EcoDesign ed LCA: aspetti metodologici. Andrea Fontanella

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1 EcoDesign ed : aspetti metodologici Andrea Fontanella Ponte a Egola, 15/11/2012

2 Che cos è un prodotto ecologico? Non esiste nessun prodotto (o azione di consumo) che non provochi qualche conseguenza sull ambiente. Ha senso parlare di prodotto ecologico solo in termini relativi (non assoluti). Un prodotto ecologico rispetto a uno tradizionale può essere: un prodotto che ha seguito un processo produttivo che ha provocato un minor impatto ambientale; un prodotto che durante l uso provoca un minor impatto ambientale; un prodotto che dura più a lungo; un prodotto confezionato/distribuito in modo da provocare minore impatto ambientale; un prodotto che provoca minor impatto ambientale dopo l uso.

3 Design for Environment: definizione e obiettivi L introduzione sistematica di obiettivi ecologici nel processo di progettazione di nuovi prodotti è chiamato Design for Environment (DeF). L obiettivo è migliorare le prestazioni ecologiche di un prodotto/servizio senza comprometterne la funzionalità e le prestazioni senza alterare il grado di utilità e soddisfazione del cliente Il DfE si basa sul concetto di Ciclo di Vita del prodotto, considerando tutte le fasi (dalla culla alla tomba) Lo strumento operativo che supporta il DeF è la Life Cycle Assessment

4 Design for Environment: opzioni possibili Minimizzare l impiego di risorse scarsa Scegliere risorse e materiali a basso impatto ambientale Ottimizzare la durata del prodotto e/o estenderne la vita utile Ridurre gli imballaggi Facilitare il disassemblaggio e la separazione dei materiali Favorire il corretto comportamento del consumatore...

5 Design for Environment: minimizzo l impiego di risorse scarse Riduco la quantità di materie prime ed energia per unità di output: riduco le dimensioni, il peso, il volume del prodotto o di alcune parti Sostituisco le materie prime vergine con materiale riciclato: Fin dalla progettazione considero la possibilità di utilizzare materiale riciclato Più facile per materiali come carta, vetro, alluminio, acciaio; Più complesso per materiali quali la plastica Importanza dei circuiti di raccolta e attenzione all esistenza di mercati per le materie prime secondarie

6 Design for Environment: utilizzo di imballaggi environmetally friendly

7 L approccio del ciclo di vita Per valutare correttamente la capacità di un prodotto di offrire migliori performance dal punto di vista ambientale occorre considerare TUTTI gli impatti che esso produce nell arco dell intero suo ciclo di vita

8 INPUT Energia OUTPUT Trasporti Fornitori Produzione Clienti Materie prime Rifiuti Non solo produzione, ma TUTTO il CICLO di VITA!

9 Fasi del ciclo di vita PRE PRODUZIONE: progettazione e R&S, selezione e acquisto materie prime, trasporto e stoccaggio, PRODUZIONE: trasformazione dei materiali, assemblaggio e finitura, gestione e organizzazione aziendale DISTRIBUZIONE: logistica e vendita del prodotto CONSUMO: utilizzazione e impiego (anche come prodotto intermedio) SMALTIMENTO: gestione del fine vita, riutilizzo, recupero, riciclaggio

10 Occorre quindi applicare una logica del ciclo di vita Necessità di considerare e gestire correttamente gli impatti ambientali associati ad ogni singola fase del ciclo di vita del prodotto, prestando attenzione a ciò che accade in tutte le altre fasi Se fosse considerato l impatto ambientale della sola fase produttiva e di consumo, l esito sarebbe vistosamente ingannevole (es.: elettrodomestici)

11 Negli ultimi anni: Forte sviluppo di strumenti operativi e metodologie per la valutazione degli impatti ambientali legati al ciclo di vita di un prodotto Crescente offerta sul mercato di servizi consulenziali, pacchetti informatici e supporti informativi (data-base): Bousted, Simapro, ecc. Conseguente sforzo di normazione da parte degli organismi internazionali per armonizzare i riferimenti in questo campo (ISO 14040)

12 Funzione e Obiettivi: Creare un sistema informativo che supporti il sistema di gestione dell azienda, tenendo sotto controllo consumi di risorse, emissioni e connessi effetti ambientali Identificare i punti critici all interno del ciclo produttivo o del ciclo di vita dei prodotti per individuare le aree di miglioramento Comparare i carichi ambientali connessi a processi o prodotti alternativi, in fase di selezione dei fornitori Guidare la progettazione di nuovi prodotti/processi, al fine di minimizzarne l impatto ambientale Fornire un supporto scientifico alla comunicazione esterna e all informazione dei consumatori

