CE)

El dao a los recursos se obtiene a partir demodelos geoestadsticos que relacionan dispo-nibilidad y concentracin, y se expresa como laenerga extra que ser necesaria para la futuraextraccin mineral de baja calidad y recursosfsiles. Se expresa como MJ de energa extraque ser necesaria en el futuro.

Recursos

(R)

METODOLOGA DE EVALUACIN DEIMPACTO: ECO-INDICATOR 99

5

La caracterizacin proporciona las directrices para la modelizacin y estimacin de un indicador de catego-ra de impacto para cada una de las categoras contempladas.


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Caracterizacin, normalizacin y

ponderacin

Normalizacin En trminos de valor absoluto,una contribucin determinada

de impacto puede parecer muy

signicativa; sin embargo es

posible que al considerar elimpacto global del proceso,

esta contribucin resulte

despreciable. La normalizacin

y ponderacin de las

categoras permite establecer

comparaciones entre ellas y

emitir un anlisis en mayor

profundidad.

La normalizacin consiste

en la evaluacin del perl

ambiental generado en los

pasos anteriores, mediante

el establecimiento delpeso de cada categora.

Esta etapa permite la

adimensionalizacin de las

categoras y la comparacin

entre las mismas.

Ponderacin Finalmente, la valoracino ponderacin permite

determinar la importancia

relativa de las distintas

categoras de impacto, con

la nalidad de obtener un

resultado nico o ndice

ambiental. En el estudio se

ha empleado la perspectiva

jerrquica para establecer los

criterios de ponderacin.

Caracterizacin Consiste en la aplicacinde modelos para obtener

un indicador ambiental en

cada categora de impacto,

unicando a una unidad de

referencia todas las sustancias

clasicadas dentro de cadacategora mediante el empleo

de factores de equivalencia.

Resultado Caracterizacin:

Perl ambiental del sistema,

compuesto por el conjunto

de indicadores ambientales

de las categoras de impacto

consideradas para valorar

el impacto global y suacidicacin.

EVALUACIN DEL IMPACTO DELCICLO DE VIDA (EICV)


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100

90

80

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60

50

40

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Grco comparativo caracterizacin de las instalaciones

%

prensado soldado PEX-Al

Tabla caracterizacin de las instalaciones

CATEGORA UNIDADINSTALACIN

COBRE PRENSADO

INSTALACIN

COBRE SOLDADO

INSTALACIN

PEX-Al

C DALY 1,1210-5 1,2910-5 3,5810-5

OR DALY 5,6410-7 5,8310-7 7,9510-7

IR DALY 1,2510-4 1,6110-4 1,9110-4

CC DALY 2,4410-5 2,5410-5 8,7110-5

R DALY 7,4610-7 8,2510-7 7,0710-7

CO DALY 1,6310-7 1,6510-7 2,0910-7

E PAF*m2yr 22,9 24,2 103,75

A/E PAF*m2yr 3,79 4,15 7,20

UT PAF*m2yr 1,30 1,64 16,40

M MJ surplus 2,73102 5,0910-2 1,76

CF MJ surplus 2,31102 2,54102 5,50102

SaludHumana

Calidad delEcosistema

Recursos

Grco comparativo evaluacin del dao del ciclo de vidade las instalaciones

30

25

20

15

10

5

0

%

prensado soldado PEX-Al


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La instalacin de tubo de cobre prensada supone unareduccin del impacto ambiental del 59,26% en relacin alsistema multicapa. La reduccin para la tubera de cobresoldada es del orden del 41,71%.

Comportamiento Tubodecobre Tubomulticapa

Salud humana mejor peor

Calidad del ecosistema mejor peor

Conservacin Recursos mejor peor

El anlisis comparativo del ciclo completoincorpora las fases de montaje, uso de la

instalacin y disposicin nal. Las prdidas

de calor calculadas para las instalaciones de

agua potable durante los 50 aos de vida til

de la vivienda son superiores en la instalacin

de sistema multicapa PEX-Al, de modo que

los resultados de la evaluacin conrman

la instalacin de PEX-Al como de peor

comportamiento ambiental.

Tanto la migracin de componentes de

las tuberas al agua como el crecimiento

bacteriano no han sido contempladas en este

estudio por no existir an metodologa para

la modelizacin y cuanticacin de impactos.

No obstante existen documentos de rigor

cientco, que se incluyen al nal del informe

para su valoracin cualitativa.

INTERPRETACIN DE RESULTADOSY CONCLUSIONES


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Anlisis cualitativo sobre Crecimiento Bacteriano1

Resultados sobre crecimiento bacteriano conocidos

despus de la nalizacin del ACV (ao 2008)2

Resultados poco concluyentes (aos 2004 a 2006)

El crecimiento bacteriano parece ser superior en los tubos de material plstico

Especialmente durante los primeros 200 das el polietileno favorece ms la formacin de la biocapa

En ensayos a 2 aos el cobre parece limitar temporalmente el crecimiento bacteriano

El cobre es el material ms favorable a corto plazo

Resultados concluyentes (ao 2008)

Materiales ensayados: Cobre, Acero Inox., PVC y PEX-Al

El nico material de los ensayados con un comportamiento diferenciado frente a la Legionella es el Cobre

En el sistema de cobre fue extremadamente difcil y requiri varios intentos provocar el cultivo bacteriano

Una vez provocada la proliferacin bacteriana la elevacin de la temperatura a 55C, en los sistemas de

Acero Inox., PVC y PEX no se obtuvo ninguna reduccin significativa en el nmero de bacterias. Por el

contrario en el sistema de tuberas de Cobre las bacterias quedan totalmente eliminadas a 55C

A temperatura de 25C durante 100 das la Legionella sobrevive tanto en el agua como en biocapa en el

caso del Acero Inox., PVC y PEX. A esta temperatura la bacteria no es detectable en el sistema Cobre

ANLISIS CUALITATIVO

La Agencia de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (EPA) aprob en 2008 el registro del cobre

como el primer material slido con propiedades antimicrobianas. Este registro se apoya en extensos

estudios y pruebas de laboratorios independientes sobre ecacia antibacteriana.

