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Análisis ambiental de la generación de energía solar y de biomasa bajo la perspectiva de nexo agua-energía-alimentos
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2023-01-01) Piastrellini, Roxana; Arena, Alejandro; Curadelli, Silvia
El presente trabajo expone los principales resultados de una evaluación del nexo Agua-EnergíaAlimentos (AEA) para la generación de energía de origen renovable en Argentina, específicamente electricidad obtenida en un parque solar fotovoltaico de la región de Cuyo y biodiesel obtenido a partir de un cultivo energético en la región Pampeana. Para alcanzar el objetivo propuesto, se realizó un análisis de ciclo de vida y se definió como unidad funcional “1 MJ de energía generada en un sistema abastecido por fuentes renovables”. Los impactos de la generación de energía sobre los subsistemas que componen el nexo AEA se evaluaron mediante un enfoque metodológico que considera tres indicadores de eficiencia: Retorno de la inversión en energía no renovable; Retorno energético de la inversión en agua; y Retorno energético de la inversión en suelo productivo. Los resultados muestran el comportamiento de los dos sistemas evaluados en cuanto a la eficiencia en el uso de energía fósil, la disponibilidad de agua y la capacidad del suelo para producir y sostener biomasa útil. El estudio pone de manifiesto la utilidad de los indicadores de eficiencia de nexo para proyectar y seleccionar sitios óptimos para el emplazamiento de sistemas energéticos renovables en el país.
Análisis energético e impactos de uso de agua de la producción de biomasa seca e microalgas en fotobiorreactores
(2016-10-09) Arena, Alejandro; Rodríguez, Paula; Piastrellini, Roxana; Civit, Bárbara
Los problemas ambientales asociados al uso de combustibles fósiles sitúan a los biocombustibles como una importante fuente de energía alternativa. Las microalgas han sido señaladas como la fuente de biomasa óptima para la obtención de biodiesel. No obstante, en algunos estudios ambientales y energéticos, los resultados hallados no confirman su superioridad frente a otras fuentes de biomasa. Este trabajo tiene como objetivos realizar un análisis energético y evaluar los impactos por el uso del agua de la producción de biomasa seca de microalgas cultivadas en un fotobiorreactor piloto, construido en la Universidad Federal de Paraná (Brasil). Los resultados muestran que esta producción genera una pérdida neta de energía, mientras que su impacto por el uso del agua es menor que el asociado a otras fuentes. Por lo tanto, es necesario mejorar el proceso de producción para que el balance energético sea positivo, permitiendo considerar a las microalgas como una fuente real de energía.
Aprovechamiento de los residuos de poda del arbolado urbano para la generación de energía y la mitigación del cambio climático
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2024-01-01) Piastrellini, Roxana; Curadelli, Silvia; Delgado, Mariela; Arena, Alejandro
Evaluar el desempeño ambiental de la producción y uso de briquetas para calefacción de hogares como alternativa de gestión de los residuos de poda y desrame del arbolado urbano de Mendoza (Argentina)
Atlas de energía solar y de biomasa: una herramienta para la valoración de fuentes renovables de energía en la provincia de Mendoza
(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Mendoza, 2021-03-03) Piastrellini, Roxana; Rodríguez, Paula; Henderson, Germán; Arena, Pablo
El potencial de aprovechamiento de la energía solar y de biomasa en la Provincia de Mendoza es significativamente mayor a su actual uso, y para su desarrollo futuro es menester realizar una importante tarea de difusión de las posibilidades existentes. El objetivo de esta obra es poner a disposición información que posibilite identificar y valorar con un alto nivel de precisión las potencialidades (o limitaciones) de cada región y departamento de la Provincia de Mendoza para el aprovechamiento de la energía solar y de biomasa. El libro hace referencia a un Atlas web desarrollado por el grupo CLIOPE (UTN-FRM), de acceso libre y gratuito, que permite al usuario visualizar de manera interactiva información geográfica sobre irradiancia solar en superficie, disponibilidad de biomasa de distinto origen y potencial bioenergético, y combinarla con información sobre aspectos político-administrativos, físico-naturales, infraestructura y servicios. El Atlas cuenta actualmente con un total de 106 mapas: 36 sobre energía solar, 56 sobre energía de biomasa y 14 sobre información de base. Para su confección se desarrolló un modelo de irradiancia solar que permite una notable mejora en la resolución espacial, alcanzando los 4 kilómetros frente a las resoluciones de decenas de kilómetros de los modelos preexistentes. Además, se consideró un amplio espectro de fuentes de biomasa las cuales, a diferencia de las plataformas web disponibles para Mendoza, se muestran de manera desagregada. El Atlas de Energía Solar y de Biomasa permite al usuario contar con información de gran precisión, reduciendo la incertidumbre al momento de definir sitios óptimos para el desarrollo de proyectos energéticos.