13 Lo strumento è oggi diffuso soprattutto fra le grandi imprese nella progettazione dei prodotti Più del 50% delle prime 500 aziende selezionate da Fortune nel 1999 utilizzava nella progettazione dei prodotti o nella selezione degli input produttivi (Heiskanen, 2000), anche se in modo molto semplificato e soprattutto con approccio difensivo

14 Life Cycle Assessment - Definizione Una è un processo oggettivo di valutazione dei carichi ambientali connessi con un prodotto, un processo o una attività, attraverso l'identificazione e la quantificazione dell'energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell'ambiente, per valutare l'impatto di questi usi di energia e di materiali e dei rilasci nell'ambiente e per valutare e realizzare le opportunità di miglioramento ambientale. La valutazione include l'intero ciclo di vita del prodotto, processo o attività, comprendendo l'estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l'uso, la manutenzione, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale" (SETAC - Society of Environmental Toxicology and Chemistry,1993).

15 - Struttura e fasi (ISO 14040) Goal and scope definition (ISO 14041) Inventory Analysis (ISO 14041) Life Cycle Impact assessment (ISO 14042) Interpretation (ISO 14043)

16 La struttura della : schema logico LIFE CYCLE FRAMEWORK Goal definition Inventory analysis Impact assessment Interpretation DIRECT APPLICATION Product development and Improvement Strategic planning Public policy making Marketing Others

17 Le fasi della : 1) Goal definition La fase di goal and scope definition di uno studio è importante perché determina le motivazioni per cui lo studio viene realizzato e descrive il sistema oggetto di studio e le categorie di dati da utilizzare

18 1) Goal definition E la fase preliminare in cui vengono definiti: - le finalità dello studio ; - l unità funzionale; - i confini del sistema studiato; - il fabbisogno di dati (categorie; qualità); - le assunzioni e i limiti

19 1) Goal definition: Definizione del sistema In uno studio il sistema è ciò che traccia la produzione di tutti i materiali ed energie dall estrazione dalla terra fino al loro utilizzo Un sistema consiste in 3 principali gruppi di operazioni : sequenza produttiva produzione dei materiali produzione dell energia Il sistema è delimitato da appropriati confini fisici rispetto all ambiente, con cui ha scambi di input ed output

20 Sistema ambiente 1) Goal definition: Definizione del sistema Combustibili/ Energia Materie prime Sistema Calore disperso Emissioni in aria Emissioni in acqua Emissioni solide

21 1) Goal definition: Definizione del sistema I prodotti sono solo un flusso all interno del sistema Solo nel caso in cui i sistemi svolgano la stessa funzione è possibile effettuare un confronto

22 1) Goal definition: Definizione dell unità funzionale E l unità di misura delle prestazioni del sistema Lo scopo è fornire un riferimento a cui legare i flussi in entrata ed in uscita (comparabilità risultati) Un sistema può avere un gran numero di funzioni possibili e la funzione scelta deve essere definita e misurabile coerente con gli scopi dello studio

23 1) Goal definition: Flusso di riferimento e unità funzionale Data un unità funzionale, la quantità di prodotto necessaria per svolgere quella funzione viene denominata flusso di riferimento esempio (segue)

24 1) Goal definition: Flusso di riferimento e unità funzionale Es: Asciugatura mani Sistemi studiati : tovaglioli di carta vs getto d aria calda Unità funzionale : numero di mani asciugate Flusso di riferimento : peso medio carta (per i tovaglioli)per mano asciugata volume medio di aria calda per mano asciugata

25 1) Goal definition: Esempi di unità funzionale Sistema Produzione e distribuzione di energia elettrica Produzione di lavatrici Produzione di imballaggi di cartone Possibili unità funzionali 1kwh immesso in rete 1kwh fornito all utente 1 lavatrice 1kg di bucato 1kg di imballaggio di cartone kg di imballaggio di cartone/m 3 di prodotto Produzione di farmaci 1 confezione di farmaco quantità di farmaco necessaria per il trattamento annuale di un paziente medio

26 1) Goal definition: Definizione dei confini del sistema Si tratta di definire le singole operazioni (unità di processo) che compongono il processo e che devono essere incluse nello studio Ogni unità di processo riceve i propri input dalle unità a monte ed i propri output costituiscono gli input delle unità a valle secondo lo schema del processo studiato (costruzione del diagramma di flusso del sistema) Criteri di definizione dei confini: geografici, tecnologici, temporali, pratici I criteri adottati per definire i confini devono essere identificati e giustificati (campo di applicazione dello studio)

