CARBON FOOTPRINT DELL ACQUA MINERALE NATURALE EFFERVESCENTE NATURALE CLAUDIA

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1 FACOLTÀ DI AGRARIA Università degli Studi della Tuscia Via S. Camillo de Lellis, Viterbo Dipartimento per l Innovazione nei sistemi Biologici, Agroalimentari e Forestali ELABORATO FINALE CORSO DI LAUREA IN TECNOLOGIE ALIMENTARI CARBON FOOTPRINT DELL ACQUA MINERALE NATURALE EFFERVESCENTE NATURALE CLAUDIA RELATORE: Prof. MAURO MORESI STUDENTE: GIANLUCA PAONE matr Anno Accademico

2 CARBON FOOTPRINT DELL ACQUA MINERALE NATURALE EFFERVESCENTE NATURALE CLAUDIA Riassunto In questo elaborato finale si è calcolato il Carbon Footprint (CF) della produzione e distribuzione di confezioni in PET da 1,5 l di Acqua minerale naturale effervescente naturale Claudia nell anno 2010, reperendo tutti i dati di inventario e di trasporto direttamente presso l impianto di imbottigliamento di Acqua Claudia Srl di Anguillara Sabazia (RM) ed applicando la metodologia PAS Attraverso l analisi di inventario del ciclo di vita si sono stimati sia i consumi di materie prime e di energia che la formazione di effluenti e residui solidi. Sulla base dei relativi fattori di emissione (database del software SimaPro 7.2 con il metodo IPCC 2007), si è calcolata, al netto della gestione di tutti i rifiuti solidi, un emissione di 270 g CO 2e per ogni bottiglia in PET da 1.5 l di Acqua Minerale Claudia. Le materie prime e le fasi di produzione e trasporto rappresentano, rispettivamente, il 52, il 20 ed il 18% circa del CF. Tenendo conto della fase d uso dell acqua minerale da parte del consumatore, nonché della gestione di tutti i rifiuti solidi secondo lo scenario italiano, il CF aumenterebbe a circa 298 g CO 2e per ogni bottiglia PET da 1.5 l. Sono state infine proposte alcune azioni per ridurre il CF del prodotto e migliorarne la performance ambientale. Parole chiave: Impronta del Carbonio, Acqua Minerale Effervescente Naturale Claudia, Analisi del Ciclo di Vita, Metodologia PAS 2050, bottiglia PET 1.5 l CARBON FOOTPRINT of Claudia Natural Sparkling Mineral Water Abstract In this Dissertation the Carbon Footprint (CF) of the production and distribution of Claudia natural sparking mineral water bottled in 1.5-l PET bottles in the year 2010 was calculated, by extracting all the inventory and transportation data directly from the processing plant of Acqua Claudia Srl (Anguillara Sabazia, Rome, Italy) and applying the standard method PAS The Life Cycle Inventory Analysis allowed the consumption of raw materials and energy, as well as the formation of effluents and solid wastes, to be estimated. By referring to the emission factors (derived from the databases of the SimaPro 7.2 software according to the method IPCC 2007), the CF excluding waste disposal was of about 270 g CO 2e per each PET bottle sized 1.5 l. The raw materials and production and transportation phases embodied about the 52, 20 and 18% of CF, respectively. By accounting for the consumer use, as well as the management of all solid wastes formed according to the current Italian disposal scenario, the CF increased to circa 298 g CO 2e per 1.5-l PET bottle. Finally, a few actions were recommended to reduce the product CF and to improve its environmental performance. Key words: Carbon Footprint, Claudia Natural Sparking Mineral Water, Life Cycle Assessment, Standard Method PAS 2050, 1.5-l PET bottle 2

3 A mia moglie Umberta e ai miei due figli Alice e Tommaso, i quali durante il mio percorso accademico mi hanno sostenuto con comprensione ed amore. Rinunciando l una al mio aiuto ed alle mie attenzioni, e gli altri alla mia presenza negli eventi importanti per la loro crescita, hanno dimostrato di volermi bene; per questo dedico a loro questo elaborato finale, frutto della mia determinazione e del loro sacrificio. 3

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5 INDICE 5

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7 INTRODUZIONE Certificazione ambientale di prodotto Descrizione sintetica della GUIDE TO PAS 2050 (BSI,2008b) per la stima del carbon footprint di prodotto-servizio Start-up Setting objectives (definire gli obiettivi) Choosing products (selezionare i prodotti) Engaging suppliers (coinvolgere i fornitori) Product footprint calculation (calcolo del Carbon Footprint) Building process map (costruire lo schema di processo) Checking boundaries and prioritisation (definire i confini e le priorità) Collecting data (raccogliere i dati) Calculating the footprint (calcolare l impronta ecologica) Checking uncertainty (optional) ( confermare le incertezze) Next step (opzioni successive) Validating result (validare i risultati) Redusing emissions (ridurre le emissioni) Comminicating the footprint and claming reductions (diffondere l impronta ecologica e dichiararne la riduzione prevista) Il caso di studio: Acqua minerale Claudia L azienda Area di busines Volumi di vendita La normativa di riferimento Il prodotto. 49 7

8 3.6 Dichiarazione delle prestazioni ambientali Unità funzionale Confini del sistema e processi Sistema per il confezionamento del prodotto in PET Descrizione del processo di produzione di Acqua minerale naturale Claudia in bottiglia di PET Descrizione del processo di produzione delle bottiglie PET Raccolta dati Estrazione dell acqua e miscelazione sorgenti Rimozione arsenico Rilevazione dati per l inventario dei materiali di imballaggio Rilevazione scarti dei materiali di imballaggio Bilancio di materia delle fasi di soffiaggio, lavaggio e riempimento delle bottiglie Bilancio di materia della fase di etichettatura e confezionamento in fardelli Bilancio di materia della fase di confezionamento in pallet Composizione del prodotto finito Consumo detergenti e lubrificanti Consumi energetici Gestione dei rifiuti Trasporti Fattori di emissione Calcolo del Carbon Footprint Discussione dei risultati CONCLUSIONI Bibliografia 145 8

9 INTRODUZIONE 9

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11 Nell ultimo decennio il problema dell impatto ambientale delle attività umane è entrato nelle agende politiche per le implicazioni di natura etica ed economica. È sempre più percepito come una cattiva gestione dell ambiente comporti inevitabilmente crescenti costi sociali. Basti citare a titolo esemplificativo le spese sanitarie per i soggetti che presentano manifestazioni asmatiche dovute all inquinamento da polveri sottili, come pure i costi sostenuti a causa dei disastri ambientali dovuti ad eventi meteorologici inusuali, correlabili in qualche modo ai cambiamenti climatici in atto. Attualmente tutti i settori produttivi sono sempre più attenti all impatto ambientale delle loro attività e non fanno eccezione le attività agro-alimentari. Per giunta in alcuni Paesi europei si sta affermando la tendenza di dichiarare l impatto ambientale dei prodotti alimentari mediante l apposizione di etichette ambientali, onde consentire ai consumatori di effettuare scelte ecosostenibili, analogamente a quanto già accade ad esempio per gli elettrodomestici, ove sono recentemente entrate in vigore le nuove energy labels (Direttiva 2010/30/UE: tura-energetica-obbligatoria-in-tutta-europa&catid=924:latest-news&itemid=171). Lo studio sull impatto ambientale dei prodotti e dei servizi utilizzati nella Comunità Europea a 25 Paesi (EU25), eseguito da Tukker et al (2006), ha rilevato che il comparto degli alimenti, bevande, tabacco e narcotici contribuisce per il 22-31% al riscaldamento globale del Pianeta (Global Warming Potential, GWP). In particolare, le carni ed i prodotti carnei contribuiscono in maniera prevalente, in quanto rappresentano il 12% del GWP, il 24% del potenziale di eutrofizzazione (EP) ed il 10% del potenziale di formazione di ozono fotochimico (Photochemical Ozone Creation Potential, PCOP) di tutti i consumi. I prodotti lattiero-caseari concorrono al 5% di GWP, al 10% di EP ed al 4% di PCOP. I prodotti a base di cereali (pane, sfarinati, paste alimentari, etc.) contribuiscono un poco più dell 1% di GWP e di PCOP ed al 9% circa di EP. Infine, la frutta e le verdure (comprese quelle surgelate) danno un apporto del 2% circa di GWP, EP e PCOP. Nel 2007 in Italia le emissioni di gas-serra CO 2e (pari a 553 Tg di anidride carbonica equivalenti, CO 2e ) corrispondono ad un contributo emissivo pro-capite annuo di

12 kg CO 2e, il 18.8% del quale, ossia circa 1780 kg CO 2e, è dovuto al settore agroalimentare (Castaldi et al., 2009). Le emissioni di gas-serra potrebbero contrarsi anche con appropriati cambiamenti nello stile di vita. Ad es., Eshel & Martin (2006) dimostrarono che le emissioni specifiche di CO 2 associate alla produzione di prodotti alimentari di origine animale variano notevolmente e che la sostituzione delle carni rosse con pollame ed uova, come pure la sostituzione degli alimenti di origine animale con quelli di origine vegetale, può ridurre le emissioni dei singoli consumatori, come pure la scelta di guidare un automobile ibrida ultraefficiente in alternativa ad un SUV. In particolare, l adozione delle Linee guida per una sana alimentazione della Società Italiana di Nutrizione Umana (www.inran.it/inran_lineeguida.pdf), che si ispirano alla cosiddetta dieta mediterranea, permetterebbe di ridurre le emissioni del sistema agroalimentare da 104 a ca. 57 Tg CO 2e /anno, salvaguardando non solo la salute umana, ma anche l ambiente, in virtù di minori consumi energetici, minore impatto potenziale sul riscaldamento globale e del miglioramento della qualità dell ambiente stesso per le minori emissioni in aria, acqua, suolo, etc. (Moresi & Valentini, 2010). Tra i settori dell industria alimentare e delle bevande quello delle acque minerali è oggetto da tempo di estese campagne ecologistiche per limitare il consumo di acqua imbottigliata e per promuovere l'uso degli acquedotti pubblici. Ad es., negli Stati Uniti le amministrazioni di New York e San Francisco hanno vietato l'uso di acqua minerale negli uffici pubblici, mentre a Bundanoon, un piccolo centro dell'australia a circa 150 km da Sydney, si è arrivati a proibire le bottiglie di minerale per contrastare l'abuso di bottiglie di plastica e i costi ambientali legati al loro trasporto (Gualerzi, 2009). D altra parte, il mercato mondiale delle acque minerali riguarda circa 154 miliardi di litri di acqua minerale in bottiglie di PET (polietilene tereftalato), per la cui produzione (1 kg) si impiegano poco meno di 2 kg di petrolio e 17 l di acqua, rilasciando nell'atmosfera 2,3 kg di CO 2e, oltre ad altre sostanze inquinanti (www.scribd.com/doc/ /pet-bottle-audit). 12

13 Austria Belgium Brazil China Czech Denmark Finland France Germany Greece Hungary Indonesia Ireland Italy Japan Mexico Netherlands Norway Poland Portugal Romania Russia Saudi Arabia Slovakia Spain Sweden Switzerland Turkey Un. Ar. UK Ukraine USA l/a Nel 2010 in Italia il consumo pro-capite annuo si è collocato intorno ai 186 litri ed è cresciuto del 296% dal 1980 (Fig. I.1) anno Figura I.1 Evoluzione dei consumi pro-capite di acqua minerale in Italia dal 1980 al 2010 (fonte Beverfood-Mineralacqua). In Fig. I.2 si raffrontano i consumi procapite di diversi Paesi nel 2009: l Italia con 193 l/a (di poco superiore al dato rilevato nel 2010) si colloca tra i Paesi con i consumi più elevati ed è seconda solo agli Emirati Arabi Figura I.2 Consumi pro-capite di acqua minerale in alcuni Paesi nel 2009 (fonte Beverfood- Mineralacqua). 13

