Az életciklus elemzés LCA Life Cycle Assessment és a hulladékkörforgás

Átírás

1 Az életciklus elemzés LCA Life Cycle Assessment és a hulladékkörforgás Bay Zoltán Nonprofit Kft. Intelligens rendszerek divízió Logisztikai rendszerek osztály ÉLELMISZERTERMELÉS ÉS FOGYASZTÁS szekció Circular Economy: Fókuszban a megújuló energia konferencia és kerekasztal Gödöllő Április 28.

2 Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. BIOTECHNOLÓGIAI DIVÍZIÓ INTELLIGENS RENDSZEREK DIVÍZIÓ MÉRNÖKI DIVÍZIÓ Bay Zoltán ( , Washington) magyar fizikus, Magyar Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagja. Nevéhez fűződik a magyar Holdradarvisszhang kísérlet, a fotóelektronsokszorozó,és a fénysebességre alapozott méterdefiníció.

3 Intelligens Rendszerek Divízió, Miskolc (BAY-SMART) Észak-Magyarország vezető kutatóintézete Bay-SMART osztályai: SENS-IT Infokommunikációs Szakértői Logisztikai rendszerek Hungary, 3519 Miskolc, Iglói u. 2. A logisztikai rendszerek osztály főbb kompetenciái: Környezeti életciklus elemzés (LCA) Logisztikai szimuláció és optimalizáció (gyártási, szállítási, inverz logisztika) Hulladékgazdálkodási rendszerek fejlesztése (metodológiák, optimalizálás, szállítási útvonal tervezés (VRP), kapacitás analízis). Alkalmazott térinformatikai megoldások

4 Életciklus Fenntarthatósági elemzés Stratégiák Megelőzés Hulladék-hierarchia Fenntarthatóság Legkedvezőbb megoldás Gazdasági és erőforrás hatékonyság Környezeti menedzsment rendszerek Életciklus elemzés Programok, Ökocímke, zöld közbeszerzés Szénlábnyom, Vízlábnyom Döntéstámogatási rendszer Életciklus gondolkodás Anyag- és energiamérlegek Adat és információmenedzsment Újrahasználat Hasznosítás Egyéb hasznosítás Ártalmatlanítás Kezdeti/ kevésbé jó megoldás

5 Életciklus-elemzés (LCA Life Cycle Assessment) 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.

6 Életciklus-elemzés keretrendszere A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet az ISO szabványsorozat keretében határozta meg az életciklus-elemzés alkalmazásának elveit, céljait, rendelkezik a hatásvizsgálatról, illetve minősítésről. Az életciklus-elemzés keretrendszere Cél és tárgy meghatározás Adatleltár, Elemzés Hatáselemzés Értelmezés, interpretáció ISO : 2006 Életciklus értékelés ISO 14025:2006 Környezetvédelmi címkék és nyilatkozatok ISO Eco-design ISO Termék karbon-lábnyoma ISO Vízlábnyom

7 Környezeti-hatáskategóriák értelmezése CML 2001 jan.2016 hatáselemző módszer Globális felmelegedés kg CO 2 -Egyenérték Savasodás kg SO 2 -Egyenérték Eutrofizáció kg Foszfát-Egyenérték Erőforrások csökkenése MJ Fotokémiai Ózonképződés kg Etilén-Egyenérték Ózonvékonyodás kg R11-Egyenérték Toxicitás (emberi, földi, vízi, tengeri) kg DCB-Egyenérték Egyéb hatáselemző módszerek: ReCiPe 1.08 EDIP 2003 TRACI 2.1 Stb.

8 Globális felmelegedési Potenciál (GWP) Karbon-lábnyom A globális felmelegedési potenciált (GWP, azaz Global warming potential) üvegházhatású gázok (ÜHG) hatásának számszerűsítésére használják. Azonos tömegű szén-dioxidhoz képest határozzák meg az értékét, meghatározott időintervallumra (ez általában 100 év). Szén-dioxid (CO 2 ) 1 Metán (CH 4 ) 25 Dinitrogén-oxid (N 2 O) 310 Klórozott szénhidrogén (CFC) freon Szén-lábnyom Az egyén karbon-lábnyomát meghatározza: háztartási energiafogyasztás gépkocsi-használatból eredő üzemanyag-fogyasztás tömegközlekedési eszközök használata légiközlekedés hulladék étkezés használati tárgyak vásárlása internetezés, banki szolgáltatások szabadidős tevékenységek (nyaralás, sport, kultúra, szórakozás)

9 EPD - Vállalati alkalmazás A cégek bizonytalanok belevágni egy szemléletváltásba, egy elemzésbe, deklarációba. Előnnyel járhat a környezettudatosság, de nem ismerik ennek mértékét A zöldebb út, de nem tudják melyik az A saját öko termékük, de ki hiszi el megalapozottság nélkül, hogy az Egy LCA, hiszen számszerűsített eredményeivel a kérdéses részeket is bizonyítja, a döntéshozatal hatékony eszközévé válik. ISO14025 Környezeti címkézés és deklaráció PCR Product Category Rules Termék kategória szabályok EPD Environmental Product Declaration Környezeti Termék Deklaráció EPD alkalmazása: Zöld közbeszerzések Környezeti menedzsment rendszerek Öko-design B2B kommunikáció B2C kommunikáció Épület értékelési terv