27 1) Goal definition: Definizione dei confini del sistema Un vero studio parte dalle materie prime estratte dalla terra e termina con lo smaltimento dei rifiuti che tornano nella terra In pratica, qualsiasi sistema può essere descritto come somma di flussi di input e output, ma se non soddisfa la condizione di cui sopra non è un vero studio

28 La struttura della : schema logico LIFE CYCLE FRAMEWORK Goal definition Inventory analysis Impact assessment Interpretation DIRECT APPLICATION Product development and Improvement Strategic planning Public policy making Marketing Others

29 Le fasi della : 2) Inventory Analysis E la fase più importante dello studio, nella quale si procede alla costruzione di un modello analogico della realtà in grado di rappresentare nella maniera più fedele possibile gli scambi tra le singole operazioni in ogni fase del ciclo di vita L obiettivo è realizzare un inventario che fornisca dati oggettivi relativi a : materie prime e materiali (rinnovabili e non), energia (da fonti rinnovabili e non), emissioni in atmosfera e in corpi idrici, rifiuti solidi Strumenti : flow charts; procedure di raccolta dati (database) e di allocazione

30 2) Inventory Analysis: Tipologie di dati Dati primari vs dati secondari Sono definiti primari i dati raccolti direttamente sul campo e riferiti agli impianti e ai processi specifici oggetto di studio Sono definiti secondari i dati derivati, ricavati dalla letteratura tecnica esistente o da banche dati appositamente predisposte Maggiore è la percentuale di dati primari, migliori sono i risultati dello studio

31 2) Inventory Analysis: Tipologie di dati Dati specifici vs generici Sono specifici quei dati (primari o secondari) che si riferiscono al sistema considerato o ad uno tecnologicamente equivalente (ossia con fonti di energia, materie prime, fasi del processo e struttura impiantistica simili) Sono generici i dati secondari riferiti a sistemi generici (es. dati medi relativi a diverse tecnologie) Maggiore è la percentuale di dati specifici, migliori sono i risultati dello studio

32 I parametri da considerare sono: periodo temporale di riferimento area geografica di riferimento tecnologia di riferimento precisione : misura (varianza) della variabilità completezza rappresentatività 2) Inventory Analysis: Qualità dei dati coerenza : livello di uniformità di applicazione della metodologia ai diversi componenti dell analisi riproducibilità

33 2) Inventory Analysis: Qualità dei dati L accuratezza del risultato finale dipende crucialmente dall accuratezza dei dati primari e specifici forniti dall organizzazione. Spesso è problematico valutare la qualità di queste informazioni I principali problemi legati all accuratezza dei dati in campo industriali sono connessi a : complessità degli impianti accuratezza delle registrazioni formati delle registrazioni condivisione di strutture

34 2) Inventory Analysis: Categorie di dati I dati utilizzati per uno studio comprendono le seguenti categorie : input energetici, input di materie prime e altri input di tipo fisico prodotti emissioni in aria, acqua, suolo

35 2) Inventory Analysis: Diagramma di flusso ES. FLOW CHART PRODUZIONE ED USO LATTINA DI ALLUMINIO Energia Emissioni, rifiuti Estrazione bauxite Riciclo materiali Materie prime Trasporto bauxite Produzione lattine Riempimento e distribuzione Uso (consumatore) Smaltimento

36 I sistemi/prodotto sono suddivisi in unità di processo in maniera tale che ogni unità svolga un operazione ben definita Le unità sono legate: 2) Inventory Analysis: Unità di processo l una con l altra per mezzo di flussi di prodotti intermedi e/o rifiuti per il trattamento finale ad altri sistemi/prodotto per mezzo di flussi di prodotti all ambiente mediante i flussi elementari (materie prime, energia, emissioni)

37 2) Inventory Analysis: Unità di processo Ogni unità di processo deve rispettare la legge della conservazione della massa e dell energia (vedi esempio) Diesel 20 MJ Acqua 60 l Diesel 5 MJ Gas 45 MJ Materia prima (50 kg) Sabbia da cava Sabbia lavata Sabbia drenata Sabbia asciutta Sabbia umida (30 kg) Sabbia asciutta (20 kg) Materia prima (50 kg) Acqua (60 l) Diesel (25 MJ) Gas (45 MJ) Produzione sabbia Sabbia umida (30 kg) Sabbia asciutta (20 kg)