14 Tabella I.1 Mercato italiano delle acque minerali nel 2009 e 2010 (fonte Beverfood- Mineralacqua). MERCATO ITALIA Unità di misura Le società imbottigliatrici n Le marche di acque confezionate n Concentrazione mercato (primi 4 gruppi) % Giro d'affari dei produttori M Produzione acque minerali Ml altre acque confezionalte (boccioni e acque da tavola) Ml Totale Ml Consumi interni (minerali + altre confezionate) Ml Consumi procapite (minerali + altre confezionate) litri Mix consumi per tipo - acque lisce naturali % acque frizzanti % acque effervescenti naturali % Consumi per aree - Nord-Ovest % Nord-Est % Centro + Sardegna % Sud e Isole % Mix confezioni - bottiglie in plastica % bottiglie in vetro % boccioni + brik % 2 2 Canali di vendita - iper, super,superettes & discount % dettaglio tradizione + Door to Door % HoReCa, catering, vending % La produzione complessiva del 2010 è stata operata da 165 società imbottigliatrici (Tab. I.1), che complessivamente hanno imbottigliato un volume di 12,1 miliardi di litri 14

15 Miliardi di litri a fronte di 11,1 miliardi di litri consumati (Fig. I.3), cui corrisponde in un giro di affari di 2,1 miliardi di euro. I consumi sono ripartiti tra le varie tipologie di prodotto e nello specifico il 16% del consumo è dato dalle effervescenti naturali, il 20% dalle frizzanti ed il restante 64% dalle acque lisce (Tab. I.1) anno anno Figura I.3 Produzione ( ) e consumi ( ) di acque minerali in Italia nel periodo (Fonte Beverfood- Minieralacqua) Figura I.4 Indice di penetrazione delle bevande in Italia (fonte Beverfood: 15

16 Un indagine ISTAT rileva che l 88,6% delle persone sopra i 14 anni dichiara di bere acqua minerale; se a questo dato si aggiunge un indice di penetrazione (percentuale famiglie acquirenti sul totale delle famiglie italiane) del 98%, è evidente come l acqua minerale sia la bevanda più diffusa ed acquistata dalle famiglie italiane (Fig. I.4). In uno scenario economico così delineato si è ritenuto interessante studiare i danni ambientali connessi alla produzione e distribuzione di acqua minerale. In effetti, l acqua minerale ha ormai sostituito il consumo dell acqua proveniente dalla rete dell acquedotto e la crescita dei consumi procapite nell ultimo trentennio, pur con la lievissima flessione degli ultimi cinque anni, testimonia un mercato saturo, ma consolidato. Con le continue esortazioni al consumo dell acqua di rete (indicata come meno dispendiosa in termini ambientali, sicura e sana, e, qualora sussistano poi dubbi sulla salubrità dell acqua di rubinetto, il cittadino è spesso oggetto di sollecitazioni pubblicitarie per adottare trattamenti potabilizzanti domestici) è ragionevole pensare che gli imprenditori del settore debbano adoperarsi per migliorare costantemente le prestazioni ambientali per testimoniare di fatto l eco-compatibilità della produzione, se non vogliono vedere regredire, a fronte di una rinnovata consapevolezza ambientale del cittadino italiano, il loro business. Considerato che nel 2010 le confezioni più vendute, con il 79% di quota sul totale prodotto in Italia (Tab. I.1), sono state le confezioni in PET, si è scelto in questo elaborato di calcolare il Carbon Footprint della produzione e distribuzione di confezioni in PET da 1,5 l di Acqua minerale naturale effervescente naturale Claudia nel l anno 2010, reperendo tutti i dati di inventario e di trasporto direttamente presso l impianto di imbottigliamento di Acqua Claudia Srl di Anguillara Sabazia (RM). 16

17 CAPITOLO 1 CERTIFICAZIONE AMBIENTALE DI PRODOTTO 17

18 18

19 Con la crescente attenzione della comunità internazionale per i cambiamenti climatici dovuti alle emissioni di gas climalteranti (green house gases, GHG), ha preso forma e consistenza il fenomeno del cosiddetto green consumering, tipico dei consumatori interessati a conoscere il contributo fornito dai prodotti in uso alla salvaguardia del clima. Ne consegue che oggi le attività a protezione dell ambiente delle aziende produttrici di servizi o prodotti possono avvantaggiarle significativamente rispetto ai concorrenti. Il termine Food miles è un indicatore che ha acquistato un ampia diffusione in GB. È stato coniato da Tim Lang, ora Professore di Food Policy alla City University di Londra, per evidenziare in maniera semplice al consumatore tutte le conseguenze esplicite ed implicite di natura ecologica, sociale ed economica della produzione alimentare. Esprime la distanza che un alimento percorre dalla produzione al consumo finale, indipendentemente dalla scala di produzione e delle modalità di trasporto (aereo, nave, treno, Tir, camion, camioncino, auto privata, bicicletta, piedi). In Fig. 1.1 si riporta una tipica etichetta (Food mileage label) applicata su numerosi prodotti commercializzati nella catena di supermercati Waitrose in GB. Figura 1.1 Tipica etichetta ecologica (Food mileage label) applicata su numerosi prodotti commercializzati nella catena di supermercati Waitrose in GB. Un altro sistema di etichettatura è rappresentato dal Carbon Footprint (impronta ecologica o di CO 2 od indice di carbonio), che è stato adottato da numerose catene commerciali dapprima in Gran Bretagna (Tesco, Marks & Spencer, Sainsbury s) e poi in Francia (Casino), Sud Corea (Cool), etc. (Fig. 1.2). Attualmente, in Svezia, è stato applicato sia da Lantmannen, il maggior marchio agricolo svedese, che da Max, la più grande catena di burger-restaurants, per etichettare prodotti e pietanze, dal pollo alla 19

20 pasta; quindi, in Svezia nei prodotti alimentari e nei menù nei ristoranti si riporta non solo il valore energetico dell alimento, ma anche le emissioni di CO 2. Figura 1.2 Tipiche etichette ecologiche (Carbon footprinting labels) applicate su numerosi prodotti commercializzati nelle catene di supermercati Tesco (GB), Cool (Sud Corea) e Casìno (F). Analogamente, anche l EPEA, associazione dei produttori ecologici dell Andalusia, ha deciso di riportare sugli alimenti in vendita in Spagna l indicazione della quantità di anidride carbonica generata per produrli e distribuirli. Il Carbon Footprint fornisce informazioni sull impatto climatico del prodotto ed indica la somma delle emissioni di CO 2 lungo l intera filiera. Per stimare questo indicatore occorre applicare la metodologia life cycle assessment (LCA), in italiano analisi del ciclo di vita. Con questa metodologia si calcolano le emissioni che si realizzano durante tutto il ciclo di vita di un prodotto, di un processo o un servizio: è la cosiddetta analisi dalla culla alla tomba (cradle-to-grave analysis), dai punti di preproduzione (quindi anche estrazione e produzione dei materiali), alla produzione delle materie prime (MP) e degli ingredienti alla trasformazione, alla distribuzione, all uso (quindi consumo, riuso e manutenzione), al riciclaggio ed alla dismissione finale, tenendo conto di tutti i trasferimenti subiti dalle MP, dai semilavorati (SL) e dai prodotti finiti (PF). Il risultato di questa procedura è detto Carbon Footprint, ossia impronta di carbonio. 20

21 La LCA è riconosciuta a livello internazionale attraverso la famiglia delle norme ISO (International Organization for Standardization) (Lee & Inaba, 2004) e considera gli impatti ambientali del caso esaminato nei confronti della salute umana, della qualità dell'ecosistema e dell'impoverimento delle risorse, valutando inoltre gli impatti di carattere economico e sociale. Gli obiettivi della LCA sono quelli di definire un quadro completo delle interazioni con l ambiente di un prodotto o di un servizio, contribuendo a comprendere le conseguenze ambientali direttamente o indirettamente causate e, quindi, dare a chi ha potere decisionale (ossia chi ha il compito di definire le normative) le informazioni necessarie per stabilire i comportamenti e gli effetti ambientali di una attività e per identificare le opportunità di miglioramento o le migliori soluzioni per intervenire sulle condizioni ambientali. Questa metodologia può essere impiegata per ottimizzare la performance ambientale sia di un singolo prodotto (ecodesign) che di un industria. Figura 1.3 Fasi di analisi degli studi di LCA secondo le norme ISO (Lee & Inaba, 2004). Le procedure per condurre studi LCA si articolano in 4 fasi distinte, come schematicamente illustrato in Fig. 1.3: 1. la definizione dell obiettivo e del campo di applicazione (Goal and Scope Definition - ISO 14041), stabilendo altresì un appropriata unità funzionale FU, in 21

22 modo da poter agevolmente comparare i risultati dello studio a quelli ottenuti seguendo processi alternativi; 2. l analisi di inventario del ciclo di vita (Life Cycle Inventory Analysis - ISO 14041), esaminando i consumi di MP, di energia, le emissioni in aria, acqua o suolo, la formazione di effluenti e residui solidi, etc. Relativamente all industria alimentare gli studi LCA fanno spesso riferimento allo schema in Fig. 1.4, dove vengono evidenziati i materiali e le risorse naturali in ingresso ed i prodotti, i sottoprodotti, gli effluenti ed i residui delle trasformazioni effettuate. Figura 1.4 Fasi di analisi degli studi di LCA inerenti l industria alimentare. 3. la valutazione dell'impatto ambientale del ciclo di vita (Life Cycle Impact Assessment - ISO 14042) tramite alcune categorie di impatto. Quelle prese in considerazione riguardano il riscaldamento globale (dovuto ai gas serra), la formazione di smog, l assottigliamento dello strato di ozono, l eutrofizzazione, la produzione di contaminanti tossici a livello ambientale ed umano, la desertificazione, l uso della terra, come il depauperamento dei minerali e dei combustibili fossili. Dette categorie possono essere combinate in modo da stimare diverse categorie di danni con conseguenze sulla salute umana, sui raccolti, sui pesci, etc., come illustrato in Fig

23 Figura 1.5 Categorie di danni con conseguenze sulla salute umana, sui raccolti, sui pesci, sui materiali plastici. 4. l interpretazione dei risultati (Life Cycle Interpretation - ISO 14043), tenendo conto dei margini di incertezza nelle assunzioni di partenza e verificando la sensitività dei risultati a prefissati intervalli di variazione.. Le norme permettono di definire il livello di dettaglio dello studio in funzione dell obiettivo da raggiungere, regolano la fase di inventario e le modalità di conversione dei dati elaborati su materiali e relativi processi in potenziali danni ambientali attraverso procedimenti tecnici e secondo la seguente sequenza di fasi: definizione delle categorie di impatto, classificazione, caratterizzazione delle emissioni e delle risorse nelle categorie di impatto, damage assessment o caratterizzazione delle categorie di impatto nelle categorie di danno, normalizzazione, valutazione. I limiti di questa tecnica di valutazione, che possono mettere in dubbio la scientificità del risultato, stanno nella disponibilità dei dati iniziali e nella loro accessibilità. Nel contesto italiano, dove non esiste una banca dati ufficiale, diventa necessario far riferimento a banche dati straniere con inevitabili approssimazioni dovute alla verifica di trasferibilità dei dati. Ciò, unitamente alla spesso scarsa disponibilità delle aziende a diffondere dati diretti su consumo e produzione di rifiuti, può rendere molto faticosa la fase di Life Cycle Inventory. 23

24 Le banche dati più facilmente reperibili sono quelle presenti all interno dei softwares per l analisi LCA, come nel caso del software SimaPro 7 che contiene le seguenti banche dati: Ecoinvent, ETH, BUWAL250, Industry Data, IDEMAT 2001, LCA Food DK, ecc. Per la quantificazione degli impatti ambientali provocati dal flusso di materia e energia attraverso il sistema, SimaPro 7 fornisce una serie di metodi Europei, Nord-Americani ed altri per realizzare questa fase, tra cui si citano: CML 2 baseline 2000 Ecoindicator 99 EDIP 203 IPCC 2007 (Global Warning Potential a 100 anni) In particolare, l Ecoindicator 99 è un metodo damage-oriented, che esprime gli impatti in tre macro-categorie di danno, che racchiudono differenti categorie di impatto e che si riferiscono: alla salute umana (Human Health HH); alla qualità degli ecosistemi (Ecosystem Quality EQ); alle risorse (Resources R). I danni sulla salute umana sono espressi in DALY (Disability Adjusted Life Years). In questa categoria sono modellati i danni causati da tutte le sostanze che abbiano un impatto sulla respirazione (composti organici ed inorganici), sulla carcinogenesi, sui cambiamenti climatici e sullo strato di ozono; sono comprese in questa categoria anche le radiazioni ionizzanti. I modelli utilizzati comprendono quattro stadi: 1) Fate analysis: lega le emissioni (espresse come massa) ad un cambiamento di concentrazione nel tempo. 2) Exposure analysis: lega le concentrazioni alle dosi, cioè quantitativi assunti dagli organismi. 3) Effect analysis: lega le dosi alla quantità di effetti prodotti, come, ad esempio, il numero e la tipologia di neoplasie. 24

