Escaleras mecánicas “verdes”: calcular, cuantificar e informar

Cómo reclamar y comparar de manera creíble el desempeño ambiental de escaleras mecánicas y andenes móviles

por Sascha Iqbal

Estrictamente hablando, no hay nada como una escalera mecánica "verde", a menos que tenga un pasamanos de color verde o su escalera mecánica esté decorada con alguna balaustrada de color verde elegante o paneles laterales de revestimiento.

Evidentemente, sin embargo, cada producto y actividad tiene un impacto en el medio ambiente, que es mayor o menor en comparación con una referencia o benchmark. Por lo tanto, la pregunta es más acerca de cuánto más “verde” es el desempeño ambiental general de una escalera mecánica (es decir, cuánto menor es su impacto ambiental potencial) en comparación con el de un competidor.

LCA: cálculo y cuantificación de "verde"

El método científico más reconocido a nivel mundial para medir lo “verde” es el análisis del ciclo de vida (LCA). Estandarizado por ISO 14040^{[ 1 ]} e ISO 14044,^{[ 2 ]} un LCA permite una estimación cuantificada de los impactos ambientales de cada etapa del ciclo de vida de un producto o servicio.

Realizar una LCA para un producto bastante complejo, como una escalera mecánica o un sistema de andenes móviles y su cadena de suministro subyacente, es una tarea laboriosa, que requiere entre seis y 12 meses de trabajo de un equipo central de una o dos personas capacitadas en LCA, lo que resulta en largos , los informes técnicos con LCA dan como resultado un detalle mayor que el necesario para el entendimiento común de los no expertos en LCA.

No solo están involucrados el equipo central del proyecto LCA, sino también numerosos departamentos (I+D, compras, marketing, oficinas de campo, logística, administradores de flotas, etc.), plantas de fabricación y proveedores. Estos participantes también deben ser capacitados en LCA, informados sobre el propósito del proyecto LCA, informados sobre qué datos se necesitan y aconsejados sobre cómo se pueden recopilar estos datos en la práctica.

Por lo tanto, realizar una LCA completa desde "la cuna hasta la tumba" requiere una inversión considerable de tiempo, habilidades y recursos financieros que las empresas inicialmente pueden sentirse reacias a comprometerse, a menos que el claro valor agregado de la LCA se vuelva obvio (por ejemplo, cuando se pierden los contratos). a los competidores capaces de proporcionar información relacionada con el desempeño ambiental más transparente y cuantificable).

EPD: Reportando "Verde"

En el contexto de los esquemas de calificación y certificación de edificios "verdes", como el Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED), el Método de Evaluación Ambiental del Establecimiento de Investigación de Edificios (BREEAM®), la Etiqueta de Evaluación de Edificios Verdes de China (3-Estrellas), el Sustainable Building Council (DGNB System), el High Environmental Quality Standard francés (HQE™) o Green Star fundado por el Green Building Council de Australia, las denominadas “declaraciones ambientales de producto” (EPD) han cobrado importancia al ser aceptadas para ( o contribuyendo a) lograr créditos.

De particular interés son los LCA o EPD aceptados por lograr o contribuir al logro de hasta dos puntos del crédito de materiales y recursos (MR) de EPD según LEED v4.1 (2022).^{[ 3 ]}

Las EPD están estandarizadas (en general) de acuerdo con la norma ISO 14025,^{[ 4 ]} donde se denominan oficialmente “Declaraciones Ambientales Tipo III”, y para productos de construcción (en particular) según ISO 21930^{[ 5 ]} y CEN 15804^{[6 y 7]} siendo las normas EPD actualmente más evolucionadas, extendidas y aceptadas relacionadas con los productos de construcción.

