Correo Electrónico
DNINFOA - SIA
Bibliotecas
Convocatorias
Identidad U.N.
Published
Un enfoque desde la sustentabilidad: análisis de ciclo de vida como herramienta para la toma de decisiones en el desarrollo de proyectos hidroeléctricos en Colombia
An Approach to Sustainability: Life Cycle Assessment as Tool for Decision-Making in the Development of Hydroelectric Power Projects in Colombia
DOI:
https://doi.org/10.15446/ga.v24nSupl2.86822Keywords:
Sustentabilidad, generación hidroeléctrica, análisis de ciclo de vida (ACV), análisis de ciclo de vida social (ACVs), represas (es)Sustainability, hydropower generation, life cycle assessment (LCA), social life cycle assessment (SLCA), dam (en)
Downloads
La capacidad instalada para generación de energía hidroeléctrica constituye el 69,2% de la matriz energética de Colombia, lo cual se debe a las características geográficas y a los recursos hídricos de este país. Aunque esta forma de generación es considerada renovable, las hidroeléctricas implican la construcción de presas y depósitos de agua (áreas inundadas) que, además de impactos ambientales en las comunidades, el suelo, el agua y el entorno en general, generan gases de efecto invernadero. Nuevas centrales hidroeléctricas se construirán en el país, por lo que se sugiere evaluarlas bajo una perspectiva de la sustentabilidad, entendida como la articulación de variables sociales, económicas, ambientales y culturales en búsqueda de un equilibrio a lo largo del tiempo. Se propone para esto el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) como una herramienta para determinar impactos ambientales de proyectos hidroeléctricos. Este trabajo revisa cómo el enfoque de sustentabilidad puede apoyarse en herramientas ampliamente utilizadas en los proyectos de ingeniería como el ACV y el Análisis de Ciclo de Vida Social (ACVs) para conocer el impacto de proyectos hidroeléctricos en todas sus fases, abordando las dimensiones ambientales y sociales. La dimensión económica no se tuvo en cuenta, abriendo el camino para nuevos aportes. Se concluye que existe la necesidad de iniciar la construcción de una línea base de información para aplicar herramientas como el ACV y el ACVs, orientada a la sustentabilidad para proyectos de hidroeléctricas, tanto para los que se encuentren en planeación, como los que operan actualmente. Se sugieren aspectos para tener en cuenta en la toma de decisiones con el fin de contribuir a la sustentabilidad para futuros proyectos.
In Colombia, hydroelectric power generation constitutes 69.2% of the energy mix due to the geographical characteristics and water resources available in this country. Although this form of generation is considered renewable, hydroelectric plants involve the construction of dams and water reservoirs (flooded areas), which cause soil, water, ecological and social impacts in general, and generate greenhouse gases. The construction of new hydroelectric plants is being projected in Colombia, so it is necessary to adopt a sustainability perspective which articulates social, economic, ecological and cultural variables, seeking a long-lasting balance. The Life Cycle Assessment (LCA) is proposed as an ideal tool to determine the environmental impacts of hydroelectric projects. This paper reviews how the sustainability approach can be based on widely used tools in engineering projects, such as the Life Cycle Assessment (LCA) and the Social Life Cycle Assessment (S-LCA). The goal is to recognize the environmental impacts of hydroelectric projects, addressing the assessment of environmental and social dimensions. The economic dimension was not included, thus opening the way to new contributions. As a conclusion, there is a need to build a baseline information on hydroelectric projects to apply tools like LCA and S-LCA, with sustainability guidelines, including projects in the planning phase and those currently in operation. Finally, relevant aspects for decision-making are suggested to contribute to the sustainability of future projects.
References
Amaya, Á, Guzmán, L., 2016. La industria energética y el recurso hídrico en Colombia. breve referencia al caso de la hidroeléctrica el Quimbo. Medio Ambiente & Derecho: Revista Electrónica de Derecho Ambiental 31, 183-210.
