Life Cycle Assessment LCA

Transcript

1 Life Cycle Assessment LCA Lezione 30 novembre/ 4 dic 2015 Docente Aurora Magni LIUC - Competitività e Sostenibilità

2 Fonte: Progetto Desire Net -ENEA

3 Dalla culla alla tomba F Fonte: Danish Fonte: Environmental Danish Environmental Protection Protection Agency Agency 3

4 Definizione di LCA Secondo la definizione proposta dalla SETAC, la valutazione del ciclo di vita (dall inglese Life Cycle Assessment, LCA) è un processo che permette di valutare i carichi ambientali associati ad un prodotto, processo o attività, identificando e quantificando i consumi di materia ed energia e le emissioni nell ambiente. Attraverso uno studio LCA è possibile individuare le fasi in cui si concentrano maggiormente le criticità ambientali di un processo produttivo e le informazioni necessarie per realizzare gli interventi di miglioramento.

5 Scopo dell LCA è valutare strategie di gestione, incrementare le prestazioni ambientali di un prodotto, per progettarne di nuovi o migliorare quelli esistenti. Fasi in cui interviene: 1. Ecodesign: consente di quantificare risorse consumate e emissioni prodotte in relazione ad ogni singola fase del ciclo di vita del prodotto in fase di studio. 2. Bilancio ambientale: crea un sistema informativo che supporti un sistema di gestione ambientale, tenendo sotto controllo le emissioni, i consumi di risorse e i connessi effetti; 3. decisioni di investimento: l LCA fornisce le informazioni utili a delineare le aree d intervento e i processi produttivi da modificare; 4. riduzione dei costi: consente di individuare le aree dove realizzare economie più significative.

6 Vantaggi Certificazione: l LCA è necessaria per l ottenimento dell EPD (dichiarazione ambientale di prodotto) Marketing: l LCA può essere anche usato per realizzare vantaggi competitivi sul mercato confrontando l impatto ambientale tra più prodotti o famiglie di prodotti. Relazioni con le istituzioni: l impresa può utilizzare questo strumento per orientare decisioni pubbliche, per dimostrare il perseguimento dei suoi obiettivi ambientali. Consente di aderire al Green procurement, in quanto può contribuire all identificazione dei prodotti ecocompatibili.

7 Metodologia Le linee guida per redigere una LCA sono state redatte dalla SETAC e sono disponibili nelle norme ISO In accordo con tale norma un analisi LCA è basata su quattro steps: 1. Definizione degli obiettivi e degli scopi (Goal and Scope Definition). 2. Analisi di inventario (Life Cycle Inventory Analysis, LCI) 3. Analisi degli impatti (Life Cycle Impact Assessment, LCIA). 4. Interpretazione e miglioramento (Life Cycle Interpretation).

8 Come realizzare un LCA 4 FASI Definizione dell obiettivo e del campo di applicazione Analisi dell inventario Valutazione dell impatto Interpretazione dei risultati

9 Definizione dell obiettivo Cosa voglio conoscere? A quale livello di dettaglio? (tutto il flusso produttivo o qualche step specifico?) Quali le unità funzionali più adatte? (prodotto, unità di misura) Come garantire l affidabilità delle informazioni?

10 Analisi di inventario (Life Cycle Inventory Analysis, LCI) È la parte del lavoro dedicata allo studio del ciclo di vita del processo. Il primo step è costruire il diagramma di flusso in cui si schematizza la vita del prodotto mediante i processi che si intendono includere nei confini di sistema. Per ciascun processo si identificano quindi gli input, in termini di materia, acqua ed energia, e gli output, in termini di emissioni in aria, acqua, suolo e rifiuti. Questa fase comprende anche la raccolta dei dati e i procedimenti di calcolo che consentono di quantificare i flussi in entrata e in uscita individuati.

11 Diagramma di flusso Nella descrizione del processo produttivo dovremo considerare: Sequenza di processi collegati a flussi di materiali Produzione principale/produzioni secondarie Materiali in entrata e in uscita Consumi di energia nelle varie fasi di processo Produzione energia (possibilità di recuperare energia sotto forma di calore o elettricità Consumo di acqua Emissioni Trasporti (misura: quantità di prodotto trasportato per km) Gestione rifiuti

12 Analisi degli impatti (Life Cycle Impact Assessment, LCIA) È lo studio dell impatto ambientale provocato dal processo o attività Gli elementi principali della valutazione sono: classificazione caratterizzazione normalizzazione

13 Classificazione impatti Consumi di materia /energia ed emissioni vengono riferiti a specifiche categorie d impatto, individuando così gli effetti che possono provocare sull ambiente su scala locale, regionale o globale. Sono riconducibili a tre grandi aree: Esaurimento di risorse di energia e di materiali (resource epletion), Effetti sulla salute e sulla sicurezza dell'uomo (human health and safety effects), Effetti sull'ecosistema (ecological effects)

14 Caratterizzazione La caratterizzazione consiste nella quantificazione degli impatti ambientali mediante modelli scientifici e fattori di equivalenza riconosciuti a livello internazionale. Per ciascuna categoria d impatto è stato realizzato un modello di quantificazione

15 Caratterizzazione Sono indicati termini che consentano di omologare il linguaggio e confrontare dati: GER (Gross Energy Requirement) indica l energia necessaria a produrre un prodotto GWP (Global Warming Potential) è un indice usato per misurare il riscaldamento globale, fenomeno provocato principalmente dall emissione di C02 consumo di risorse non rinnovabili (resources depletion); assottigliamento della fascia di ozono (stratospheric ozone depletion); acidificazione (acidification); eutrofizzazione (eutrophication); formazione di smog fotochimico (photosmog formation); tossicità per l'uomo e per l'ambiente (human and ecotoxicity).

