Analisi del ciclo di vita della mela in busta: carbon footprint

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1 Alessandra Fusi, Riccardo Guidetti Analisi del ciclo di vita della mela in busta: carbon footprint

2 Introduzione all analisi LCA La metodologia LCA è definita come il procedimento oggettivo di valutazione dei carichi energetici e ambientali relativi a un processo o un attività, effettuato attraverso l identificazione dell energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell ambiente. La valutazione include l intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l estrazione delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale (SETAC, Society of Environmental Toxicology and Chemistry)

3 Il ciclo produttivo INPUT Estrazione materie prime OUTPUT Materie Prime Fabbricazione Distribuzione Prodotti principali Coprodotti Energia Uso del prodotto Emissioni Acqua Riuso, riciclaggio, recupero Gestione rifiuto Rifiuti

4 Le fasi dell analisi LCA L analisi LCA è strutturata su quattro fasi sequenziali: 1. Definizione degli obiettivi dell analisi (ISO 14041:1998) 2. Analisi di inventario, finalizzata al reperimento dei dati necessari (ISO 14041:1998) 3. Analisi degli impatti riconducibili al prodotto analizzato (ISO 14042:2000) 4. Interpretazione dei risultati ottenuti e definizione di potenziali azioni di miglioramento (UNI EN ISO 14043:2000) ISO 14041: 14042: 14043: Environmental management - Life cycle assessment - Goal Life cycle and scope impact Interpretation. definition assessment. and inventory analysis. Scope: specifies describes provides requirements the and gives guidance and and recommendations on the a procedures general framework for necessary conducting for for the the life life cycle compilation impact cycle interpretation assessment and preparation in (LCIA) LCA studies. phase of the of definition life cycle of assessment goal and scope (LCA), for and a Life the Cycle key Assessment features and (LCA), inherent and limitations for performing, of LCIA. interpreting It specifies and requirements reporting a for Life Cycle The objectives of the evaluation element are to establish the reliability of the Inventory conducting analysis the LCIA (LCI). phase and the relationship of LCIA to the other LCA results of the LCA study phases. The results should be presented in a manner which gives the commissioner or any other interested party a clear and understandable view of the outcome of the study.

5 Fase 1 Nell ambito della fase preliminare vengono qualificate le seguenti dimensioni: Finalità dell analisi LCA in oggetto Unità funzionale utilizzata Confini del sistema oggetto di analisi

6 Fase 1: definizione delle finalità Con riferimento alle possibili finalità dell analisi LCA, si riportano in seguito le principali casistiche: Ricerca & Sviluppo Implementazione di strategie di green marketing (es. etichettatura ecologica, comunicazione ambientale) Individuazione di azioni di miglioramento della filiera

7 Fase 1: definizione dell unità funzionale L unità funzionale di un analisi LCA rappresenta l unità di misura di riferimento mediante la quale trattare i dati ed esporre i risultati di un analisi LCA Lo scopo principale dell'unità funzionale è quello di fornire un riferimento univoco cui legare i flussi in entrata (es. materie prime) e in uscita (es. emissioni) L individuazione dell unità funzionale è un passaggio necessario al fine di garantire la comparabilità di un analisi LCA N.B: qualora la funzione di un processo sia la produzione di un imballaggio, l'unità di misura a cui riferire le sue prestazioni sarà la quantità di imballaggio necessaria per contenere un certo volume di prodotto, e non il kilogrammo di vetro o di cartone.

8 Fase 1: definizione dei confini del sistema La definizione dei confini del sistema è funzionale alla pianificazione delle attività di raccolta dei dati e delle informazioni necessarie Tale attività comporta: Una minuziosa descrizione del sistema in esame in termini di processi coinvolti La costruzione del diagramma di flusso del ciclo produttivo

9 I confini del sistema cradle to gate Estrazione e Lavorazione materie prime from gate to gate Produzione e Assemblaggio Uso e Manutenzione "from cradle to grave Fine Vita, Riutilizzo, Riciclaggio, Smaltimento

10 Fase 2 L analisi di inventario è caratterizzata dalle seguenti attività: Costruzione preliminare di un diagramma di flusso, opportunamente dettagliato, finalizzato a rappresentare le operazioni che concorrono a formare il sistema considerato; Sulla base della struttura definita dal diagramma di flusso, raccolta dei dati necessari allo svolgimento dell analisi; tali dati possono essere categorizzati come segue: Primary data: dati reperiti direttamente sul campo (preferibili) Secondary data: dati derivati ricavabili dalla letteratura o da banche dati appositamente predisposte

11 Fase 3: analisi degli impatti L analisi degli impatti ha lo scopo di evidenziare l'entità delle modificazioni generate a seguito dei rilasci nell'ambiente e dei consumi di risorse calcolati nell'inventario. Combustione CO 2 effetto serra Attività Impatto Effetto DATO OGGETTIVO POTENZIALE IMPATTO AMBIENTALE