Arantes, C., Fitzgerald, D., Hoeinghaus, D., Winemiller, K., 2019. Impacts of hydroelectric dams on fishes and fisheries in tropical rivers through the lens of functional traits. Curr. Opin. Environ. Sustain. 37, 28-40. DOI: 10.1016/j.cosust.2019.04.009
Arodudu, O., Helming, K., Wiggering, H.,Voinov, A., 2017. Towards a more holistic sustainability assessment framework for agro-bioenergy systems — A review. Environ. Impact Assess. Rev. 62, 61-75. DOI: 10.1016/j.eiar.2016.07.008
Banco Interamericano de Desarrollo; Ministerio de Minas y Energía, 2012. Evaluación del ciclo de vida de la cadena de producción de biocombustibles en Colombia. Consorcioi CUE. Disponible en: https://www.minenergia.gov.co/documents/10180/488888/Capitulo_2_ACV_final.pdf/1b6d5aec-702c-40b5-ac0a-eb4a564dd72e ; consultado: marzo de 2020.
Barros, N., Cole, J., Tranvik, L., Prairie, Y., Bastviken, D., Huszar, V., Giorgio, P., Roland, F., 2011. Carbon emission from hydroelectric reservoirs linked to reservoir age and latitude. Nature Geosci. 4(9), 593-596. DOI: 10.1038/ngeo1211
Bednarek, A., 2001. Undamming rivers: A review of the ecological impacts of dam reemoval. Environ. Manage. 27, 803-814. DOI: 10.1007/s002670010189
Bicalho, T., Sauer, I., Rambaud, A., Altukhova, Y., 2017. LCA data quality: A management science perspective. J. Clean. Prod. 156, 888-898. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.03.229
Boyle, G. (Ed.), 2004. Renewable energy: Power for a sustainable future. 3a ed. Oxford University Press, Oxford, UK.
Carrington, G., 2000. A study of the lake chelan hydroelectric project based on life-cycle stressor-effects assessment. Public Utility District No. 1. Oakland, CA.
Chen, J., Shi, H., Sivakumar, B., Peart, M., 2016. Population, water, food, energy and dams. Renew. Sustain. Energy Rev. 56, 18-28. DOI: 10.1016/j.rser.2015.11.043
Cortés-Mora, H., 2018. Estructuración de la sustentabilidad en la facultad de ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia. Tesis de doctorado. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, DC.
Delsontro, T., Mcginnis, D., Sobek, S., Ostrovsky, I., Wehrli, B., 2010. Extreme methane emissions from a swiss hydropower reservoir: Contribution from bubbling sediments. Environ. Sci. Technol. 44(7), 2419-2425. DOI: 10.1021/es9031369
El Colombiano, 2018. EPM necesita $7 billones para solventar crisis de Hidroituango. Diario de prensa del 3 de septiembre, disponible en: https://www.elcolombiano.com/antioquia/hidroituango-costo-total-de-la-contingencia-en-el-proyecto-YK9268067; consultado: marzo de 2020.
Fearnside, P., 2014. Impacts of Brazil’s madeira river dams: Unlearned lessons for hydroelectric development in Amazonia. Environ. Sci. Policy, 38, 164-172. DOI: 10.1016/j.envsci.2013.11.004
Gagnon, L., van de Vate, J., 1997. Greenhouse gas emissions from hydropower. Energy Policy 25(1), 7-13. DOI: 10.1016/S0301-4215(96)00125-5
García-Gusano, D., Iribarren, D., Martín-Gamboa, M., Dufour, J., Espegren, K., Lind, A., 2016. Integration of life-cycle indicators into energy optimisation models: The case study of power generation in Norway. J. Clean. Prod. 112(Part 4), 2693-2696. DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.10.075
Gibson, G., Sandiford, M., 2013. Sismicity and induced earthquakes. Office of the New South Wales Chief Scientist and Engineer, Melbourne Energy Institute, Melbourne, Australia.
