Studio della sostenibilità del PLA mediante il Life Cycle Assessment (LCA)

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1 POLITECNICO DI TORINO Studio della sostenibilità del PLA mediante il Life Cycle Assessment (LCA) Pierluigi Freni Politecnico di Torino Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia Opportunità Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative Alessandria, 25 Febbraio 2014

2 materie prime LIFE CYCLE THINKING design produzione imballaggio fine vita uso trasporto

3 LIFE CYCLE ASSESSMENT Life Cycle Assessment (LCA) is a structured, comprehensive and internationally standardized method. It quantifies all relevant emissions and resources consumed and the related environmental and health impacts and resource depletion issues that are associated with any goods or services. Source: ILCD handbook

4 STRUTTURA LCA obiettivo e campo di applicazione analisi di inventario valutazione degli impatti interpretazione e miglioramento applicazioni dirette: sviluppo e miglioramento di prodotto pianificazione strategica realizzazione di politiche pubbliche marketing altre Normativa ISO 14040

5 UNITÀ FUNZIONALE L unità funzionale definisce la quantificazione delle funzioni identificate. L unità funzionale deve essere coerente con l obiettivo e il campo di applicazione dello studio. Uno degli scopi principali di un unità funzionale è di fornire un riferimento al quale i dati in ingresso e in uscita sono normalizzati (in senso matematico). Pertanto l unità funzionale deve essere chiaramente definita e misurabile. (ISO 14040: )

6 INDICATORI D IMPATTO CED Energy Consumption (Cumulative Energy Demand) GWP Greenhouse gases emissions (Global Warming Potential) AP Acidification Potential (potenziale di acidificazione) EP Eutrophication Potential (potenziale di eutrofizzazione) POCP Photochemical Ozone Potential (photosmog) ODP Ozone Depletion Potential (assottigliamento strato di ozono) Water use (utilizzo di acqua) Land use (utilizzo di terreno) Tossicità, Generazione di rifiuti, etc.

7 CUMULATIVE ENERGY DEMAND Energia Diretta energia direttamente consumata dalle operazioni di processo Energia Indiretta energia utilizzata dall industria energetica nel fornire l energia diretta e la feedstock Energia Feedstock energia contenuta nei materiali (es. petrolio nelle plastiche) Energia di Trasporto energia utilizzata per il trasporto di materiali o vettori energetici

8 FEEDSTOCK ENERGY

9 MIX ENERGETICI UE 27 Cina Italia USA Francia Brasile coal and peat oil gas biofuels waste nuclear hydro geothermal solar PV solar thermal wind tide other sources Fonte: EcoInvent

10 TRASPORTO Biomassa da canna da zucchero Sao Luis (BR) 7500 km Le Havre (FR) GER 0,977 MJ/kg GHG 0,0661 kg CO 2 eq/kg Fonte: EcoInvent

11 GLOBAL WARNING POTENTIAL Global Warming Potential for the time horizon 100 years, is an impact category that groups greenhouse gases (GHG) and calculate their total impact in terms of kg CO 2 equivalent, according to the IPCC (Intergovernmental Panel on Climatic Change) reference document, Climate Change Fonte: StudioLCE

12 PAS 2050:2011 Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services Carbon storage retaining carbon of biogenic or atmospheric origin in a form other than as an atmospheric gas Function of the lifetime and final disposal Carbon storage might arise where biogenic carbon forms part or all of a product, or where atmospheric carbon is taken up by a product over its life cycle Eligibility: at least 50% of biomass removed from atmosphere for 1 year

13 The water footprint of a product is defined as the total volume of fresh water that is used directly or indirectly to produce the product. It is estimated by considering water consumption and pollution in all steps of the production chain. The water footprint of a product breaks down into a green, blue and grey component. Source: The Water Footprint Assessment Manual

14 Green water footprint volume of rainwater evaporated or incorporated into product Blue water footprint volume of surface or groundwater evaporated, incorporated into product or returned to other catchment or the sea Grey water footprint volume of polluted water

15 LAND USE Fonte: WWF

16 LAND USE CHANGE no land use change from grassland to annual cropland from forest to annual cropland 0 t CO 2 eq/ha/year +4,5 t CO 2 eq/ha/year +18 t CO 2 eq/ha/year 9 t/ha +0,49 kg CO 2 eq/kg +1,95 kg CO 2 eq/kg Fonte: EcoInvent

17 FOOD COMPETITIVE? Fonte: Herald Tribune, April 11, 2008

18 INGEO PLA LCI Fonte: NatureWorks LLC

19 INGEO PLA CED Fonte: NatureWorks LLC

20 INGEO PLA GWP Fonte: NatureWorks LLC

21 INGEO PLA WATER FOOTPRINT & LAND USE ,8 50 1,6 Water Footprint [kg water/kg Ingeo] Land Use [m2/kg Ingeo] 1,4 1, ,8 0,6 10 0,4 0 Water Footprint Use for cooling 10, Use for processing 37, ,2 0 Total Land use 1, Fonte: NatureWorks LLC

22 INGEO PLA BENCHMARKING CED (NR) Fonte: NatureWorks LLC

23 INGEO PLA BENCHMARKING GWP Fonte: NatureWorks LLC

24 IL GRUPPO Prof. De Benedetti Bruno Professore ordinario DISAT Tel: Dott. Rollino Sara Assegnista di ricerca DISAT Ing. Tecchio Paolo PhD Student MIT & DISAT Ing. Freni Pierluigi PhD Student DISAT

25 POLITECNICO DI TORINO Studio della sostenibilità del PLA mediante il Life Cycle Assessment (LCA) Pierluigi Freni Politecnico di Torino Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia Opportunità Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative Alessandria, 25 Febbraio 2014