10 EPD Élelmiszer ipar Élelmiszeripar Mezőgazdaság: zöldségek, gyümölcsök, gabonák Állati termékek: tej, tojás, hús, hal, fagyasztott termékek, joghurt, sajt, Növényi termékek: Oliva olaj, gyümölcslevek, lekvárok, péktermékek, tészták, cukor, kávé, sör, bor, víz vállalati alkalmazás

11 Referenciák

12 Körforgásos gazdaság - élelmiszerek Körforgásos gazdaságra vonatkozó csomag tartalma: Az Unió és tagállamok elkötelezettek amellett, hogy 2030-ig elérik a fejenkénti élelmiszerhulladék felére csökkentésének céljait kiskereskedelmi és fogyasztói szinten és csökkentik az élelmiszer-veszteséget az élelmiszer-termelési és ellátási láncban. Élelmiszerlánc Mezőgazdaság, élelmiszer alapanyag termelés Kereskedelem, Ho-Re-Ca Termék gyártás, élelmiszerfeldolgozó Szállítás Körkörös gazdasági alapelvei: Természetierőforrások megóvása Erőforrás kihozatal maximalizálása Negatív hatások minimalizálása Fogyasztás

13 Az összes előállított élelmiszer 32%-a (tömegszázalékban) vész kárba/válik hulladékká a világon a FAO jelentése alapján, míg kalóriatartalom alapján ez az érték 24%. forrás: World Resources

14 Lehetőségek az élelmiszer-hulladék csökkentésére a háztartásoknál Körültekintő vásárlás: plusz impulzusok, akciók kerülése, csak a szükségesek vásárlása Csak reális mennyiség vásárlása Nem csak a tökéletes kinézetű zöldség-gyümölcs jó Az otthon megmaradt élelmiszerből új étel készítése A közelebbi lejáratú ételek fogyasztása előbb Élelmiszerek rendszeres átnézése mi vár kidobásra Felesleges élelmiszerek eladakozása Fagyasztás előnyben részesítése a kidobással szemben, Komposztálás Éttermi étkezésnél a megmaradt ételt haza lehet vinni.

15 STREFOWA projekt STRATEGIES TO REDUCE AND MANAGE FOOD WASTE 10 partner 5 ország 16 Pilot Az élelmiszerhulladékok keletkezése: társadalmi probléma - az EU-ban 120 millió ember él mélyszegénységben negatív környezeti hatással jár erőforrásaink pazarlásával jár az élelmiszerek előállítása és ártalmatlanítása is pénz és munkaerő ráfordítással jár. Keressük a lehető legjobb megoldásokat az élelmiszer-hulladék kezelésének megelőzésére a közép-európai régióban, azért hogy városaink mind élhetőbbé váljanak.

16 Feladatok a projekt keretében: létrehozunk régiókra vonatkozó informatív web-oldalt az élelmiszer-hulladék megelőzésével kapcsolatos információkkal Új elképzeléseket próbálunk ki mintaprojektek keretében - mezőgazdasági cégeknél, iskoláknál, háztartásoknál, kereskedelmi üzleteknél és hotelekben Olyan alkalmazásokat keresünk, melyek segíthetnek az élelmiszerhulladék-probléma megoldásában! Minden partnerországban szervezünk Élelmiszerhulladék Hackaton ötletelő hétvégéket fiatal informatikusok, érdeklődő szakemberek és laikus megszállottak részvételével Olyan módszereket, eszközöket és gyakorlati képzési programokat dolgozunk ki, melyek segíthetnek az élelmiszerhulladék elleni küzdelemben a termőföldtől az étkezőasztalig Környezeti elemzést készítünk Mit pazarolunk a leggyakrabban? Zöldséget! A megtermelt zöldségek több mint 45%-a hulladékká válik A hulladéklerakóra kerülő szemét 40%-a biológiailag lebomló hulladék!

17 Lakossági használt sütőolaj begyűjtésének és biodízellé való feldolgozásának életciklus elemzése A projekt célja: a magán és az állami szektor között a használt sütőolaj (HSO vagy angol rövidítéssel UCO = Used Cooking Oil) hatékony begyűjtésével és hasznosításával kapcsolatban szélesebb körű együttműködés alakuljon ki. (6 európai tagország részvételével) Sütőolaj számokban (Magyarországon évente) Fogyasztás: 13,9 kg/lakos 139,43 ezer tonna Ebből 9,2 kg/lakos a háztartások fogyasztása 92,28 ezer tonna ~35% válik hulladékká EWC nem veszélyes hulladék A 142/2011/EU rendelet szerint a használt sütőolaj élelmiszeripari hulladék - így az éttermekben, vendéglátó-ipari egységekben, konyhákban keletkező mennyiséget össze kell gyűjteni és kezelni kell

