Polietilén, polipropilén gyártásának életciklus elemzése

Átírás

1 Polietilén, polipropilén gyártásának életciklus elemzése Bodnárné Sándor Renáta Tudományos munkatárs Bay-Logi

2 Életciklus-elemzés Az életciklus-elemzés keretrendszere Cél és tárgy meghatározás Adatleltár, Elemzés Hatáselemzés Értelmezés, interpretáció A környezeti hatások csökkentéséhez elengedhetetlen feltétel a termék/tevékenység által előidézett környezeti hatások pontos ismerete. Ezek meghatározásának elősegítéséhez dolgozták ki az életciklus elemzés módszerét. Segítségével egy termék, folyamat vagy szolgáltatás teljes életútja során (a nyersanyag kitermeléstől a hulladékká válásáig) vizsgáljuk annak környezetre gyakorolt potenciális hatásait. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet az ISO szabványsorozat keretében határozta meg az életciklus-elemzés alkalmazásának elveit, céljait, rendelkezik a hatásvizsgálatról, illetve minősítésről.

3 Életciklus-elemzés lépései természeti erőforrások input Nyersanyag nyersanyag előállítása Gyártás termék gyártása feldolgozás Termék Az életciklus-elemzés a termék teljes életciklusának minden pontjára és folyamatára kiterjedve meghatározza a környezeti hatásokat. Ehhez adatleltárt kell készíteni a bemeneti (környezettől felvett) és kimenti (környezetbe kerülő) anyagokról. kibocsátások output Használat használat A hatásanalízisben meg kell vizsgálni az egyes anyagféleségek felszabadulása, ismételt Újrahasználat illetve felvétele által keltett környezeti hatásokat. A hatásértékelés módszertani Újrahasznosítás újrahasznosítás lépései elégetés alapján Ártalmatlanítás (ISO lerakás 14044: 2006 szabvány) a leltáreredményeket először a hatáskategóriákhoz rendelik, majd azokat számszerűsítik.

4 Környezeti-hatáskategóriák értelmezése Hatáskategóriák (CML2001) Globális felmelegedésre gyakorolt hatások Savasodási Potenciál Eutrofizációs Potenciál Erőforrások csökkenése Fotokémiai Ózonképződési Potenciál Ózonréteg vékonyodás Humán Toxicitási Potenciál Földi ökotoxicitás Tengervízi Ökotoxicitás Édesvízi ökotoxicitás Referencia kg CO 2 -Egyenérték kg SO 2 -Egyenérték kg Foszfát-Egyenérték MJ kg Etilén-Egyenérték kg R11-Egyenérték kg DCB-Egyenérték kg DCB-Egyenérték kg DCB-Egyenérték kg DCB-Egyenérték Kép forrása: Internet

5 Alkalmazási területei 1. Vállalati alkalmazások Anyag- és energiaigény, emissziók meghatározására; Erőforrás-felhasználás optimalizálására, emisszió csökkentésre; Összehasonlító elemzések készítése; Termékek, folyamatok, szolgáltatások fejlesztésére (eco-design); Stratégiai tervezés, Marketing célokra. 2. Közigazgatási alkalmazások Ökocímke odaítélése, Betét-visszatérítési rendszer kialakítása; Támogatások és adórendszer reformja; Általános irányelvek, környezetpolitika meghatározása

6 Cél és tárgy A cél: HDPE és PP termék teljes életciklusának vizsgálata, az egyes életciklus szakaszok környezeti hatásainak összehasonlító elemzése, valamint ezen granulátumok előállítási folyamatának egy hasonló alkalmazási területre gyártott más termék előállításával való összehasonlítása Módszer: Életciklus elemzés (LCA) Funkcióegység: 1 tonna HDPE / PP granulátum granulátum PP szál HDPE palack 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest,

7 Természeti erőforrások használata 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest, Rendszerhatárok Nyersanyag kitermelés Szállítás Alapanyag előállítás Szállítás Granulátum gyártás Szállítás Csomagolás Szállítás Termék gyártás Kibocsátások a környezetbe (hulladékok, légszennyezők, vízszennyezők, talajszennyezők) Szállítás Csomagolás Szállítás Disztribúció Szállítás End of Life

8 Granulátum gyártás - GaBi modell - PE 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest,

9 End of Life Alapesetben Magyarországi viszonyokat feltételezünk 80 % lerakásra, becsült átlagos szállítási távolság: 235 km 10 % hulladékégetőbe, becsült átl. szállítási távolság: 100 km 10% hasznosításra, becsült átlagos szállítási távolság: 60 km

10 CO2-Equiv. kg CO2-Equiv. 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest, Globális felmelegedés GWP - HDPE Gran.gyárt. Gran.csom. Palack gyárt. Palack csom. Disztribúció End of Life GWP-PE granulátum gyártás Nafta Olefin II. HDPE II. Fúvatás Csom.a.gy. Energia Hull.kez. Egyéb Etilán gyártás Vegyipari benzin Granulátum gyártás

11 (%) 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest, Összefoglaló táblázat - HDPE AP EP GWP ODP POCP ADP FAETP HTTP MAETP TETP Gran.gyárt. Gran.csom. Palack gyárt. Palack csom. Disztribúció End of Life

