ANHIDRITA Y MORTERO DE ANHIDRITA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA ESTUDIO COMPARATIVO FRENTE A CEMENTO

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1 ANHIDRITA Y MORTERO DE ANHIDRITA ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA ESTUDIO COMPARATIVO FRENTE A CEMENTO 1. INTRODUCCIÓN. En este informe se realiza un resumen del trabajo que se realizó en el Aula de Ecodiseño de la Universidad del País Vasco. Dicho trabajo consistió en un Análisis del Ciclo de Vida de anhidrita, cemento, mortero de anhidrita y mortero de cemento en función de la cantidad y toxicidad de los materiales así como de los procesos empleados en su fabricación. El estudio ha sido realizado por Laura Santano, con el apoyo de IK Ingeniería, de acuerdo con las siguientes normas internacionales: ISO 14040:2006. Gestión ambiental. Análisis del ciclo de vida. Principios y marco de referencia. ISO 14044:2006. Gestión ambiental. Análisis del ciclo de vida. Requisitos y directrices. 2. OBJETIVOS. El objetivo del estudio es conocer el impacto ambiental, en todo su ciclo de vida, tanto de dos conglomerantes hidráulicos (anhidrita y cemento Portland) como de los morteros fabricados con ellos. Esta información nos permitie: Conocer los procesos y las fases del ciclo de vida que causan mayor impacto ambiental en los productos así como el impacto global de los mismos. Realizar una comparación, en base a criterios objetivos, sobre el impacto ambiental que generan estos productos. 3. ALCANCE DEL ESTUDIO Productos. Los productos objeto del estudio son: Anhidrita ó sulfato cálcico anhidro. Subproducto de fabricación del ácido fluorhídrico en Derivados del Flúor. El ciclo de vida considerado para este producto, de acuerdo al proceso de fabricación de DdF, es el siguiente:

2 OBTENCIÓN DE MATERIA PRIMA Fluorita OBTENCIÓN DE MATERIA PRIMA H 2 SO 4 SECADO ESPATO + HORNO NEUTRALIZACIÓN TRITURACIÓN PRODUCTO HF COPRODUCTO Anhidrita sin estabilizar MICRONIZACIÓN Cemento Portland 42,5 R. Pertenece a la categoría CEM II y posee una resistencia a compresión de 42,5 N/mm. Conglomerante habitual empleado en albañilería para la preparación de morteros. Por ser un producto habitual, el ciclo de vida de este producto se encuentra incluido en las bases de datos más comunes. El software empleado en este estudio (SimaPro 7.1.8) cuenta con esos datos. Mortero de Anhidrita. Mortero autonivelante compuesto por anhidrita, arena, agua y aditivo plastificante. Este producto es fabricado por Anhivel Soluciones de Anhidrita, S.L. Esquemáticamente, el ciclo de vida estudiado ha sido el siguiente: Anhidrita Arena Agua Fluidificante Retardante MEZCLA Y DOSIFICACIÓN USO FIN DE VIDA Mortero de cemento Portland 42,5 R. Mortero autonivelante compuesto por cemento Portland 42,5 R, arena, agua y aditivo plastificante. Las proporciones para la elaboración de este mortero se han tomado de la norma DIN El esquema se presenta a continuación:

3 Cemento Arena Agua Fluidificante MEZCLA Y DOSIFICACIÓN USO FIN DE VIDA 3.2. Unidad Funcional. Es la unidad en la que se referencian todos los datos de fabricación y uso. Para el caso de la anhidrita y el cemento, la unidad funcional es la tonelada. En el caso de los morteros se ha empleado el metro cúbico de producto Límites del sistema. Se consideran todos los procesos relacionados con la obtención del producto, desde la obtención de la materia prima hasta su disposición final que se considerará que finaliza en un proceso de árido reciclado. No se incluyen los procesos de fabricación de los bienes de equipo ni repuestos y/o mantenimientos con una vida superior a tres años. Se ha prescindido de los datos referidos al transporte ya que el presente estudio tiene como principal objetivo la comparativa de los impactos ambientales asociados a dos productos y son datos extrínsecos asociados a la ubicación de la empresa. Tampoco se considera el impacto causado por las personas. El horizonte temporal de validez otorgado a los datos recopilados se sitúa en un año Fuentes de datos y requisitos de calidad de los datos. Los datos utilizados en la modelización de los procesos productivos fueron obtenidos durante el año En aquellos casos en los que no se ha dispuesto de datos primarios acerca de determinados procesos y/o materiales, se han realizado cálculos teóricos, estimaciones o bien se han asimilado datos procedentes de bases de datos de inventarios de ciclo de vida reconocidas internacionalmente, como ECOINVENT, BUWAL, ETH, etc. Se ha utilizado especialmente Ecoinvent, debido a su amplia base de datos de más de 4000 inventarios de ciclo de vida y su periodicidad semestral de actualización Metodología de la evaluación del impacto ambiental. Para este estudio se han seleccionado como metodologías para la evaluación del impacto ambiental las siguientes: EcoIndicador 99 y CML2001.

