POSUZOVÁNÍ ŽIVOTNÍHO CYKLU ČESKÉHO CEMENTU

Transkript

1 VÁPNO, CEMENT, EKOLOGIE 2018 POSUZOVÁNÍ ŽIVOTNÍHO CYKLU ČESKÉHO CEMENTU června 2018 ING. MARIE TICHÁ MT KONZULT

2 Metoda LCA - posuzování životního cyklu Metoda posuzování život ího cyklu LCA je systematický proces vyhodnocování potenciálních dopadů produktů na život í prostředí za použití přístupu od kolé k po hro, při kterém jsou brány v úvahu vše h fáze život ího cyklu od získávání surovin až po ko eč é odlože í odpadu do ze ě. Rá ec posuzová í život ího cyklu Definice cíle a rozsahu Fáze život ího yklu 1. Získávání surovin, materiálu 2. Doprava 3. Výroba 4. Užití/údrž a 5. Odpad/recyklace/z ovuužití I ve tarizač í analýza Posuzování dopadu Interpretace

3 Metoda LCA - posuzování životního cyklu Funkce systému Jede z ejvýz a ější h ele e tů studie život ího klu je jas é urče í fu k e s sté u a z ěho odvoze é fu kč í jed otk. Důvode je v louče í ejed oz ač osti ve sta ove í ílů studie a v jas ě í základů pro urče í jejího rozsahu. Fu kč í jed otka Fu kč í jed otka je kva tifikova á fu k e s sté u. Je ěřítke jeho výko osti a hová í produktového systému. Ta, kde je zpracova á pouze část život ího cyklu, sta ovuje se ísto fu kč í jed otky deklarovaná jednotka. Refere č í tok Po vý ěru fu kč í jed otk usí ýt defi ová refere č í tok. Refere č í tok je tok a fu kč í jed otku. Porov á í s sté ů usí ýt provádě o a základě téže fu k e, kva tifiková o stej ou fu kč í jed otkou for ou jeji h refere č í h toků.

4 Hranice systému životního cyklu stavby Těž a surovi Úprava surovin Výroba ateriálů Recyklace Konstrukce stavby Z ovu užití Demolice stavby Provoz stavby Skládka Doprava/Distribuce

5 Hranice systému od těžby surovin po bránu závodu PŘÍRODNÍ ZDROJE EMISE DO OVZDUŠÍ EMISE DO VODY PEVNÝ ODPAD STUDIE TYPU OD KOLÉBKY K BRÁNĚ ZÁVODU V určitý h případe h ůže studie LCA zahrnovat pouze hranice týkající se výroby produktů, apříklad cement, cihly atd., které jsou součástí finálního produktu stavby, v rozsahu uvedeném na obrázku Recyklace Znovu užití HRANICE SYSTÉMU Takové studie mohou pomáhat zlepšit zásobovací řetěze, ale zároveň mohou opomíjet významné dopady na život í prostředí, které souvisí s koncem jejich život osti. Rozsah studie musí být proto v souvislosti s výsledky studie vžd jas ě definován.

6 LCA Českého cementu V roce 2017 byla na žádost Výzkumného ústavu maltovin zpracovaná studie LCA Českého cementu. Této studii před házelo zpracování studií LCA jednotlivých výrobních závodů sdruže ý h v rámci Českého cementu. Jednalo se o výrobní závody: CEMEX Cement, k.s., závod Prachovice Cement Hranice, akciová společ ost Lafarge Cement, a.s., závod Čížkovi e Česko oravský cement, a.s., závod Mokrá Česko oravský cement, a.s., závod Radotín, se zahrnutím údajů prodejního terminálu Králův Dvůr Zá ěre studií bylo posouzení environmentálních dopadů cementu v rá ě ého v jednotlivých závodech (2012 až 2014) s cílem získat podklady pro potenciální s ižová í environmentálních dopadů výroby cementu a pro vypracování žádosti o certifikaci výrobku podle ČSN EN ISO

7 LCA Českého cementu Deklarovaná jednotka Vzhledem k tomu, že je cement používá jako stavební materiál pro růz é aplikace, a ůže tedy plnit růz é funkce, nezahrnuje posuzovaný život í cyklus cementu uživatelskou fázi, ani konec život osti. Z tohoto důvodu byla na místo fu kč í jednotky zvolena deklarovaná jednotka, 1000 kg cementu. Hranice systému Hranice systému byly stanoveny tak, aby zahrnovaly těž u / získávání surovin, jejich zpracování a výrobu cementu, včet ě energií a pomocných látek až po výrobu a ulože í, případ ě balení cementu pro následnou distribuci. Vlastní distribuce cementu, jeho užití a odstra ě í nebyly do posuzovaného systému zahrnuty. Jedná se tedy o rozsah systému od těž y surovin po bránu závodu v období let 2012 až Těžba vápence Dovoz a drcení vápence Surovinová moučka Výpal slínku Mletí cementu Skladování cementu S hé a život ího yklu výro y e e tu

