LCA Életciklus elemzés Az ökológiai egyensúly megbomlása Parasztgazdaság - egyensúly Korai ökológiai katasztrófák: görög, római: erdőirtás Húsvét szigetek Ipari forradalom: Széntüzelés- légszennyezés savas ülepedés 1
Ipari környezetszemlélet változása Higításos technológiák Csővégi technológiák Kezelés, ártalmatlanítás Újrahasznosítás Tiszta technológiák Integrált környezetvédelem Ipari ökológia 2
Mi az LCA? Mire való? Eszköz arra, hogy egységes, összehasonlítható rendszerben határozhassuk meg termékek, folyamatok környezetterhelését. Teljes felmérést végez, az életút során felmerülő minden, és minden típusú terhelést számba vesz (holisztikus). Szabványban rögzített módszertan szerint végzi az elemzést: ISO 14040: 2006, ISO 14044: 2006 Definíciók Életciklus: Egy termék útja a bölcsőtől a sírig, kezdve a nyersanyagok kitermelésével, a gyártás műveletei, a szállítás, a kereskedelem (csomagolás), a használat és az életút vége (hulladékká válás, újrahasznosítás) 3
Definíciók LCA: egy eljárás termékek, folyamatok, rendszerek környezeti terhelésének, potenciális hatásainak megbecslésére a köv. lépések során: rögzítve az elemzés célját és hatókörét leltárba gyűjtve az inputokat és outputokat értéket adva azok környezeti hatásának Értékeli a leltárelemzés és a hatáselemzés eredményeit a vizsgálat célkitűzéseinek figyelembe vételével Ajánlásokat fogalmaz(hat) meg a további javításokra Definíciók Egy rendszer és módszertan arra, hogy meghatározza termékek és tevékenységek összesített környezeti hatását úgy, hogy elemzi a kiválasztott termék, folyamat, tevékenység teljes életútját. (US EPA 1993) Életciklus-elemzés: Egy termék hatásrendszeréhez tartozó bemenet, kimenet és a potenciális környezeti hatások összegyűjtése és értékelése annak teljes életciklusa során. [MSZ ISO 14040, 1997] 4
Mire jó? Egységes értékelési módszer Megalapozhat technológiai, gazdasági döntéseket Összehasonlíthatunk azonos célú, különböző termékeket, tevékenységeket Bizonyíthatjuk egy termék környezetbarát tulajdonságait vagy az ellenkezőjét Szemléletmód életciklus gondolkodás: dolgok környezeti megítélésében árnyaltan, az összes figyelembe vehető hatást mérlegelve döntsünk (nincs mindent eldöntő környezeti mutató, pl, CO 2 emisszió) Mire jó? Alap további környezetvédelmi módszerekhez, programokhoz. LCM = életút menedzselés, EPR = (környezetvédelemre) kiterjesztett termelői felelősségvállalás DfE = környezetbarát tervezés Öko címkék adományozásánál értékelési alap Termékdíj (bírság) esetén értékelési alap Szén lábnyom (carbon footprint), víz lábnyom Kapcsolat közgazdasági megközelítéssel EIOLCA = Economic Input-Output LCA http://www.eiolca.net/tutorial/eiolca_tut_intro.html LCC = LC Costing Marketing 5
Hivatalos és nemhivatalos ökocímkék Történet Első vizsgálatok az energiára fókuszáltak 1969 első több-szempontú elemzés a Coca- Cola számára Üveg vagy műanyag (?) palack? Belső vagy külső palackgyártás? End of life megoldások: recycling vagy egyutas? Soha nem publikálták Eredmény: a műanyag jobb, a várakozással ellentétben Felmerült a hitelesítés kérdése Felhívta a tudomány figyelmét a területre 6