Avances en Análisis de Ciclo de Vida y Huellas Ambientales en Argentina: actas ENARCIV 2019
(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Mendoza, 2023-03-03) Piastrellini, Roxana; Henderson, Germán
El presente volumen contiene una selección de trabajos presentados en el VIII Encuentro Argentino de Ciclo de Vida y VII Encuentro de la Red Argentina de Huella Hídrica - ENARCIV 2019. Los trabajos aquí incluidos representan una porción significativa de los avances recientes en análisis de ciclo de vida y huellas ambientales de productos, procesos y organizaciones en Argentina. ENARCIV 2019 propició un espacio para: • Difundir las actividades que se realizan en el contexto nacional, y fortalecer las capacidades existentes para la utilización de las herramientas concebidas con óptica de ciclo de vida, tales como las huellas de carbono e hídrica, el análisis de costo de ciclo de vida, el análisis social de ciclo de vida, y el análisis ambiental de ciclo de vida. • Contribuir al establecimiento de sinergias entre los individuos e instituciones participantes, promoviendo el establecimiento de proyectos de cooperación, dirección conjunta de trabajos de tesis de distinto nivel académico, intercambio de datos, etc. • Avanzar en el establecimiento de criterios comunes para el desarrollo de inventarios de ciclo de vida, tendientes a desarrollo de una base de datos nacional.
Avances en Análisis de Ciclo de Vida y Huellas Ambientales en Argentina: selección de trabajos ENARCIV 2014
(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Mendoza, 2023-03-03) Piastrellini, Roxana; Arena, Pablo; Civit, Bárbara
El presente volumen contiene una selección de trabajos presentados en el III Encuentro Argentino de Ciclo de Vida y II Encuentro de la Red Argentina de Huella Hídrica - ENARCIV 2014. Los trabajos aquí incluidos representan una porción significativa de los avances recientes en análisis de ciclo de vida y huellas ambientales de productos, procesos y organizaciones en Argentina. Este encuentro tiene como principales objetivos: • Difundir las actividades que se realizan en el contexto nacional, y fortalecer las capacidades existentes para la utilización de las herramientas concebidas con óptica de ciclo de vida, tales como las huellas de carbono e hídrica, el análisis de costo de ciclo de vida, el análisis social de ciclo de vida, y el análisis ambiental de ciclo de vida. • Contribuir al establecimiento de sinergias entre los individuos e instituciones participantes, promoviendo el establecimiento de proyectos de cooperación, dirección conjunta de trabajos de tesis de distinto nivel académico, intercambio de datos, etc. • Avanzar en el establecimiento de criterios comunes para el desarrollo de inventarios de ciclo de vida, tendientes a desarrollo de una base de datos nacional
CILCA 2021 : Proceedings of the 9th international conferenceon life cycle assessment
(edUTecNe, 2021-09-03) Piastrellini, Roxana; Arena, Pablo; Civit, Bárbara; Schein, Leila; Abajas, Rebeca; Akinlabi, Esther; et al
Frente a la pandemia de COVID-19, la comunidad de LCA tiene las herramientas y la oportunidad de mostrar los beneficios ambientales y sociales a largo plazo de las nuevas preferencias de la humanidad y así potenciar el posicionamiento de tecnologías más sustentables: aquellas que permiten actuar de inmediato, sin perder de vista el largo plazo. Quizás lo más importante es que estas tecnologías podrían consolidarse y convertirse en moneda corriente una vez finalizada la emergencia, logrando mejoras sustanciales en términos de sustentabilidad. Convencidos de que juntos podemos alentar acciones inmediatas y sustentables, en esta obra ponemos a disposición las contribuciones de investigadores, tesistas y practicantes del ACV que han dado soporte a 9° Conferencia Internacional sobre Análisis de Ciclo de Vida en Latinoamérica.