8 LCA Českého cementu Hlavní skupiny či ostí v procesu výroby cementu jsou uvedeny v obrázku, avšak podle normy ČSN EN byly primární údaje povi ě rozděle do následujících tří odulů : Modul A1 se týkal těž surovin včet ě primárních paliv a výroby elektrické energie Modul A2 zahrnoval dopravu surovin, ateriálů a paliv až po bránu závodu a Emise Alternativní materiály Trhaviny Pří ěsi do letí e e tu Těže é přírod í ateriál Doprava Emise Cementárna Těž a vápe e Příprava surovi ové oučk Výpal slínku Modul A3 byl za ěře na výrobu pomocných ateriálů nebo polotovarů a vlast-ní výrobu cementu v závodech. Čerpá í surovin Přírod í paliva pro výro u Energetické suroviny Ropa Elektrická energie Mletí cementu Bale í a usklad ě í cementu Cement Odpad Hlav í skupi y či ostí v pro esu výro y e e tu

9 Inventarizační analýza Z hlediska vlastní výroby cementu je významná spotře a druhotných paliv, která byla stej ě jako ostatní údaje v počíta á jako váže ý prů ěr spotře za jednotlivé závody v letech Ta ulka 1 Spotře a eo ovitel ý h druhot ý h paliv v MJ a DJ, váže ý prů ěr Druh paliva Prů ěr á spotře a Jednotky TAP 1117,8591 MJ Guma/pneumatiky 274,8193 MJ Prů yslové kaly 85,5668 MJ Plasty jednodruhové 26,1144 MJ Masokost í oučka 57,2003 MJ Ostatní 0,0616 MJ Rozpouštědla 10,6732 MJ Olejový odpad 11,3187 MJ Komunální kaly 10,9360 MJ Stabilizované kaly 34,0455 MJ Celkem 1628,5949 MJ

10 Posuzování dopadu Výpočet výsledků i ve tarizač í analýzy a i dikátorů kategorií dopadu byl proveden pomocí software SimaPro , databáze Ecoinvent 3, pomocí metody CML-IA baseline 2013, (version 4.2). V ásledují í části jsou uvede výsledk i dikátorů kategorií dopadu: čerpá í erost ý h surovi prvky čerpá í erost ý h surovi fosilní paliva globální oteplování poškoze í ozo ové vrstv fotochemická oxidace acidifikace eutrofizace

11 Posuzování dopadu Kategorie dopadu čerpá í erost ý h surovi prvky Kategorie dopadu čerpá í nerostných surovin prvky, převádí abiotické suroviny spotře ova é v rámci posuzované části život ího cyklu cementu na ekvivalenty antimonu, chemická z ačka Sb. Charakterizač í faktor představuje potenciální úbytek abiotických surovin, který je v jádře ý jako po ěr mezi rychlostí těž konkrétní suroviny a její elosvětovou zásobou. kg Sb ekv./dj 5,00E-05 4,00E-05 3,00E-05 2,00E-05 1,00E-05 0,00E+00 Č E R P ÁNÍ N E R O S TNÝCH S UR O V IN - P R V KY V ÁŽENÝ P R ŮMĚR 4,46E-05 1,41E-05 3,11E-08 A - těž a A2 - doprava A3 - výroba Největší spotře a surovin se logicky týká modulu A1, po ěr ě významný je zde i podíl dopravy, modul A2, e oť doprava zahrnuje nejen spotře u paliva na přepravu nákladu, ale také odpovídající část materiálu, ze kterého jsou dopravní prostředk i dopravní cesta, př. koleje, vyrobeny.

