La dependencia de factores locales en ICV agrícolas.
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Xarxa Catalana d’ACV. Seminari d’ACV agrícola. IRTA-Cabrils 8 de març 2004 La dependencia de factores locales en ICV agrícolas. Caso de estudio en manzanales ecológicos e integrados en Nueva Zelanda Llorenç Milà i Canals Dirección actual: ESCi, Pg Pujades 1, 08003 Barcelona [email protected] Estructura de la presentación ¾ Justificación de la discusión: ACV como herramienta para la toma de decisiones en sistemas industriales Características de los sistemas industriales vs agrícolas ¾ Dependencia de los resultados del ACV de factores locales Tratamiento de los datos para analizar la influencia de factores locales Resultados del estudio de manzanales en Nueva Zelanda Factores locales que influyen los resultados ¾ Consecuencias para la elaboración de ACV agrícolas Contenidos Fuentes para la obtención de datos Desarrollo de modelos representativos 2 Discusión sobre la dependencia local en ACV agrícola Desarrollo histórico del ACV: Método independiente del sitio para análisis ambiental de sistemas industriales ¾ Primeros estudios: REPA (Resource and Environmental Profile Analysis) para el análisis de envases ¾ Características de los sistemas industriales Límites bien definidos Impactos independientes del sitio de producción - Energía: efecto invernadero, lluvia ácida, agotamiento de recursos, etc. - Materiales: agotamiento de recursos Relativamente independientes del sitio por la inversión en infraestructuras ¾ Métodos independientes del sitio LCI: genérico LCIA: independiente, impactos globales, etc. ¾ Factor principal de comparación: tecnología 3 Características de los sistemas agrícolas Discusión sobre la dependencia local en ACV agrícola ¾ Multi-funcionales: dificultad de elección de unidad funcional ¾ Límites poco claros del sistema : emisiones del campo ¾ Sistemas dependientes del sitio Lugar de producción elegido en función de características físicas: suelo + clima Otros factores: técnicas de producción ¾ Principales impactos ambientales Emisiones de la energía + emisiones en el campo + uso del suelo Dependen de la tecnología y de los factores locales ¾ Factores de comparación: tecnología Y factores locales 4 Tipo de tecnología AC V 4 3 ACV Discusión sobre la dependencia local en ACV agrícola ¿Qué tipo de decisión está apoyando el estudio? ¾ Qué campo para qué ¾ Elección de tecnologíala tipo de agricultura en una ubicación dada 2 ag ríc o ¾ Elección de ubicación para una actividad 1 EIA 1 2 3 4 Elección de ubicación de producción Adaptado de S. J. Cowell. 1998. Environmental Life Cycle Assessment of Agricultural Systems: Integration into Decision-Making. PhD Thesis. University of Surrey (UK). 5 Dependencia de factores locales en ACV agrícola Objetivos del ACV de producción de manzanas en Nueva Zelanda ¾ Detectar los puntos de la producción de manzanas más problemáticos para el medio ambiente en función de: Tecnología: IFP y OFP Región: Hawke’s Bay (HB) y Central Otago (CO) ¾ Analizar otros factores más locales que afectan el balance ambiental Técnica del productor: cómo se aplica la tecnología Condiciones físicas del sitio: suelo, clima ¾ Proponer opciones de mejora ambiental de la producción ¾ (NO la comparación de sistemas integrados y ecológicos) 6 Factores locales considerados para el Inventario de Ciclo de Vida (ICV) en la fase de producción Dependencia de factores locales en ACV agrícola ¾ Características locales (suelo, clima): Tipos de suelo (cálculo de emisiones de pesticidas) Efectos de la temperatura en las emisiones de nutrientes Pluviosidad (emisiones de pesticidas) Existencia (o no) de setos paravientos Forma del campo y pendiente ... ¾ Hábitos de los productores (técnica): Duración de las operaciones mecanizadas Tipo de maquinaria utilizada (potencias, etc.) Aplicación de pesticidas a distintas concentraciones ... 