1. ODBORNÝ SEMINÁŘ. Posuzování životního cyklu LCA Ing. Marie Tichá

Transkript

1 Pořadatel: Výzkumný ústav pozemních staveb Certifikační společnost Akreditovaný certifikační orgán pro EPD č Praha 10 Pražská 16 tel: ODBORNÝ SEMINÁŘ ENVIRONMETÁLNÍ PROHLÁŠENÍ O PRODUKTU SE ZAMĚŘENÍM NA OBLAST STAVEBNICTVÍ Odborný garant: Mgr. Tereza Votočková Přednáška: vedoucí 1. akreditovaného certifikačního orgánu pro EPD Termín konání: v Praze v přednáškovém sále MŽP Posuzování životního cyklu LCA Ing. Marie Tichá MT Komzult Přednáška s laskavým svolením autora poskytnuta pro nekomerční použití, jako příspěvek pro podporu rozvoje EPD Marie Tichá 2010

2 POSUZOVÁNÍ ŽIVOTNÍHO CYKLU LCA Ing. Marie Tichá

3 POSUZOVÁNÍ ŽIVOTNÍHO CYKLU LCA LCA je systematický proces vyhodnocování potenciálních dopadů produktů na životní prostředíza použitípřístupu od kolébky po hrob, při kterém jsou brány v úvahu všechny fáze životního cyklu od získávání surovin až po konečné odložení odpadu do země. Fáze životního cyklu Získávání surovin, materiálu Doprava Výroba Užití Odpad/recyklace

4 HISTORIE LCA 60-tá léta - energetická a materiálová krize světový energetický kongres, první přednášky týkající se surovinových nároků na výrobu chemických produktů 70-tá léta - řada studií týkající se problému dostupnosti surovin a spotřeby energie. Analýzy palivového cyklu problém využití alternativních zdrojů energie a materiálů 80-tá léta - rozvoj "zelených aktivit" na politické scéně v Evropě v zvýšený zájem veřejnosti i politiků o vlivy různých fází existence výrobků na životní prostředí 90-tá léta - analýzy zaměřené především na spotřebu materiálů, energie a produkci různých forem znečištění, nekompatibilní metody konference SETAC (Společnost pro chemii a toxikologii životního prostředí) metodologické sjednocení 1993 počátek tvorby norem ISO (ISO/TC 207)

5 NORMY ISO ISO Environmentální management Posuzování životního cyklu Zásady a osnova ISO Environmentální management Posuzování životního cyklu Požadavky a směrnice

6 ZÁSADY LCA Perspektiva životního cyklu Environmentální zaměření Relativní přístup a funkční jednotka Iterativní přístup Transparentnost Komplexnost Vědecký přístup

7 Metoda LCA Grafické zobrazení fází podle ISO RÁMEC POSUZOVÁNÍ ŽIVOTNÍHO CYKLU Stanovení cílů a rozsahu Inventarizační analýza Interpretace životního cyklu Přímé použití: - Vývoj a zlepšování výrobku - Strategické plánování - Ovlivňování veřejného mínění - Marketing - Další Posuzování dopadů

8 I. FÁZE LCA STANOVENÍ CÍLŮ A ROZSAHU Cíl studie Rozsah studie funkce systému funkční jednotka kvantifikovaný výkon systému hranice systému alokační postupy požadavky na údaje předpoklady omezení

9 HRANICE SYSTÉMU SYSTÉM ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ VSTUPY PRODUKTOVÝ SYSTÉM VÝSTUPY HRANICE SYSTÉMU

10 PRODUKTOVÝ SYSTÉM Podle ISO Systémové prostředí Hranice systému Těžba surovin Ostatní systémy Produktový tok Transport s Produkce Elementární toky Zásobován íenergií Užití Elementární toky Recyklace Znovuužití Produktový tok Ostatní systém y Nakládání s odpady