12 Posuzování dopadu Kategorie dopadu čerpá í erost ý h surovi fosilní paliva Kategorie dopadu čerpá í erost ý h surovi fosilní paliva zahrnuje suroviny, které jsou zdrojem energie. Jedná se o uhlí, zemní plyn a ropu. Indikátorem kategorie je energetická hod ota surovi v jádře á v MJ. Na čerpá í fosilních paliv Č E R P ÁNÍ N E R O S TNÝCH S UR O V IN - FOSILNÍ P ALIVA se nejvíce podílí modul A1 V ÁŽENÝ P R ŮMĚR 2000, ,34 - těž a surovin kde je 1800,00 významná jak spotře a 1600,00 uhlí pro cementárnu, tak i 1400,00 spotře a elektři, jejíž 1200,00 výroba v ČR je založe á 1000,00 převáž ě na v užívá í 800,00 fosilních paliv. Spotře a 600,00 alternativních paliv pro 400,00 výrobu cementu, s ižuje 200,00 84,88 5,08 spotře u fosilních paliv o 0,00 A - těž a A2 - doprava A3 - výroba 1628,6 MJ. MJ/DJ

13 Posuzování dopadu Kategorie dopadu globální oteplování Vše h látky, které způso ují z ě u radiace a ásled ě oteplování planety patří do kategorie dopadu globální oteplování. Jedná se o emise skleníkových pl ů jako je CO 2, CH 4, N 2 O, freony a další. Ekvivalentem kategorie je oxid uhličitý, na jehož potenciální úči k jsou přepočítá úči k ostatních skleníkových pl ů. CO 2 ekv./ DJ 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 89,48 GLOBÁLNÍ O T E P LOVÁNÍ V ÁŽENÝ P R ŮMĚR 5,88 659,97 A - těž a A2 - doprava A3 - výroba Největší podíl na této kategorii dopadu má modul A3 výroba. Výsledky indikátoru kategorie souvisí předevší s emisemi CO 2 vykazovanými závodem v přísluš ý h letech.

14 Posuzování dopadu Kategorie dopadu poškozová í ozo ové vrstvy Kategorie dopadu poškoze í ozo ové vrstv zahr uje e ise pl ů, které způso ují ú tek stratosféri kého ozo u a jeji h přepočet a ekvivale t CFC. CFC 11/DJ 2,00E-06 1,80E-06 1,60E-06 1,40E-06 1,20E-06 1,00E-06 8,00E-07 6,00E-07 4,00E-07 2,00E-07 0,00E+00 P O Š KOZOVÁNÍ O ZONOVÉ V R S T V Y O DP V ÁŽENÝ P R ŮMĚR 1,84E-06 9,47E-07 1,87E-07 A - těž a A2 - doprava A3 - výroba E ise pl ů poškozujících stratosférický ozon souvisí předevší s těžbou surovin, modul A1. Nezanedbatelný je i podíl doprav, který tvoří 32,76 %. Modul A3 výroba se podílí 6,21 % a souvisí předevší s výrobou polyetylénových fólií používa ý h při alení cementu.

15 Posuzování dopadu Kategorie dopadu fotochemická oxidace Kategorie dopadu fotochemická oxidace sdružuje látky, které se podílí na vzniku troposférického ozónu. Jedná se zejména o těkavé organické látky, oxidy dusíku, oxid uhelnatý a metan. Přepočet látek, které jsou příči ou vzniku fotoo ida tů, na C 2 H 4 ekvivalent je podstatou výpočtu výsledku indikátoru kategorie dopadu fotochemická oxidace. kg C 2 H 4 ekv. /DJ 0,045 0,040 0,035 0,030 0,025 0,020 0,015 0,013 FOTOCHEMIC KÁ O XIDACE (POCP) V ÁŽENÝ P R ŮMĚR 0,045 Na elkové výši i dikátoru kategorie dopadu fotochemická oxidace se podílí předevší odul A3 výroba, 76,02 %. Podíl těž surovi je 22,19 %. Podíl dopravy epřev šuje %. 0,010 0,005 0,000 0,001 A - těž a A2 - doprava A3 - výroba

16 Posuzování dopadu Kategorie dopadu acidifikace Acidifikace je proces okyselování půd nebo vod způso e ý árůste koncentrace vodíkových io tů. Kyselinotvorné látky (SO 2, NO 2, HF, H 2 SO 4 a další) s vodou disociují a uvolňují do prostředí H + ionty, které v těsňují kationy ze sorpč ího komplexu půd a ochuzují tak půdu o živi. A idifikač í potenciál jednotlivých látek je podstatou přepočtu látek na SO 2 ekvivalent a následného výpočtu výsledku indikátoru kategorie dopadu acidifikace. kg SO 2 ekv./dj 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,31 ACIDIFIKACE (AP) V ÁŽENÝ P R ŮMĚR 0,76 Na produk i a idifikačních látek se nejvíce podílí modul A3 výro- a, 69,64 %. Podíl těž surovi, odul A či il 27,97 %. Doprava se na acidifikaci podílela 2,43 %. 0,10 0,00 0,03 A - těž a A2 - doprava A3 - výroba