25 4) Damage analysis: lega gli effetti sulla salute ai DALYs, utilizzando il numero di Years Lived Disabled (YLD) e Years of Life Lost (YLL). I danni alla qualità degli ecosistemi sono espressi come la percentuale di specie di piante che si stima siano scomparse da una certa area a causa delle mutate condizioni ambientali (PDF m 2 yr, PDF = Potentially Disappeared Fraction of plant species). In particolare, l ecotossicità è espressa come la percentuale di specie che vivono in una certa area in condizioni di stress. L acidificazione e l eutrofizzazione sono trattate in una singola categoria di impatto e vengono modellate utilizzando delle specie target (piante vascolari). Gli impatti derivanti dall utilizzo del suolo e dalle sue trasformazioni sono basati su dati empirici relativi alla presenza/assenza di piante vascolari, che è funzione dell utilizzo del suolo e dell ampiezza dell area. Sono modellati sia gli impatti locali che quelli regionali. I danni sulle risorse comprendono l estrazione e l utilizzo di risorse minerarie e di combustibili. L estrazione di risorse è correlata a parametri che indicano la qualità delle risorse minerarie e fossili che rimangono nei giacimenti. L impatto su questa categoria viene quantificato in termini di maggior energia necessaria per le estrazioni future (MJ surplus energy). L Ecoindicator 99 è strutturato per un livello europeo; i danni sono normalizzati rispetto al danno causato da un cittadino europeo in un anno. La valutazione del danno nelle tre categorie è poi aggregata in un unico indice (single score) che permette di dare un punteggio agli scenari. Quanto più elevato è il valore del single score, tanto maggiore è il danno causato dal processo in esame. Il contributo relativo delle tre categorie alla definizione dell indice è stabilito secondo tre diversi modelli che rappresentano diversi approcci culturali rispetto alle problematiche ambientali. In sintesi, i possibili modelli di attribuzione di peso sono tre: 1. Individualistico (Individual perspective I): questo approccio considera solo le sostanze i cui effetti dannosi, sul breve periodo (100 anni al massimo), sono dimostrati; assume inoltre che l adozione di opportune tecnologie e lo sviluppo 25

26 economico possano risolvere tutti i problemi ambientali. La differenza eclatante rispetto alle altre due prospettive è l assunzione secondo cui i combustibili fossili non sono esauribili: la categoria di impatto relativa è, infatti, lasciata fuori dalla fase di attribuzione dei pesi. I pesi attribuiti alle categorie di danno per l individuazione dell indicatore sono: HH 40% - EQ 40% - R 20% 2. Gerarchico (Hierarchical perspective H): questo approccio considera tutte le sostanze sui cui effetti dannosi c è consenso, anche se non sono dimostrati, e che si esplicano sul medio periodo; assume inoltre che i problemi ambientali possano essere risolti attraverso adeguate scelte politiche. I pesi attribuiti alle categorie di danno per l individuazione dell indicatore sono: HH 30% - EQ 50% - R 20% 3. Egalitario (Egalitarian perspective E): questo approccio considera tutte le sostanze che possono provocare effetti dannosi, anche se su tali effetti non c è consenso, e li considera sul lungo periodo. È un approccio molto conservativo in quanto è basato sul presupposto che i problemi ambientali siano difficilmente risolvibili e possano portare a catastrofi. I pesi attribuiti alle categorie di danno per l individuazione dell indicatore sono: HH 25% - EQ 55% - R 20% Infine, nella norma ISO (2006) la fase di Interpretazione e miglioramento è definita come Fase di una LCA in cui i risultati dell inventario e/o dell analisi degli impatti sono elaborati in accordo con l obiettivo e lo scopo dello studio in modo tale da raggiungere conclusioni e raccomandazioni. È pertanto la fase conclusiva di una LCA ed ha lo scopo di proporre i cambiamenti necessari a ridurre l impatto ambientale. Con riferimento al Carbon Footprint la rendicontazione è effettuata secondo le norme ISO (2006) e (2007). La norma ISO Standard internazionale per la misurazione, il monitoraggio, la rendicontazione e la verifica delle emissioni e delle rimozioni di gas ad effetto serra, a livello di organizzazioni o di progetto, intende fornire ai governi e al mondo industriale uno strumento comune di riferimento per quantificare, gestire e ridurre le emissioni di gas ad effetto serra La norma ISO è stata adottata e ora pubblicata come norma nazionale UNI ISO 14064, è suddivisa in tre parti che possono essere utilizzate separatamente o come 26

27 utile insieme di strumenti integranti per rispondere ai diversi bisogni in materia di dichiarazione e verifiche delle emissioni dei gas ad effetto serra. La parte 1 dell'iso (2006) specifica i requisiti verificabili delle organizzazioni per progettare, sviluppare, gestire, rendicontare e verificare l inventario di GHG, questa servirà alle organizzazioni che partecipano alle registrazioni volontarie e non, di progetti, programmi o schemi di GHG. La parte 2 dell ISO (2006) specifica i requisiti verificabili, per i proponenti dei progetti di GHG, nella progettazione, controllo, quantificazione, documentazione e rendicontazione delle prestazioni dei progetti, essa servirà alle organizzazioni che partecipano ai programmi volontari o agli schemi di accreditamento volontari e o amministratori che progettano tali programmi o schemi di GHG. La parte 3 dell'iso (2006) specifica i requisiti per selezionare i validatori /verificatori di gas ad effetto serra, per stabilire il livello di assicurazione, gli obiettivi, i criteri ed il campo di applicazione, per determinare l approccio della validazione/verifica, per valutare i dati relativi ai gas ad effetto serra, le informazioni, i sistemi informativi ed i controlli, per valutare le asserzioni relative ai gas ad effetto serra e per preparare le dichiarazioni di validazione/verifica. Con riferimento alla Carbon Footprint di prodotto/servizio, mancano ancora degli standard internazionali condivisi, anche se il principale riferimento esistente è rappresentato dalla metodologia British Standard Publicly Available Specification (PAS 2050) (BSI, 2008a) e dalla Guide to PAS 2050 (BSI, 2008b), entrambi disponibili on-line (http://www.bsigroup.com/en/standards-and-publications/how-we-can-helpyou/professional-standards-service/pas-2050/). Con riferimento al metodo IPCC (2007), nelle fasi di inventario, di contabilizzazione e reporting occorre considerare le emissioni dei 6 gas serra coperti dal Protocollo di Kyoto (anidride carbonica, CO 2 ; metano, CH 4 ; protossido di azoto, N 2 O; idrofluorocarburi, C n H 2n+2-j F j ; perfluorocarburi, C n F 2n+2 ; esafluoruro di zolfo, SF 6 ), che concorrono alla stima delle emissioni espresse come anidride carbonica equivalente. L anidride carbonica equivalente è una grandezza che descrive, per una determinata miscela e quantità di gas serra, la quantità di CO 2 che avrebbe lo stesso potenziale di 27

28 riscaldamento globale (GWP), se misurato in un determinato lasso di tempo (generalmente 100 anni). L'equivalenza in anidride carbonica per un gas climaalterante si ottiene moltiplicandone la massa per il corrispondente GWP. Ad esempio, il GWP per il metano oltre 100 anni è di 25 e per il protossido d'azoto è di 298. Ciò significa che le emissioni di 1 kg metano o protossido di azoto sono rispettivamente equivalenti alle emissioni di 25 o 298 kg di CO 2. Tra gli obiettivi centrali della PAS 2050 si può considerare l aspetto della comunicazione: la norma PAS dichiara apertamente che la valutazione del carbon footprint ha un approccio LCA thinking ed assume come riferimento le norme ISO (Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Principi e quadro di riferimento) e ISO (Gestione ambientale - Valutazione del ciclo di vita - Requisiti e linee guida) a garanzia complessiva del rigore della LCA effettuata per calcolare il Carbon Footprint associato ad un determinato prodotto/servizio. L analisi LCA è una tecnica quantitativa che determina fattori d ingresso e d uscita dal ciclo di vita di ciascun prodotto, valutandone i conseguenti impatti ambientali ed evidenziando alcuni aspetti altrimenti non visibili che consentano di rivedere e ottimizzare i processi migliorando le prestazioni ambientali e creando le premesse per la Dichiarazione Ambientale di Prodotto. Nell ambito della comunicazione relativa al Carbon Footprint è da segnalare l istituzione da parte dell Authority inglese Carbon Trust di due marchi, uno legato alle organizzazioni ed uno ai prodotti: o Il marchio Carbon Trust Standard (per le organizzazioni) o Il marchio Carbon Reduction Label (per i prodotti/ servizi) Il riferimento metodologico per il marchio Carbon Trust Standard è costituito dalle Carbon Trust Standard Rules, che fanno riferimento alla norma ISO Il marchio Carbon Reduction Label (per i prodotti/servizi) comunica la quota di CO 2 e altri gas-serra emessi lungo l intero ciclo di vita di un prodotto e l impegno delle aziende che lo adottano a ridurre il loro Carbon Footprint. Il riferimento metodologico per tale certificazione è rappresentato dalla PAS 2050 (BSI, 2008a). 28

29 Altro strumento utilizzabile per la comunicazione della Carbon footprint è la Dichiarazione Ambientale di Prodotto, uno strumento di comunicazione sviluppato in Svezia ma di valenza internazionale, in applicazione della norma ISO (2006) Etichette e dichiarazioni ambientali - Dichiarazioni ambientali di Tipo III - Principi e procedure. Sono stati finora sviluppati numerosi EPD in diverse categorie: prodotti agricoli, forestali e della pesca; minerali; energia; alimenti e bevande; prodotti tessili e mobilia; carta e legno; elettrodomestici; materiali da costruzione; servizi, etc. (www.environdec.com/). Nel settore degli alimenti e delle bevande sono stati elaborati 37 dichiarazioni ambientali, tra cui si citano la pasta alimentare Barilla; la birra Carlsberg & Tuborg in bottiglia e keg; il vino Lambrusco in bottiglia da agricoltura biologica e non Grasparossa - C.I.V. consorzio interprovinciale vini s.c.agr.; il latte pastorizzato di alta qualità, il latte da agricoltura biologica ed il latte più giorni Granarolo S.p.a; la farina Lantmännen e le acque minerali Cerelia e San Benedetto. In Francia il governo ha demandato ad ADEME (Agenzia dell ambiente e dell energia) e AFNOR (Agenzia per la standardizzazione) l incarico di predisporre gruppi di lavoro sia su tematiche orizzontali (metodologie, format etichette, packaging) sia su altri specifici per settori di attività. Le proposte elaborate sono state discusse in tavoli di partenariato ed hanno condotto al disegno di due leggi nazionali programmatiche, Grenolle 1 e Grenolle 2. In particolare, la legge Grenolle 2 fissava l obbligatorietà dell etichetta ecologica a gennaio 2011, attualmente rinviata, e imponeva che la valutazione dell impronta di carbonio dovesse basarsi sulla metodologia definita nelle norme ISO e (2006). Per quantificare le emissioni di GHG di ogni entità industriale, amministrativa o individuale, ADEME ha sviluppato il metodo di calcolo Bilan Carbone, che è compatibile con la norma ISO 14064, l'iniziativa GHG Protocol e la Direttiva n 2003/87/CE relativa al sistema di scambi di quote di CO 2, ed è disponibile in 2 versioni: a) la versione «imprese» (versione n 4), che consente di valutare le emissioni necessarie al funzionamento di un attività industriale o terziaria, e b) la versione «collettività» 29