Existen mltiples estudios que evidencian la accin antibacteriana del cobre frente a diferentes

microorganismos:

Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (1) Clostridium difficile (2)

Escherichia Coli (3)

Legionella Pneumophila y flora acutica (4)

Actinomuicor elegans (5)

Aspergillus niger (5)

Bacterium linens (5)

Tuorolopsis utilis (6)

Acromobacter Fischeri

Photobacterium Phosphoreum (7)

Mercenaria mercenaria (8)

Poliovirus (9)

Paramecium Caudatum (10)

Campylobacter jejuni (11)

Salmonella Enterica (11)


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Anlisis cualitativo sobre Migracin de ComponentesOrgnicos (VOC)

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Resultados (aos 2002 a 2007)

Identificados 32 componentes orgnicos migrados al agua en las tuberas de HDPE y PEX

Algunos de estos componentes son disruptores hormonales endocrinos y otros que estn prohibidos

para uso en el envasado de alimentos

Los ensayos de migracin de VOC se realizaron con muestras de tubo nuevo y en ensayos estticos de

contacto con agua

Estas evidencias tienen rigor cientfico pero carecen an de la modelizacin adecuada para ser

considerados en el ACV

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Bibliografa relevante

-The effects of changing water flow velocity on the formation of biofilms1.

and water quality in pilot distribution system consisting of copper or polye-

thylene pipes. Markku J. Lehtola, et Al. 2006

-Biofilm formation and multiplication of Legionella in a model warm water

system with pipes of copper, stainless steel and cross-linked polyethyle-

ne. Dick van der Kooij, et Al. 2005

-Pipeline materials modify the effectiveness of disinfectants in drinkingwater distribution systems. Markku J. Lehtola, et Al. 2005

-Microbiology, chemistry and biofilm development in a pilot drinking water

distribution system with copper and plastic pipes. Markku J. Lehtola, et

Al. 2004

-KIWA Report: Influence of the water temperature on the growth of Legio-2.

nella in a test installation with different piping materials

-Volatile organic components migrating from plastic pipes (HDPE.PEX and3.

PVC) into drinking water. Skjevrak et Al. 2003

-Identification of organic compounds migrating from polyethylene pipeli-

nes into drinking water. Brocca et Al.2002

-Modeling of the release of organic compounds from polyethylene pipes

to water. Denberg et Al. 2007 -Investigacin en curso Instituto Noruego para la Salud Pblica. Objeto:

Anlisis del crecimiento biolgico y de la migracin de componentes de

diferentes tuberas de polietileno reticulado

NOTAS

1)Noyce JO, Michels H, Keevil CW. Potential use of copper surfaces to reduce survival of epidemic meticillin-resistant Staphylococcus aureus in thehealthcare environment. J Hosp Infect 2006;63(3): 289-97.

(2) Wheeldon LJ, Worthington T, Lambert PA, Hilton AC, Lowden CJ, Elliott TS. Antimicrobial efficacy of copper surfaces against spores and vegetative cellsof Clostridium difficile: the germination theory. J Antimicrob Chemother 2008;62(3):522-5.

(3) Copper surfaces inhibit escherichia coli 0157. Seminario del cobre y la salud. C.W.Keevil, J.T. Walker and A.Maule (20.11.2000) www.procobre.cl

(4) The viability of antimicrobial copper as a hygienic material for hvac system components. Copper Development Association Inc and ICA, Ltd. Al.Lewis,C.W.Keevil (2004)

(5) Chian and Tien

(6) Tubercle Bacillus es inhibido por el cobre en concentraciones 1:5000 a 1:50.000. Feldt

(7)El crecimiento de achromobacter fischeri y photobacterioum es inhibido por cobre metlico. Johnson, Carver, Harryman

(8) Water Research. Volumen 36, n 8, pginas 2002-2010. Varios autores (Abril 2002)(9) Copper in society and in the environment. Lars Landner & Iennart Lidestrm. Swedish Environmental Research Group (MFG) (1999)

(10) Artculo: La divisin celular de Paramecium Caudatum se reduce por las bandas de cobre colocadas en una placa de Petri conteniendo un medio connutrientes e infusor. Ovin & Zolotukhina

(11) Antimicrobial activity of copper surfaces against campylobacter jejuni and salmonella enterica. Artculo Universidad de Chile. Gustavo Fernndez,Miriam Troncoso, Paola Navarrete y Guillermo Figueroa

PEX

AdhesivoPEX

Adhesivo

Aluminio


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www.elcobre.comPatrocinado por: International Copper Association (ICA) y European Copper Institute (ECI)

Todos los datos y conceptos contenidos en esta publicacin se revisaron cuidadosamente. Los miembros del Comit Espaol de la Campaa Europea de Informacin de Tubo y Accesorios de

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