Gleick, P., Palaniappan, M., Morikawa, M., Morrison, J., 2009. The world’s water 2008-2009: The biennial report on freshwater resources. Bibliovault OAI Repository, University of Chicago Press, Chicago, IL.
Grant, E., 2003. A aeological framework for interpreting downstream effects of dams on rivers. Water Sci. Appl. 7, 209-225.
Grubert, E., 2020. Conventional hydroelectricity and the future of energy: Linking national inventory of dams and energy information administration data to facilitate analysis of hydroelectricity. Electr. J. 33(1), 106692. DOI: 10.1016/j.tej.2019.106692
Herrera, A., Scolnick, H., Chichilnisky, G., G.- Gallopin, Hardoy, G., Mosovich, J., Oteiza, D., Grest, G., Suárez, C., Talavera, L., 2004. ¿Catastrofe o nueva sociedad? Modelo mundial latinoamericano 30 años después índice. Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo, Ottawa, Canada.
Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC), 2007. ISO 14040 Gestión ambiental. Análisis de ciclo de vida. Principios y marco de referencia. Bogotá, DC.
Kadiyala, A., Kommalapati, R., Huque, Z., 2016. Evaluation of the life cycle greenhouse gas emissions from hydroelectricity generation systems. Sustainability 8(6), 539. DOI: 10.3390/su8060539
Kemenes, A., Forsberg, B., Melack, J. 2011. CO2 emissions from a tropical hydroelectric reservoir (Balbina, Brazil). J. Geophys. Res.: Biogeosci. 116(G3), G03004. DOI: 10.1029/2010JG001465
Khang, D., Tan, R., Uy, O., Promentilla, M., Tuan, P., Abe, N., Razon, L., 2017. Design of experiments for global sensitivity analysis in life cycle assessment: The case of biodiesel in Vietnam. Resour. Conserv. Recycl. 119, 12-23. DOI: 10.1016/j.resconrec.2016.08.016
Leff, E., 2011. Sustentabilidad y racionalidad ambiental: Hacia “otro” programa de sociología ambiental. Rev. Mex. Sociol. 73(1), 5-46.
Liu, C., Ahn, C., An, X., Lee, S., 2013. Life-cycle assessment of concrete dam construction: comparison of environmental impact of rock-filled and conventional concrete. J. Constr. Eng. Manag. 139(12), A4013009. DOI: 10.1061/(asce)co.1943-7862.0000752
McIntosh, A., Pontius, J., 2017. Tools and skills. En: Science and the global environment: Case studies for integrating science and the global environment. Elsevier, Waltham, MA. pp. 1-112. DOI: 10.1016/b978-0-12-801712-8.00001-9
Morin, E., 2011. La vía para el futuro de la humanidad. Paidós, Barcelona, España.
Noh, S., Son, Y., Park, J., 2018. Life cycle carbon dioxide emissions for fill dams. J. Clean. Prod. 201, 820-829. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.08.099
Organización de las Naciones Unidas (ONU), 2019. High-level synthesis report of latest climate science information convened by the Science Advisory Group of the UN Climate Action Summit 2019. Disponible en: https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/30023/climsci.pdf?sequence=1&isAllowed=y ; consultado: marzo de 2020.
Osorio, I., 2017. Impactos ambientales, sociales y económicos de las pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH) en Antioquia. Trabajo de grado. Universidad EAFIT, Medellín, Colombia.
Osorio, C., 2018. La consulta popular ante los impactos ambientales de la construccion de Proyectos Hidroelectricos en Colombia. Estudio del Caso de la Hidroelectrica El Quimbo. Trabajo de grado. Universidad Catolica de Colombia, Bogotá, DC.