11 ALOKACE Málo průmyslových procesů poskytuje pouze jeden výstup. Většina vyrábí více produktů a recykluje meziprodukty nebo vyřazené produkty jako suroviny. Pomocí různých metod alokace se rozdělují vstupní nebo výstupní toky procesu nebo produktového systému mezi posuzovaný produktový systém a jeden nebo více dalších produktových systémů. Metody alokace podle hmotnosti objemu finančního ohodnocení kusů

12 II. FÁZE LCA INVENTARIZAČNÍ ANALÝZA LCI Neutrální popis produktového systému! JEDNOTKOVÝ PROCES elementární toky referenční toky KATEGORIE ÚDAJŮ energetické vstupy, surovinové vstupy, vstupy pomocných materiálů, jiné fyzikální vstupy; výrobky; emise do ovzduší, emise do vody, emise do půdy, jiné environmentální aspekty POŽADAVKY NA KVALITU ÚDAJŮ časový, geografický a technologický rozsah

13 Schéma životního cyklu nápojového obalu (PET) Ekosféra Těžba ropy Doprava ropy Rafinace ropy Balení polymeru Polymerace Krakování Vyfukování obalů Plnění a balení obalů Doprava plných obalů Odpad Užívání spotřebitelem Maloobchodní prodej Ekosféra Hranice systému

14 Průměrné vstupy a výstupy na výrobu amorfního PET CELKOVÁ ENERGIE VSTUPNÍ ÚDAJE PRO VÝPOČET INVENTARIZAČNÍ ANALÝZY Průměrné vstupy a výstupy na výrobu 1 kg PET Vstupy Amorfní PET 780,07 g PTA 194,3 g etylén glykol 76,15 g voda (spotř. v procesu) 14,30 g chladící voda 4,84 kg termální paliva 0,93 MJ elektrická energie 0,68 MJ pára 0,10 kg stlačený vzduch 1,23 m 3 dusík 36,57 g Výstupy PET granulát 1000 g Emise do ovzduší prach 1 mg organické látky 1 mg Emise do vody BSK5 631 mg NL 9 mg uhlovodíky 1 mg Pevný odpad nebezpečný odpad 0,43 g inertní chemický odpad odpadní plasty spalovaný odpad 1,81 g 0,63 g 0,04 g

15 týkají pouze tohoto procesu, ale je třeba za nimi vidět celý sled operací počínajících těžbou surovin. CELKOVÁ ENERGIE VÝSLEDKY VÝPOČTU INVENTARIZAČNÍ ANLÝZY Hodnoty uváděné v tabulkách se týkají části životního cyklu od těžby surovin až po uvedenou fázi. Jsou to tedy údaje, nad kterými mají kontrolu různí dodavatelé jako je chemický průmysl, těžební průmysl atd. Přestože je v záhlaví tabulek uváděn konečný proces neznamená to, že se výsledky týkají pouze tohoto procesu, alejetřeba za nimi vidět celý sled operací počínajících těžbou surovin. Celková energie nároky na výrobu 1 kg PET Druh paliva Produkce paliv a energie Obsah energie dodaného paliva Palivo použité pro dopravu Energie materiálu Energie celkem (MJ) (MJ) (MJ) (MJ) (MJ) El energie 9,36 3,96 0,04 0,00 13,37 Ropa 0,63 9,24 0,06 32,55 42,49 Ostatní paliva 3,12 13,48 0,06 6,27 22,94 Celkem 13,12 26,68 0,17 38,83 78,80

16 CELKOVÁ ENERGIE Primární paliva a skrytá energie materiálu na výrobu 1 kg PET Druh paliva Výroba paliva a energie Obsah energie dodaného paliva Palivo použité pro dopravu Energie materiálu Energie celkem (MJ) (MJ) (MJ) (MJ) (MJ) Uhlí 3,58 4,72 <0,01 <0,01 8,30 Nafta 1,17 9,56 0,15 32,58 43,46 Plyn 5,13 10,38 0,01 6,24 21,77 Vodní energie 0,19 0,12 <0,01-0,31 Nukleární energie 2,84 1,18 <0,01-4,03 Lignit 0,18 0,07 <0,01-0,25 Dřevo <0,01 <0,01 Síra - <0,01 <0,01 <0,01 <0,02 Biomasa <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,01 Vodík <0,01 0,62 <0,01-0,62 Obnovená energie - -0,02 <0, ,02 Nespecifikovaná 0,02 0,04 <0,01-0,05 Rašelina <0,01 <0,01 <0,01 - <0,01 Geotermální <0,01 <0,01 <0,01 - <0,01 Solární <0,01 <0,01 <0,01 - <0,01 En. mořských vln <0,01 <0,01 <0,01 - <0,01 Celkem 13,12 26,69 0,17 38,83 78,80

