valutazione del ciclo di vita LCA life cycle assessment

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1 valutazione del ciclo di vita LCA life cycle assessment

2 valutazione del Ciclo di Vita La valutazione del Ciclo di Vita fa parte dei nuovi strumenti metodologici, messi a punto negli ultimi anni, per rendere ecosostenibili le attività umane, sviluppando soprattutto interventi di natura preventiva. La definizione, formalizzata nella ISO (UNI EN ISO 14040, 1998) è la seguente: è un procedimento oggettivo di valutazione di carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un attività, effettuato attraverso l identificazione dell energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell ambiente. La valutazione include l intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale.

3 valutazione del Ciclo di Vita LCA è un metodo utile per comparare gli aspetti ambientali di prodotti specifici come autorizza il paragone ecologico di due o più prodotti fatti di materie prime diverse ma usati per gli stessi scopi. I risultati di uno studio di LCA comparato provvedono a fornire dati utili nella fase decisionale di selezione ambientalmente compatibile di materie prime, prodotti e produzione.

4 valutazione del Ciclo di Vita LCA è un approccio per studiare gli aspetti ambientali ed impatti potenziali durante tutta la vita di un prodotto, dall acquisizione di materia prima o produzione alla fabbricazione, uso, riciclo, riutilizzo e smaltimento. LCA può essere considerato come un attrezzo utile nella fase di decisione

5 valutazione del Ciclo di Vita L ISO/EN definisce LCA come una tecnica per stimare gli aspetti ambientali e gli impatti potenziali associati ad un prodotto mediante: Compilazione di un inventario di dati entranti ed uscenti di un sistema Valutazione degli impatti ambientali potenziali associati a quelle entrate ed uscite Interpretazione dei risultati dell analisi di inventario e dell accertamento degli impatti in relazione agli obiettivi di studio

6 valutazione del Ciclo di Vita I risultati di LCA sono utilizzati da gruppi diversi: associazione di produttori Interessati all introduzione sul mercato di aspetti ed ottimizzazione ecologici organizzazioni ambientali Interessate ad aumentare la consapevolezza pubblica sugli aspetti ambientali politici Interessati a provvedere ad un adeguata struttura di leggi e regolamentazioni consumatori Interessati all informazione sulla rilevanza ecologica del prodotto

7 valutazione del Ciclo di Vita Durante uno studio di LCA un prodotto viene esaminato in tutti i suoi stadi, dalla culla alla tomba, attraverso un articolazione in quattro fasi principali: La definizione dell obiettivo, dell unità funzionale, della funzione del sistema e del campo di applicazione L analisi d inventario -ossia la compilazione di un bilancio di ingressi (materiali, energia, risorse naturali) ed uscite (emissioni in aria, acqua, suolo)rilevanti del sistema La valutazione degli impatti ambientali potenziali, diretti e indiretti, associati a questi input e output L analisi dei risultati delle due fasi precedenti e la definizione delle possibili linee d intervento

8 inquadramento della valutazione del ciclo di vita definizione dell obiettivo, dell unità funzionale, della funzione de sistema e del campo di applicazione analisi dell inventario valutazione dell impatto!!! Interpretazione

9 valutazione del Ciclo di Vita fase preliminare di una LCA: Prima di iniziare lo studio è necessario definire i processi che fanno parte del ciclo di vita del sistema analizzato ed individuare i confini del sistema. A tale proposito può essere utile porsi alcune domande riguardanti il sistema analizzato: Voglio comparare dei prodotti tra loro o un prodotto con uno standard? Voglio progettare un nuovo prodotto o voglio migliorare uno già esistente? Voglio informazioni strategiche relativamente al posizionamento del mio prodotto sul mercato o semplici informazioni sul prodotto?

10 valutazione del Ciclo di Vita Definizione dell obiettivo e campo di applicazione La fase di definizione dell obiettivo e del campo di applicazione è importante perché determina la ragione per la quale si effettua una LCA, descrive il sistema oggetto dello studio ed elenca le categorie di dati da sottoporre allo studio L obiettivo, il campo di applicazione e l utilizzazione prevista dello studio avranno influenza sul suo orientamento e sul suo approfondimento, indirizzando argomenti quali la sua estensione geografica, il suo orizzonte temporale e la qualità dei dati che saranno necessari allo studio

11 valutazione del Ciclo di Vita definizione della funzione del sistema e dell unità funzionale le funzioni del sistema sono le caratteristiche prestazionali del sistema prodotto o dei sistemi nel caso di studi comparativi dichiarazione delle caratteristiche prestazionali Evidenziazione di ogni omissione di funzioni addizionali nel caso di studi comparativi