12 Energia-mixek a modellépítésben Electricity-mix: HU (2005) GaBi 4 process plan:reference quantities Barnaszén tüzelésu eromu 0,051 MJ HU: MAGYAR VILLAMOS ENERGIA-MIX p X Biomassza tüzelésu eromu 0,045 MJ Kommunális hulladékégeto 0,008 MJ Olajeromu 0,013 MJ Nukleáris eromu Elosztás 0,387 MJ 1 MJ Lignite tüzelésu eromu 0,144 MJ Gáz tüzelés 0,345 MJ Vízi eromu p 0,006 MJ Széleromu p 0,001 MJ 0,1772 MJ Import villamos energia A magyar energia-mix életciklus-modellje 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest,

13 Nemzetközi összehasonlítás Granulátum gyártás (PE) A összehasonlítás alapjául szolgáló nemzetközi folyamatok: Európai adatbázis (European Reference Life Cycle Data System, ELCD), átlagos nyugat-európai termelési adatokon alapuló 2005.évi adatokat tartalmazó folyamat; németországi adatokat tartalmazó folyamat, 2005.

14 Következtetések - HDPE Gyenge-pontok - Alapeset Granulátum gyártás: GWP, POCP, ADP (Vegyipari benzin előállításból adódóan) Palackgyártás: AP, HTP, MAETP End of Life: EP, ODP, FAETP, TETP A termék teljes életútjának környezeti hatását befolyásoló tényezők: a granulátumot palackgyártásra felvásárló osztrák és lengyel tulajdonú cégek részesedése; a különböző országok eltérő hulladékkezelési gyakorlata az életútja végén járó HDPE palackok végső kezelése tekintetében. Ezen tényezők befolyásoló szerepét érzékenységi vizsgálatok keretében elemeztük Megállapítható, hogy a granulátum csomagolás, palack csomagolás és disztribúció környezeti hatásai kevésbé meghatározók a többi életciklus szakasz vizsgálatánál kapott eredményekhez képest valamennyi hatáskategóriában. A granulátum gyártásnál a vegyipari benzin előállítási folyamata meghatározó szerepet játszik a környezeti hatások alakulásában, a palackgyártásnál az energiatermelés környezeti hatásai (jelen esetben a lengyel palackgyártók 70%-os részaránya miatt a lengyel energiatermelési folyamat a széntüzelésű erőművek dominanciája révén növeli a palackgyártás környezeti hátrányait).

15 Granulátum gyártás - GaBi modell - PP 3. ÉMMK KONFERENCIA - KÖRNYEZETTUDATOS MÛANYAGIPAR - Budapest,

16 Globális felmelegedés GWP - PP Granulátum gyártás Granulátum csomagolás Szálgyártás Termékcsomagolás Szállítás Kőolaj Csomagolás Alapanyaggyártás Villamos energia Granulátum gyártás Hulladék kezelés Szálgyártás Egyéb

17 Összefoglaló táblázat - PP Granulátum gyártás Granulátum csomagolás Szálgyártás Termék csomagolás Szállítás

18 Következtetések - PP Gyenge-pontok - Alapeset Granulátum gyártás: EP, GWP, POCP, ADP (Vegyipari benzin előállításból adódóan) Palackgyártás: AP, ODP, POCP, FAETP, HTP, MAETP, TETP A granulátum csomagolás, termék csomagolás és disztribúció környezeti hatásai kevésbé meghatározók a többi életciklus szakasz vizsgálatánál kapott eredményekhez képest valamennyi hatáskategóriában. Befolyásoló tényezők: a szálgyártáshoz felhasznált villamos energia A szálgyártás folyamatánál a reális mértékű energia csökkentés hatására az egyes életciklus szakaszok szempontjából az eredmények rangsora a fotokémiai ózonképződés kivételével nem változik, viszont a teljes életciklus környezeti hatásait számos hatáskategóriában jelentősen befolyásolja. A szálgyártás környezeti hatásait jelentősen/döntően befolyásolhatja a szálgyártás földrajzi helye, az adott ország villamos energia termelési gyakorlata.

19 Életciklus elemzés eredményessége A műanyag-granulátum gyártók előnye az elemzés elvégzéséből: Saját tevékenységük környezetre gyakorolt hatása az általuk gyártott termékek teljes életciklusának vonatkozásában hatáskategóriánként/összességében Saját termékük gyártási fázisainak környezeti hatáselemzése. - Gyengepontok feltárása révén képet kapnak azokról a pontokról, melyeken a jövőben érdemes változtatni a környezeti hatások csökkentése érdekében. Ez történhet akár az anyag-, akár az energiaáramok változtatásával. Hasonló funkciójú termékkel való összehasonlítás esetén el tudja helyezni saját tevékenységét a nemzetközi/hazai termelésben. Külső-belső kommunikációban egyaránt jól lehet kamatoztatni az egyre ismertebbé váló hatáskategóriákon belül a tevékenységre vonatkozó eredményeket. (pl. karbon-lábnyom)

20 Köszönöm figyelmüket!