Reducción de impacto ambiental de una planta de separación y licuación de gases mediante análisis de ciclo de vida

Abstract

El incremento de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero de origen antropogénico, principalmente de la industrialización, es señalada como causal del cambio climático. Esta situación ha impactado en la temperatura del planeta y en la disponibilidad de recursos, como el agua. Es esto surge la necesidad de cuantificar el impacto ambiental de actividades humanas, para buscar medidas que permitan disminuir sus efectos negativos. El objetivo de este trabajo es cuantificar el impacto ambiental de una planta de separación y licuación de gases, estudiando indicadores como huella de carbono y huella hídrica del proceso mediante Análisis de Ciclo de Vida. Se estudian alternativas que permitan reducir el impacto ambiental de la planta, entregando una sugerencia de cambios a la empresa. Para el caso basal, se considera una unidad funcional de 1.000 toneladas de producto líquido, en relación a la producción de nitrógeno, oxígeno y argón líquido. Además, se evalúa el impacto ambiental del proceso y de la distribución de productos, actividades principales de la empresa. Se obtuvo que la huella de carbono de la unidad funcional corresponde a 1.315 toneladas de CO2 equivalente y la huella hídrica corresponde a 34.730 m3 de agua dulce. Se puede concluir que la variable que más impacta ambientalmente es la electricidad utilizada, y por esta razón, las alternativas están enfocadas principalmente en la disminución de su uso. Se evaluaron escenarios para sugerir un set de cambios a la empresa, concluyendo que las alternativas con mayor potencial de disminución de impacto ambiental corresponden a incorporar energía a partir de paneles fotovoltaicos, cambio de compresores por modelos contemporáneos y uso de nitrógeno líquido como refrigerante. En conjunto, las medidas permitirían disminuir la huella de carbono en un 19,4% y la huella hídrica en un 18,6%, y requieren una inversión de 2.335 MUSD. La mayoría de las alternativas se desarrollaron mediante análisis de datos de la planta en estudio. Sin embargo, algunas tienen más incertidumbre debido a la falta de información, como el uso de nitrógeno líquido como refrigerante. En este caso, se sugiere realizar un segundo análisis para verificar la factibilidad de la alternativa. Además, se recomienda realizar un análisis económico más detallado, incorporando el beneficio que trae la implementación de las alternativas y los costos operacionales correspondientes. Para finalizar, se hace hincapié en la importancia de disminuir la huella de carbono por sobre la huella hídrica, debido al impacto de la empresa y a las proyecciones locales de impacto ambiental de ambos indicadores. No obstante, una reducción de consumo eléctrico en la empresa ayudaría a disminuir el impacto ambiental de esta, tanto huella de carbono como hídrica.