OCENA CYKLU ŻYCIA LIFE CYCLE ASSESSMENT LCA

OCENA CYKLU ŻYCIA LIFE CYCLE ASSESSMENT LCA Szkolenie w ramach projektu pt. Propagowanie wzorców produkcji i konsumpcji sprzyjających promocji zasad trwałego i zrównoważonego rozwoju Jolanta Baran

ZRÓWNOWAŻONY ONY ROZWÓJ to taki rozwój społeczny i gospodarczy, który zapewni zaspokojenie potrzeb współczesnego społeczeństwa bez naruszania możliwości zaspokojenia potrzeb przyszłych pokoleń

Wzajemne sprzęż ężenie systemów: społecze eczeństwo, gospodarka i środowisko społeczeństwo środowisko gospodarka

Przykładowe fazy cyklu życia produktu Wydobycie Wydobycie surowców surowców Projektowanie Projektowanie produktu produktu Wytwarzanie Wytwarzanie produktu produktu Marketing Marketing Dystrybucja Dystrybucja Sprzedaż Sprzedaż Użytkowanie Użytkowanie Powstawanie Powstawanie odpadu odpadu Zbiórka Zbiórka odpadów odpadów Naprawy Naprawy Recykling Recykling Unieszkodliwianie Unieszkodliwianie odpadów odpadów

Przesłanki do myślenia w kategoriach cyklu życia zwiększenie się całkowitej liczby produktów zwiększenie zróżnicowania produktów szybki rozwój nowych technologii i powstawanie nowych produktów globalny obrót produktami coraz większa złożoność produktów oddziaływanie produktu na środowisko produkty w trakcie ich cyklu życia powiązane są z coraz bardziej zróżnicowanymi uczestnikami rynku

DEFINICJA OCENY CYKLU ŻYCIA LCA jest jedną z kilku technik zarządzania środowiskiem służącą do badania aspektów środowiskowych i potencjalnych wpływów na środowisko w całym okresie życia wyrobu (tj. od kołyski do grobu ) począwszy od pozyskania surowców przez produkcję, użytkowanie, aż do likwidacji. wg PN-EN ISO 14040:2000, Zarządzanie Środowiskowe Ocena cyklu życia Zasady i struktura, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa wrzesień 2000

Kompleksowe ujęcie wpływu produktu na środowisko w LCA System wyrobu Zużycie zasobów środowiska naturalnego MATERIAŁ LUB ENERGIA WEJŚCIOWA Wydobycie surowców Przetwarzanie surowców Wytwarzanie produktu Dystrybucja i użytkowanie produktu Utylizacja odpadów MATERIAŁ LUB ENERGIA WYJŚCIOWA Środowisko naturalne Recykling Oddziaływanie na środowisko poprzez szkodliwe emisje

NORMY ISO DOTYCZĄCE CE OCENY CYKLU ŻYCIA Norma/ dokument ISO Tytuł Polska Norma lub inny dokument Tytuł ISO 14040:1997 Environmental management Life cycle assessment Principles and framework (w trakcie nowelizacji) PN-EN ISO 14040:2000 Zarządzanie środowiskowe Ocena cyklu życia Zasady i struktura ISO 14041:1998 Environmental management Life cycle assessment Goal and scope definition and inventory analysis (w trakcie nowelizacji) PN-EN ISO 14041:2002 Zarządzanie środowiskowe Ocena cyklu życia Określenie celu i zakresu oraz analiza zbioru ISO 14042:2000 Environmental management Life cycle assessment Life cycle impact assessment (w trakcie nowelizacji) PN-EN ISO 14042:2002 Zarządzanie środowiskowe Ocena cyklu życia Ocena wpływu cyklu życia ISO 14043:2000 Environmental management Life cycle assessment Life cycle interprtation (w trakcie nowelizacji) PN-EN ISO 14043:2002 Zarządzanie środowiskowe Ocena cyklu życia Interpretacja cyklu życia ISO/TR 14047:2003 Environmental management Life impact cycle assessment Examples of application of ISO 14042 Pr PKN-ISO/TR 14047 Zarządzanie środowiskowe Ocena wpływu cyklu życia Przykłady stosowania ISO 14042 ISO/TS 14048:2002[ Environmental management Life cycle assessment Data documentation format Polska wersja specyfikacji dostępna w PKN Zarządzanie środowiskowe Ocena cyklu życia Format dokumentowania danych ISO/TR 14049:2000 Environmental management Life cycle assessment Examples of application of ISO 14041 to goal and scope definition and inventory analysis Polska wersja raportu dostępna w PKN Zarządzanie środowiskowe Ocena cyklu życia Przykłady stosowania ISO 14041 do określania celu i zakresu oraz analizy zbioru