12 valutazione del Ciclo di Vita analisi d inventario LCI l analisi d inventario comprende la raccolta dei dati e i procedimenti di calcolo che consentono di quantificare i flussi in entrata e in uscita di un sistema prodotto. Questi flussi in entrata e in uscita possono comprendere l utilizzo di risorse e rilasci in aria, nell acqua e nel terreno associati al sistema. il procedimento per condurre analisi d inventario è iterativo, man mano che i dati vengono raccolti e il sistema è meglio conosciuto, possono essere identificati nuovi requisiti o limitazioni riguardo ai dati, che possono richiedere dei cambiamenti delle procedure di raccolta dei dati affinché siano ancora soddisfatti gli obiettivi dello studio

13 valutazione del Ciclo di Vita valutazione dell impatto LCIA ha lo scopo di valutare gli impatti ambientali utilizzando i risultati dell analisi d inventario del ciclo di vita comporta l associazione dei dati di inventario a specifici impatti ambientali e approfondisce la comprensione di questi in tre fasi specifiche: selezione delle categorie; degli indicatori; del modello caratterizzante; del punto finale classificazione assegnazione degli impatti inventariati a specifiche categorie caratterizzazione calcolo dell indicatore per ciascuno degli impatti assegnati alla categoria

14 valutazione del Ciclo di Vita interpretazione È la fase in cui i risultati ottenuti dall analisi dell inventario e nella valutazione d impatto vengono combinati fra loro al fine di trarre le conclusioni e definire le raccomandazioni da indirizzare a coloro che devono prendere le decisioni in coerenza con l obiettivo e il campo di applicazione dello studio

15 valutazione del Ciclo di Vita approvvigionamento di materiale grezzo lavorazione primaria lavorazione secondaria trasporto trasporto trasporto riciclo e riuso uso del prodotto trasporto disposizione della fine di vita

16 valutazione del ciclo di vita LCA caso studio edificio in crudo

17 LA METODOLOGIA LCA OBIETTIVO UNITA FUNZIONALE FUNZIONE DEL SISTEMA CONFINI DEL SISTEMA MATERIALI PROCESSI INVENTARIO EMISSIONI ENERGIE Competenze: INGEGNERIA, FISICA, SC. AMBIENTALI BIOLOGIA, ARCHITETTURA, CHIMICA, MEDICINA, ECONOMIA VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE Metodi ECO-INDICATOR 99, EPS 2000 e EDIP 96 CARATTERIZZAZIONE NORMALIZZAZIONE VALUTAZIONE ANALISI DI SENSIBILITA - INTERPRETAZIONE-VALUTAZIONE DEI MIGLIORAMENTI

18 Gli strumenti utilizzati Codice di calcolo Sima-Pro 5.0 I metodi utilizzati 3 Metodi di valutazione BUWAL 250 Data Archive ETH-ESU 96 IDEMAT 2001 Industry data Methods ECOINVENT ANPA Eco-Indicator 99 (olandese) EPS 2000 (svedese) EDIP 96 (danese)

19 Le categorie di danno di Eco-Indicator 99 La metodologia degli Eco-indicatori aggrega i risultati dei danni in tre sole categorie principali valutate in Europa Human Health (daly) Ecosystem Quality (PDF m2 Yr) sostanze cancerogene malattie respiratorie (sost. org.) malattie respiratorie (sost. inorg.) cambiamenti climatici radiazioni ionizzati impoverimento strato di ozono stratosferico ecotossicità acidificazione/eutrofizzazione uso del territorio (land use)!! L indicatore di danno è il DALY definito come il numero di anni persi da tutti i cittadini europei.!! L indicatore di danno è il PDFm2yr che esprime la variazione% di specie animali o vegetali esposte ad una concentrazione di emissioni superiore a quella consentita. Resources (MJ Surplus) minerali combustibili fossili L indicatore del danno è il MJ Surplus definito come differenza tra l energia necessaria oggi per l estrazione, e quella indispensabile in futuro.