A diferencia de los informes completos de LCA, las EPD resumen los resultados de LCA en una forma más concisa, similar a un folleto. Por lo tanto, bastantes fabricantes de escaleras mecánicas ya han publicado EPD o documentos similares a EPD para sus productos.^{[8 11-]} según ISO 14025^{[ 4 ]} y CEN 15804.^{[6 y 7]}

Para permitir y apoyar realmente a los arquitectos, constructores, planificadores, organismos públicos o contratistas para que tomen decisiones de compra "verdes" informadas, las EPD deben ser comparables, es decir, los resultados de LCA deben haberse calculado de acuerdo con las mismas reglas y límites del sistema. Aquí es donde entran las llamadas reglas de categoría de producto (PCR).

ITP: reglas de cálculo para "verde"

Los PCR definen las reglas de cálculo y los límites del sistema (qué etapas del ciclo de vida, módulos de información y procesos incluir/excluir del estudio LCA) para el LCA subyacente, así como el formato y el contenido para informar en una EPD. La existencia de un PCR es un requisito previo para elaborar una EPD, con el fin de estar en conformidad con la norma ISO 14025.^{[ 4 ]} Los PCR básicos más utilizados actualmente para productos de construcción son CEN 15804+A1^{[ 6 ]} y su sucesor, CEN 15804+A2.^{[ 7 ]}

Primer desarrollo PCR de escaleras mecánicas

El desarrollo del primer PCR complementario (c-PCR) para escaleras mecánicas y andenes móviles se inició el 29 de diciembre de 2021, bajo el paraguas de The International EPD® System (environdec.com) actuando como el llamado operador del programa EPD (PO, ver a continuación), tal como se define en la norma ISO 14025.^{[ 4 ]} “Complementario” significa complementario al PCR 2019:14 de la OP^{[ 12 ]} para productos de construcción, que se basa en la PCR central para productos de construcción CEN 15804^{[ 7 ]} (Figura 1). La c-PCR actualmente en desarrollo se basa en los requisitos de las llamadas instrucciones generales del programa (GPI) de la PO,^{[ 13 ]} ISO 14025,^{[ 4 ]} y CEN 15804^{[ 7 ]} incluyendo una verificación obligatoria de terceros independientes de la EPD (Figuras 2 y 3).

El borrador del modelo del ciclo de vida de las escaleras mecánicas (Figura 4) en el c-PCR disponible para la primera consulta abierta con las partes interesadas propuso incluir/excluir las siguientes etapas del ciclo de vida y módulos de información según CEN 15804:^{[6 y 7]}

PO: Marco administrativo para "verde"

Una OP actúa básicamente como órgano administrativo de un programa EPD; prepara, mantiene y comunica sus GPI; mantiene listas y registros disponibles públicamente de documentos PCR y EPD; y está obligado a establecer un procedimiento transparente para la revisión PCR a través de una consulta abierta a las partes interesadas (OSC). ^{[ 4 ]}

Proyecto Escalator c-PCR Consulta

El primer OSC del borrador de c-PCR de escalador se lanzó el 5 de julio de 2022, al invitar activamente, al menos, a más de ocho docenas de empresas, asociaciones industriales, grupos de Internet de la industria e individuos de todo el mundo. Finalizó el 16 de octubre de 2022.

Se programó el lanzamiento de un segundo OSC en noviembre de 2022, donde se podían enviar comentarios utilizando la plantilla para comentar el borrador del PCR, disponible para descargar desde el sitio web del Sistema Internacional EPD® (environdec.com/product-category-rules-pcr/get-involved-in-pcr-development#pcrsinopenconsultation), donde se puso a disposición para su descarga el último borrador de la escalera mecánica c-PCR.