7 Consideración de factores locales en las emisiones de pesticidas fa Tree shelter (wind shield) Dependencia de factores locales System boundaries De los registros ENZA fdrift fvol Q0 f plant Dependencia de factores locales en ACV agrícola ¾ Deriva en el aire (fdrift): Photolysis fvol Momento de aplicación (follaje) Forma del campo ¾ Deposición en el suelo (fground): Momento de aplicación (follaje) Concentración del spray ¾ Deposición en la planta (fplant): Momento de aplicación (follaje) Concentración del spray ¾ Lixiviada (fleaching): Técnica de irrigación Textura y materia orgánica del suelo Pluviosidad (momento de aplicación) frunoff fw fground Microbial degradation fdraining fleaching fs Water table fg Dependencia de la sustancia ¾ Lixiviada (fleaching): Solubilidad, KOW del pesticida ¾ Volatilizada (fvol): Presión de vapor Vida media en aire/suelo ¾ Degradada / Fotolizada (fdegradation , fphotolysis): Vida media en aire/suelo 8 Tratamiento de los resultados del ACV de producción de manzanas en Nueva Zelanda Dependencia de factores locales en ACV agrícola ¾ Análisis de gravedad y error: Márgenes de incertidumbre para distintas categorías de impacto ambiental ¾ Análisis de la contribución: Aspectos ambientales críticos de la producción de manzanas Influencia de los factores locales en los resultados del ACV ¾ Análisis de la varianza (anova): Discriminación de la influencia de los factores “tecnología” y “región” en los resultados respecto los factores locales 9 Influencia de factores locales en el consumo de energía 1400 1000 MJ 800 600 400 200 O _A vg g _C FP O O FP _H B_ Av _1 _C FP O FP O O B_ _H _A O C P_ IF 1 vg g Av H P_ IF IF P_ C B_ O _1 2 B_ H P_ IF P_ H B_ 1 0 IF Dependencia de factores locales en ACV agrícola 1200 ¾ Se observan consumos de energía muy distintos en los diversos manzanales 10 Influencia de factores locales en los impactos ambientales de la energía “inherente” Toxicidad Ecológica por Agua (crónica) 1400 1200 m3 water 1000 800 600 200 vg g _A 140 _C O B_ Av _1 FP 120 O O FP _H _C O B_ FP O O FP O _H _A 1 vg g Av IF P_ C H P_ IF P_ C B_ O _1 2 B_ H IF P_ IF P_ H B_ 1 0 IF m3 water 100 Toxicidad Ecológica por Agua (aguda) 80 60 40 20 0 IF P_ H B_ 1 IF P_ H B_ 2 IF P_ C O _1 IF P_ H B_ Av IF g P_ C O _A vg O FP _H B_ 1 O FP _C O O _1 FP _H B_ Av O FP g _C O _A vg Dependencia de factores locales en ACV agrícola 400 ¾ Efecto mayor del “contexto de producción” (agricultura muy mecanizada) sobre estos impactos que los factores locales 11 Los factores locales en la toxicidad humana 40000 35000 m3 water 25000 20000 15000 10000 5000 2000 1800 IF P_ H B_ 1 IF P_ H B_ 2 IF P_ C O IF _1 P_ H B_ Av IF g P_ C O _A vg O FP _H B_ O 1 FP _C O O _1 FP _H B_ O Av FP g _C O _A vg 0 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Toxicidad Humana por Suelo 0 IF P_ H B_ 1 IF P_ H B_ 2 IF P_ C O _1 IF P_ H B_ Av IF g P_ C O _A vg O FP _H B_ 1 O FP _C O _1 O FP _H B_ Av O FP g _C O _A vg m3 soil Dependencia de factores locales en ACV agrícola Toxicidad Humana por Agua 30000 ¾ Importantes diferencias entre sitios: dependencia de factores locales tal como el suelo, sustancias utilizadas, pluviosidad… 12 Aspectos que determinan el efecto invernadero y la lluvia ácida 120 100 kg CO2 80 Lluvia ácida 60 0,8 20 0,7 0 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 IF P_ H B_ 1 IF P_ H B_ 2 IF P_ C O _1 IF P_ H B_ Av IF g P_ C O _A vg O FP _H B_ 1 O FP _C O O _1 