17 CELKOVÁ ENERGIE Spotřeba surovin na výrobu 1kg PET Druh suroviny Vstup v mg Vzduch živočišné látky <1 Baryt <1 Bauxite 410 Bentonit 17 CaSO 4 2 Křída (CaCO3) <1 Jíl 3 Cr <1 Dolomit 2 Fe 180 Živec <1 Fluorit 2 Žula <1 Štěrk 1 Vápenec 840 N Ni <1 O Olivín 2 Pb 1 Fosfát 16

18 CELKOVÁ ENERGIE Spotřeba vody na výrobu 1 kg PET Zdroj Spotřeba v procesu potřeba ři chlazení elkem (mg) (mg) (mg) Veřejný vodovod Říční voda Mořská voda Neurčeno Studniční voda Celkem

19 CELKOVÁ ENERGIE Emise do ovzduší související s výrobou 1 kg PET Emise výroby paliva Z použití paliva dopravy Z výroby Z používání biomasy Celkem (mg) (mg) (mg) (mg) (mg) (mg) Prach CO CO SO X NO X N 2 O <1 < <1 Uhlovodíky

20 CELKOVÁ ENERGIE Emise do vody související s výrobou 1 kg PET Emise Z výroby paliva Z použití paliva Z dopravy Z výroby Celkem (mg) (mg) (mg) (mg) (mg) CHSK BSK H Rozpuštěné látky Uhlovodíky 9 < NH Suspenze Fenoly

21 CELKOVÁ ENERGIE Produkce odpadu podle katalogu odpadů na výrobu 1 kg PET Kategorie odpadu metallic min'l excav'n waste non metal min'l excav'n waste non / tailings non powdery wastes unspecified met. min'l wastes non gravel/crushed rock non potash/rock salt unsp'd non met. waste *oil bearing drilling mud/waste non / chloride mud unspecified drilling mud/waste wastes from forestry unsp'd wood/paper waste *oil industry acid tars unspecified oil industry waste coal pyrolysis unsp'd waste Celkem (mg)

22 III. FÁZE LCA POSUZOVÁNÍ DOPADŮ Fáze LCA posuzování dopadů (LCIA) se zaměřuje na vyhodnocování potenciálních environmentálních dopadů výsledků inventarizační analýzy. Tento proces propojuje inventarizační údaje s konkrétními kategoriemi dopadu na životní prostředí, za pomoci indikátorů kategorií.

23 Grafické znázornění povinných a nepovinných prvků fáze LCIA podle ISO Povinné prvky Výběr kategorií dopadu, indikátorů kategorií a charakterizačních modelů Přiřazení výsledků LCI (klasifikace) Výpočet výsledků indikátorů kategorie (charakterizace) Výsledky indikátoru kategorie (profil LCIA) Volitelné prvky Výpočet velikosti výsledků indikátoru kategorie vztažených k referenční informaci (normalizace) Seskupování Vážení Analýza kvality údajů

24 PŘÍKLADY KATEGORIÍ DOPADU KATEGORIE DOPADŮ ZE VSTUPŮ Čerpání abiotických zdrojů Čerpání biotických zdrojů KATEGORIE DOPADŮ Z VÝSTUPŮ Globální oteplování Poškozování stratosférického ozonu Acidifikace Tvorba fotooxidantů Toxicita pro člověka Ekotoxicita Eutrofizace