20 Le categorie di danno di EPS 2000 La metodologia di EPS 2000 aggrega i risultati dei danni in quattro categorie principali valutate in tutto il mondo Human Health (YOLL, Person Year) Ecosystem Production Capacity (Kg or H+eq.) aspettativa di vita malattie gravi malattia meno grave disturbi gravi disturbi capacità di crescita dei cereali capacità di crescita dei cereali produzione di pesce e bestiame acidificazione del suolo sottrazione di acqua per irrigare sottrazione di acqua all uso potabile Il concetto di salute umana si trasforma in un concetto economico valutato attraverso un indicatore di danno (Person Yr) definito come la disponibilità a pagare per preservare la vita Questa categoria presuppone il concetto di disponibilità a pagare per il mantenimento di tutte le risorse necessarie per il sostentamento. L indicatore di danno è il Kg o H+eq Abiotic Stock Resources (ELU/Kg) esaurimento delle risorse L indicatore di danno è l ELU/Kg, cioè la disponibilità a pagare per una diminuzione di riserve abiotiche Biodiversity (Nex) estinzione della specie L indicatore di danno è il NEX (normalized extinction of species); il costo viene stimato come la possibilità a pagare per evitare l estinsione della specie

21 Le categorie di danno di EDIP 96 La metodologia degli EDIP 96 aggrega i risultati dei danni in tre sole categorie principali valutate a livello globale, regionale e locale Impatto ambientale! gr! m3! Kg riscaldamento terrestre (CO2) impoverimento dell ozono (CFC-11) acidificazione (SO2) eutrofizzazione (NO3) smog fotochimico (ethene) ecotossicità in acqua suolo e aria tossicità umana dovuta all aria, acqua e suolo rifiuti rischiosi rifiuti radioattivi scorie/ceneri rifiuti da discarica Consumo di risorse (Kg) Impatto sull ambiente di lavoro risorse (tutte) minerali combustibili fossili

22 Definizione degli obiettivi e dei confini dello studio Valutare l'impatto ambientale, prodotto dal ciclo di vita di due interventi di recupero in edifici in crudo secondo un progetto di eco-design LCA intervento di recupero tradizionale LCA intervento di recupero con innovazione Unità funzionale Confini del sistema Qualità dei dati Inventario OBIETTIVI Valutare il danno ambientale dovuto alle 2 ipotesi di intervento di recupero di un edificio in crudo FUNZIONE DEL SISTEMA La funzione del sistema è quello di ricettività turistica e/o studio e ricerca in aree sensibili UNITA FUNZIONALE Unità funzionale è insieme dei componenti necessari per il recupero dell edificio durante la sua vita CONFINI Immissione dati nel codice Sima-Pro 5.0 Vanno dalla raccolta delle materie prime al fine vita dei materiali. Vanno usati le strutture e i macchinari per la gestione del cantiere

23 Il manufatto campione Veduta nord Veduta sud Veduta est Veduta ovest

24 Prima ipotesi di intervento: il recupero tradizionale Eco-muratura in crudo

25 m Seconda ipotesi di intervento: il recupero reversibile con tecnologie innovative B A A B Livello 1 (1 mt.) Livello 2 (3 mt.) Pianta copertura Sezione A-A Sezione B-B

26 Il progetto di eco-design

27 LCA di comparazione Eco-muratura in crudo Schema riassuntivo Massone Pisè Mattone crudo Raccolta dati dall estrazione delle materie prime al fine vita e riciclo Inventario intervento recupero TRADIZIONALE LCA ECO-DESIGN Fondazione Telaio serra Tamponam. serra Scherm. serra Solaio di copert. Copertura legg. LCA di comparazione + soluzioni Inventario intervento recupero REVERSIBILE LCA: Eco-Indicator 99 EPS 2000 EDIP 96 LCA

28 Schema riassuntivo LCA recup. trad. Studio del fabbisogno energetico secondo la legge 10/91 RECAL 1O LCA comparativo tra i due edifici LCA recup. rev. Studio del fabbisogno energetico secondo la legge 10/91 CONFRONTO

29 Valutazione del danno EPS 2000 Considerando una vita di 1 anno Recupero reversibile Abiotic Sotck Resources Human Health TOTALE HH Recupero trad. 4.4E3 Pt 2.25 E3 Pt Recup. rever. 4.59E3 Pt 1.21E3 Pt EQ Pt Pt ASR 2.1E3 Pt 3.38E3 Pt BD 102 Pt 45.5 Pt Esaurimento delle risorse (1.09E3 Pt metalli) Life Expectancy (1.31E3 Pt CO2 in Incin. Wood intermed)

30 Valutazione del danno EPS 2000 Considerando una vita di 10 anni Recupero tradizionale Abiotic Sotck Resources Human Health TOTALE HH EQ Recupero trad E4 Pt 1.78 E4 Pt Pt Recup. rever E4 Pt 3.14 E3 Pt -57,4 Pt ASR 2.08 E4 Pt 8.14 E3 Pt BD 358 Pt 79 Pt Esaurimento delle risorse (2.08 E4 Pt natural gas nel processo di cottura dei coppi di copertura) Life Expectancy (1.78E3 Pt dust in fondazioni CO2 in Incin. Wood intermed)