Los principales desafíos y problemas encontrados durante el proceso de desarrollo del PCR y abordados durante el primer OSC incluyeron los siguientes:

• Mantener el equilibrio de intereses entre los representantes de la industria (empresas y asociaciones de escaleras mecánicas), el mundo académico, las instituciones gubernamentales/no gubernamentales y los expertos independientes de LCA dentro del Comité PCR y los grupos de partes interesadas.
• Parámetros (permitidos/no permitidos para ser modificados, por ejemplo, en caso de una estimación personalizada del consumo de energía para una escalera mecánica específica) y combinación de electricidad (predeterminada) utilizada para la demanda de energía (kWh por año y por vida útil de referencia) y el impacto ambiental relacionado cálculos en el módulo B6 según ISO 25745-3, ^{[ 14 ]} y la comparabilidad de los resultados del ACV entre las EPD resultantes del mismo.
• En-/exclusión del módulo B3 (reparación, mantenimiento correctivo) con respecto a las reglas de corte definidas en CEN 15804.^{[ 7 ]}
• Delimitación entre los módulos B4 (sustitución) y B5 (rehabilitación), definición del término “modernización” y reutilización de componentes.
• Declaración de contenido reciclado antes y después del consumo, según las pautas dadas en ISO 10421,^{[ 15 ]} particularmente para las diversas aleaciones de acero y aluminio presentes en grandes cantidades en escaleras mecánicas y andenes móviles.
• Declaración de sustancias peligrosas.
• Emisiones directas de compuestos orgánicos volátiles (COV) al aire por el uso de solventes, como por ejemplo, aguarrás, queroseno, “aceite de carbón”, etc., durante la etapa de uso.
• Directrices para la eliminación de residuos de subsistemas, componentes y piezas de escaleras mecánicas durante la etapa de uso y al final de su vida útil.
• Selección y uso de bases de datos genéricas de inventario de ciclo de vida (LCI) en segundo plano también con respecto al intercambio de información entre fabricantes de escaleras mecánicas y proveedores de componentes.

Facilitar decisiones de compra "ecológicas" informadas

En la práctica, las EPD de escaleras mecánicas y los respectivos resultados de LCA contenidos en ellas hasta ahora (si se usa PCR 2019:14 respectivamente CEN 15804^{[6 y 7]} directamente desarrollar una EPD y no el borrador de escalador c-PCR disponible para el primer OSC) ha sido muy difícil o casi imposible de comparar debido a las diferencias en unidades funcionales, reglas de cálculo, valores predeterminados, suposiciones, inventario de ciclo de vida (LCI) de fondo datos, límites del sistema o reglas de asignación y corte aplicadas.

La “unidad funcional” (o FU para abreviar) se define como un rendimiento cuantificado del producto para su uso como unidad de referencia en una declaración ambiental del ciclo de vida de un producto. Su objetivo principal es proporcionar una referencia mediante la cual se normalicen los flujos de entrada y salida (materiales, energía, residuos, emisiones, etc.) del ACV de la escalera mecánica y cualquier otra información para producir datos expresados ​​sobre una base común.^{[6, 7 y 13]}

En el borrador de escalador c-PCR puesto a disposición para el primer OSC, “la función de una escalera mecánica se define como el transporte de pasajeros sobre una trayectoria inclinada (u horizontal). Así, la UF se define como el transporte de un pasajero sobre un m, es decir, pasajero-metro [pm] sobre una trayectoria inclinada (u horizontal)”.

De acuerdo con el borrador de escalador c-PCR puesto a disposición para el primer OSC, “Los resultados del LCA se presentarán por FU, es decir, por 1 [pm]. Para ello, primero se calculará la cantidad total de [pm] (llamado también “Valor de transporte”, TV para abreviar), seguido de la división de las respectivas entradas y salidas por TV para obtener los resultados del ACV por UF.”

El TV se calculará de acuerdo con la siguiente fórmula y parámetros: TV=L*N*d_OP* RSL

dónde:

• L: longitud de la escalera mecánica/andén móvil en [m], según las especificaciones del producto; cuando el sistema en estudio es inclinado (para escaleras mecánicas y andenes móviles inclinados), la longitud se calculará como la elevación (H) dividida por una tangente del ángulo de inclinación (α), es decir, L=H/tan(α)

• N – número promedio de pasajeros transportados por día según ISO 25745-3,^{[ 14 ]} Cuadro A.1

• d_OP – número de días de funcionamiento al año, en función de las especificaciones del producto

• RSL: vida útil de referencia en años, según las especificaciones del producto 

Gracias a la introducción de un FU uniforme y la introducción del concepto de TV por el nuevo c-PCR, las EPD de escaleras mecánicas ahora deberían ser más fáciles de comparar, lo que respalda uno de los objetivos clave de ISO 14025^{[ 4 ]}, expresada en su cláusula 4b), a saber: “[…] ayudar a los compradores y usuarios a hacer comparaciones informadas entre productos; […].”