FAZY OCENY CYKLU ŻYCIA Struktura oceny cyklu życia Określenie celu i zakresu Analiza zbioru Interpretacja Bezpośrednie zastosowania: -Rozwój i doskonalenie wyrobu -Planowanie strategiczne -Tworzenie polityki społecznej -Marketing -Inne Ocena wpływu Inne aspekty: -Techniczne -Ekonomiczne -Rynkowe -Społeczne

ZASTOSOWANIE LCA Zastosowania oceny cyklu życia można podzielić na: wewnętrzne gdy LCA stosuje się do udoskonalania produktu pod kątem ekologicznym oraz jako narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji strategicznych; zewnętrzne gdy LCA wykorzystuje się do celów marketingowych, ekoznakowania oraz celów informacyjnych.

FAZY OCENY CYKLU ŻYCIA Określenie celu i zakresu Analiza zbioru Interpretacja Ocena wpływu

Faza I OKREŚLENIE CELU I ZAKRESU Cel badań Funkcje systemu Jednostka funkcjonalna System wyrobu Granice systemu Procedury alokacji Rodzaje oddziaływań, metodologia oceny oddziaływania i wytyczne do fazy interpretacji Zakres badań Wymagania co do danych Założenia Warunki ograniczające Wymagania co do jakości danych początkowych Rodzaj przeglądu krytycznego Wymagania co do końcowego raportu

Faza I OKREŚLENIE CELU I ZAKRESU Środowisko systemów Granice systemu Pozyskanie surowców Inny system Strumień wyrobów Transport Produkcja Strumienie elementarne Strumienie elementarne Dostawa energii Użycie Recykling/ Ponowne użycie Strumień wyrobów Inny system Utylizacja odpadów Przykładowy system wyrobu

Faza I OKREŚLENIE CELU I ZAKRESU JEDNOSTKA FUNKCJONALNA to ilościowy efekt systemu wyrobu stosowany jako jednostka odniesienia w badaniach analizy cyklu życia

Faza I OKREŚLENIE CELU I ZAKRESU POCHODZENIE DANYCH Energia wejściowa Półwyroby, wyroby Surowce Inne wejścia Proces jednostkowy Emisje do powietrza, wody i gleby Inne aspekty środowiskowe

Przykładowe uproszczone drzewo procesów ekspres do kawy ziarno kawy papier poli- styren aluminium arkusz stali szkło palenie produkcja filtra wstrzyki wanie wyciskanie formowanie formowanie składanie + transport pakowanie energia el. użytkowanie woda usuwanie filtrów i odpadów org. usuwanie odpadów bytowych

FAZY OCENY CYKLU ŻYCIA Określenie celu i zakresu Analiza zbioru Interpretacja Ocena wpływu

Faza II ANALIZA ZBIORU W CYKLU ŻYCIA (LCI) Określenie celu i zakresu Poprawiony arkusz zbierania danych Przygotowanie do zbierania danych Zbieranie danych Weryfikacja danych Przyporządkowanie danych do procesu jednostkowego Arkusz zbierania danych Zebrane dane Dane zweryfikowane Alokacja i recykling Przyporządkowanie danych do jednostki funkcjonalnej Zweryfikowane dane dla procesu jednostkowego Wymagane dodatkowe dane lub procesy jednostkowe Agregacja danych Korekta granic systemu Zweryfikowane dane dla jednostki funkcjonalnej Obliczony zbiór Końcowy zbiór