Pascale, A., Urmee, T., Moore, A., 2011. Life cycle assessment of a community hydroelectric power system in rural Thailand. Renew. Energy 36(11), 2799-2808. DOI: 10.1016/j.renene.2011.04.023
Perdan, S., 2010. The concept of sustainable development and its practical implications. En: Azapagic, A., Perdan, S. (Eds.), Sustainable development in practice: Case studies for engineers and scientists. 2a ed. Wiley, Nueva york, NY. pp. 3-25. DOI: 10.1002/9780470972847.ch1
Pizzirani, S., McLaren, S., Seadon, J., 2014. Is there a place for culture in life cycle sustainability assessment? Int. J. Life Cycle Assess. 19, 1316-1330. DOI: 10.1007/s11367-014-0722-5
Premalatha, M., Abbasi, T., Abbasi, T., S., 2014. A critical view on the eco-friendliness of small hydroelectric installations. Sci. Total Environ. 481(1), 638-643. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.11.047
Rathore, D., Pant, D., Singh, A., 2013. A comparison of life cycle assessment studies of different biofuels. En: Singh, A., Pant, D., Olsen, S. (Eds.), Life cycle assessment of renewable energy sources. Springer, Londres. pp. 269-289. DOI: 10.1007/978-1-4471-5364-1_12
Ribeiro, F., Silva, G., 2010. Life-cycle inventory for hydroelectric generation: a Brazilian case study. J. Clean. Prod. 18(1), 44-54. DOI: 10.1016/j.jclepro.2009.09.006
Roy, P., Nei, D., Orikasa, T., Xu, Q., Okadome, Hiroshi, N., Nobutaka, T., Shiina, T., 2009. A review of life cycle assessment (LCA) on some food products. J. Food Eng. 90, 1–10, DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2008.06.016
Scherer, L., Pfister, S., 2016. Hydropower’s biogenic carbon footprint. PLoS ONE 11(9), e0161947. DOI: 10.1371/journal.pone.0161947
Seo, E., Kulay, L., 2006. Life cycle assessment: Management tool for decision-making. Interfacehs 1(1).
Silva, G., 2003. Análise de Ciclo de Vida. Programa de educação continuada em engenharia. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, San Paulo, Brasil.
Song, C., Gardner, K., Klein, S., Souza, S., Mo, W., 2018. Cradle-to-grave greenhouse gas emissions from dams in the United States of America. Renew. Sustain. Energy Rev. 90, 945-956. DOI: 10.1016/j.rser.2018.04.014
Sovacool, B., Dhakal, S., Gippner, O., Bambawale, M., 2011. Halting hydro: A review of the socio-technical barriers to hydroelectric power plants in Nepal. Energy 36(5), 3468-3476. DOI: 10.1016/j.energy.2011.03.051
Stamford, L., 2020. Life cycle sustainability assessment in the energy sector. En: Ren, J., Scipioni, A., Manzardo, A., Liang, H. (Eds.), Biofuels for a more sustainable future. Elsevier, Londres. pp. 115-163. DOI: 10.1016/b978-0-12-815581-3.00005-1
Toniolo, S., Tosato, R., Gambaro, F., Ren, J., 2020. Life cycle thinking tools: Life cycle assessment, life cycle costing and social life cycle assessment. En: Ren, J., Toniolo, S. (Eds.), Life cycle sustainability assessment for decision-making: Methodologies and case atudies. Elsevier, Amsterdam. pp. 39-56. DOI: 10.1016/b978-0-12-818355-7.00003-8
Torres, M., Caballero, H., Awad, G., 2014. Hidroeléctricas y desarrollo local ¿mito o realidad? caso de estudio: Hidroituango. Energética (44), 75-83.
Turconi, R., Boldrin, A., Astrup, T., 2013. Life cycle assessment (LCA) of electricity generation technologies: Overview, comparability and limitations. Renew. Sustain. Energy Rev. 28, 555-565. DOI: 10.1016/j.rser.2013.08.013
United Nations Environment Programme (UNEP); Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), 2009. Guidelines for social life cycle assessment of products. Paris.