Esto sugiere intentar comparar las EPD existentes, que se han desarrollado utilizando CEN 15804^{[6 y 7]} directamente, es decir, antes de la existencia del borrador de c-PCR escalador disponible para el primer OSC, como por ejemplo, la comparación de las EPD para el OTIS Link™ Escalator^{[ 10 ]} y la escalera mecánica Schindler 9300-11/-15,^{[ 11 ]} que declaran idéntica aplicación típica (tiendas/centros comerciales), vida útil de referencia (20 años), altura (4.5 m) e inclinación (30º) y, por tanto, idéntica longitud calculada (7.8 m) tal y como se indica en la tabla 2 siguiente , que muestra cómo se podría calcular el valor de TV, expresado en personas-kilómetros [Pkm] (en lugar de personas-metros [Pm]):

Aunque se han aplicado diferentes números de pasajeros por día (N), días operativos por año (dop), bases de datos LCI de antecedentes y mezclas de electricidad de diferentes regiones geográficas (excepto China), el consumo de energía eléctrica de por vida en el módulo B6 puede, por lo tanto, normalizarse por el televisor, según la siguiente tabla:

Es probable que el consumo electrónico específico de por vida por Pkm del producto Schindler sea aproximadamente 2.6 veces mayor debido a la diferencia en el modo de funcionamiento (modo de suspensión frente a funcionamiento continuo), aunque hay información más detallada sobre el modo de funcionamiento y los cálculos de energía según ISO 25745-3^{[ 14 ]} no estaba disponible para el autor declarado respectivamente en el Otis EPD.^{[ 10 ]}

Geográficamente, los indicadores de resultados LCA armonizados para el módulo B6, como, por ejemplo, el potencial de calentamiento global (GWP), más comúnmente conocido como huella de carbono (CFP), ahora se pueden obtener multiplicando el consumo de electricidad de por vida por Pkm con factores de emisión comunes ( EF), como por ejemplo, declarado en Otis Link™ EPD^{[ 10 ]} para China (0.826 kg CO2 eq./kWh), EE. UU. (0.520 kg CO2 eq./kWh) y Europa (0.401 kg CO2 eq./kWh) de la siguiente manera:

Cabe señalar que, a efectos de comparación, la norma ISO 14025^{[ 4 ]} requiere la consideración de todas las etapas del ciclo de vida y establece, respectivamente, que “Las declaraciones ambientales de tipo III que no se basan en un LCA que cubre todas las etapas del ciclo de vida, o que se basan en diferentes PCR, son ejemplos de declaraciones que tienen una comparabilidad limitada”. Si intenta hacerlo para China como región geográfica, y excluyendo el módulo B3 del límite del sistema de Schindler EPD^{[ 11 ]} y tomando el resultado de GWP de la Tabla 4 para el módulo B6 para el producto Schindler, se obtendrían los siguientes resultados estimados:

La Tabla 5 sugiere una huella de carbono total estimada (CFP) casi 3 veces mayor por Pkm del producto Schindler en comparación con el producto Otis, a pesar de que el producto Schindler tiene aproximadamente 1 mT menos de peso (Tabla 2), y el GWP -indicador total según CEN 15804+A2^{[ 7 ]} incluye carbono biogénico (GWP-biogenic) y carbono de GWP-land use and land use change (GWP-luluc), que no están considerados en el indicador GWP de CEN 15804+A1.^{[ 6 ]} Las razones de esta CFP significativamente más alta son difíciles de explicar sin un análisis más detallado de los informes de LCA subyacentes a los que los compradores y usuarios de EPD normalmente no tienen acceso, y probablemente también pueden estar enraizados en las diferentes bases de datos de LCI de fondo aplicadas en ^{[ 10 ]} y ^{[ 11 ]} (Tabla 2: base de datos GaBi LCI^{[ 16 ]} respectivamente base de datos Ecoinvent LCI^{[ 17 ]}) y las diferencias en los modos de funcionamiento (modo de suspensión frente a funcionamiento continuo).