38 2) Inventory Analysis: Esempio Analisi Energetica Energia diretta: Quota di energia consumata per il funzionamento del processo Energia indiretta: Energia necessaria per produrre e trasportare l energia e i materiali utilizzati nel processo Energia feedstock: Energia contenuta nei materiali, potenzialmente combustibili, che non sono usati come combustibili (es. plastica). Tale energia è potenzialmente disponibile alla fine della vita utile del prodotto (es. termovalorizzazione)

39 2) Inventory Analysis: Esempio Analisi Energetica Consumo di energia globale (GER Gross Energy Requirement): Energia che occorre estrarre dalla terra per avere un unità del bene economico in questione E la somma dei contributi di tutte le quote rilevanti di energia di ogni singola operazione : GER = energia diretta + energia indiretta + energia feedstock L unità di misura dei consumi energetici è il MJ

40 2) Inventory Analysis: Esempio Analisi Energetica Il mix energetico per la produzione di energia elettrica è variabile da paese a paese, sia per i contributi forniti dalle varie fonti primarie utilizzate, sia per le tecnologie Mix % di combustibili primari impiegati per generare energia elettrica in alcuni paesi (International Energy Agency, 1998) Nazione fonte idro fonte nucleare fonte fossile altre fonti e rifiuti Austria Francia 13,7 77,5 8,7 0,1 Germania 4, ,2 - Giappone 8, ,2 Italia 19,3-79 1,7 Norvegia 99,2-0,8 - Spagna 23,5 32,3 44 0,2 Svizzera 52,4 44,3 3,3 - UK 1,4 27,2 71,3 0,1

41 In uno studio la fase dei trasporti è molto ricorrente (materie prime, semilavorati, additivi, prodotti, rifiuti ) E importante analizzare: le distanze percorse i mezzi utilizzati il carico trasportato 2) Inventory Analysis: Esempio Trasporti

42 2) Inventory Analysis: Esempio Trasporti I trasporti forniscono 3 principali contributi al carico ambientale : carburanti consumati direttamente dal mezzo e le relative industrie di produzione (del carburante) la costruzione e manutenzione del mezzo le infrastrutture necessarie per far circolare il mezzo (strade, ferrovie, ) Esistono banche dati che forniscono informazioni sugli impatti ambientali associati ai principali mezzi di trasporto (emissioni in atmosfera, consumi di carburante, )

43 2) Inventory Analysis: Esempio Trasporti L energia consumata per unità di massa di prodotto trasportato, a parità di distanza, dipende non solo dall efficienza energetica del mezzo utilizzato L unità più utilizzata nelle banche dati è : energia per tonnellata-km Questa unità di misura assume implicitamente che il veicolo/mezzo viaggi a pieno carico (ipotesi non sempre vera)

44 2) Inventory Analysis: Esempio Trasporti Per ovviare al problema del carico trasportato si può utilizzare la seguente formula: veicolo per km = 1/capacità di carico x distanza x (1+r), dove (1+r) tiene in considerazione il viaggio di ritorno (1 è l andata, r il ritorno) Un veicolo vuoto consuma circa il 70% rispetto ad uno a pieno carico (m = 0.7). Se il veicolo torna pieno allora m = 1.

45 2) Inventory Analysis: Allocazione Un processo produttivo può generare, oltre a quello principale, diversi co-prodotti o sottoprodotti problema della ripartizione di consumi e impatti relativi a prodotti differenti (allocazione) Allocazione sulla base di grandezze fisiche : ripartizione proporzionale in base a massa, volume, energia, ecc. La scelta del parametro richiede una dettagliata conoscenza del processo studiato Allocazione economica : ripartizione proporzionale al valore economico dei coprodotti o sottoprodotti (N.B : da utilizzare solo se l allocazione fisica non è applicabile) creazione di tanti sottosistemi quanti sono i co-prodotti

46 2) Inventory Analysis: Allocazione fisica un esempio Energia = 25 MJ Materie prime = 10 kg Sistema x Prodotto A = 5 kg Prodotto B = 4 kg Rifiuti solidi = 1 kg Materie prime/kg prodotto = 10/(5+4) = kg/kg di prodotto Energia/kg prodotto = 25/(5+4) = MJ/kg di prodotto Rifiuti solidi/kg di prodotto = 1/(5+4) = kg/kg di prodotto