12 Fase 3: sottofasi analisi impatti SELEZIONE degli effetti ambientali da considerare (es. acidificazione acque, effetto serra, eutrofizzazione, riduzione strato ozono, etc.) CLASSIFICAZIONE: Assegnazione dei risultati della fase di inventario agli effetti ambientali scelti CARATTERIZZAZIONE: i metodi di caratterizzazione permettono di determinare in modo omogeneo e quantitativo il contributo delle singole emissioni (es. gas serra: indicatore di categoria CO 2 ; fattore di caratterizzazione GWP) ambientali INVENTARIO CLASSIFICAZIONE CARATTERIZZAZIONE CO 2 RISCALDAMENTO GLOBALE CH 4 CFC ASSOTTIGLIAMENTO OZONO N 2 O GWP ODP NORMALIZZAZIONE: Confronto degli indicatori calcolati con valori di riferimento, in modo da ottenere degli indici sintetici con cui valutare complessivamente il sistema in esame NH 3 NO x SO x ACIDIFICAZIONE EUTROFIZZAZIONE AP NP PESATURA: Determinazione dell importanza dei singoli effetti ambientali NH 4 +

13 Fase 4: interpretazione e miglioramento La quarta fase di interpretazione e miglioramento: Rappresenta lo stadio conclusivo di uno studio LCA I suoi contenuti variano in funzione degli obiettivi dello studio In questa fase viene soppesato il contributo delle diverse fasi del processo in esame al fine di identificare le aree di intervento e miglioramento. Nel caso in cui l analisi del ciclo di vita sia stata condotta con l obiettivo di migliorare la produzione in termini di efficienza ambientale, questa fase consente di individuare e apportare opportune modifiche o di adottare azioni necessarie alla riprogettazione del sistema, al fine di migliorarne lo stato di fatto.

14 Carbon Footprint Costituisce un sottoinsieme dei risultati derivanti da uno studio di LCA, in quanto esamina gli effetti del ciclo di vita di un prodotto in relazione a un singolo parametro ambientale. La Carbon footprint rappresenta l'emissione di gas clima-alteranti attribuibile ad un prodotto, un'organizzazione o un individuo. L unità di misura della carbon footprint è la tonnellata di anidride carbonica equivalente (tco2e). L anidride carbonica equivalente (CO 2 e) permette un confronto dei differenti tipi di gas ad effetto sera in rapporto ad una unità di CO 2. La CO 2 e viene calcolata moltiplicando le emissioni di ciascun dei gas ad effetto serra per il suo potenziale di riscaldamento (GWP). Il GWP rappresenta il rapporto fra il riscaldamento causato da un gas ad effetto serra in uno specifico intervallo di tempo (normalmente 100 anni) e il riscaldamento causato nello stesso periodo dal CO 2 nella stessa quantità.

15 CF della mela Produzione mele Ricevimento materia prima Cernita Lavaggio & asciugatura Taglio Trattamento antiossidante Confezionamento Goal: valutazione della carbon footprint della mela di IV gamma (identificazione hotspots) Unità funzionale: 1 busta da 90 g Confini del sistema: Sono state incluse le seguenti fasi: coltivazione, trasformazione, conservazione in cella frigorifera Fonti dati: letteratura, schede tecniche macchinari Stoccaggio

16 % CF mela coltivazione Tractor production Diesel production Fertiliser (P205) Fertiliser (K2O) Fertiliser (N) Insecticides Herbicides Fungicides Diesel emissions 10 0 IPCC GWP 100a

17 % CF mela imbustata Lavaggio Imbustamento Altro 2% % 58% Trasformazione Mele (campo)

18 % CF mela imbustata e stoccata g CO2eq. Stoccaggio refrigerato Emissioni refrigerante Refrigerante, produzione Eletricittà Produzione mela in busta IPCC GWP 100a

19 % CF mela - sensitivity lavorazione, è stato condotto un test di sensitività al fine di valutare la % Poichè dall analisi di letteratura e delle schede tecniche di impianti, 90 sono stati identificati dei range di consumi elettrici, idrici e di scarti di variazione 70 delle emissioni di gas serra in funzione dei dati in ingresso al sistema. Sono stati pertanto identificati due scenari: 1. Scenario min, in cui i dati di input sono i valori più bassi dei range 50 identificati (utilizzato come default) Scenario max Scenario min Scenario max, in cui i dati di input sono i valori più elevati dei range IPCC GWP 100a

20 CF mela IV gamma Conclusioni 1. L emissione di gas serrai associati alla produzione di una busta di mela di IV gamma sono da attribuire: Per quasi l 80% alla fase di trasformazione La restante quota alla fase di coltivazione 2. I fattori critici della fase di coltivazione sono: Il carburante (diesel), e più precisamente le emissioni associate alla sua combustione La produzione di fertilizzanti minerali 3. Della trasformazione, le fasi maggiormente critiche dal punto di vista ambientale sono : Il lavaggio L imbustamento 4. La fase di stoccaggio in cella frigorifera ha un impatto del 20% sul totale delle emissioni di gas serra 5. L analisi di sensitività realizzata impiegando, dei dati reperiti in letteratura, dapprima i valori minimi dei range identificati e in seguito i valori massimi, mostra come le differenze tra i due scenari siano molto contenute.

21 Grazie per l attenzione