En cualquier caso, el ejemplo anterior ilustra que comparar EPD elaborados de acuerdo con CEN 15804^{[6 y 7]} no es trivial sin tener acceso a los informes LCA subyacentes, en particular a los detalles sobre el modo de operación y los valores de los parámetros aplicados, así como las suposiciones hechas para el cálculo de energía del módulo B6 según ISO 25745-3.^{[ 14 ]} Una comparación más sencilla y directa que cumple con la norma ISO 14025^{[ 4 ]} Aún no se ha demostrado el objetivo clave de permitir la comparación de EPD para una toma de decisiones de compra informada mediante la aplicación del nuevo c-PCR para escaleras mecánicas que está en proceso de desarrollo para la elaboración de EPD de escaleras mecánicas.

Referencias

[1] ISO 14040: 2006 Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de vida - Principios y marco

[2] ISO 40044: 2006 Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de vida - Requisitos y directrices

[3] LEED v4 Divulgación y optimización de productos de construcción: declaraciones ambientales de productos (usgbc.org/node/2616376?return=/credits/new-construction/v47material-%26-resources consultado el 17 de octubre de 2022)

[4] ISO 14025: 2006 Etiquetas y declaraciones ambientales - Declaraciones ambientales de tipo III - Principios y procedimientos

[5] ISO 21930: 2017 Sostenibilidad en la construcción de edificios - Declaración ambiental de productos de construcción

[6] CEN 15804: 2012+A1:2013 Sostenibilidad de las obras de construcción - Declaraciones ambientales de productos - Reglas básicas para la categoría de productos de construcción

[7] CEN EN 15804:2012+A2:2019/AC:2021 Sostenibilidad de las obras de construcción - Declaraciones ambientales de productos - Reglas básicas para la categoría de productos de construcción

[8] EPD KONE TravelMaster™ 110 y 110T (environdec.com/library/epd6533 y environdec.com/library/epd6370 ambos consultados el 17 de octubre de 2022)

[9] EPD TransitMaster™ 140 y 140T (https://cer.rts.fi/wp-content/uploads/rts_84_20-kone_transitmaster_140_epd_22-03.pdf y environdec.com/library/epd5304, ambos consultados el 17 de octubre de 2022)

[10] Escalera mecánica EPD Otis LINK™ (environdec.com/library/epd5405 consultado el 17 de octubre de 2022)

[11] Hoja de datos ambientales (EFS) ”EPD-like” Escalera mecánica Schindler 9300-11 / -15 (Versión 1.0, junio de 2018, Schindler Fahrtreppen International GmbH, Viena, Austria, preparado por IQ Consult GmbH Basilea, Suiza)

[12] PCR 2019:14 Productos de construcción del Sistema Internacional EPD® (Versión 1.2.3, environdec.com)

[13] Instrucciones Generales del Programa (GPI) del Sistema Internacional EPD® (Versión 4.0 con fecha 2021-03-29. environdec.com)

[14] ISO 25745-3:2015 Eficiencia energética de ascensores, escaleras mecánicas y andenes móviles. Parte 3: Cálculo energético y clasificación de escaleras mecánicas y andenes móviles.

[15] ISO 14021:2016 Etiquetas y declaraciones ambientales

[16] Base de datos GaBi LCI (sphera.com/product-sustainability-gabi-data-search/)

[17] Base de datos LCI de Ecoinvent (ecoinvent.org)

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