Comparación del desempeño ambiental de la producción de hormigones convencionales y reciclados, elaborados en Buenos Aires (Argentina)
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2023-01-01) Piastrellini, Roxana
La Región Metropolitana de Buenos Aires (RMBA) concentra, a nivel nacional, la mayor producción de hormigón (H) pese a que carece de afloraciones rocosas. La logística del sector presenta grandes externalidades ambientales, económicas y sociales negativas (González et al., 2021; Maselli et al., 2020), asociadas con viajes de camiones de 30 t de flotas propias de las hormigoneras, alcanzando distancias de más de 350 km, con vueltas vacías. La norma IRAM 1531 (IRAM, 2015) permite incorporar agregados gruesos reciclados (AGR) al H, en un 20% de reemplazo de los agregados gruesos naturales (AGN), solo en ambientes no agresivos, ya que los hormigones reciclados (HR) son más permeables. Este reemplazo, en los casos en que no hay requisitos durables permitiría atenuar dichas externalidades, ya que el H de demolición se encuentra dentro de la RMBA, reduciendo drásticamente las distancias de transporte. Sin embargo, la implementación de HR es aún escasa en el país. El presente trabajo se enmarca en una tesis doctoral que aborda la optimización de estructuras de H en la RMBA, y tiene como objetivo particular comparar tres tipos de H: 1) H30 convencional (V1); 2) H30 elaborado según IRAM 1531, con 20% de reemplazo (V2); y 3) H30 optimizado (V3), con 50 % de reemplazo. Se realizó un análisis de ciclo de vida (ACV), según normas IRAM-ISO 14040 y 14044 (IRAM, 2008a, 2008b), con alcance “de la cuna a la puerta”. La Unidad funcional definida fue elaborar 1 m3 de hormigón de resistencia H30. Se consideraron datos directos suministrados por la empresa para extracción, procesamiento y transporte de materias primas, y elaboración. Se inventarió la demolición de pavimento, producción de AGR y elaboración de H. Los datasets secundarios se tomaron de Ecoinvent y fueron adaptados a condiciones locales. Para la evaluación de impactos, se usó el método ReCipE 2016 (National Institute for Public Health and the Environment. The Netherlands, 2017). Los indicadores seleccionados fueron: calentamiento global (GWP100), escasez de recursos minerales, consumo de agua, y formación de material particulado fino. Para todos los indicadores se hallaron mejoras que oscilan entre un 2 % y un 8 %, tal como puede observarse en la figura 1, al reemplazar parte de los AGN. Un estudio anterior (Maselli, 2021), realizado con datos globales, arrojó resultados similares. Dado que el proceso que más impactos genera es la producción del clinker del cemento (50-80 %, dependiendo el indicador), uno de los pasos a seguir en la investigación es el ajuste del inventario para mejorar la calidad de los datos considerados en este proceso. Por otro lado, se profundizará en el análisis de indicadores que permitan evaluar el uso de AGN, ya que si bien este recurso no es considerado escaso a nivel global, existen regiones donde se encuentra sobreexplotado o distante de los sitios de uso, generando riesgo al suministro, tal como queda demostrado en el trabajo de Ioannidou et al. (2017).