Faza II ANALIZA ZBIORU W CYKLU ŻYCIA (LCI) L.p. Nazwa Kraj Dane Cena 1 ECOINVENT2000 Szwajcaria energia, transport, budownictwo, materiały opakowaniowe, chemikalia, postępowanie z odpadami, produkcja rolnicza, przemysł spożywczy; dane dla Szwajcarii i Europy Zachodniej 1200 (+VAT) 2 SPINE Szwecja transport, produkcja energii, polimery, metale, chemikalia, materiały budowlane, nawozy, komponenty elektroniczne, alternatywy w zarządzaniu odpadami 120-1000 SEK (+VAT) 3 BUWAL250 Szwajcaria materiały opakowaniowe, energia, transport, postępowanie z odpadami (w SimaPro 6 nazewnictwo zgodne z ECOINVENT2000) baza dołączona do SimaPro 4 ETH-ESU 96 Szwajcaria energia produkcja energii i procesy powiązane transport, przetwarzanie, postępowanie z odpadami (zawiera 1200 procesów jednostkowych); dane dla Szwajcarii i Europy Zachodniej (wartości często przyjmowane jako w przybliżeniu jako średnia dla całej Europy) baza dołączona do SimaPro 5 IDEMAT 2001 Holandia dane dotyczące produkcji materiałów; w większości są to dane oryginalne, nie pochodzące z innych baz danych baza dołączona do SimaPro 6 Dutch Input Output Database 95 Holandia baza danych ekonomicznych wejściowych i wyjściowych baza dołączona do SimaPro

Faza II ANALIZA ZBIORU W CYKLU ŻYCIA (LCI) SPINE (Sieć Informacyjna Produktu Zrównoważonego dla Środowiska Sustainable Product Information Network for the Environment http://www.globalspine.com/ CODATA (the Committee on Data for Science and Technology) - interdyscyplinarna Komisja Naukowa działająca w ramach Międzynarodowej Rady Naukowej (International Council for Science (ICSU)) http://www.codata.org/. Global LCI Directory Światowy Katalog LCI inicjatywa Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska US EPA

Faza II ANALIZA ZBIORU W CYKLU ŻYCIA (LCI)

Faza II ANALIZA ZBIORU W CYKLU ŻYCIA (LCI)

FAZY OCENY CYKLU ŻYCIA Określenie celu i zakresu Analiza zbioru Interpretacja Ocena wpływu

Faza III OCENA WPŁYWU CYKLU ŻYCIA (LCIA) Etapy obowiązkowe Wybór kategorii wpływu, wskaźników kategorii i modeli charakteryzowania Przypisanie wyników LCI (klasyfikacja) Obliczenie wartości wskaźnika kategorii (charakteryzowanie) Wartości wskaźnika kategorii (profil LCIA) Elementy opcjonalne Obliczanie wartości wskaźnika kategorii względem informacji odniesienia (normalizacja) Grupowanie Ważenie Analiza jakości danych

Faza III OCENA WPŁYWU CYKLU ŻYCIA (LCIA) KLASYFIKACJA Ten krok polega na przypisaniu wyników uzyskanych podczas inwentaryzacji danych, zapisanych w tablicy inwentaryzacyjnej do odpowiednich kategorii wpływu. Należy tutaj zwrócić uwagę na to, czy można przypisywać kilka wyników LCI do jednej kategorii wpływu, a także czy można przyporządkować jedną substancję chemiczną do kilku kategorii wpływu. Zależy to od zastosowanej metody i zasad obowiązujących w korzystaniu z niej.