47 2) Inventory Analysis: Allocazione fisica un esempio Calore disperso = 13 MJ Energia come combustibile = 24 MJ Centrale cogeneraz. Energia elettrica = 8 MJ Vapore = 3 MJ Rifiuti solidi = 0,1 kg Input energetico/mj output = 24/(8+3) = Rifiuti solidi/ MJ output = 0.1/(8+3) = kg/mj

48 2) Inventory Analysis: Alcune assunzioni Gli impatti ambientali associati ai trasporti del personale solitamente non vengono considerati nello studio in quanto poco significativi rispetto agli impatti totali Gli impatti (energia ed emissioni) associati alla costruzione delle strutture impiantistiche ( capital equipment ), come edifici, impianti, ecc. non sono di solito considerati, data la loro notevole durata. Tuttavia vi sono casi in cui l impatto è così elevato da essere significativo (e quindi da includere): oleodotti dighe infrastrutture viarie

49 2) Inventory Analysis: Raccolta dati Le procedure utilizzate per la raccolta dati variano a seconda del sistema studiato. Tutti i siti eventualmente coinvolti nello studio devono fornire il flow chart relativo alle operazioni svolte, identificare quelle per cui è possibile ottenere i dati internamente (materie prime, energia, emissioni) Solitamente per la raccolta dati si utilizzano questionari specifici per sito Dopo aver verificato i flow chart, i questionari devono essere verificati e adattati ed inviati ai siti Una volta ricevuti i questionari compilati è necessario effettuare una verifica dei dati, standardizzare e normalizzare i dati rispetto all unità funzionale considerata

50 2) Inventory Analysis: I risultati (categorie) I risultati della fase di inventory analysis vengono solitamente raggruppati secondo le seguenti categorie: Risorse naturali rinnovabili e non (es. ferro, sabbia, legno, acqua, ) Risorse energetiche rinnovabili e non (es. gasolio, gas, carbone, uranio, energia eolica, idroelettrica, solare ) Emissioni in atmosfera Emissioni in corpi idrici Rifiuti solidi I dati possono essere riportati per fasi distinte (es. estrazione materie prime; trasporto; produzione; distribuzione ed uso, fine vita)

51 La struttura della : schema logico LIFE CYCLE FRAMEWORK Goal definition Inventory analysis Impact assessment Interpretation DIRECT APPLICATION Product development and Improvement Strategic planning Public policy making Marketing Others

52 Le fasi della : 3) Impact Assessment E lo studio dell impatto ambientale potenziale provocato dal processo Obiettivi: imputare i consumi e le emissioni ottenuti nell inventario a specifiche categorie di impatto riferibili ad effetti ambientali conosciuti quantificare, con opportuni metodi di caratterizzazione, l entità del contributo complessivo che il processo o il prodotto arrecano agli effetti considerati Passaggio dal dato oggettivo calcolato nell inventario al giudizio di pericolosità ambientale

53 3) Impact Assessment: Dinamica degli inquinanti Un impatto è il risultato fisico immediato di una data operazione (emissione) Un effetto è la conseguenza sull ambiente di un impatto Ad un impatto possono essere associati più effetti In l impatto è ciò che prelude ad un effetto (potenziale) Problema degli effetti secondari (es. ossidanti fotochimici: idrocarburi da cui si forma ozono troposferico)

54 3) Impact Assessment: Effetto Serra (Global Warming Potential) Fenomeno di riscaldamento globale dell atmosfera, calcolato per i prossimi 100 anni (GWP100), dovuto all emissione in atmosfera di gas ad effetto serra quali anidride carbonica (CO2), metano(ch4), protossito di azoto (N2O), ecc. Categoria di impatto universalmente riconosciuta Esistono organismi che misurano il potenziale effetto serra di diverse sostanze (IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change; WMO World Meteorological Organisation; UNEP United Nations Environmental Program)

55 3) Impact Assessment: Assottigliamento della fascia di ozono Degradazione della fascia di ozono stratosferico, che funge da barriera contro la componente ultravioletta dei raggi solari, per opera di composti particolarmente reattivi, che si originano da clorofluorocarburi (CFC) o da clorofluorometani (CFM). La sostanza usata come riferimento per l ODP (Ozone Depletion Potential) è il triclorfluorometano, o CFC-11.