30 (versione n 5) che si scompone in 2 moduli: il modulo «patrimonio & servizi», che valuta le emissioni di funzionamento della collettività per le proprie attività, ed il modulo «territorio», che valuta le emissioni di tutte le attività (industria, terziario, residenziale, agricoltura, trasporto) che sono presenti sul territorio della collettività (Kerner, 2010). Il metodo consiste: a) nella raccolta dati b) nella loro integrazione in un calcolatore (foglio Excel che esprime i risultati in base ad una singola unità di CO 2e ) Per il calcolo delle emissioni devono essere presi in considerazione 3 distinti ambiti: a) Interno - Uso energia (combustibili, elettricità, gas) - Uso anidride carbonica esogena - Perdite di fluidi di refrigerazione b) Intermedio, che considera tutti i materiali che vengono acquisiti, il rinnovo annuale del materiale dell impianto, i prodotti enologici e di pulizia, l imbottigliamento, i materiali da imballaggio ed i movimenti di persone e tutti gli acquisti di servizi e merci. c) Globale, che esamina il trasporto di tutti i materiali acquisiti, lo smaltimento di rifiuti ed acque reflue e l ammortamento immobili ed attrezzature. I risultati conseguiti sono classificati in base alla tipologia di cantina, del tipo di vino e della densità degli impianti. In Australia il governo ha predisposto un sistema nazionale per il controllo dell effetto serra e dell energia ed in particolare la normativa, approvata il 29 settembre 2007, istituisce un sistema aziendale obbligatorio di segnalazione delle emissioni di GHG e di controllo della produzione e del consumo di energia (Battaglene, 2010). La legge australiana stabilisce: 1. l obbligo di comunicare le emissioni di GHG, le produzioni e i consumi energetici per le grandi aziende; 30

31 2. la diffusione verso il pubblico di informazioni sul livello delle emissioni di GHG e del bilancio energetico nazionale; 3. La produzione di dati coerenti e comparabili al fine di facilitare il processo decisionale all interno delle strategie aziendali, e in particolare, lo sviluppo del Protocollo di riduzione delle emissioni inquinanti (Cprs). Utilizzando i dati dell inventario nazionale per i GHG e l energia del governo australiano, è stato realizzato dalla Winemakers Federation of Australia (WFA) e dal South Australian Wine Industry Association (SAWIA) l Australian Wine Carbon Calculator (AWCC), uno strumento per il calcolo delle emissioni di gas serra nel settore vitivinicolo. In Italia si è raggiunto un accordo con la Winemakers Federation of Australia e si è rielaborato ed adattato l IWCC, inserendo alcuni parametri specifici del sistema Italia, tra cui ad esempio il rapporto tra energia consumata e CO 2 prodotta, i gas inquinanti prodotti dai veicoli e dai motori usati nelle aziende italiane, mettendo a punto il metodo Ita.ca, il calcolatore di emissioni per il settore vitivinicolo italiano (Tonni et al., 2010). Nel nostro Paese, esiste a livello governativo un ritardo almeno decennale nella scelta di un sistema di certificazione ambientale. La metodologia PAS 2050 (BSI, 2008a), successivamente implementata nella PAS 2060 (BSI, 2010), è stata messa a punto attraverso una lunga discussione a livello sia scientifico che degli stakeholders e presuppone due livelli di analisi: B2C (Business-to- Consumer) e B2B (Business-to-Business). Quest ultima può essere limitata al farm gate e riguardare solo la produzione primaria. Sul procedimento PAS 2050 (BSI, 2008a) si basano con alcune semplificazioni i metodi AWCC (Australian Wine Carbon Calculator), Bilan Carbone, ed Ita.Ca, nei quali in primis si prevede il semplice computo dei consumi di energia elettrica, combustibili, carburanti ed idrocarburi alogenati sia nella fase di produzione agricola che di trasformazione industriale. Dal momento che i sistemi di produzione in Italia delle materie prime di origine agricola e zootecnica a destinazione alimentare sono nettamente diversificati per le 31

32 condizioni idro-geologiche e climatiche e per le modalità di coltivazione/allevamento (convenzionale o biologico), si rende necessaria un analisi accurata del loro impatto ambientale. Nel prosieguo di questo elaborato finale si farà riferimento alla procedura dettagliata nella Guide to Pas 2050 (BSI, 2008b) e si svilupperà un procedimento semplificato, su foglio Excel, per rielaborare l inventario delle materie prime e dei componenti e per pervenire, una volta definita la logistica di distribuzione e le modalità di consumo, alla stima delle emissioni di CO 2 equivalenti (Carbon Footprint). 32

33 CAPITOLO 2 DESCRIZIONE SINTETICA DELLA GUIDE TO PAS 2050 (BSI, 2008b) PER LA STIMA DEL CARBON FOOTPRINT DI PRODOTTO-SERVIZIO 33

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35 Con riferimento alla metodologia PAS 2050 (BSI, 2008a) ed alla Guide to PAS 2050 (BSI, 2008b), si possono individuare le seguenti sezioni: 2.1) Start-up 2.1.1) Setting objectives (definire gli obiettivi) Oltre all obiettivo di ridurre le emissioni di GS, un organizzazione se ne potrebbe proporre altri più specifici diretti a: - controllare in maniera efficiente ed efficace il processo produttivo; - perfezionare il sistema di raccolta dati per la stima dell impronta ecologica; - individuare i metodi per la verifica dei dati raccolti ed elaborati, al fine di renderli pubblici ) Choosing products (selezionare i prodotti) Le aziende alimentari dovrebbero conoscere il Carbon Footprint dei propri prodotti in modo da valutare le opzioni atte a massimizzare la riduzione di emissioni. Ciò richiede un confronto tra: - specifiche di prodotto, - processi di trasformazione, - alternative sui sistemi ed i materiali di confezionamento, - analisi dei sistemi di distribuzione. Una volta selezionato il prodotto, occorre specificare la più appropriata unità funzionale (functional unit), la quale dovrebbe essere rapportata al modo di impiego da parte del consumatore finale (end user). 35

36 2.1.3) Engaging suppliers (Coinvolgere i fornitori) Un appropriato rapporto con i fornitori è fondamentale per comprendere il ciclo di vita del prodotto e per raccogliere i dati necessari a valutarne il Carbon Footprint. In genere, le industrie di trasformazione sono a conoscenza dei processi impiegati, ma ignorano più delle volte i processi, i materiali, le forme ed i consumi di energia dei fornitori e dei distributori. 2.2) Product footprint calculations (calcolo del Carbon Footprint) La metodologia PAS 2050 (BSI, 2008a) utilizza un approccio del tipo LCA (life-cycle assessment) per valutare le emissioni di GS associate alla produzione di un prodotto o di un servizio e per individuare come minimizzarle nell intero ciclo produttivo. Questa fase si articola in 5 fasi, come schematizzato di seguito: 2.2.1) Building a process map (costruire lo schema di processo) Per costruire uno schema a blocchi del processo occorre sapere se il prodotto è destinato ad un consumatore finale (Business-to-consumer, B2C) o ad un altro trasformatore (Business-to-business, B2B). Nel primo caso (B2C), lo schema a blocchi deve includere i seguenti stadi: materie prime, trasformazione, distribuzione fino al dettagliante, uso da parte del consumatore e smaltimento finale o riciclo. 36

37 Nel secondo caso (B2B), la valutazione si conclude al cancello dell azienda di seconda trasformazione ) Checking boundaries and prioritisation (definire i confini e le priorità) I confini del sistema definiscono le finalità della stima del Carbon Footprint del prodotto, ossia gli stadi del ciclo di vita con tutti i flussi di materia e di energia in entrata ed in uscita. Se per il prodotto in esame sono state definite le cosiddette Product category rules (PCRs) è bene utilizzarle, in quanto forniscono un approccio riconosciuto a livello internazionale per stabilirne il ciclo di vita. Il numero di prodotti inclusi in PCRs è ancora limitato, come si può verificare nella sezione PCR del sito Il principio chiave per stabilire i confini del sistema è quello di includere tutte le emissioni generate direttamente od indirettamente durante il ciclo di vita del prodotto/ servizio. La metodologia PAS 2050 (BSI, 2008a) consente di escludere qualsiasi fonte di emissioni che rappresenti meno dell 1% delle emissioni totali. In ogni caso, la proporzione totale di queste emissioni immateriali non può eccedere il 5% del Carbon Footprint del prodotto/servizio in esame. I confini del sistema di solito non includono: - le fonti di emissioni immateriali (<1% del carbon footprint); - il contributo dell uomo ai processi di trasformazione; - il trasporto del consumatore ai supermercati od altri dettaglianti; - il contributo degli animali nel trasporto o nei lavori agricoli. 37

38 Stabilire a priori quali fasi del ciclo di vita siano immateriali non è immediato, anche se si può ricavare dall analisi della letteratura tecnica. Occorre procedere con diversi livelli di approssimazione, trascurando di raccogliere in prima istanza dati relativi a fasi a priori ritenute poco influenti sulle emissioni totali ) Collecting data (raccogliere i dati) Come richiesto da PAS 2050-Section 7.2 (BSI, 2008a), occorre valutare la qualità dei dati utilizzati. In particolare, occorre: - dichiarare il periodo temporale dei dati utilizzati; - specificare la rilevanza geografica del prodotto; - indicare se le tecnologie di produzione sono appropriate od obsolete; - precisare il grado di accuratezza dei dati utilizzati; - indicare la variabilità dei dati utilizzati (essenziale per la fase 5: Checking uncertainty); - segnalare quanto il ciclo di vita del prodotto in esame sia rappresentativo di tutte le categorie merceologiche dello stesso prodotto; - riportare la percentuale dei dati estratti da un database; - descrivere le fonti bibliografiche utilizzate. Due sono i tipi di dati necessari per calcolare il carbon footprint: a) dati di attività: sono relativi a tutte le quantità di materia ed energia coinvolte nel ciclo di vita del prodotto (materie prime ed ingredienti in entrata, semilavorati, prodotti finiti, residui ed effluenti in uscita, consumi energetici, trasporto, etc.). Si distinguono in primari, se misurati all interno dell azienda o ad hoc rilevati lungo la catena di distribuzione, oppure secondari, se derivati da altre fonti, che non sono specifici del prodotto, ma che rappresentano un dato medio per processi o prodotti similari. In ogni caso, è opportuno verificarne la consistenza. b) fattori di emissione per convertire i dati di attività in emissioni di GS e calcolare le emissioni specifiche (es., kg CO 2e per kg o per kwh consumato). 38

39 Ad es., i metodi AWCC (Australian Wine Carbon Calculator) e Bilan Carbone fanno riferimento ai fattori di emissione riportati rispettivamente nel National GreeenHouse Accounts e nella Emission Factors Guide ) Calculating the footprint (calcolare l impronta ecologica) Per stimare il Carbon Footprint di un prodotto si effettua la somma di tutte i dati di attività relativi ai materiali e all energia consumati ed agli scarti prodotti durante il ciclo di vita, ciascuno dei quali moltiplicato per il corrispondente fattore di emissione. Una volta calcolate le emissioni associate a ciascuna fase del ciclo di vita, si può ricavare il carbonio sequestrato nel prodotto stesso e, quindi, pervenire al Carbon Footprint finale del prodotto, espresso in kg CO 2e per kg di prodotto. Nel caso degli alimenti o dei mangimi la PAS 2050 Section 5.4 (BSI, 2008a) non prevede alcun contributo negativo dovuto al cosiddetto carbon storage nel prodotto. Nel caso in cui il ciclo di vita di un prodotto comporti la formazione di sottoprodotti e scarti da smaltire occorre allocare tra questi le emissioni prodotte. Secondo la norma PAS 2050 (BSI, 2008a), si dovrebbe suddividere il processo di trasformazione in sottoprocessi che singolarmente diano origine ad un unico prodotto 39