4 El Ecoindicador99 es un método de ACV especialmente destinado al diseño de productos. Es una herramienta para los diseñadores a la hora de interpretar los resultados de ACV o LCA (Life Cycle Assessment) mediante sencillos números o unidades llamados ECOINDICADORES. Este método considera las categorías de impacto siguientes: o Agentes cancerígenos. o Respiratorio por sustancias orgánicas. o Respiratorio por sustancias inorgánicas. o Cambio climático. o Radiación. o Destrucción de la capa de ozono. o Ecotoxicidad. o Acidificación / eutrofización. o Uso del suelo. o Disminución de los recursos fósiles. o Minerales. Se ha empleado también el método CML2001, ya que las categorías de impacto que recoge son prácticamente las que se necesitan documentar para elaborar la ecoetiqueta EPD. Concretamente, la información relativa a los impactos ambientales necesaria para la redacción de la Declaración Ambiental para Hormigón es la siguiente: o Cambio climático a 100 años. o Destrucción de la capa de ozono o Acidificación o Oxidantes fotoquímicos o Eutrofización 3.6. Inventario del ciclo de vida. En el estudio se ha descrito el proceso de fabricación de cada producto con las entradas correspondientes y sus valores de impacto. Para el cómputo de todos los datos se ha empleado la herramienta de software SimaPro EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL. RESULTADOS Evaluación de los impactos ambientales. Método EC99. En la tabla I se recoge el impacto ambiental calculado de acuerdo al método de Ecoindicadores99 para los productos de anhidrita, cemento Portland 42,5 R, mortero de cemento y mortero de anhidrita. Hay que tener en cuenta que el resultado en puntos es un valor adimensional, y que el valor de 100 Pt equivale a la carga ambiental anual de un ciudadano europeo medio. Consecuentemente, la fabricación, uso y desecho de los

5 productos objeto de estudio conllevan una contaminación ambiental muy diferenciada. Una tonelada de anhidrita equivale aproximadamente a la carga ambiental anual de 0,00179 ciudadanos europeos medios, una tonelada de cemento Portland 42,5 R a 0,169 ciudadanos, un metro cúbico de mortero de anhidrita a 0,0337 ciudadanos y un metro cúbico de cemento a 0,168 ciudadanos a lo largo de un año. Tabla I. Resultados según EC99 Producto Unidad Funcional Resultado (Pt) Anhidrita kg 0,179 Cemento kg 16,9 Mortero de anhidrita 1 m 3 3,37 Mortero de cemento 1 m 3 16, Evaluación de los impactos ambientales. Método CML Conviene señalar que, a diferencia del método de Ecoindicadores99, CML 2001 no tiene en cuenta la fase de ponderación dentro de la evaluación, es decir, no se obtiene finalmente un valor único, sino una caracterización del impacto de ciclo de vida en función de sus categorías. En la tabla II se muestra el despliegue de impactos ambientales por categorías de impacto para los productos objeto de este estudio. Tabla II. Resultados según CML 2001 MORTERO MORTERO CATEGORÍA DE IMPACTO UNIDAD ANHIDRITA CEMENTO ANHIDRITA CEMENTO Cambio climático (100 años) kg CO 2 eq. 3, ,8 390 Destrucción capa ozono kg CFC-11 eq. 1,99x10-7 2E-5 6,89E-6 3,1E-5 Acidificación kg SO 2 eq. 0,03 1,15 0,171 0,897 Oxidantes fotoquímicos kg etileno eq. 0, ,0435 0,0091 0,0483 Eutrofización kg NO x eq. 0, ,171 0,022 0, CONCLUSIONES. Se ha realizado el análisis de ciclo de vida de cuatro productos: anhidrita, cemento, mortero de anhidrita y mortero de cemento según los criterios de las normas ISO y Dos han sido las metodologías empleadas para la evaluación del impacto: EC99 y CML El cómputo de los datos se realizó con el software SimaPro Los resultados sirven para realizar ecodiseño, es decir, detectar los procesos con mayor impacto ambiental con el fin de rediseñarlos y minimizar, aun más si cabe, el impacto ambiental de los productos fabricados por DdF/Anhivel.

6 Los resultados muestran como la utilización de la anhidrita frente al cemento es más beneficiosa al medio ambiente. Tanto si aplicamos la metodología Ecoindicador 99 (tabla III) como la de CML 2001 (tabla IV) al emplear anhidrita se obtiene una reducción en el impacto ambiental de más de un 97% e incluso de más de un 99% (categoría de cambio climático a 100 años). Tabla III. Comparativa de todos los productos según Ec99 EcoIndicador 99 PRODUCTO PUNTUACIÓN REDUCCIÓN IMPACTO Anhidrita 0,179 pt Cemento 16,8 pt 98,94 % Mortero anhidrita 3,37 pt Mortero cemento 16,8 pt 80 % Tabla IV. Comparativa de los conglomerantes según CML 2001 CML 2001 CATEGORÍA DE IMPACTO UNIDAD ANHIDRITA CEMENTO REDUCCIÓN IMPACTO Cambio climático (100 años) kg CO 2 eq. 3, ,62% Destrucción capa ozono kg CFC-11 eq. 1,99x10-7 2E-5 99,00 % Acidificación kg SO 2 eq. 0,03 1,15 97,39 % Oxidantes fotoquímicos kg etileno eq. 0, , ,49 % Eutrofización kg NO x eq. 0, ,171 99,09 % Asimismo el empleo del mortero de anhidrita frente al de cemento también supone una fuerte reducción en el impacto ambiental, desde un 80% según metodología Ec99 (tabla III) hasta un 88% según CML 2001 (tabla V) para la categoría Cambio Climático a 100 años. Cada m 3 de mortero de cemento sustituido por un m 3 de anhidrita evitaría la emisión de 343,2 kg de CO 2 equivalentes. Tabla V. Comparativa de los morteros según CML 2001 CML 2001 CATEGORÍA DE IMPACTO UNIDAD MORTERO MORTERO REDUCCIÓN ANHIDRITA CEMENTO IMPACTO Cambio climático (100 años) kg CO 2 eq. 46, % Destrucción capa ozono kg CFC-11 eq. 6,89E-6 3,1E-5 77,77 % Acidificación kg SO 2 eq. 0,171 0,897 80,94 % Oxidantes fotoquímicos kg etileno eq. 0,0091 0, , 16 % Eutrofización kg NO x eq. 0,022 0,135 83,70 %