56 3) Impact Assessment: Formazione di smog fotochimico Formazione di ozono a livello di superficie terrestre dovuto all immissione in atmosfera di idrocarburi incombusti (composti organici volatili VOC) e ossidi di azoto (NOx) in presenza di radiazione solare. Tale fenomeno è dannoso per gli organismi viventi, ed è spesso presente nei grandi centri urbani. L esposizione di un essere umano ad ozono può provocare problemi respiratori (specialmente per asmatici) e di irritazione agli occhi L ozono può inoltre danneggiare la superficie delle foglie

57 3) Impact Assessment: Acidificazione Abbassamento del ph di suoli, laghi, foreste, a causa dell immissione in atmosfera di sostanze acide, con conseguenze dannose sugli organismi viventi (es. piogge acide ) Sulla terra i principali effetti si hanno sulle piante, mentre in acqua può, ad alte concentrazioni, diventare una barriera alla vita Ogni sostanza in grado di rilasciare ioni H+ nell ambiente viene considerata potenzialmente capace di generare l effetto di acidificazione

58 3) Impact Assessment: Eutrofizzazione Riduzione dell ossigeno presente nei corpi idrici e necessario per gli ecosistemi a causa dell eccessivo apporto di sostanze nutrienti quali azoto e fosforo

59 3) Impact Assessment: Altre categorie d impatto Consumo di risorse materiali rinnovali Consumo di risorse materiali non rinnovabili Consumo di risorse rinnovabili per finalità energetiche Consumo di risorse non rinnovabili per finalità energetiche Consumo di acqua Produzione di rifiuti Ecc.

60 3) Impact Assessment: Struttura Fasi obbligatorie (ISO 14042) Selezione delle categorie di impatto da considerare e dei relativi indicatori (acidificazione SO 2, effetto serra CO 2, eutrofizzazione NO 3-, ozone depletion CFC11, ecc.) Assegnazione dei risultati dell inventario alle categorie di impatto selezionate (classificazione); Calcolo degli indicatori di ogni categoria di impatto (es. GWP, ecc.) (caratterizzazione) Fasi opzionali (ISO 14042) Confronto indicatori calcolati con valori di riferimento (normalizzazione) Determinazione dell importanza dei singoli effetti ambientali (pesatura)

61 3) Impact Assessment: Scelta categorie d impatto e classificazione Le categorie di impatto possono essere distinte a seconda degli effetti prodotti su scala : locale (uso del terreno, tossicità delle emissioni, danni specifici alla salute umana, ecc.); regionale (processi di eutrofizzazione e di acidificazione); globale (depauperamento delle risorse, impoverimento dell ozono, cambiamento climatico) Classificare significa organizzare i valori di inventario di tutte le emissioni gassose, liquide, solide, provocate direttamente ed indirettamente dalle operazioni considerate, distribuendoli nelle diverse categorie di impatto Problemi : una stessa sostanza costituente un emissione può contribuire a più impatti (es. CH 4 effetto serra, ozone depletion) tutte le emissioni sono considerate nello stesso modo, indipendentemente dal superamento di concentrazioni pericolose

62 3) Impact Assessment: Caratterizzazione Fabio Iraldo Permette di determinare in modo omogeneo e quantitativo il contributo delle singole emissioni (valori degli indicatori di categoria) Sono necessarie tabelle riportanti l elenco delle singole sostanze e dei rispettivi coefficienti di caratterizzazione (dibattito scientifico) Es. : risultati della fase di caratterizzazione di alcuni processi industriali INDICATORI DI CATEGORIA Raffinazione di 1 kg di petrolio Produzione di 1 kg di alluminio primario Utilizzo di 1 MJ di energia elettrica in Italia GWP100 (g CO2) Acidificazione potenziale (g SO2) Eutrofizzazione (g NO3 - )

63 Indicatore di categoria: CO 2 Fabio Iraldo 3) Impact Assessment: Fattori di caratterizzazione effetto serra RISULTATO DI INVENTARIO Fattore di caratterizzazione CO2 Anidride carbonica 1 CH4 Metano 21 N2O Protossido di azoto 310 CFC11 Clorofluorocarburi 3800 CO Monossido di carbonio 2 HC Idrocarburi 3 CHCl3 Cloroformio 4 SF6 Esafloruro di zolfo CH2Cl2 Diclorometano 9 Fonte : IPPC Intergovernmental Panel on Climate Change

64 Indicatore di categoria: biossido di zolfo (SO 2 ) Fabio Iraldo 3) Impact Assessment: Fattori di caratterizzazione acidificazione RISULTATO DI INVENTARIO Fattore di caratterizzazione (Fonte 1) SO2 Anidride solforosa 1 SO3 Anidride solforica 0.80 NO2 Biossido di azoto 0.70 NO Monossido di azoto 1.07 HCl Acido cloridrico 0.88 H2SO4 Acido solforico 0.65 HF Acido fluoridrico 1.60 H2S Acido solfidrico 1.88 NH3 Ammoniaca 1.88 Fonte : IPPC Intergovernmental Panel on Climate Change