Történet 1990-es évek: California ZEV program (zero emission vehicles) leállítás LCA alapú vizsgálat eredményeképp Európa: Hollandia, Svájc, skandináv országok 1997 2000: ISO 14040 sorozat 2006: új ISO 14040, 14044 Elfogadott, elismert módszer. Terjedés gátja: költséges, időigényes, pontosság, adatbiztonság néha kritikus A használt modellek nem mindig elég biztosak Az LCA szakaszai 7
LCA menete 1 Célkitűzés: célok és hatókör (goal & scope) Az életút összeállítása modulokra bontás keresztező, becsatlakozó életutak a technológia nagyon alapos, részletes megismerése funkcionális egység meghatározása (főképp összehasonlító vizsgálatnál) rendszerhatárok megállapítása Az életciklus elemzés modellje 8
Doboz tej NYÁK 2 rétegű Hálózati villamos áram (adott energia) Alakítsanak 4-5 fős csoportokat és készítsék el az egyik anyag életútját, a nyersanyagtól az életút végéi. Mennyiségi adat nem kell, csak jelzés (pl. x kg, vagy y km) Könyv Póló Bankkártya Kenyér PET palack Golyóstoll Kenyérpirító Ceruzaelem LEGO játék Barbi baba Kompakt fénycső DVD (gyári, dobozban) Hálózati kábel Üveg sör Flakon dezodor (spray) 9
LCA 2. Leltáranalízis LCI Adatgyűjtés modulonként a bemenet, kimenet és a potenciális környezeti hatások összegyűjtése Számítógépes segítség, adatbázisok Anyagok, modulok, részegységek teljes leltárcsomagja beilleszthető. (energia, szállítás, műanyag, NYÁK) Fontos a dokumentálás, indoklás Adatminőség kritikus (hely, idő, technológiai szint) Adatbázisok: pl. : pl. http://www.nrel.gov/lci/ http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/datasetarea.vm LCI példák 10
11
LCA 3 Hatáselemzés Adatok rendszerezése Csoportosítás hatáskategóriák szerint (8 10 csoport, pl: globális felmelegedés, savsodás, ökotoxicitás, term. erőforrás fogyasztás) Hatáskategórián belül egységesítés (GWP, LC 50 ) Modellek, rendszerek a szoftverek, adatbázisok előállítói szerint (CML, Pre Öko-indikátor, stb.) 12
Módszerek a hatáskategóriák felosztására CML Eco-indikátor 99 Kumulatív energiaigény Eco indikátor hatáskategóriák Erőforrás használat Emberi egészség Ökoszisztéma minősége CML hatáskategóriák Üvegházhatás (GWP) Víz és talaj savasodás (AP) Vizek eutrofizációja (EP) Ózon lebontás (ODP) Fotokémiai oxidánsok (POCP) Humán toxicitás (HTP) Környezeti toxicitás (ETP) Abiotikus erőforrások kimerülése Földhasználat Hatáskategória Az eco-indicator99 hatáskategóriái Lépték Jellegzetes anyagok, LCI adatok Karakterizálási faktor A karakterizálási faktor értelmezése Globális felmelegedés globális Széndioxid CO 2 Nitrogén-dioxid NO 2 Metán CH 4 Freonok (CFC-k) Lágy freonok (HCFCk) Metil-bromid CH 3 Br Globális Felmelegítési Potenciál GWP Átszámítjuk az LCI adatokat CO 2 egyenértékre Ózonréteg károsítás globális Freonok (CFC-k) Lágy freonok (HCFCk) Halonok Metil-bromid CH 3 Br Ózonkárosító potenciál Átszámítjuk az LCI adatokat CFC11 egyenértékre Savasodás Regionális lokális Kén-dioxid SO 2 Nitrogén-oxidok NO x Sósav HCl Savasodási potenciál Átszámítjuk az LCI adatokat hidrogén (H+) egyenértékre Eutrofizáció Lokális Foszfát PO 4 Nitrogén-oxidok NO x Nitrátok Ammónia NH 3 Eutrofizációs potenciál Átszámítjuk az LCI adatokat foszfát egyenértékre 13