Energy life-cycle analysis of soybean biodiesel : effects of tillage and water management
(2017-03-17) Arena, Pablo; Piastrellini, Roxana; Civit, Bárbara
The purpose of this paper is to carry out an updated energy Life-Cycle Assessment of soybean biodiesel produced in the Pampean region of Argentina and to analyze the influence of different tillage systems on the Energy Return on Investment (EROI). It aims to identify the processes, materials and methodological aspects that significantly affect biofuel EROI. The procedure considers the main processes and operations of both the agriculture and industrial stages of biofuel production system, but the main novelty of this study is linking EROI with farming and conservation practices and not in the chemical processing of the oil. The results obtained represent the current average energetic performance of soy-based biodiesel produced in the considered region. The EROI values are very encouraging, demonstrating that this biodiesel provides a net energy gain. The results also show that conservation agriculture and the implementation of practices that improve crop yield do not always determine better energetic performance. Sensitivity analysis confirms that EROI values of soybean biodiesel are more responsive to methodological choices such as the system's boundary definition and the choice of the allocation method rather than to the physical aspects of the productive system such as tillage and water management practices.
Estudio socioambiental de la producción de ladrillos artesanales en Mendoza desde la perspectiva del análisis de ciclo de vida
(edUTecNe, 2019-06-25) Curadelli, Silvia; López, Miriam; Piastrellini, Roxana; Arena, Pablo; Civit, Bárbara
En Latinoamérica la industria de la construcción y el uso de mampostería de ladrillos comunes aún están íntimamente unidos a una cultura artesanal, que sigue siendo una opción ventajosa debido principalmente, a menores costos de producción comparado con otros materiales similares. Sin embargo, estos beneficios contrastan con el daño ambiental y social que ocasionan, siendo sus principales efectos la extracción incontrolada de suelo, las emisiones atmosféricas contaminantes, y la precariedad laboral y sanitaria de los ladrilleros y sus familias. En este libro se analizan los potenciales impactos ambientales y sociales de la producción artesanal en el principal polo ladrillero de la provincia de Mendoza (Argentina), situado en El Algarrobal, mediante las metodologías Análisis de Ciclo de Vida y Análisis Social de Ciclo de Vida. Se analizó el Potencial de cambio climático, la Formación de material particulado, la Toxicidad humana, etc., para escenarios alternativos de cocción de ladrillos. Además, se identificaron aspectos de mejora en el ámbito social, considerando como grupos de interés no solo a los trabajadores de las ladrilleras, sino también a la comunidad local y a la sociedad.
Estudios de rendimiento másico en la síntesis de carbón activado a partir de residuos sólidos agrícolas de la Provincia de Mendoza
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2023-01-01) Piastrellini, Roxana; Gardey Merino, María
Se sintetizaron carbones activados a partir de residuos sólidos agrícolas de la provincia de Mendoza, como lo son los carozos de durazno, almendra y ciruela, con el fin de evaluar el rendimiento en masa de la síntesis, las propiedades texturales y el desempeño en la adsorción de metanol de cada uno de los carbones activados sintetizados. Los resultados prometedores fueron los casos de la cáscara de durazno y ciruela con mayor rendimiento en masa, del 16,2% y 12,3% respectivamente.
Evaluación ambiental del aprovechamiento de aserrín para la producción de carbones activados destinados a sistemas de refrigeración solar por adsorción
(2022-01-03) Arena, Alejandro; Piastrellini, Roxana; Gardey Merino, María
El objetivo de este estudio es evaluar la contribución al calentamiento global de la producción de carbón activado obtenido a partir de residuos de aserraderos para su aplicación en refrigeradores solares por adsorción en la provincia de Mendoza, Argentina, y determinar la potencial reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) con relación al carbón activado de origen mineral que se utiliza habitualmente en estos sistemas. El estudio se aborda desde un enfoque de ciclo de vida, considerando las recomendaciones especificadas en las normas ISO 14040 y 14044. Los resultados muestran que la producción de carbón activado a partir de aserrín representa una reducción del impacto sobre el calentamiento global de 5 % en relación con el carbón activado de origen mineral, y que esta reducción puede llegar a 65 % si se contabilizan las emisiones evitadas de la quema del aserrín que se realiza con frecuencia en los aserraderos analizados.