65 3) Impact Assessment: Esempio: 1hl birra Fabio Iraldo

66 3) Impact Assessment: Normalizzazione e pesatura Fabio Iraldo Elaborazione dei risultati della fase di caratterizzazione al fine di ottenere degli indici sintetici con cui valutare il sistema nel suo complesso (aggregazione dei risultati delle diverse categorie di impatto) Esistono diversi metodi di normalizzazione, solitamente proposti dai più diffusi strumenti software (Boustead, Sima-Pro, ecc.)

67 3) Impact Assessment: Ecoindicator 99 Sviluppato dal centro CML dell Università di Leiden si arriva ad un singolo valore che aggrega la valutazione ambientale complessiva Uno dei metodi più utilizzati in Europa L Eco-indicator 99 è un metodo che esprime gli impatti in tre macro-categorie di danno, che racchiudono differenti categorie di impatto.

68 Le categorie di danno considerate sono quelle connesse: alla salute umana (Human Health HH); respiratory organics respiratory inorganics carcinogeni cambiamenti climatici assottigliamento della fascia d ozono alla qualità degli ecosistemi (Ecosystem Quality EQ): Ecotossicità Acidificazione e eutrofizzazione Uso e trasformazione del suolo alle risorse (Resources R): minerali carburanti fossili 3) Impact Assessment: Ecoindicator 99

69 3) Impact Assessment: Ecoindicator 99 L Eco-indicator 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.

70 3) Impact Assessment: Ecoindicator 99 - esempio Fabio Iraldo

71 3) Impact Assessment: Ecoindicator 99 - esempio Fabio Iraldo

72 La struttura della : schema logico LIFE CYCLE FRAMEWORK Goal definition Inventory analysis Impact assessment Interpretation DIRECT APPLICATION Product development and Improvement Strategic planning Public policy making Marketing Others

73 Le fasi della : 4) Interpretation I risultati delle fasi precedenti vengono sintetizzati, analizzati, controllati e discussi in relazione agli obiettivi dello studio, a supporto del processo decisionale dell azienda La norma di riferimento (ISO 14043) suggerisce di raccogliere i risultati della in una relazione per comunicarli alle parti interessate Elementi chiave della relazione, per renderla trasparente, sono ad esempio: assunzioni, metodologie, fonti di dati, ecc.

74 Le fasi della : 4) Interpretation La può essere utilizzata per diversi scopi, dal miglioramento dei processi all innovazione dei prodotti secondo i nuovi standard della produzione sostenibile, fino allo sviluppo di strategie di politica ambientale Il miglioramento della produzione (scelta tra alternative atte a massimizzare l efficienza energetico-ambientale globale) richiede grossi sforzi progettuali e organizzativi La fase di interpretazione dei risultati è finalizzata a concretizzare tali azioni di miglioramento

75 Le fasi della : 4) Interpretation Non esiste un codice di riferimento con cui effettuare questa fase Importante: - - esperienza del progettista - - competenze di chi conduce l analisi

76 e Environmental Claims Fabio Iraldo 14025

77 Certificazioni di Tipo I Le certificazioni ambientali di tipo I si presentano come un marchio ecologico (tipicamente un simbolo o un logo identificativo) che segnala la migliore performance del prodotto sotto il profilo ambientale rispetto a tutti quei prodotti concorrenti che non possono vantare lo stesso riconoscimento. L elemento distintivo di questo tipo di certificazioni di prodotto è quindi la selettività, ovvero il fatto che il marchio venga assegnato soltanto ai prodotti con le performance ambientali migliori all interno di una certa categoria, sulla base di standard di qualità predefiniti (normalmente sotto forma di indicatori di prestazione ambientale).

78 Certificazioni di Tipo I

79 Asserzioni di Tipo II Gli environmental claims costituiscono delle asserzioni ambientali auto-dichiarate da parte dell azienda produttrice in merito a specifiche caratteristiche ambientali del proprio prodotto. Questo elemento rappresenta il connotato distintivo di questa tipologia di etichette previste dall ISO, che le differenzia nettamente dalle altre due, in quanto consente all azienda di scegliere a priori un ambito di valorizzazione delle prestazioni ambientali del proprio prodotto e di imperniare la propria strategia di comunicazione ambientale rivolta al cliente/consumatore su quest unico vantaggio ambientale.

