EIO-LCA

Método de análisis de impactos ambientales

Una evaluación del ciclo de vida de los insumos y productos económicos , o EIO-LCA, implica el uso de datos agregados a nivel sectorial para cuantificar la cantidad de impacto ambiental que se puede atribuir directamente a cada sector de la economía y cuánto compra cada sector a otros sectores para producir su producción. La combinación de estos conjuntos de datos puede permitir la contabilización de cadenas largas (por ejemplo, construir un automóvil requiere energía, pero producir energía requiere vehículos, y construir esos vehículos requiere energía, etc.), lo que alivia en cierta medida el problema de alcance de las evaluaciones tradicionales del ciclo de vida . El análisis EIO-LCA rastrea las diversas transacciones económicas, los requisitos de recursos y las emisiones ambientales (incluidos todos los diversos requisitos de fabricación, transporte, minería y relacionados) necesarios para producir un producto o servicio en particular.

El análisis de ciclo de vida de la EIO se basa en promedios a nivel de sector que pueden o no ser representativos del subconjunto específico del sector relevante para un producto en particular. En la medida en que el bien o servicio de interés sea representativo de un sector, el análisis de ciclo de vida de la EIO puede proporcionar estimaciones muy rápidas de las implicaciones completas de la cadena de suministro para ese bien o servicio.

Fondo

El análisis de insumo-producto económico fue desarrollado por el economista ganador del Premio Nobel Wassily Leontief . Cuantifica las interrelaciones entre los sectores de un sistema económico, lo que permite identificar los insumos económicos directos e indirectos de las compras. Este concepto se amplió al incluir datos sobre el análisis ambiental y energético de cada sector para tener en cuenta las implicaciones ambientales de la actividad económica en la cadena de suministro . ^[1]

Teoría

Las tablas de transacciones de insumo-producto, que registran los flujos de compras entre sectores, son recopiladas por el gobierno federal de los Estados Unidos. La EIO funciona de la siguiente manera: Si representa la cantidad que un sector compró a otro en un año determinado y es la "demanda final" de producción del sector (es decir, la cantidad de producción comprada para el consumo, en contraposición a la comprada por otras empresas como suministros para una mayor producción), entonces la producción total del sector incluye la producción a los consumidores más la producción vendida a otros sectores: ${\displaystyle X_{ij}}$ ${\displaystyle j}$ ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle y_{i}}$ ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle x_{i}}$ ${\displaystyle i}$

${\displaystyle x_{i}=y_{i}+\sum _{j}X_{ij}}$

Si definimos como la producción normalizada para cada sector, de modo que , entonces ${\displaystyle A_{ij}}$ ${\displaystyle A_{ij}=X_{ij}/x_{j}}$

${\displaystyle x_{i}=y_{i}+\sum _{j}A_{ij}x_{j}}$

En notación vectorial

${\displaystyle \mathbf {x} =\mathbf {y} +\mathbf {Ax} }$

${\displaystyle \mathbf {y} =(\mathbf {I-A} )\mathbf {x} }$

${\displaystyle \mathbf {x} =(\mathbf {I-A} )^{-1}\mathbf {y} }$

Este resultado indica que, conociendo únicamente la demanda final de cada sector y la matriz IO normalizada , se puede calcular la producción total implícita de cada sector de la economía. Si se dispone de datos sobre una emisión de emisiones particular (u otro atributo de interés) de cada sector de la economía, se puede compilar una matriz para representar varias emisiones (columnas) por cada dólar de producción de cada sector (filas). Las emisiones adicionales totales asociadas con la demanda final adicional se pueden calcular entonces como: ${\displaystyle \mathbf {y} }$ ${\displaystyle \mathbf {A} }$ ${\displaystyle \mathbf {x} }$ ${\displaystyle \mathbf {R} }$ ${\displaystyle \Delta \mathbf {b} }$ ${\displaystyle \Delta \mathbf {y} }$

${\displaystyle \Delta \mathbf {b} =\mathbf {R} ^{T}\Delta \mathbf {x} =\mathbf {R} ^{T}(\mathbf {I-A} )^{-1}\Delta \mathbf {y} }$

Este resultado simple permite un análisis muy rápido, teniendo en cuenta las liberaciones asociadas con los requisitos de toda la cadena de suministro necesarios para satisfacer una demanda final específica, en promedio. Las ecuaciones se basan en datos promedio de la economía actual, pero se pueden utilizar para hacer predicciones de cambios marginales en la producción (como una unidad más de un producto en particular) si