Evaluación del NEXO agua-energía-alimentos en un parque solar de la provincia de Mendoza (Argentina)
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2023-01-01) Piastrellini, Roxana; Curadelli, Silvia; Martínez, María; Giorlando, Paula; Arena , Alejandro
(OFRQFHSWRGH³QH[R´HQHOFRQWH[WRGHODJXD ODHQHUJtD\ORV alimentos (AEA) hace referencia a la compleja vinculación entre los tres subsistemas, de modo que las acciones en uno de ellos generarán impactos en los demás, así como en los ecosistemas que les dan soporte. Este trabajo expone los principales resultados de una evaluación del nexo AguaEnergía-Alimentos (nexo AEA) bajo el enfoque de ciclo de vida para un parque solar que inyectará energía al corredor Centro ± Cuyo ± Noroeste Argentino. Se analizaron los impactos de la generación de energía sobre la producción de alimentos y la disponibilidad de agua, mediante indicadores de uso del suelo y de escasez hídrica. Los resultados obtenidos muestran que el impacto sobre la disponibilidad de agua es de 0,44 l/kWh, generándose en gran medida durante la etapa de construcción del parque solar. Por otra parte, el impacto potencial sobre la producción de alimentos es altamente dependiente del uso anterior de la tierra, alcanzó valores entre 0 y 0,53 kg C/kWh año.
Evaluation of the environmental sustainability of agricultural production using the methodologies of emergy analysis and life cycle assessment. case study, tomato grown in Mendoza (Argentina)
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2024-04) Piastrellini, Roxana; Arena, Alejandro; Civit, Bárbara; Curadelli, Silvia
This article evaluates the environmental performance of tomato production in Mendoza (Argentina) using two methodologies that share the same approach and part of the inventory: i) Life Cycle Analysis, a method that considers all flows (incoming and outgoing) involved in the life cycle of a product, and ii) Emergetic Analysis, which represents the environmental support provided directly and indirectly by the biosphere to economic processes in the form of resources and ecosystem services. The combined application of these two tools helps to identify critical points in the production system and to generate proposals for improvement and innovation. In this case, the critical points identified are irrigation and fertilizers. Specifically for the environmental category Climate change, crop irrigation represents 51 % of the total impact, while seedling production represents 22 %. The emergy analysis, without accounting for direct and indirect human labor, shows a low contribution of local natural resources to the final product (0.12 %), as well as an environmental burden of 7.23 %. The results show that the local environmental dynamics are altered because tomato production is mostly driven by external inputs, mainly fertilizers (especially nitrogenous fertilizers) and energy.
Herramientas con enfoque de ciclo de vida. aplicaciones y proyectos vigentes
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2023-01-01) Piastrellini, Roxana
Seminario realizado en el marco de la Cátedra de Economía y Política Ambiental de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Cuyo, destinado a docentes y estudiantes de Ingeniería en Recursos Naturales Renovables y de Ingeniería Agronómica. El seminario inició con una introducción a las herramientas desarrolladas con enfoque de ciclo de vida, específicamente el Análisis de ciclo de vida, la Huella de carbono, la Huella de agua, la Huella ecológica y la Huella ambiental de producto. A continuación, se presentaron los proyectos vigentes, experiencias y calculadoras desarrolladas por integrantes del grupo CLIOPE de la UTN FRM y de CONICET. Finalmente, se presentaron propuestas para la incorporación de los estudiantes en algunas líneas de trabajo del Grupo CLIOPE, bajo la modalidad de tesistas, pasantes o estudiantes de materias electivas.