Kategoria wpływu Skala Odnośne dane LCI Współczynnik charakteryzowania Opis współczynnika charakteryzowania Globalne ocieplenie ogólnoświatowa Dwutlenek węgla (CO 2 ) Dwutlenek azotu (NO 2 ) Metan (CH 4 ) Chlorofluorokarbon (CFC) Hydrochlorofluorokarbon (HCFC) Bromek metylu (CH 3 Br) Potencjał globalnego ocieplenia Przekształca dane LCI na ekwiwalenty dwutlenku węgla (CO 2 ) Niszczenie warstwy ozonowej ogólnoświatowa Chlorofluorokarbon (CFC) Hydrochlorofluorokarbon (HCFC) Halony Bromek metylu (CH 3 Br) Potencjał niszczenia warstwy ozonowej Przekształca dane LCI na ekwiwalenty trichlorofluorometanu (CFC- 11) Zakwaszenie regionalna lokalna Tlenkisiarki(SOx) Tlenki azotu (NOx) Chlorowodór (HCL) Kwas fluorowodorowy (HF) Amoniak (NH 4 ) Potencjał zakwaszenia Przekształca dane LCI na ekwiwalenty jonów wodoru (H+) Eutrofizacja lokalna Fosforan (PO 4 ) Tlenek azotu (NO) Dwutlenek azotu (NO 2 ) Azotany Amoniak (NH 4 ) Potencjał eutrofizacji Smog fotochemiczny lokalna Węglowodory niemetanowe (NMHC) Potencjał tworzenia smogu fotochemicznego Przekształca dane LCI na ekwiwalenty fosforanu (PO 4 ) Przekształca dane LCI na ekwiwalenty etanu (C 2 H 6 ) Toksyczność dla Ziemi lokalna Toksyczne związki chemiczne w stężeniu, które jest śmiertelne dla gryzoni LC 50 Przekształca dane LC 50 na ekwiwalenty Toksyczność dla wody lokalna Toksyczne związki chemiczne w stężeniu, które jest śmiertelne dla ryb LC 50 Przekształca dane LC 50 na ekwiwalenty Zdrowie człowieka ogólnoświatowa regionalna Całkowite zrzuty do powietrza, wody i gleby LC 50 Przekształca dane LC 50 na ekwiwalenty lokalna Zmniejszeni ilości zasobów naturalnych ogólnoświatowa regionalna lokalna Ilość wykorzystanych minerałów Ilość użytych paliw kopalnych Potencjał zmniejszenia zasobów naturalnych Przekształca dane LCI na stosunek ilości użytych zasobów do ilości zasobów pozostałych w przyrodzie

KONCEPCJA WSKAŹNIKÓW KATEGORII Analiza zbioru wejść i wyjść w cyklu życia SO 2, HCl itd. (kg/jednostkę funkcjonalną) Kategoria wpływu Zakwaszenie Wyniki LCI przypisane do kategorii wpływu Kwaśne emisje (No x, So x itd. zw. z zakwaszeniem) Model charakteryzowania Wskaźniki kategorii Wydzielanie protonu (H + aq) Znaczenie środowiskowe Punkty końcowe kategorii -las -wegetacja -itd.

Faza III OCENA WPŁYWU CYKLU ŻYCIA (LCIA) CHARAKTERYZOWANIE Krok ten polega na obliczeniu wartości wskaźnika kategorii wpływu. Jego wartość informuje o tym, jaki udział ma konkretna substancja chemiczna w danej kategorii wpływu. Aby otrzymać wartość liczbową wskaźnika kategorii wpływu w pierwszej kolejności zamieniamy, przy pomocy parametru charakteryzowania, jednostkę określonego wyniku LCI na jednostkę ogólną danej kategorii wpływu, a następnie dokonujemy agregacji przekształconych wyników LCI, otrzymując w ten sposób wynik wartość wskaźnika kategorii. Charakteryzowanie jest ostatnim obowiązkowym krokiem LCIA, jeśli oceny dokonuje się w oparciu o normę ISO 14042.

CHARAKTERYZOWANIE

Faza III OCENA WPŁYWU CYKLU ŻYCIA (LCIA) NORMALIZACJA W normie ISO 14042 jest to pierwszy krok nieobowiązkowy, opcjonalny. Dzieląc wartość wskaźnika kategorii (wynik charakteryzowania) przez wartość odniesienia otrzymujemy wartość liczbową, którą interpretujemy jako udział danej kategorii wpływu w ogólnym problemie środowiskowym. Wyniki znormalizowane można porównywać (wcześniejsze porównania nie są możliwe z powodu różnych rodzajów danych), można również określić wskaźnik kategorii wpływu dla danego regionu.