1. Se supone que la producción media y la producción marginal son suficientemente cercanas (es decir, el impacto de una unidad más = el impacto de la unidad media ), y
2. El cambio marginal en la producción final es representativo del producto de interés (por ejemplo, si el producto utilizará electricidad proveniente exclusivamente de energía eólica, entonces el uso del sector eléctrico, que está dominado por el carbón, arrojaría una estimación pobre). ${\displaystyle \Delta \mathbf {y} }$

Finalmente, si el investigador tiene estimaciones para la valoración de los costos de externalidad asociados con cada elemento en (o, alternativamente, si hay coeficientes de ponderación disponibles que representan la importancia relativa de cada elemento en , utilizando indicadores ecológicos , por ejemplo), entonces los costos de externalidad (o ponderaciones) por unidad de liberaciones podrían compilarse en un vector para calcular la "métrica de impacto ambiental" escalar : ${\displaystyle \mathbf {b} }$ ${\displaystyle \mathbf {b} }$ ${\displaystyle \mathbf {m} }$ ${\displaystyle m}$

${\displaystyle \Delta m=\mathbf {m} ^{T}\Delta \mathbf {b} =\mathbf {m} ^{T}\mathbf {R} ^{T}\Delta \mathbf {x} =\mathbf {m} ^{T}\mathbf {R} ^{T}(\mathbf {I-A} )^{-1}\Delta \mathbf {y} }$

En general, existe una gran incertidumbre asociada con las estimaciones de , por lo que dicha agregación debe realizarse solo con cuidado, incluido el análisis de sensibilidad . Por lo general, los investigadores examinan elementos específicos de en lugar de intentar agregarlos. ${\displaystyle \mathbf {m} }$ ${\displaystyle \mathbf {b} }$

El resultado general es que al recopilar datos sobre las transacciones promedio del sector económico y las emisiones promedio del sector , es posible hacer predicciones rápidas sobre las emisiones de toda la cadena de suministro asociadas con un producto de interés al representar el producto como cambios marginales en la producción de los sectores relevantes . ${\displaystyle \mathbf {A} }$ ${\displaystyle \mathbf {R} }$ ${\displaystyle \mathbf {y} }$

Software

En la década de 1990 , los investigadores del Green Design Institute de la Carnegie Mellon University comenzaron a desarrollar una herramienta basada en la web para realizar un EIO-LCA. El software subyacente ^[2] rastrea las diversas transacciones económicas, los requisitos de recursos y las emisiones ambientales asociadas con la producción de un producto o servicio en particular. El modelo captura todos los diversos requisitos de fabricación, transporte, minería y relacionados para producir un producto o servicio. Por ejemplo, uno podría desear rastrear las implicaciones de comprar $ 46.000 de acero de refuerzo y $ 104.000 de hormigón para un kilómetro de pavimento de carretera. Las implicaciones ambientales de estas compras se pueden estimar utilizando EIO-LCA. El modelo actual (2002) se basa en el modelo de insumo-producto de la industria de 428 sectores del Departamento de Comercio de la economía estadounidense.

En 2018, VitalMetrics Group, una consultora medioambiental, desarrolló una herramienta de análisis de gastos basada en la web ^[3] para cuantificar los impactos ambientales asociados a toda la cadena de suministro ascendente de una organización. Cumple con el enfoque para cuantificar los impactos basados ​​en los gastos definido en el Estándar de contabilidad e informes de la cadena de valor corporativa del Protocolo de gases de efecto invernadero. La herramienta utiliza el Archivo integral de datos ambientales (CEDA), ^[4] una base de datos EIO-LCA revisada por pares con un año base de 2014. CEDA representa 389 sectores industriales, los productos básicos y los vínculos entre ellos, y más de 2700 intercambios ambientales que surgen de ellos, incluida la extracción de diversos recursos naturales, el consumo de agua, el uso de la tierra y las emisiones al aire, el agua y el suelo.

Este artículo utiliza texto de Design Decisions Wiki bajo la GFDL .

Referencias

1. Hendrickson, Chris; Lave, Lester ; Matthews, H. Scott (2010). Evaluación ambiental del ciclo de vida de bienes y servicios: un enfoque de insumo-producto. Routledge. ISBN 978-1-136-52549-0.
2. www.eiolca.net
3. www.vitalmetricsgroup.com/sustainability-tools/
4. Suh, S., 2005: Desarrollo de una base de datos ambiental sectorial para el análisis de insumo-producto: Archivo integral de datos ambientales de los EE. UU., Economic Systems Research, 17 (4), 449 – 469] https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09535310500284326

Enlaces externos

• Software de análisis de ciclo de vida EIO
• Herramienta de análisis de gastos de VitalMetrics