25 ENVIRONMENTÁLNÍ MECHANIZMUS Zásah do ŽP Střední bod kategorie dopadu Konečný bod kat. dopadu Oblast ochrany Poškození lidského zdraví Lidské zdraví Poškození živ é přírody SO 2 Uvolňování vodíkových iontů Depozice do půdy a vody Snižování ph Mobilizace kovů Ztráta biodiverzity Přírodní prostředí Ztráta ryb pro rybaření Ztráta úrody (pole, les) Člověkem vytvořené prostředí Ztráta území nebo je ho kvality Ztráta čl. vytvořených statků Přírodní zdroje Systém fyzikálních, chemických a biologických procesů dané kategorie dopadu, spojující výsledky LCI s indikátory kategorie a konečnými body kategorie

26 Environmentální mechanizmus pro acidifikaci Příklad podle ISO/TR Výsledky LCI/emise Přeměna a rozptyl Depozice (několik cest) Dopady (konečným bodem kategorie je vitalita rostlin) SO 2 Oxidace na slunci H 2 SO 2 Vzdušný transport Kyselý déšť Únosná kapacita půdy vyčerpána NO x Hydrolýza HNO 3 Vzdušný transport Suchá depozice Mobilizace kovů HCl Emitováno jako kyselina Vzdušný transport Kapičky mlhy Ztráta vitality rostlin Hranice systému Indikátor kategorie emisní zátěž celkové potenciální množství uvolněných kyselin Indikátor kategorie nebo příspěvek k indikátoru Konečný bod Indikátor kategorie citlivé ekosystémy se zvětšuje v území kde je překročena únosná kapacita

27 Charakterizační model RAINS podle IIASA Příklad podle ISO/TR Charakterizační model má za úkol poskytnout environmentálně závažné informace a: používat prostorovou lokalizaci inventarizačních emisí v životním prostředí; charakterizovat stupeň a rozsah přeměny každé emise na kyselinu v životním prostředí; charakterizovat každý přenos kyselin v prostoru do jiného místa přijetí v životním prostředí a charakterizovat oblast citlivých ekosystémů vkaždépříjmové oblasti, kde je díky deponované kyselině překročena únosná neutralizační kapacita.

28 Spojení indikátorů kategorie s konečnými body Příklad podle ISO/TR Indikátory kategorie dopadu Úroveň konečného bodu Využití území (vyjádřeno jako PDF x m 2 x roky) Acidifikace/eutrofizace (vyjádřeno: PDF x m 2 x roky) Kvalita ekosystémů Ekotoxicita (vyjádřeno jako PDF x m 2x roky)

29 PARALELNÍ DOPADY Zásah Střední bod kategorie Kategorie dopadu Acidifikace Emise SO 2 Koncentrac e SO 2 Aerosol Globální oteplování Lidské zdraví toxicita

30 SÉRIOVÉ DOPADY Zásah Střední bod kategorie Emise CFC Koncentrace troposférického ozónu Koncentrace stratosférického ozónu Kategorie dopadu Změna klimatu Poškozování ozónové vrstvy

31 VÝPOČET VÝSLEDKŮ INDIKÁTORU KATEGORIE Výsledek inventarizace kg CO 2, CH 4, Fe, SO 2, C 6 H 6, P NH 4, Ag Přiřazení výsl. LCI ke kat. Charakterizační faktor Konvertovaný výsledek LCI Výsledek indikátoru kategorie dopadů ACIDIFIKACE kg SO 2, kg NH 4 AP SO2, AP NH4 kg SO 2 * AP SO2 = KV SO2 kg NH 4 * AP NH4 = KV NH4 VIKD = KV SO2 + KV NH Poškození vodních ekosystémů

32 NEPOVINNÉ PRVKY LCIA NORMALIZACE výpočet velikosti výsledků indikátoru kategorie vztažených k referenční informaci SESKUPOVÁNÍ VÁŽENÍ