Unidad de Planeación Minero Energética Colombia (UPME), 2018. Informe mensual de variables de generación y del mercado eléctrico colombiano. Bogotá, DC.
Unidad de Planeación Minero Energética Colombia (UPME), 2019. Registro de proyectos de generación a diciembre. Database Sistema de Información Eléctrico Colombiano (SIEL), disponible en: http://www.siel.gov.co/; consultado: marzo de 2020.
United States Society on Dams, 2015. Guidelines for dam decommissioning projects. Denver, CO.
United States Energy Information Administration, 2019. Hydropower explained: Hydropower and the environment. Disponible en: https://www.eia.gov/energyexplained/hydropower/hydropower-and-the-environment.php; consultado: marzo de 2020.
Usuga Montoya, E., 2014. Impactos sociales y economicos de la hidroelectrica en Ituango. Trabajo de grado. Facultad de Ciencias Económicas, Administrativas y Contables, Universidad de Meddellín, Colombia.
Verán Leigh, D., Vázquez, I., 2017. Proyecto IKI-PNUMA: avanzando y midiendo consumo y producción sostenible para una economía baja en carbono en economías de ingresos medios y nuevos países industrializados en Perú. ONU Medio Ambiente, Lima.
Wang, L., Wang, Y., Du, H., Zuo, J., Li, R., Zhou, Z., Bi, F., Garvlehn, M., 2019. A comparative life-cycle assessment of hydro-, nuclear and wind power: A China study. Appl. Energy 249, 37-45. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.04.099
World Comission of dams, 2000. Dams and development a new framework for decision making. Londres.
Wu, H., Chen, J., Xu, J., Zeng, G., Sang, L., Liu, Q., Yin, Z., Dai, J., Yin, D., Liang, J., Ye, S., 2019. Effects of dam construction on biodiversity: A review. J. Clean. Prod. 221, 480-489. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.03.001
Wu, R., Yang, D., Chen, J., 2014. Social life cycle assessment revisited. Sustainability 6(7), 4200-4226. DOI: 10.3390/su6074200
Yang, J., 2016. EMergy accounting for the Three Gorges Dam project: Three scenarios for the estimation of non-renewable sediment cost. J. Clean. Prod. 112(Part 4), 3000-3006. DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.10.110
Yewhalaw, D., Legesse, W., Bortel, W., gebre-Selassie, S., Kloos, H., Duchateau, L., Speybroeck, N., 2009. Malaria and water resource development: The case of Gilgel-Gibe hydroelectric dam in Ethopia. Malaria J. 8, 21. DOI: 10.1186/1475-2875-8-21
Yuguda, T., Li, Y., Xiong, W., Zhang, W., 2020. Life cycle assessment of options for retrofitting an existing dam to generate hydro-electricity. Int. J. Life Cycle Assess. 25, 57-72. DOI: 10.1007/s11367-019-01671-1
Zamagni, A., Pesonen, H.-L., Swarr, T., 2013. From LCA to life cycle sustainability assessment : concept , practice and future directions. Int. J. Life Cycle Assess. 18, 1637-1641. DOI: 10.1007/s11367-013-0648-3
How to Cite
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Download Citation
License
Copyright (c) 2021 Gestión y Ambiente
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
The approved articles are published the print edition of the journal and also in the web site www.revistas.unal.edu.co/index.php/gestion/index and other electronic formats like PDF, HTML, XML, among others. In addition, in different social networks of knowledge dissemination. Gestión y Ambiente adopts ethics guidelines by Committee on Publication Ethics (COPE) on good conduct practices (avoid behaviors like plagiarism, falsification, fictitious authorship, among others), describes conflicts of interest or competition, authorship contributions and funds from sponsors. The published material is considered property of Gestion y Ambiente but the digital version is available under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International license