80 Dichiarazioni di Tipo III Cosiddette dichiarazioni ambientali di prodotto o Ecoprofiles : Environmental Product Declaration (EPD - Dichiarazioni Ambientali di Prodotto), basate sulla norma ISO Scopo della norma: fornire uno schema di riferimento per lo sviluppo di EPD certificabili Il logo EPD:

81 Le EPD sono: Dichiarazioni che contengono una quantificazione dei potenziali impatti ambientali associati al ciclo di vita di un prodotto/servizio Documenti che permettono di comunicare informazioni oggettive, confrontabili e credibili relative alla prestazione ambientale di prodotti e servizi. Le informazioni contenute nella EPD hanno carattere esclusivamente informativo, la dichiarazione non contiene criteri di valutazione, preferibilità o livelli minimi da rispettare

82 Pelle e Cuoio Per avere una rappresentazione del prodotto medio di distretto l analisi è stata preceduta da un ampia raccolta dati attraverso l utilizzo dei questionari che sono inizialmente stati utilizzati per una più generale analisi settoriale. Al fine di individuare e valutare gli aspetti ambientali delle aziende appartenenti al settore conciario e insediate nei 4 comuni del distretto presi in considerazione, è stato costituito un apposito gruppo di lavoro al quale hanno preso parte alcuni dei partner del progetto. Obiettivo di tale gruppo è stato quello di calcolare, per ogni aspetto ambientale, indicatori di prestazione ambientale rappresentativi della realtà del Distretto Conciario Toscano. Per ottenere i dati di input, rappresentativi del processo produttivo del distretto, è stato inviato un dettagliato questionario a tutte le aziende associate all Associazione Conciatori di Santa Croce ed al Consorzio Conciatori di Ponte a Egola.

83 Pelle e Cuoio I questionari tornati compilati sono stati 25. La suddivisione dei questionari per tipologia produttiva ha dato il seguente risultato: n 12 aziende produttrici di pelle conciata al cromo n 8 aziende produttrici di pelle conciata al vegetale n 2 aziende produttrici di cuoio da suola n 2 aziende produttrici di pelle conciata al cromo e wet white n 1 azienda produttrice di pelle wet white. I dati raccolti mediante gli appositi strumenti sono normalizzati in ogni operazione rispetto alla singola unità funzionale (1 m 2 per la pelle ed 1 kg per il cuoio).

84 Pelle e Cuoio: Confini del sistema I confini del sistema comprendono tutte le fasi che, dall approvvigionamento delle materie prime, conducono alla produzione di 1 m 2 di pelle conciata al vegetale, 1 m2 di pelle conciata al cromo e 1 kg di cuoio da suola. In particolare il sistema comprende le seguenti fasi del ciclo di vita: upstream processes : la fase di produzione ed il trasporto della pelle grezza dagli impianti di macellazione alle aziende del distretto conciario; la fase di produzione ed il trasporto alle aziende del distretto conciario dei prodotti chimici e dei materiali di packaging ; core process : la fase di produzione della pelle conciata al vegetale / pelle conciata al cromo / cuoio da suola; E esclusa dal sistema la fase di distribuzione del prodotto finito.

85 Pelle e Cuoio - Risultati preliminari - Categoria d'impatto Unità 1m2 Pelle Concia al 1 m2 Pelle Concia 1 kg Cuoio da Vegetale al Cromo Suola Global Warming Potential kg CO2 eq 15,170 10,931 3,601 Ozone layer depletion kg CFC-11 eq 9,119E-05 3,631E-05 1,025E-05 Photochemical oxidation kg C2H4 eq 0,014 0,008 0,004 Acidification kg SO2 eq 0,115 0,105 0,030 Eutrophication kg PO4 3- eq 0,045 0,039 0,012 Water depletion m3 0,255 0,139 0,054 Bulk waste kg 1,161 1,418 0,279 Hazardous waste kg 2,078E-04 1,418E-04 4,356E-05 Material resources (non-renewable) kg 4,365 4,307 1,085 Non-renew resources for energy conversion MJ eq 255, ,845 58,712 Material resources (renewable) kg 5,000 5,000 1,485 Renew resources for energy conversion MJ eq 5,863 3,087 1,323

86 1 m2 Pelle Concia al Vegetale: Global Warming Potential (cut-off 2%)

87 1 m2 Pelle Concia al Cromo: Global Warming Potential (cut-off 2,5%)

88 1 kg Cuoio da Suola: Global Warming Potential (cut-off 2%)