40 finale. In questo modo, si può stimare l impatto dei sottoprodotti in termini di energia elettrica non consumata, etc. Quando l applicazione di questo procedimento è troppo complicata, se non impossibile, si possono allocare le emissioni di GS proporzionalmente al valore economico di tutti i sottoprodotti (economic allocation) ) Checking uncertainty (optional) (confermare le incertezze) L analisi delle incertezze, per quanto non sia disposta nella metodologia PAS 2050 (BSI, 2008a), rappresenta un opportunità per rilevare il grado di precisione raggiunto nella stima del Carbon Footprint. In particolare, - aumenta il livello di confidenza quando si confrontano diversi prodotti, soprattutto nella fase decisionale; - consente di identificare quali dati debbano essere rilevati con maggiore accuratezza; - contribuisce a comprendere meglio il modello di calcolo del Carbon Footprint e, quindi, a migliorarlo e renderlo più affidabile. In particolare, si può ridurre l approssimazione stabilendo di convertire i dati secondari in primari tramite misurazioni dirette dei consumi elettrici, delle portate degli effluenti, della concentrazione degli effluenti, etc. utilizzare dati secondari più specifici, più recenti, più affidabili e/o più completi; stimare il tipo di variazione con la relativa distribuzione delle singole stime; ricorrere ad una revisione esterna accurata (peer review) e/o alla certificazione del Carbon Footprint. - permette di indicare il livello di affidabilità del risultato sia all interno che all esterno dell azienda. 40

41 2.3) Next steps (opzioni successive) Una volta stimato il Carbon Footprint del prodotto, sono diverse le opzioni che una azienda può intraprendere: a) identificare le alternative per ridurre le emissioni; b) verificare il metodo di calcolo, l affidabilità dei dati inseriti, nell ottica di attivare un processo decisionale; c) dichiarare ufficialmente il Carbon Footprint del prodotto ) Validating results (validare i risultati) La norma PAS 2050-Section 10.3 (BSI, 2008a) prevede 3 livelli di verifica a seconda dell impiego del carbon footprint: 1. Certificazione da parte di enti indipendenti accreditati a livello internazionale (come lo United Kingdom Accreditation Service, UKAS). In questo caso, un auditore revisionerà il procedimento utilizzato per stimare il carbon footprint, controllerà l affidabilità dei dati utilizzati e i calcoli effettuati e certificherà se la norma PAS 2050 è stata correttamente applicata e se i risultati sono conformi. Ciò è fortemente suggerito nel caso in cui il carbon footprint debba essere divulgato; in ogni caso, ciò assicura che le eventuali decisioni verranno prese sulla base di una corretta informazione. 2. Verifica, come nel caso precedente, dell osservanza della metodologia da parte di enti non accreditati; ovviamente, questo approccio non offre il livello di affidabilità di un ente certificatore. 3. Auto-verifica secondo il metodo specificato nella norma ISO (1999) ) Reducing emissions (ridurre le emissioni) La stima del Carbon Footprint fornisce un punto di riferimento per misurare l impatto di un eventuale riduzione di emissioni e per identificare le migliori opportunità per ridurre le emissioni lungo tutto il ciclo di vita del prodotto. Risparmi significativi possono essere conseguiti riducendo i consumi di energia e la formazione di scarti. 41

42 Occorre in primis valutare gli investimenti richiesti e il corrispondente incremento dei costi operativi associato alle strategie di contenimento delle emissioni, valutando altresì come le opzioni per limitare le emissioni saranno percepite dal consumatore in termini di qualità del prodotto e del servizio fornito. Le principali opzioni per ridurre le emissioni riguardano: la forma di energia utilizzata (es., il passaggio dal riscaldamento elettrico a quello a CH 4 o l incremento della percentuale di energia prodotta da fonti rinnovabili). il processo di trasformazione in modo da ridurre le quantità di scarti, aumentare la scala di produzione, ridurre le operazioni unitarie oppure migliorarne l efficienza. la catena di distribuzione in modo da ridurre il condizionamento termico/ frigorifero durante lo stoccaggio ed il trasporto oppure le distanze percorse. altri aspetti generali, quali l adozione di criteri basati sui consumi energetici o sulle emissioni per scegliere i fornitori di materie prime, di materiali di confezionamento, di sistemi di confezionamento biodegradabili e basso impatto ambientale e di tecnologie di trasformazione a maggior efficienza energetica ) Communicating the footprint and claiming reductions (diffondere l impronta ecologica e dichiararne la riduzione prevista) La norma PAS 2050 (BSI, 2008a) non prevede alcun vincolo alla comunicazione del Carbon Footprint o dei proponimenti di riduzione delle emissioni; tuttavia, si può far riferimento a: a) il Code of Good Practice for product GHG emissions and reduction claims (2008), elaborato dal Carbon Trust & Energy Saving Trust e disponibile on-line (www.carbontrust.co.uk). b) la guida Green Claims Practical Guidance, How to Make a Good Environmental Claim (2003), (www.defra.gov.uk/environment/consumerprod/pdf/genericguide.pdf), che è stata elaborata dal British Standards Institution per aiutare le aziende a comunicare ai consumatori l impatto ambientali dei propri prodotti. 42

43 CAPITOLO 3 IL CASO DI STUDIO: ACQUA MINERALE CLAUDIA 43

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45 3.1 L AZIENDA Acqua Claudia Srl opera nel settore della produzione di acque minerali e bibite analcoliche. La sede dello stabilimento di imbottigliamento è ad Anguillara Sabazia in provincia di Roma entro i confini della concessione mineraria, denominata Sorgenti dell Acqua minerale Claudia. Le origini dell azienda risalgono al 1909, quando venne creata la Società Anonima Italiana Acque e Terme, che nel 1932 conferì le proprie azioni alla Società Italiana Acque e Terme (SIAT) Spa, divenendo così titolare della concessione mineraria. Nel 1956 la proprietà passò all azienda Sanpellegrino Spa, che ne restò titolare fino al Nel 2004 la concessione mineraria venne trasferita alla neo-costituita società Acqua Claudia Srl, che rimase di proprietà di Sanpellegrino Spa fino a quando venne ceduta a Tione Srl, una società di Orvieto di proprietà della B.S.E. di Monterotondo (RM), che il 20 gennaio 2009 perfezionò l acquisto della totalità del pacchetto azionario. La struttura di produzione si estende su un territorio di m 2 (coincidente con l area in concessione mineraria), mentre la superficie coperta si estende per m 2. I dipendenti in servizio sono attualmente 15, di cui 4 impiegati negli uffici (amministrazione, acquisti, qualità, sicurezza ed engineering) e gli altri nei reparti di imbottigliamento e logistica. Le operazioni di pulizia, pest-control, carico e scarico e gestione del parco sono appaltati a quattro distinte ditte esterne. Nei periodi di alta produttività (primavera-estate) Acqua Claudia Srl fa ricorso a personale stagionale proporzionalmente alle esigenze produttive. 45

46 3.2 AREA DI BUSINESS L attività esclusiva di Acqua Claudia Srl è rappresentata dalla produzione e distribuzione di Acqua Minerale attraverso i due marchi di proprietà: le sorgenti Claudia e Giulia, relative a due distinte concessioni minerarie. In particolare, la prima sorgente costituisce la fonte storica, mentre la seconda (la cui area di concessione è pari a m 2 ) è stata imbottigliata fino al 1995 e non è attualmente sfruttata. La produzione attuale di Acqua Minerale è dunque incentrata sul marchio Claudia che viene commercializzato nelle due tipologie: a) Acqua minerale naturale effervescente naturale Claudia; b) Acqua minerale naturale frizzante Claudia, ciascuna delle quali viene imbottigliata in i) vetro a rendere (VAR) nei formati 75, 92 e 100 cl. In particolare, per la presentazione in elegante bottiglia di vetro trasparente con tappo a vite, i formati 75 e 100 cl sono destinati all alta ristorazione, mentre la classica bottiglia Vichy da 92 cl è destinata alla ristorazione non esigente, quali trattorie e simili. ii) polietilentereftalato (PET) nei formati 0,5 e 1,5 l, destinati rispettivamente al canale Vending ed alla Grande Distribuzione Organizzata (GDO). In Fig. 3.1a si evidenziano i formati e le tipologie commerciali di Acqua minerale naturale Claudia, mentre in Fig. 3.1b la confezione commemorativa del centenario. a b) ) Figura 3.1 I formati e le tipologie di vendita dell Acqua minerale naturale Claudia (a) e la confezione commemorativa del centenario (b). 46

47 3.3 VOLUMI DI VENDITA In Tabella 3.1 si riportano i volumi di Acqua minerale naturale Claudia venduti nel 2010, differenziati per formato e tipologia. Si evidenzia la vocazione di vendita per i formati in PET che, oltre a rappresentare il 79% del mercato italiano delle acque minerali (Tab. I.1), costituiscono il formato preponderante di Acqua Claudia, soprattutto nella tipologia effervescente naturale (Tab. 3.1). Per questo motivo si studierà l impatto ambientale associato alla produzione ed alla distribuzione di Acqua minerale effervescente naturale Claudia nelle confezioni PET da 1,5 l, quale quella più rappresentativa delle diverse tipologie di confezionamento utilizzate. Tabella 3.1 Volumi in bottiglie (btg) e litri (l) di Acqua minerale naturale Claudia venduti nel 2010 e differenziati per formato e tipologia. Volume di vendita Tipologia effervescente naturale Frizzante Totale Volume totale Formato (btg) (btg) (btg) (l) PET 1,5 l PET 0,5 l Subtotale PET VAR 0,92 l tappo corona VAR 1,0 l tappo a vite VAR 0,75 l tappo a vite Subtotale VAR TOTALE

48 3.4 LA NORMATIVA DI RIFERIMENTO La normativa di riferimento nella quale è inquadrata l attività di Acqua Claudia Srl è complessa ed articolata. Per quanto concerne la normativa orizzontale Acqua Claudia rientra nelle aziende agro-alimentari; pertanto, i riferimenti normativi principali sono: a) il Regolamento comunitario n. 178/2002, che stabilisce i requisiti generali della legislazione alimentare, istituisce l Autorità europea per la sicurezza alimentare e fissa procedure nel campo della sicurezza alimentare; b) il Regolamento comunitario n. 852/2004 inerente l igiene dei prodotti alimentari. A queste norme generali, si affiancano una serie di norme verticali sulle acque minerali. Nello specifico si individuano: i) una prima norma di riferimento nel D.L. 25 gennaio 1992, n. 105 (attuativo della Direttiva 80/777/CEE), relativo alla utilizzazione e alla commercializzazione delle acque minerali; ii) il D.L. 12 novembre 1992, n. 542 sui criteri di valutazione delle caratteristiche delle acque minerali, così come modificato dal D.L. 29 dicembre 2003 (attuativo la direttiva 2003/40/CE) e iii) il D.L. 11 settembre 2003 (attuativo direttiva 2003/40/CE) nella parte relativa all etichettatura delle acque minerali. Per completare il quadro normativo di riferimento, si citano una serie di norme nazionali orizzontali relative all etichettatura ed alle indicazioni nutrizionali dei prodotti alimentari, tra cui va segnalato per importanza il D.L. 27 gennaio 1992, n. 109 (attuativo delle Direttive 89/395/CE e 89/396/CE), concernente l etichettatura, la presentazione e la pubblicità dei prodotti alimentari ed, infine, la normativa riguardante lo sfruttamento delle miniere (il D.P.R. del n. 128 ed il D.L. del n. 624). 48