18 Használt sütőolaj begyűjtés Magyarországon ~8-9 ezer tonna/év begyűjtött mennyiség Ennek csupán 3-5%-a származik a lakosságtól Feldolgozási igény 40ezer tonna/év lenne Lakossági sütőolaj hulladék nagy része a lefolyórendszerben, majd a szennyvíztisztítóban köt ki, másik jelentős része a hulladék közé kerül. Ausztriában az AWV-Öli cég adatai alapján a begyűjtött mennyiség 34%-a származik a lakosságtól Másik része a HORECA-tól érkezik (Hotel-Restaurant- Cafe) nagy gyűjtőedényzetekben Bizonyos tartományokban elérheti az 1kg/fő/év begyűjtött mennyiséget.

19 Biodízel-fajták RME repce-metil-észter FAME - zsírsav-metil-észter (alapanyag: nyálkátlanított növényi olaj és használt sütőzsiradék) SFME napraforgó-metil-észter PME - pálma-metil-észter SME - szója-metil-észter AME - 100% használt sütőolaj (sütőzsiradék) FAME szabvány (Fatty acid methyl ester - EN14214) Ebben sűrűség, össz-szennyezés tartalom, víztartalom, és kémiai összetétel is szerepel. Az olajok észterezése vegyesen történik, mely évszaktól függően változik. A jelenlegi receptúra 35% repceolaj, 35%napraforgóolaj és 30%használt sütőzsiradék,. A használt sütőzsiradékból előállított biodízel, a zsírsavmetil-észter (FAME), melynek bekeverési aránya jelenleg hazánkban forgalomba kerülő dízelolajba 5 v/v%. A vizsgálatok szerint 20% biodízel bekeverésig nem okoz semmiféle gondot a motorban, 30% felett indítási gondok jelentkeznek.

20 Életciklus elemzés Célok End-of-life lehetőségek összehasonlítása Üzemanyagok összehasonlítása Rendszerhatár End-of-life szakaszok Bölcsőtől a kapuig életciklus elemzés Funkcionális egység: 1kg lakosságtól elszállított használt sütőolaj FELHASZNÁLÁS SZÁLLÍTÁS ELŐKEZELÉS, FELDOLGOZÁS NÖVÉNYTERMESZTÉS GYÁRTÁS HULLADÉK ÜZEMANYAG FELHASZNÁLÁS

21 Life-cycle of UCO GaBi process plan: Mass [kg] Modellépítés biogáz előállítás növényi olaj növényi olyaj felhasználása használt sütőolaj gyűjtése X előkezelés biodízel előállítás biodízel művelet észterifikálás Növényi olaj, használt sütőolaj feldolgozási technológiája biodízellé

22 Feldolgozási technológia szakaszainak környezeti hatásainak megoszlása: % ADP AP EP GWP ODP Gyűjtés 2,9 37,1 26,7 20,1 22,6 Előkezelés 31 35,1 35,4 29,9 4,8 Biodízel gyártás 66,2 27,7 38, ,6

23 Használt sütőolaj end-of-life lehetőségeinek összehasonlítása 100,00% 50,00% 0,00% -50,00% ADP [MJ] AP [kg SO2-Equiv.] EP [kg Phosphate- Equiv.] GWP 100 years [kg CO2-Equiv.] ODP [kg R11-Equiv.] -100,00% -150,00% -200,00% -250,00% -300,00% Biodiesel használt sütőolajból Használt sütőolaj hulladéklerakóba kerülése Használt sütőolaj hasznosítás Használt sütőolaj szennyvíz közé kerülése (csak a feldolgozás folyamata)

24 100% Használt sütőolaj életciklusának környezeti értékelése 80% 60% 40% 20% 0% -20% ADP [MJ] AP [kg SO2-Equiv.] EP [kg Phosphate- Equiv.] GWP 100 years [kg CO2-Equiv.] ODP [kg R11- Equiv.] -40% -60% -80% -100% növényi olaj előállítás felhasználás gyűjtés előkezelés hasznosítás biogáz biodízel

25 100,00% Különböző anyagokból készült üzemanyagok környezet szempontú összehasonlítása 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% -20,00% ADP [MJ] AP [kg SO2-Equiv.] EP [kg Phosphate- Equiv.] ODP [kg R11-Equiv.] Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) Biodízel repcéből Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) (ecoinvent folyamat) Dízel előállítás

26 100,00% A különböző anyagokból előállított üzemanyagok összehasonlítása GWP 100years (kg CO 2 -Equiv) kategóriában 0,00% -100,00% -200,00% -300,00% -400,00% -500,00% Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) Biodízel repcéből Biodiesel használt sütőolajból (növényi olaj gyártás nélkül) (ecoinvent folyamat) Dízel előállítás

27 Köszönöm a figyelmet! KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! zsolt.istvan@bayzoltan.hu renata.sandor@bayzoltan.hu