33 Příklad normalizace plynové potrubí podle ISO/TR Materiál A Kategorie dopadu Výsledek indikátoru kg ekv. Normalizační reference kg-ekv./rok Výsledky normalizace rok Změna klimatu Poškození stratosférického ozónu 1,84E+05 2,27E+11 8,08E-07 1,86E-02 3,61E+06 5,14E-09 Tvorba fotooxidantů Acidifikace Eutrofizace Toxicita pro člověka Ekotoxicita 6,95E+01 6,26E+07 1,11E-06 3,51E+02 6,41E+08 5,48E-07 1,85E+01 1,08E+09 1,72E-08 1,81E+04 1,45E+11 1,24E-07 1,66E+02 1,16E+11 1,43E-09

34 SESKUPOVÁNÍ Seskupování přiřazuje kategorie dopadu do jednoho nebo do více souborů, může také zahrnovat třídění nebo řazení. Seskupování lze provádět dvěma možnými postupy: třídit kategorie dopadu na pouze formálním základě, např. charakteristikami, jako jsou emise a zdroje nebo globální, regionální a místní prostorová měřítka; řadit kategorie dopadu podle stanoveného pořadí, např. vysoká, střední a nízká priorita.

35 VÁŽENÍ Vážení je proces převádění výsledků indikátoru různých kategorií dopadu za použití číselných faktorů založených na výběru hodnot. Vážení lze provádět dvěma možnými postupy: převést výsledky indikátoru nebo normalizované výsledky vybranými váhovými faktory; případně agregovat tyto převedené výsledky indikátoru nebo normalizované výsledky kategorií dopadu.

36 VÁŽENÍ Celkově se rozlišují tři typy metod vážení monetární vážení, založené na ochotě platit, nebo na metodě zjevných preferencí; vážení vzdálenosti od cíle, za použití politických měřítek; vážení skupinou osob, za použití názorů odborníků nebo zájmových skupin v procesu rozhodování.

37 Příklady váhových faktorů podle ISO/TR Změna klimatu Poškozování stratosférického ozonu Tvorba fotooxidantů Acidifikace Eutrofizace Toxicita pro člověka Ekotoxicita První skupina 0,278 0,104 0,100 0,148 0,110 0,130 0,130 Alternativní skupina 0,250 0,100 0,050 0,200 0,200 0,100 0,100

38 IV. FÁZE LCA INTERPRETACE Cílem fáze interpretace je analyzovat výsledky předchozích fází LCI nebo LCIA a na jejich základě stanovit závěry a doporučení pro zadavatele studie.

39 GRAFICKÉ ZNÁZORNĚNÍ FÁZE INTERPRETACE RÁMEC LCA INTERPRETACE Definice cílů a rozsahu Inventarizační analýza Posuzování dopadů Identifikace závažných zjištění Vyhodnocení Závěry, doporučení, zpráva Konkrétní aplikace Vývoj zlepšení produktu Strategické plánování Marketing

40 Uplatnění LCA v privátní sféře Benchmarking Komplexní pohled na životní cyklus výrobku (porovnávání funkce nikoliv produktu) Identifikace fází s největším příspěvkem k poškození životního prostředí Porovnání různých možností určitého produkčního systému vedoucích k minimalizaci dopadů na životní prostředí Pomoc při návrhu nových výrobků Vyhodnocení zdrojů největších problémů spojených s produktem, včetně návrhu nových produktů

41 Uplatnění LCA v veřejném sektoru Při vývoji dlouhodobé politiky týkající se celkového využití materiálů šetření zdrojů, snížení environmentálních dopadů a rizik způsobených v průběhu životního cyklu produktu. Vyhodnocení potenciálních dopadů spojených s alternativními způsoby nakládání s odpadem Informování veřejnosti o environmentálních charakteristikách produktů Identifikace mezer ve znalostech a stanovení priorit výzkumu. Servis politikům při tvorbě nástrojů regulujících používání materiálů nebo podporu alternativních zdrojů energie atd. Pomoc při vyhodnocování rozdílů mezi různými produkty

42 DĚKUJI ZA POZORNOST