Fotokémiai szmog Lokális Nem- metán szénhidrogének (NMHC) Fotokémiai oxidációs potenciál Átszámítjuk az LCI adatokat etán (C 2 H 6 ) egyenértékre Szárazföldi toxicitás Lokális Mérgező anyagok, amelyeknek ismert a rágcsálókra vonatkozó halálos adagja LC 50 Átszámítjuk az LC 50 adatokat egyenértékre Vizi toxicitás Emberi egészség Lokális Globális, regionális, lokális Mérgező anyagok, amelyeknek ismert a halakra vonatkozó halálos adagja Az összes kibocsátás levegőbe, vizekbe, talajba LC 50 Átszámítjuk az LC 50 adatokat egyenértékre LC 50 Átszámítjuk az LC 50 adatokat egyenértékre Természeti erőforrások fogyása Területhasználat Globális, regionális, lokális Globális, regionális, lokális A felhasznált ásványi anyagok és fosszilis energiahordozók mennyisége A lerakóban elhelyezett hulladék mennyisége Erőforrás Kimerítési Potenciál Szilárd hulladék Az LCI adatokból képezett arány: a felhasznált nyersanyag osztva a földi készlettel. Átszámítjuk a hulladék tömegét térfogatra, megbecsülve a sűrűséget 14
Részeredmények 15
Egy átlagos elektronikai eszköz gyártási szakasz, LCA összefoglaló 16
LCA menete 3 Hatáselemzés Hogy mérhető össze két különböző környezeti hatás? 3egység GWP > < 15egység vízi toxikus anyag? Normalizálás Több módszer: Personal eqivalent (PE) = személyi egyenérték: viszonyítási alap: 1 fő egy éves kibocsátása Higítás Delphi 17
Példa Egy kávéfőző LCI adatainak összegzése Összehasonlítás még csak a hatáskategórián belül Normalizált adatok Súlyozott adatok, átszámítás ökopontokra 18
Az életciklus értelmezése Az értelmezés az életciklus-értékelésnek értékelésnek az a szakasza, amelyben az eddigi megállapí- tásokat, eredményeket a célnak és a tárgy- körnek megfelelően következtetések, aján- lások formájába öntik a célközönség számá- ra. A Jelentés leírását is tartalmazza az MSZ EN ISO 14040 szabványsorozat. Kritikai átvizsgálás Módját, terjedelmét a célok és hatókör meghatározásakor kell lefektetni Bizonyosodjon meg arról, hogy a hatáselemzés lépései megfelelőek, dokumentáltak, a következtetésekhez elegendőek Értékelje, minősítse a felhasznált adatok minőségét, bizonytalanságát (Hely, idő, technológiai szint) Végezheti belső, külső munkatárs Nem hitelesítés! 19
20
A legfontosabb műanyagok környezeti értékelése (fenntarthatósági index) számítása LCA alapján Világítási rendszer elemeinek hozzájárulása az össz. terheléshez 21
Világítási rendszer Data Availability Efforts are underway to make inventory data more accessible: North American Database (in progress) NREL, EPA, GSA, Army, Auto Industry http://www.nrel.gov/lci/ EPA s Data Portal LCAccess www.epa.gov/ord/nrmrl/lcaccess 22
LCA Software BEES 3.0 NIST ECO-it 1.0 PRé Consulting EcoManager 1.0 Franklin Associates, Ltd. EcoPro 1.5 EMPA GaBi 3.0 PE International/IKP IDEMAT Delft Univ. of Technology LCAD Battelle/DOE LCAiT 2.0 CIT EkoLogik LCNetBase Sylvatica PEMS PIRA REPAQ 2.0 Franklin Associates, Ltd. SimaPro 5.1 PRé Consulting TEAM 3.0 Ecobalance Umberto 4.1 IFU 23