49 3.5 IL PRODOTTO L Acqua minerale effervescente naturale Claudia è un acqua con proprietà chimicofisiche legate alla particolare geofisica della zona di estrazione, ricca di minerali e dal sapore gradevole per l effervescenza naturale. Si riportano in Tabella 3.2 le principali proprietà chimico-fisiche, rilevate il 14 dicembre 2010 dall Agenzia Regionale Protezione Ambientale del Lazio (ARPA LAZIO) e riportate attualmente in etichetta. Il Decreto Legislativo del n. 105 prevede, infatti, l obbligo di procedere all aggiornamento delle analisi riportate in etichetta almeno una volta ogni 5 anni e di darne preventiva comunicazione ai competenti organi regionali. Parallelamente, è fatto obbligo ai titolari dei decreti di riconoscimento di acqua minerale di far effettuare, da un laboratorio autorizzato dal Ministero della salute, un analisi annuale sulle singole sorgenti, sulla eventuale miscela, nonché a monte ed a valle delle cosiddette operazioni consentite (Decreto , n. 542 art. 17 comma 3) da inviare al Ministero della Salute, onde consentire al Consiglio superiore della Sanità e all Istituto Superiore di Sanità di valutare annualmente la conformità della certificazione analitica. Tabella 3.2 Principali proprietà chimico-fisiche, determinate da ARPA LAZIO il PROPRIETA' CHIMICO-FISICHE Temperatura dell'acqua alla sorgente 21,9 C Residuo fisso a 180 C 536 mg/l ph 6,0 Conducibilità elettrica a 20 C 939 S/cm Anidride carbonica libera alla sorgente 1120 mg/l Elementi caratterizzanti Bicarbonato - HCO mg/l Silice SiO 2 94 mg/l Calcio Ca mg/l Potassio K + 67 mg/l Sodio Na + 56 mg/l Cloruri Cl - 51 mg/l Solfati 2- SO 4 36 mg/l Magnesio Mg mg/l Nitrati 2- NO 3 8 mg/l Nitriti 2- NO 2 <0,02 mg/l Fluoro F - 1 mg/l 49

50 3.6 DICHIARAZIONE DELLE PRESTAZIONI AMBIENTALI Unità funzionale L unità funzionale (UF) prescelta è rappresentata da 1000 litri di Acqua minerale naturale effervescente naturale Claudia imbottigliata in PET da 1,5 l Confini del sistema e processi L Acqua minerale naturale effervescente naturale Claudia è destinata ad un consumatore finale (Business-to-consumer, B2C) e lo schema a blocchi analizzato includerà i seguenti stadi: materie prime, trasformazione, distribuzione prevalentemente via strada in Italia (autotreno e motrice) fino ai centri di distribuzione/ punti vendita della Grande Distribuzione Organizzata (GDO) e lo smaltimento dei rifiuti prodotti in impianto e nei centri di distribuzione della GDO. La fase d uso è stata esclusa, mentre il fine vita dei vari imballi dell Acqua Minerale Naturale effervescente naturale Claudia (riciclo, incenerimento, discarica) è stato ricavato da dati statistici nazionali (ONR 2008: Osservatorio Nazionale Rifiuti e CONAI 2007: Consorzio Nazionale per il Recupero degli Imballaggi, per descrivere la situazione italiana). Da sottolineare che il 99,999% del prodotto è distribuito in Italia; pertanto, secondo lo scenario italiano, il 28,4% dei rifiuti è destinato al riciclo (CONAI 2007), il 10,1% è destinato all incenerimento (ONR 2008) e il rimanente 61,5 % va in discarica (ONR 2008). Come espresso dalle PCR del Natural Mineral Water (PCR 2006:07), nella LCA non sono inclusi i seguenti processi: la costruzione degli edifici dell azienda e le infrastrutture; la produzione delle attrezzature di lavoro; la manutenzione e la produzione di pezzi di ricambio che hanno un ciclo di vita superiore a 3 anni; l imballaggio delle materie prime e le attività del personale. Inoltre, la fase d uso del prodotto finito presso i consumatori dovrebbe essere esclusa; ma in questo elaborato è stata anche considerata per valutarne il contributo. Il trattamento dei rifiuti del processo produttivo sono stati inclusi nella LCA, unitamente al trasporti dei rifiuti nella fase di produzione. Per la fase di trasporto relativa alla distribuzione finale del prodotto sono stati considerati dati primari. I 50

51 crediti di CO 2 nella materia prima rinnovabile (legno) sono stati esclusi dalla LCA, includendo anche la carta per quanto concerne la fase di riciclo Sistema per il confezionamento del prodotto in PET Il processo di imbottigliamento e confezionamento in bottiglie di PET da 1,5 l dell Acqua Claudia si articola nelle seguenti fasi: 1) Estrazione dell acqua e miscelazione sorgenti 2) Rimozione arsenico 3) Riempimento e tappatura bottiglie 4) Etichettatura e confezionamento in fardelli 5) Confezionamento in pallet 6) Immagazzinamento e stoccaggio. Queste fasi sono illustrate nel diagramma di flusso in Fig. 3.2, che riporta peraltro le materie prime in ingresso e gli scarti delle stesse formatesi durante la lavorazione. Le operazioni di estrazione dell acqua sono vincolate alla ubicazione topografica delle singole sorgenti, mentre le fasi di miscelazione e rimozione arsenico sono effettuate in uno stabile separato e distante dai locali di produzione. 51

52 Figura 3.2 Diagramma di flusso del processo di produzione di Acqua minerale naturale Claudia in bottiglie di PET da 1.5 L. Per la simbologia usata si rinvia alla Tabella

53 Tabella 3.3 Simbologia dei principali materiali e scarti del processo di produzione di Acqua minerale naturale Claudia in bottiglie di PET da 1.5 L. Simbolo AB AC AE AI AM AO AR AS BC BF BS BT C CO E EP FF FP GH GAs I IC MA NT P PF PL PN PR PER REP RFP RIC RPG RPL SAC SAO SAR SBs SBT Materiale/Corrente Acqua minerale da imbottigliare Anidride carbonica Acqua emunta di esubero Acqua per usi industriali Acqua minerale Acqua ozonizzata acqua minerale utilizzata per i risciacqui Acque di scarico Bottiglie chiuse Fardello da 6 bottiglie Bottiglie sterilizzate Bottiglie Capsule in HDPE Colla Hot melt Etichette Etichetta per pallet Film termoretraibile per i fardello Film plastico estensibile per pallet Materiale adsorbente Materiale adsorbente saturo di As Inchiostro Interfalda in cartone Maniglia fardello Nastro inchiostro termico Pallet in legno Prodotto Finito Pallet da 504 bottiglie Reintegro Pedane per pallet Preforme Pedane riciclate Etichette per Pallet Dismesse Film plastico estensibile Pallet dismesso Interfalde in cartone dismesse Pedane dismesse Rifiuti plastici (BT, C, ST, E, FF, MA) Scarto anidride carbonica Scarto acqua ozonizzata Scarto acqua di risciacquo Scarto bottiglie BS Scarto bottiglie BT 53

54 SC Scarti capsule SE Scarti etichette SEP Scarti etichette x pallet SFF Scarto film fardello SFP Scarto film estensibile pallet SIC Scarto interfalda di cartone SMA Scarto maniglia fardello SNIT Scarto nastro termico x pallet SOR1 SORGENTE 1 SOR2 SORGENTE 2 SP Scarto Pallett SPR Scarto preforme SST Scarto Scotch fardello ST Scotch fardello Le fasi 3, 4 e 5 sono effettuate nei locali di produzione. In particolare, la fase 3 di riempimento e tappatura viene effettuata nella sala riempimento, che, essendo climatizzata ed in leggera sovrappressione, è di classe igienica superiore a quella dello stabilimento di produzione. In azienda si producono autonomamente le bottiglie di PET a partire da preforme. Figura 3.3 Diagramma di flusso del processo di produzione delle bottiglie in PET. Per la simbologia usata si rinvia alla Tabella

55 In Fig. 3.3 si riporta il relativo diagramma di flusso, che prevede le seguenti operazioni: 1) Soffiaggio bottiglie 2) Produzione acqua ozonizzata 3) Lavaggio e sterilizzazione bottiglie 4) Equalizzazione acque di scarico Descrizione del processo di produzione di Acqua minerale naturale Claudia in bottiglie di PET Relativamente al diagramma di flusso in Fig. 3.2, si descrivono le principali operazioni. a) Miscelazione L Acqua Claudia viene captata da due diverse sorgenti, ossia da due pozzi, denominati Claudia e Claudia2, della profondità rispettivamente di 34 e 51 m, prelevando da ciascun pozzo 600 l/min. Le due correnti vengono opportunamente miscelate e poi frazionate in 4 correnti, di cui la corrente AM viene inviata alla linea di imbottigliamento, la porzione AI all impianto di ozonizzazione, l aliquota AR viene utilizzata per i risciacqui delle bottiglie in PET ed infine la quota residua AE viene restituita nell alveo del fiume Arrone. b) Rimozione arsenico Dato che l Acqua Claudia, per le caratteristiche geologiche del luogo di captazione presenta una concentrazione di arsenico media di 16 g/l, per poterla mettere in vendita occorre ridurre la concentrazione di As al di sotto del valore limite di 10 g/l, previsto dal Decreto del attuativo della Direttiva EU n. 2003/40/CE. Pertanto, come autorizzato dalla Regione Lazio con Determinazione n. D1221 del , l acqua destinata all imbottigliamento viene sottoposta ad un processo di dearsenificazione mediante adsorbimento selettivo su sabbie a base di idrossidi di ferro (nome commerciale GEH), aventi una densità di 1,12 kg dm -3 ed una capacità adsorbente di circa 2,7 g di As per litro di materiale filtrante. 55

56 L impianto di rimozione è stato realizzato dalla società Bernardinello Engineering S.p.A. (Cadoneghe, PD, Italia) ed è stato concepito in modo da rimuovere completamente l arsenico, così come rilevato delle analisi annuali obbligatorie. L impianto è costituito da due recipienti, posti in serie e riempiti ciascuno con 3000 kg di sabbie filtranti, attraverso i quali solo l acqua destinata all imbottigliamento viene forzata. Considerate le caratteristiche chimiche dell Acqua Claudia, il volume filtrante di ogni recipiente potrebbe depurarne un volume pari a 3000 (kg) 1.12(kg dm (g As dm )/16x10 (gas dm ) dm 3 ) In realtà, le sabbie GEH vengono sostituite, per ragioni di sicurezza, prima dell esaurimento della attività adsorbente, ossia quando si è trattato un volume di acqua pari al 50% (circa m 3 ) di quello teoricamente depurabile. In realtà, di questo volume m 3 /anno vengono effettivamente imbottigliati, mentre circa m 3 /anno vengono utilizzatati per i risciacqui delle linea prima dell imbottigliamento ed altri m 3 /anno costituiscono il flusso minimo di esercizio. Le sabbie esaurite ed arricchite in As sono smaltite come rifiuto speciale (GAs). c) Riempimento e chiusura L acqua (AB), una volta rimosso l arsenico, viene addotta tramite condutture in acciaio inox AISI 304 in un serbatoio di stoccaggio intermedio in acciaio inox AISI 316 della capacità di 6 m 3, dal quale tramite una pompa centrifuga da 22 kw viene convogliata alla riempitrice isobarometrica mod. Eurostar 100/20 (Simonazzi, ora acquisita da Sidel Parma, Italia). Trattasi di una macchina rotativa, attrezzata con piattelli e martinetti per il sollevamento della bottiglia nella fase di riempimento, avente una capacità produttiva di bottiglie (btg)/h sia in PET che in vetro. Nel caso in esame, detta riempitrice è alimentata con bottiglie in PET (BS), prodotte dalla linea di soffiaggio, sterilizzate con acqua ozonizzata e risciacquate con acqua minerale. Una volta effettuato il riempimento, le bottiglie vengono chiuse ermeticamente tramite capsule (C) in polietilene ad alta densità (HDPE). Un controllo automatico di livello verifica il 56