Indicadores de sostenibilidad. Huella de carbono y huella hídrica de un viñedo considerando distintos sistemas de riego en Mendoza, Argentina
(2012-01-01) Arena, Pablo; Piastrellini, Roxana
Argentina es el quinto productor de vinos a nivel internacional y el 70% de los viñedos argentinos están localizados en Mendoza. Los vinos mendocinos han conquistado mercados internacionales donde los requerimientos de sostenibilidad son cada vez más exigentes. Este estudio presenta el cálculo de la huella de carbono y la huella hídrica en la etapa de cultivo de vid en una finca situada en Mendoza. En él se consideran las actividades de mantenimiento del suelo, irrigación, fertilización, control de plagas y malezas y cosecha. La huella hídrica se determinó contemplando tres sistemas de riego y sus eficiencias correspondientes. Los resultados obtenidos constituyen una contribución significativa al uso sostenible de los recursos para las condiciones locales. El etapa agrícola es uno de los puntos relevantes donde se deben tomar medidas para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de agua.
La relación entre los biocombustibles, el uso de recursos y el ambiente
(2023-01-01) Piastrellini, Roxana
: Distintos factores han fomentado el crecimiento de la industria de los biocombustibles a nivel mundial. Entre ellos, la reducción de gases de efecto invernadero, el desarrollo de las economías agrícolas regionales y la diversificación de la matriz energética. En este contexto, Argentina se posiciona como un fuerte competidor a escala global en cuanto a la producción y exportación de agrocombustibles. A pesar del creciente desarrollo y de los avances tecnológicos logrados, existe aún un sustancial debate sobre la real sustentabilidad ambiental de su producción y uso. Esta situación ha propiciado la necesidad de disponer de estudios que demuestren los beneficios ambientales netos de los biocombustibles, en comparación con los combustibles tradicionales que sustituyen. Se presentaron en este seminario los principales resultados de estudios realizados en Argentina bajo el enfoque de ciclo de vida, contemplando el uso de recursos críticos como el agua, el suelo y la energía, además del impacto asociado a las emisiones de GEI.
Valorización energética de los efluentes de una planta faenadora de Mendoza ( Argentina)
(Universidad Tecnológica Nacional. Faculatd Regional Mendoza, 2024-10-16) Piastrellini, Roxana
En los establecimientos faenadores se genera una importante cantidad de residuos sólidos y líquidos que, sin tratamiento y disposición final adecuada, ocasionan problemas ambientales y sociales debido a su alto contenido de materia orgánica. Estos residuos pueden ser aprovechados energéticamente al ser sometidos a un proceso alternativo al tratamiento actual, como ser la biodigestión. El objetivo de este trabajo es evaluar la viabilidad técnica y energética del aprovechamiento de los efluentes de una planta faenadora ubicada en el Oasis Norte de la provincia de Mendoza (Argentina), al ser sometidos a una fermentación anaeróbica. Para esto se realizaron visitas al establecimiento, se tomaron muestras del efluente y se determinaron sus principales características fisicoquímicas. Además, se solicitó a los responsables del establecimiento información respecto al consumo energético y a la generación y otras características del efluente. A partir de la información obtenida se dimensionó el volumen del reactor anaeróbico, se calculó la cantidad de biogás que se podría producir, así como la energía térmica y eléctrica que se podría generar. Luego, se realizaron balances de masa y energía, y se determinó la demanda de energía que se podría cubrir con la propuesta. Finalmente se realizó un análisis de las ventajas y desventajas de la implementación de la tecnología de biodigestión frente a la tecnología que se usa actualmente para el manejo de los efluentes estudiados. Los resultados demuestran que con esta propuesta se alcanzaría a cubrir aproximadamente un 3% de la energía eléctrica y un 4 % de la energía térmica que consume el establecimiento faenador anualmente. Sin embargo, estos porcentajes podrían incrementarse si se incluyen en el proceso de biodigestión los residuos sólidos provenientes de la guanera y rumen, así como las grasas que se retiran de las piletas de sedimentación.

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