NORMALIZACJA

WAŻENIE

Faza III OCENA WPŁYWU CYKLU ŻYCIA (LCIA) ECO-INDICATOR 99 3 kategorie szkód (damage category): A. Zdrowie człowieka (jednostka DALY (Disability Adjusted Life Years) czyli skorygowana przez niepełnosprawność długość życia człowieka) B. Jakość ekosystemu (jednostka PDF m2 yr; PDF Potentially Disappeared Fraction of plant species potencjalnie zanikający ułamek gatunków roślin) C. Zasoby (jednostka MJ dodatkowej energii potrzebnej do przyszłego wydobycia minerałów i paliw kopalnych

ECO-INDICATOR 99 Szkody Szkody dot. dot. zasobów zasobów Wyniki LCI Wyniki LCI Analiza Analiza zbioru zbioru Zasoby Wskaźnik Ważenie Ważenie Szkody Szkody dot. dot. jakości jakości ekosystemu ekosystemu Modelowanie Modelowanie szkód szkód Odpady Modelowanie Modelowanie wszystkich wszystkich procesów w procesów w cyklu życia cyklu życia Szkody dot. Szkody dot. zdrowia zdrowia człowieka człowieka Emisje

Faza III OCENA WPŁYWU CYKLU ŻYCIA (LCIA) EDIP/UMIP 96 charakteryzacja globalne ocieplenie, ekotoksyczność, toksyczność dla człowieka, zasoby osobna, nieporównywalna kategoria; normalizacja tu wartości mierzone są w jednostkach osoborównoważnych dla 1990 r.

FAZY OCENY CYKLU ŻYCIA Określenie celu i zakresu Analiza zbioru Interpretacja Ocena wpływu

Faza IV INTERPRETACJA CYKLU ŻYCIA Identyfikacja znaczących kwestii na podstawie wyników faz LCI oraz LCIA Ocena uwzględniająca sprawdzenie kompletności, wrażliwości i spójności Wnioski, zalecenia i raporty

LCA - NARZĘDZIA INFORMATYCZNE Boustead Consulting Database and Software ECO-it: Eco-Indicator Tool for environmentally friendly design - PRé Consultants EDIP - Environmental design of industrial products - Danish EPA EIOLCA - Economic Input-Output LCA at Carnegie Mellon University GaBi - Product Family (Ganzheitlichen Bilanzierung - holistic balancing) - Five Winds International/University of Stuttgart (IKP)/PE Product Engineering GaBi Lite GaBi 4.2 GaBi DfX IDEMAT - Delft University Clean Technology Institute Interduct Environmental Product Development KCL-ECO 3.0 - KCL LCA software LCAiT - CIT EkoLogik (Chalmers Industriteknik) SimaPro 7 for Windows - PRé Consultants TEAM(TM) (Tools for Environmental Analysis and Management) - Ecobalance, Inc. Umberto - An advanced software tool for Life Cycle Assessment - Institut für Umweltinformatik

LCA PRZEPROWADZONO W: 3M Alcan AT&T BlueScope Steel CANFOR Codelco ConocoPhillips Continental Daimler-Chrysler Electrolux ExxonMobil Fujitsu General Motors Hewlett Packard Kennecott Utah Copper Loup Valley Dairy Nissan Procter&Gamble Rio Tinto Borax Rolls-Royce Sarnafil Solvay Toyota Vestas Volvo Unilever Wharington

Przykład Continental opony Przeprowadzono LCA opony samochodowej wykorzystywanej w samochodzie osobowym w oparciu o normy serii 14040.

Potencjalne globalne ocieplenie

Potencjalne zakwaszenie

Odzysk zużytych opon w cementowni

Odzysk zużytych opon w elektrowni

Powtórne bieżnikowanie a wytworzenie nowej opony

Wpływ opony na środowisko w całym cyklu życia

Dziękuj kuję za uwagę