57 corretto riempimento delle bottiglie, scartando quelle (SBs) non conformi al volume di riempimento prefissato. Durante il confezionamento primario, si registrano anche altri scarti relativi alle capsule (SC), inadatte per una corretta chiusura, ed all anidride carbonica in eccesso (SAC) rispetto a quella richiesta (AC) per il funzionamento dalla riempitrice automatica. Le bottiglie (BC), correttamente riempite e tappate, vengono trasportate su nastri in polipropilene (PP) e raggiungono l etichettatrice. d) Etichettatura e confezionamento in fardelli Questa fase prevede più operazioni che vengono effettuate automaticamente in successione. Tramite un etichettatrice rotativa modello Canmatic (Krones - Garda, VR, Italia) della capacità di btg/h si provvede ad applicare con colla a caldo (CO) su ciascuna bottiglia un etichetta (E) del tipo avvolgente. Successivamente, una stampante ad inkjet trascrive ad inchiostro (I) sul collo della bottiglia il lotto ed il termine minimo di conservazione (TMC). In questo stadio, si riscontra un certo scarto di etichette (SE) per mancato incollaggio. Le bottiglie così etichettate vengono trasportate su nastri in PP, lubrificati con prodotti specifici, alla fardellatrice mod. APET 243E doppia pista (SMI - San Giovanni Bianco, VR, Italia) della capacità operativa di btg/h. In tal modo, le bottiglie vengono confezionate in fardelli (confezionamento secondario), avvolgendo le 6 bottiglie con un film termoretraibile (FF), che viene saldato e sagomato alle bottiglie, facendo transitare il fardello in un forno riscaldato a 120 C. In uscita dalla fardellatrice, una manigliatrice marca TWINPACK applica a ciascun fardello una maniglia in scotch (ST) e cartone stampato (MA) per il trasporto domestico. Anche in questo stadio, si registra un certo scarto dei materiali utilizzati, ossia scotch (SST), maniglie (SMA) e film termoretraibile (SFF). Completato l imballaggio secondario, il fardello (BF) viene trasportato fino al palletizzatore (confezionamento terziario). 57

58 e) Confezionamento in pallet Per questa fase si impiega un palletizzatore con capacità operativa di 43 pallet/h nel caso di bottiglie da 1,5 l, che viene alimentato dal basso con una doppia pista di fardelli in ingresso. Nel caso delle bottiglie in PET da 1,5 l, il pallet viene preparato sovrapponendo 4 strati composti da 21 fardelli, per un totale di 4x21x6=504 bottiglie per pallet. Il primo strato viene appoggiato su una pedana in legno (P); tra uno strato ed il successivo viene interposta una falda in cartone (IC); poi, il pallet viene chiuso superiormente con un ultima falda in cartone. Infine, una macchina fasciatrice mod. Estenpal 84R (FIS Cassina de Pecchi, MI, Italia) avvolge il pallet con un film plastico estensibile (FP) di spessore 23 m grazie ad un braccio rotante che sottopone a trazione (prestiro) il film estensibile prima dell applicazione. Al pallet, prima che venga caricato sui muletti per essere trasportato ai magazzini di stoccaggio, vengono applicate 2 etichette (EP) stampate con nastro inchiostro termico (NT) che riporta, in chiaro e tramite bar-code, il lotto di produzione ed il TMC, nonché il codice a barre SSCC (Serial Shipping Container Code, che consta di 18 caratteri: la posizione 1 indica il tipo di imballaggio, le posizioni da 2 a 8 o da 2 a 10 - indicano il prefisso EAN, le posizioni da 9 a 17 o da 11 a 17 - rappresentano un numero seriale assegnato dall'azienda che crea l'unità logistica; la posizione 18, infine, è riservata a un carattere di controllo), che permetterà di contrassegnare univocamente ed individualmente ogni singolo pallet rendendone possibile la tracciabilità/rintracciabilità. Anche in questa fase si registrano scarti di produzione relativamente alle falde in cartone (SIC), al film estensibile (SFP) e ad una certa quantità di pedane (SP) che vengono allontanate dalla linea di produzione poiché rotte o comunque inutilizzabili. Terminato il confezionamento terziario, il pallet (PL) viene caricato dal fine-linea tramite muletti a motore diesel e portato nei magazzini adiacenti la linea di produzione. 58

59 f) Immagazzinamento pallet Il pallet (PL) viene stoccato nei magazzini in maniera tale da favorire la rotazione temporale dei lotti secondo il criterio del first in/first out (FIFO) Descrizione del processo di produzione delle bottiglie in PET Relativamente al diagramma di flusso in Fig. 3.3, la produzione delle bottiglie inizia con l arrivo in stabilimento delle preforme in polietilentereftalato (PET). Queste si ottengono a partire da PET in granuli, i quali vengono fusi a circa 285 C ed iniettati in un apposito stampo. Ogni preforma è caratterizzata dal diametro e dalla tipologia di filetto del cosiddetto finish (o collo della bottiglia), in quanto determinano la possibilità di avvitamento ad un ben definito tipo di tappo e l'impiego stesso della bottiglia (per acqua piatta, frizzante, olio, latte). Questi elementi non verranno modificati in fase di soffiaggio, mentre il tipo di stampo conferirà alla bottiglia le caratteristiche finali (diametro, lunghezza e forma), determinandone la grammatura, ovvero il peso in grammi del contenitore soffiato. Il PET non ha una colorazione propria, essendo pressoché trasparente, ma può essere opportunamente premiscelato con additivi coloranti per assumere le tonalità di colore più varie. Acqua Claudia Srl acquista pertanto preforme con finish idoneo per le capsule dedicate ai prodotti gassati e nella grammatura e nella colorazione tipiche per il prodotto finito in esame, utilizzando un contenitore, alternativo al box-pallet, a forma di prisma a base ottagonale denominato OCTABIN, ciascuno dei quali contiene preforme. Con riferimento al diagramma di flusso in Fig. 3.3, si descrivono di seguito le principali operazioni. a) Soffiaggio bottiglie Il reparto di soffiaggio include una soffiatrice mod. SBO10 (SIDEL Parma, Italia) della capacità produttiva di btg/h, che consta di 10 cavità, ciascuna in grado di trattare 1200 btg/h. Le preforme (PR) vengono caricate nella tramoggia di carico della soffiatrice, riscaldate a 110 C in un forno di condizionamento termico di tipo lineare 59

60 ad U riscaldato con lampade con emissione nell infrarosso, e sagomate in appositi stampi mediante soffiatura ad alta pressione (35 bar). Le bottiglie appena soffiate (BT) vengono inviate alla linea di produzione, se questa in esercizio; in alternativa, durante il turno notturno, vengono immagazzinate in 10 silos in acciaio inox AISI 304 in attesa di essere impiegate in produzione. Durante i due turni di produzione giornaliera, le linee di imbottigliamento vengono alimentate contemporaneamente dalla soffiatrice ( btg/h) e dai silos ( btg/h), raggiungendo una capacità operativa di btg/h. In questa fase viene registrato uno scarto costituito da preforme non correttamente soffiate (SPR). b) Produzione acqua ozonizzata Le bottiglie prima di essere riempite vengono lavate e sterilizzate. Questa operazione prevede l impiego di getti di acqua ozonizzata in pressione, che lambiscono la parte interna della bottiglie. L acqua ozonizzata viene prodotta in un ozonizzatore, che consta di un generatore di ozono e di un gruppo idraulico di miscelazione con acqua. L aria viene filtrata, deumidificata e poi fatta transitare tra due elettrodi separati da un materiale dielettrico, in modo da far avvenire successive scariche elettriche e trasformare la molecola di ossigeno in ozono (O 3 ). L aria arricchita in ozono viene quindi aspirata per effetto Venturi in una corrente di acqua (AI), arrivando così a produrre fino a l/h di acqua ozonizzata (AO) con un tenore di ozono disciolto pari a 0,4 mg/l. c) Lavaggio e sterilizzazione bottiglie Il lavaggio delle bottiglie prevede due fasi: una prima fase consiste nel trattare le bottiglie in ingresso alla riempitrice con acqua ozonizzata (AO), mentre la seconda fase consiste nel risciacquare le bottiglie con acqua minerale (AR). La prima macchina sciacquatrice riceve le bottiglie (BT) che sopraggiungono dal reparto di soffiaggio su nastri aerei a spinta pneumatica (aria). La macchina è del tipo rotativo e per ogni bottiglia in PET viene impiegato circa 1 litro di acqua ozonizzata (0,4 60

61 mg/l ozono disciolto) a 2,5 bar. Dopo un contatto con AO di circa 6 s (nel caso di una potenzialità operativa di btg/h), si effettua un breve sgocciolamento; dopodiché le bottiglie entrano in una seconda macchina sciacquatrice per essere risciacquate con acqua minerale (AR), mantenendo inalterati le modalità, i volumi ed i tempi di contatto del risciacquo della prima sciacquatrice in quanto queste sono macchine gemelle. Il moto alle sciacquatrici viene trasmesso da un albero doppio cardano che ingrana sull ingranaggio principale della riempitrice ed è accoppiato con gli organi di moto della riempitrice tramite una frizione disinseribile dall operatore. In questa maniera, il moto delle macchine sciacquatrici è sincronizzato con quello della macchina riempitrice ed con quello del tappatore, che in queste condizioni possono essere identificati come una sola macchina operatrice. In questa fase risultano possibili scarti di bottiglie (SBT), a causa di problemi di presa al volo tra nastri aerei e sciacquatrici. Inoltre, si raccolgono i reflui del trattamento (SAO e SAR) che vengono captati da pozzetti muniti di sifone e convogliati verso il Neutralizzatore/Equalizzatore. La produzione acqua ozonizzata e la sterilizzazione delle bottiglie sono effettuate nel reparto di produzione, ed in particolare nella sala riempimento. d) Equalizzazione acque di scarico Le acque di scarico (derivanti dalle operazioni di lavaggio e sterilizzazione bottiglie) vengono raccolte in una vasca di neutralizzazione all esterno dello stabilimento di produzione e poi alimentate in una vasca di equalizzazione, per regolarne i parametri chimico-fisici e rendere possibile lo scarico in acque superficiali (v. tab. 3 dell allegato 5 del D.L. 152/99). L acqua in uscita dall equalizzatore (AS) viene quindi scaricata nel fiume Arrone, un effluente del lago di Bracciano. 61

62 3.6.6 Raccolta dati Come richiesto da PAS 2050-Section 7.2 (BSI, 2008a) occorre - dichiarare il periodo temporale dei dati utilizzati: 2010; - specificare la rilevanza geografica del prodotto: Europa occidentale, Centro Italia - indicare le tecnologie di produzione utilizzate: usuali; - precisare il grado di accuratezza e la variabilità dei dati utilizzati: i consumi di MP sono stati rilevati mediante campionature e si dispone dei valori medi e delle deviazioni standard. I consumi di gasolio sono stati desunti da quelli registrati nel 2010, mentre quelli di energia elettrica sono stati stimati sulla base delle potenze nominali delle macchine ed attrezzature e del tempo di funzionamento.. - il ciclo di vita dell Acqua Minerale Claudia può essere ritenuto rappresentativo dell acqua minerale in bottiglia di PET. - riportare la percentuale dei dati estratti da un database: I dati primari sono stati raccolti presso lo stabilimento Acqua Claudia srl ad Anguillara Sabazia (RM), mentre i dati secondari provengono dai database BUWAL 250, Ecoinvent v2, etc. del software SimaPro 7.2 (Prè Consultants, 2010). In particolare, sono stati utilizzati dati primari per l estrazione dell acqua; la produzione della bottiglia in PET; i processi di sanificazione, risciacquo e riempimento; il confezionamento; la distribuzione ai Centri e Punti Vendita GDO e il fine vita dei vari imballaggi. All interno dei processi di trasporto per la distribuzione del prodotto finito sono state utilizzate le emissioni di CO 2e per Mg x km della banca dati del software anzidetto per i carichi dei mezzi reali utilizzati per le spedizioni. Il mix di energia elettrica usato da Acqua Claudia Srl è quello italiano presente nel software SimaPro 7.2. I dati secondari sono stati usati per i fattori di emissione dei materiali di imballaggio, della colla ed inchiostro per l etichettatura e dei sanificanti. - descrivere le fonti bibliografiche utilizzate: database del software Simapro 7.2. Con riferimento agli schemi a blocchi illustrati nelle Figg. 3.2 e 3.3, si riportano di seguito i seguenti dati: 62