FP _H B_ Av O FP g _C O _A vg Efecto invernadero kg SO2 B_ 2 IF P_ C O IF _1 P_ H B_ Av IF g P_ C O _A vg O FP _H B_ O 1 FP _C O O _1 FP _H B_ O Av FP g _C O _A vg H P_ H B_ 1 0,6 IF P_ IF Dependencia de factores locales en ACV agrícola 40 ¾ Impactos dependientes de factores locales (decisiones del productor) elección de productos (fertilizantes y combustibles) intensidad de la mecanización 13 Análisis de contribución: influencia de factores locales en los resultados IFP Dependencia de factores locales en ACV agrícola HB_1 HB_2 CO_1 OFP HB_Avg CO_Avg HB_1 CO_1 HB_Avg CO_Avg Consumo de energía Tox. Humana Aire Oxidantes fotoquímicos Tox. Ecol. Suelo (crón.) Tox. Humana Agua Tox. Humana Suelo Tox. Ecol. Agua (aguda) Tox. Ecol. Agua (crón.) Efecto invernadero Lluvia ácida 14 Análisis de la varianza: influencia de los factores “tecnología” y “región” en los resultados IFP HB_1 HB_2 CO_1 OFP HB_Avg CO_Avg HB_1 CO_1 HB_Avg CO_Avg Dependencia de factores locales en ACV agrícola Consumo de energía Tox. Humana Aire Oxidantes fotoquímicos Tox. Ecol. Suelo (crón.) Tox. Humana Agua Tox. Humana Suelo Tox. Ecol. Agua (aguda) Tox. Ecol. Agua (crón.) Efecto invernadero Lluvia ácida ¾ La región no tiene un efecto claro sobre los resultados 15 Análisis de contribución: influencia de los factores locales en los resultados Dependencia de factores locales en ACV agrícola ¾ Las diferencias entre sitios de producción son relevantes: los factores locales determinan los resultados ¾ La influencia del lugar sobre los resultados se da a través de: características físicas del entorno (suelo, clima) técnica del productor (sustancia, intensidad de mecanización, maquinaria, irrigación) 16 Factores que influyen los resultados del ACV agrícola intervenciones ambientales Dependencia de factores locales en ACV agrícola Consumo de recursos Emisiones Sistema FUNCIÓN Técnica del productor Condiciones físicas del sitio Tecnología (p.ej.: IFP/OFP) tipo de p.ej.: tiempo inputs: dedicado a las e.g.: capacidad de operaciones, tampón del suelo, elección de permeabilidad, Cantidad de sustancia Suelo (textura, Materia clima, etc. sustancias activas y Fertilizantes minerales utilizada Orgánica) fertilizante, etc. / orgánicos Selección de sustancias Clima dependencia factores locales Control de plagas con (pesticidas,de fertilizantes) pesticidas sintéticos / Grado de mecanización del sistema controlcaracterísticas biológico Eficiencia en el uso de la maquinaria emisiones predichas sustancia específica y cantidad son necesarios para este análisis? / Momento de ¾ ¿Qué tipo de datos Técnica aplicación de pesticidas Técnica de irrigación ¾ ... ¿y dónde encontrarlos? 17 Datos necesarios para la inclusión de factores locales en al ACV ¾ Datos sobre características tecnológicas: tipos y cantidades aproximadas de insumos Manuales, tratados de agronomía, entrevistas a expertos... Aspectos prácticos: obtención de datos ¾ Datos sobre hábitos del productor: cantidades concretas de insumos, métodos de aplicación Cuadernos de campo, sistemas de contabilidad agraria, entrevistas personales, registros oficiales de uso de pesticidas (spray diaries), sistemas de trazabilidad ¾ Datos sobre condiciones físicas del lugar de producción: edafología, climatología Mapas / análisis de suelos, datos meteorológicos (pluviometría, temperaturas medias) Modelos de predicción de lixiviación, emisiones de pesticidas ¾ Datos físico-químicos de pesticidas: presión de vapor, KOW, vida media, solubilidad, etc. http://www.thepesticidemanual.com 18 Xarxa Catalana d’ACV. Seminari d’ACV agrícola. IRTA-Cabrils 8 de març 2004 Gracias por su atención… Llorenç Milà i Canals [email protected]