16 GWP, Global Warming Potential L'IPPC (International Panel on Climate Changes) ha elaborato un modello per valutare il potenziale di riscaldamento globale (GWP, Global Warming Potential) dei gas serra espresso in chilogrammi di CO2 equivalenti (valore dato dalla somma pesata delle quantità dei gas serra emessi dal sistema) Il GWP fornisce un risultato in termini di impatti ambientali causati dall emissione in atmosfera di gas climalteranti, valutati con orizzonte temporale di 100 anni. Esempio: Poiché il fattore di caratterizzazione della CO2 nella categoria global warming è pari a 1, dire che il fattore di caratterizzazione del metano è 21 significa che il rilascio di 1 kg di metano causa lo stesso impatto sui cambiamenti climatici di 21 kg di CO2.

17 Assottigliamento/buco della fascia dell ozono stratosferico Si calcola come l effetto serra ma facendo riferimento a diverse sostanze: CFC (clorofluorocarburi presenti nei liquidi refrigeranti nei frigoriferi e nei condizionatori, usati come solventi, negli estintori, come isolanti termici, come propellenti, nella produzione di schiume espanse, HCFC (idroclorofluorocarburi) usati come rifrigeranti. La misura di riferimento è il CFC11 Acidificazione emissioni in aria di particolari sostanze acidificanti, quali ossidi di azoto e ossidi di zolfo. La sostanza di riferimento è la SO2 (anidride solforosa, responsabile delle piogge acide, rappresenta l inquinante atmosferico per eccellenza essendo il più diffuso, uno dei più aggressivi e pericolosi )

18 Eutrofizzazione Fenomeno relativo all aumento di concentrazione di sostanze nutritive in ambienti acquatici con effetti di proliferazione di alghe, putrefazione dei fondali. E provocato da scarichi civili, detersivi, composti a base di fosforo e di azoto. La sostanza di riferimento è il fosfato (PO4)

19 Formazione di smog fotochimico Smog formato da sostanze organiche volatili che in presenza di radiazione solare portano alla formazione fotochimica di ozono troposferico. La sostanza di riferimento è l etilene

20 Altri indicatori Uso dell acqua Occupazione del suolo Rifiuti solidi

21 Normalizzazione Necessaria per la raccolta e la comparazione dei dati, consiste nello scegliere un metodo di riferimento, In genere si adotta il carico medio annuo, in una nazione o regione, diviso per il numero di abitanti, in modo da stimare il carico di inquinamento procapite. E quindi necessario evidenziare quali categorie d impatto hanno un peso maggiore Pesatura (alcuni dati sono considerati più importanti di altri)

22 Interpretazione e miglioramento (Life Cycle Interpretation). È la parte conclusiva dello studio LCA, ha lo scopo di evidenziare i cambiamenti necessari a ridurre l impatto ambientale dei processi in esame. Lo studio si avvale di software appositi per la creazione del modello per il ciclo di vita del prodotto e la valutazione degli impatti ambientali potenziali.

23 Comunicazione dei risultati Uno degli obiettivo della Lca è valorizzare presso clienti e stakeholder l impegno concreto dell azienda nella riduzione dell impatto ambientale. La comunicazione dovrà basarsi su dati affidabili ma semplici e di facile comprensione che consentano immediati confronti con le produzioni standard o precedenti agli interventi correttivi o innovativi.

24 CO2eq Per CO2 equivalente (CO2 eq.) si intende il contributo complessivo dei gas climalteranti al fenomeno dell effetto serra. In riferimento ai principali gas ad effetto serra quali, oltre alla CO2, il metano (CH4) e il protossido di azoto (N2O), il quantitativo in tonnellate di CO2 eq. è determinato dalla somma dei contributi dei singoli componenti secondo le seguenti equivalenze: 1 t di CH4 = 21 t di CO2 eq. 1 t di N2O = 310 t di CO2 eq.

25 Un esempio: Lca applicata a Poliestere riciclato Azienda Radici Group Reperimento materia prima da scarti post consumo: Italia: oltre tonnellate all anno di pet recuperate attraverso la raccolta differenziata dei rifiuti. Il 75% è riciclato Vantaggio del riciclo: Per ogni chilogrammo di pet riciclato si risparmiano 3 chilogrammi di C02, il che significa che il riciclo di 1000 chilogrammi consentirà di risparmiare 3000 chili di C02 rispetto alla produzione di pet originale. Per dare un idea dei volumi di emissioni risparmiate basta pensare che 3000 kg è la quantità di CO2 emessa da un auto di media cilindrata in un anno Obiettivo Lca: dimostrare il risparmio 25

26 26 Ger, Gross Energy Requirement è il parametro utilizzato nell LCA di un prodotto che esprime la somma di tutti i contributi energetici necessari ad industrializzarlo. Come si può vedere il Pet riciclato necessita di consumi inferiori della metà rispetto al pet standard.

27 Confronto emissioni CO2 eq. 27

28 28 Tingendo i filati in massa si ottiene un risparmio di acqua del 600%.

29 Esempi di LCA applicata a prodotti: LCA_CMYKillcs3_ok.png pdf rency/pavimentazione_ambiente