63 ) Estrazione dell acqua e miscelazione sorgenti Dai due pozzi si estraggono due correnti (600 l/min = l/h di acqua minerale ciascuna), che vengono miscelate e poi frazionate in 4 correnti, di cui la corrente AM viene inviata alla linea di imbottigliamento, la porzione AI all impianto di ozonizzazione, l aliquota AR viene utilizzata per i risciacqui delle bottiglie in PET ed infine la quota residua AE viene restituita nell alveo del fiume Arrone. Con riferimento alla capacità media della linea di imbottigliamento, pari a btg/h, sapendo che la prima macchina sciacquatrice utilizza in media 1 l di acqua ozonizzata (0,4 mg/l ozono disciolto) a 2,5 bar per ogni bottiglia, si ricava che AI=AO= l/h. Dal momento che nella seconda macchina sciacquatrice si risciacquano le bottiglie con 1 l di acqua minerale per ogni bottiglia, si stima AR= l/h. Una volta rimosso l arsenico, la portata di acqua (AB) da addurre alla riempitrice isobarometrica sarà AM=AB= (btg/h) x 1,5 (l/btg)= l/h. Dal bilancio di materia dell acqua minerale (Fig. 3.2): SOR1+SOR2= = l/h=ai+ar+am+ae= ae da cui AE = l/h Nel caso in esame, per preparare un unità funzionale UF (1000 l 1000 kg) di Acqua Minerale Claudia), la linea di capacità media pari a btg/h impiegherà un tempo t UF = 1000 (l)/[ (bgt/h) x 1,5 (l/bg)]= h = 2.5 min. Proporzionalmente, le quantità di acqua dello schema a blocchi saranno pari a: SOR1= SOR2= (l/h) x (h) = 1500 l AI = AR = AE = (l/h) x (h) = 666,67 l AM = x (h) = 1000 l Si riporta di seguito il bilancio di materia di questa fase riferito ad 1 Unità funzionale (1000 l) 63

64 MISCELAZIONE E DISTRIBUZIONE ACQUA MINERALE Corrente SOR1 SOR2 AI AE AM AR Componenti kg kg kg kg kg kg Acqua Arsenico Totale ) Rimozione arsenico Un UF di Acqua Claudia conterrà una quantità di arsenico pari a 1000 (l) x 16x10-6 (g/l) = g As Le sabbie utilizzate nel processo di dearsenificazione (GEH), aventi una densità di 1,12 kg dm -3, hanno una capacità adsorbente di circa 2,697 g di As per litro di materiale filtrante. Pertanto, per trattare un UF ne serviranno (g As)/[2.697 (g As/l)] l GEH = kg GEH Per ragioni di sicurezza, si assume di sostituire le resine quando si è raggiunto un grado di saturazione del 50%; quindi, la quantità di resine utilizzate per rimuovere l arsenico ad un UF sarà pari a kg. Si riporta di seguito il bilancio di materia di questa fase riferito ad 1 Unità Funzionale (1000 l) RIMOZIONE ARSENICO Corrente GH GAs Componenti kg % p/p kg % p/p Acqua Arsenico Ossi/idrossidi di Ferro Totale

65 ) Rilevazione dati per l inventario dei materiali di imballaggio Per rilevare la massa dei diversi materiali di confezionamento utilizzati negli imballaggi primario, secondario e terziario, si è determinata la massa di 20 campioni di ogni componente, in modo da determinarne il valore medio e la corrispondente deviazione standard, come riportato di seguito. a) caratteristiche dei componenti dell imballaggio primario Con riferimento alla Fig. 3.1, I componenti dell imballaggio primario sono: I.1) preforma (PET) I.2) capsula (HPDE) I.3) etichetta (carta) I.4) Colla termica 1.5) Inchiostro. La misurazione diretta della massa di colla utilizzata per applicare l etichetta alla bottiglia è risultata difficile, poiché è stato pressoché impossibile rimuovere tutta la colla spalmata. Si è pertanto pesata la bottiglia interamente vestita, previo svuotamento del contenuto, e si è stimata la massa della colla applicata, sottraendo alla massa della bottiglia quella della capsula, della preforma e dell etichetta. La massa dell inchiostro necessario per la scrittura del Lotto e del TMC è stata ricavata sulla base del consumo rilevato (circa 0,5 kg) per produrre di bottiglie, essendo praticamente impossibile misurare la quantità utilizzata in ciascuna applicazione: si rileva un consumo unitario di 0.5 mg/btg. Si riportano in Tabella 3.4 le determinazioni effettuate su 20 campioni con il valore medio e la deviazione standard. 65

66 Tabella 3.4 Misure della massa dei principali componenti dell imballaggio primario (bottiglie di PET da 1.5 l). N Campione Massa (g) Preforme Capsule Etichette Colla Termica Val. medio Dev.std b) caratteristiche dei componenti dell imballaggio secondario Con riferimento alla Fig. 3.4, i componenti dell imballaggio secondario sono: II.1) film termoretraibile (politene) II.2) maniglia fardello (cartone) II.3) scotch per maniglia (polipropilene MOPP + gomma resina sintetica) Si riportano in Tabella 3.5 le determinazioni effettuate su diversi campioni dei componenti del fardello con il valore medio e la deviazione standard. 66

67 Figura 3.4 Imballaggio secondario (fardello). Tabella 3.5 Misure della massa dei principali componenti dell imballaggio secondario (fardello da 6 bottiglie di PET da 1.5 l). N Campione Massa (g) Film termoretraibile maniglia fardello scotch per maniglia Val. medio Dev.std

68 Figura 3.5 Imballaggio terziario (pallet). c) caratteristiche dei componenti dell imballaggio terziario - dimens. imballaggio terziario: pallet EPAL 80x120 cm La 80 cm x Lu 120 cm x h 160 cm - n fardelli/piano (n fp ): 21 - n piani/pallet (n pp ): 4 - n interfalde/pallet (n IFP ): 5 - n etichette/pallet (n EP ): 2 - n bottiglie/pallet (n BP ): 6x21x4= 504 Con riferimento alla Fig. 3.5, i I componenti dell imballaggio terziario sono: III.1) interfalda (cartone) III.2) pedana pallet EPAL (legno) III.3) film estensibile (Polietilene butene esene ottene) III.4) Etichetta adesiva per pallet (carta + gomma resina sintetica) III.5) Nastro inchiostro 68

69 La massa del nastro inchiostro è stata determinata su due spezzoni (in due posizioni diverse della bobina nastro) di lunghezza pari a quella necessaria per stampare 10 etichette, ottenendo la massa di nastro inchiostro per stampare un etichetta sul pallet. Si riportano in Tabella 3.6 le determinazioni effettuate su diversi campioni dei componenti del pallet con il valore medio e la deviazione standard. Tabella 3.6 Misure della massa dei principali componenti dell imballaggio terziario (pallet da 84 fardelli = 504 bottiglie di PET da 1.5 l). N Campione Massa (g) pedana film etichetta adesiva Nastro Inchiostro Interfalda pallet estensibile per pallet etichetta x pallet Val. medio Dev.std

70 ) Rilevazione scarti dei materiali di imballaggio I consumi dei diversi materiali di imballaggio, rilevati in magazzino ed immessi nel sistema gestionale, sono riferiti ad una bottiglia da 1.5 l (Tabella 3.7) e sono stati utilizzati per ricavarne gli scarti rispetto alla massa rilevata nel Tabella 3.7 Scarti percentuali dei diversi componenti degli imballaggi primari, secondari e terziari Consumo dei materiali di imballaggio magazzino effettivo scarto (g/btg) (g/btg) (%) Imballaggio primario Preforma (SPR) Capsula (SC) Etichetta (SE) Anidride carbonica Imballaggio secondario Film termoretraibile (politene) (SFF) Maniglia fardello (cartone) (SMA) Scotch fardello (MOPP) (SST) Imballaggio terziario Interfalda cartone (SIC) Scarto pallet in stabilimento (SP) Film estensibile pallet (PE) (SFP) Etichetta adesiva x pallet (SEP) Nastro inchiostro (SNT) In particolare, lo scarto pallet in stabilimento (SP) è rappresentato dai pallet che si rompono durante il confezionamento terziario, mentre lo scarto delle preforme (SPR) sarà attribuito per 1/3 alle preforme nella fase di soffiaggio, per 1/3 alle bottiglie soffiate in fase di lavaggio-sterilizzazione e per il terzo residuo alle bottiglie sterilizzate durante il riempimento. Per le etichette per pallet, si è monitorata la linea di produzione per 3 giorni consecutivi, rilevando il n di etichette corrette ed il n di quelle scartate: giorno N etichette corrette N etichette scartate scarto (%) Totale

71 Si è pertanto rilevato uno scarto del 3.19±0.6%. Dal momento che per applicare un etichetta si ha un pari svolgimento del nastro termico, si è ritenuto che lo scarto percentuale del nastro inchiostro termico coincida con quello delle etichette ) Bilancio di materia delle fasi di soffiaggio, lavaggio e riempimento delle bottiglie Nel confezionare un unità funzionale UF (1000 l 1000 kg) di Acqua Minerale Claudia, si utilizza una quantità di preforme pari a: (g/btg) x 1000 (l)/(1.5 l/btg) = g = 22,224 kg, maggiorata dello scarto dell % = kg (Tabella 3.7), che è ripartito equamente fra le fasi di soffiaggio (SPR=0.088 kg), lavaggio-sterilizzazione (SBT=0.088 kg) e riempimento delle bottiglie (SBs=0.088 kg). In questa fase si utilizzano: - Acqua Minerale Claudia dearsenificata (1000 kg);. capsule in HDPE (ciascuna da 2.15 g) per una quantità pari a: 2.15 (g/btg) x 1000 (l)/1.5 (l/btg) = 1433 g, maggiorata dello scarto dell % 17 g (Tabella 3.7); - anidride carbonica in quantità pari a: (mg/btg) x 1000 (l)/1.5 (l/btg) = 4477 g, che viene utilizzata per la garantire la contropressione richiesta dalla riempitrice isobarometrica al posto del gas inerte normalmente utilizzato per le acque lisce. Questa quantità viene persa durante gli sfiati della riempitrice (Tabella 3.7); Si riporta di seguito lo schema a blocchi ed il bilancio di materia di queste fase riferito ad 1 Unità funzionale (1000 l). 71

72 Corrente SOFFIAGGIO LAV. STERILIZZ. RIEMPIMENTO E TAPPATURA Componenti PR BT SPR BS SBT AB AC C BC SBs SAC SC Acqua (kg) PET (kg) HDPE (kg) CO 2 (kg) Totale ) Bilancio di materia della fase di etichettatura e confezionamento in fardelli Per etichettare e confezionare in fardelli un unità funzionale UF (1000 l 1000 kg) di Acqua Minerale Claudia, si utilizzano: - Acqua Minerale Claudia imbottigliata (BC=1023,657 kg); - etichette (ciascuna da 1.61 g) per una quantità pari a: 1.61 (g/btg) x 1000 (l)/[1.5 (l/btg)]= 1074,23 g, maggiorata dello scarto dell % g (Tabella 3.7); - inchiostro (I) per una quantità pari a 0.5 (mg/btg)x 1000 (l)/[1.5 (l/btg)]= 0.33 g; - colla termica (CO) per una quantità pari a: (g/btg) x 1000 (l)/[1.5 (l/btg)] = 371,431 g (Tabella 3.4); - maniglie fardello in cartone (MA) (ciascuna da 0.96 g) per una quantità pari a: 0.96 (g/fard) x 1000 (l)/[1.5 (l/btg) x 6 (btg/fard)]= 106,72 g, maggiorata dello scarto del 3.2 % 3.41 g (Tabella 3.7); 72

73 - scotch fardello in PP (ST) (ciascuno da g) per una quantità pari a: (g/fard) x 1000 (l) )/[1.5 (l/btg) x 6 (btg/fard)]=82,93 g, maggiorata dello scarto dello 0.888% 0.74 g (Tabella 3.7); - film termoretraibile in PE (FF) (ciascuno da 21,415 g) per una quantità pari a: (g/fard) x 1000 (l)/[1.5 (l/btg) x 6 (btg/fard)] = 2379,44 g, maggiorata dello scarto dello % g (Tabella 3.7); Si riporta di seguito lo schema a blocchi ed il bilancio di materia di queste fase riferito ad 1 Unità funzionale (1000 l). Corrente ETICHETTATURA E CONFEZIONAMENTO IN FARDELLI Componenti E I CO MA ST FF BF SFF SE SST SMA Acqua (kg) PET (kg) HDPE (kg) Carta (kg) Colla (kg) Inchiostro(kg) PE (kg) PP (kg) Carta (kg) Totale

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