17 Posuzování dopadu Kategorie dopadu eutrofizace Kategorie dopadu eutrofizace zahrnuje látky, které obohacují prostředí vodních i terestrických ekos sté ů živi a i (obrázek 8). Jejich dopady se projevují z ě ou kyslíkového reži u a následným aruše í stability ekos sté ů. Ekvivalentem kategorie je PO 4 3-, vůči jehož potenciálním dopadů jsou přepočte vše h látky způso ují í eutrofizaci. kg PO 4 3- /DJ 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,45 E UT R O FIZACE (EP) V ÁŽENÝ P R ŮMĚR 0,01 0,12 A - těž a A2 - doprava A3 - výroba Největší podíl na této kategorii dopadu má těž a surovin, modul A1 se 78,01 %. Výroba, modul A3 se podílela 20,52 %. Podíl dopravy epřekročil 2 %.

18 Interpretace Z před hozí h grafů vyplývá, že se podíl odulů A1 až A3 u jednotlivých kategorií dopadů výraz ě liší. Tabulka 2 je proto přehled ý shrnutím podílů tě hto odulů na každé uvedené kategorii dopadu. Tabulka 2 Souhrnné výsledky i dikátorů kategorií dopadu Kategorie dopadu Modul A1 Modul A2 Modul A3 Celkem Čerpá í erost ý h surovi - prvky 76,01 23,94 0, % Čerpá í fosil í h paliv 95,53 4,22 0, % Globální oteplování (GWP100a) 11,85 0,78 87, % Poškoze í ozó ové vrstvy ODP 61,85 31,86 6, % Fotochemická oxidace (POCP) 22,14 1,75 76, % Acidifikace (AP) 28,03 2,34 69, % Eutrofizace (EP) 43,47 0,80 55, % Modul A1 těž a surovin se nejvíce podílí na čerpá í nerostných surovin a fosilních paliv a zároveň nejvíce přispívá i ke kategorii dopadu eutrofizace. Kategorie dopadu globální oteplování a fotochemická oxidace jsou spojené předevší s modulem A3 výroba. Významný je i příspěvek tohoto modulu ke kategorii dopadu acidifikace.

19 Interpretace Mož osti ovliv ě í environmentálních dopadů managementem závodu Tabulka 3 tuto ož ost v jadřuje tře i stupni kontroly, kde je ejv šší ož ost ovliv ě í pro esů ze strany managementu závodu v jádře a písmenem A a ej ižší ož ost, prakticky bez kontroly je oz ače a písmenem C. Ta ulka Mož osti ovliv ě í e viro e tál í h dopadů a age e te závodů Kategorie dopadu Modul A1 Modul A2 Modul A3 Čerpá í erost ý h surovi - prvky C/A B A Čerpá í erost ý h surovi - fosilní paliva C B A Globální oteplování (GWP100a) C B A Poškoze í ozó ové vrstvy ODP C B A Fotochemická oxidace (POCP) C B A Acidifikace (AP) C B A Eutrofizace (EP) C B A Z tabulky vyplývá, že management závodu ůže ejvýraz ěji ovlivňovat modul A3 vlastní výrobu cementu. Významná je z tohoto pohledu předevší spotře a alternativních paliv, která znamená jednak úsporu primárních energetických surovin, jednak likvidaci odpadu. Mož osti ovliv ě í jsou však limitované vývojem technologie a součas ý i technologickými ož ost i.

20 Interpretace Mož osti ovliv ě í environmentálních dopadů managementem závodu Částeč ě lze ovliv it i dopravu, respektive způso doprav. Té ěř ez ož osti ovliv ě í je modul C, s výji kou vlast í těž vápe e, který spadá do kategorie A. Ta ulka Porov á í e viro e tál í h dopadů 1 tk sil ič í a želez ič í dopravy Kategorie dopadu Sil ič í doprava v % Želez ič í doprava v % Čerpá í erost ý h surovi prvky / kg Sb ekv. 100 % 23,13 % Čerpá í erost ý h surovi - fosilní paliva / MJ 100 % 24,23 % GWP100a / kg CO 2 ekv. 100 % 29,88 % ODP / kg CFC11 ekv. 100 % 23,31 % POCP / kg C 2 H 4 ekv. 100 % 59,67 % Acidifikace (AP) / kg SO 2 ekv. 100 % 45,31 % Eutrofizace (EP) / kg PO 3-4 ekv. 100 % 70,92 % Z výsledku porovnání obou způso ů dopravy vyplývá, že želez ič í doprava je mnohem šetr ější k život í u prostředí, ěž doprava sil ič í.

21 Závěr Mož osti s íže í environmentálních dopadů výroby cementu představuje předevší modul A3 vlastní výroba cementu, která je ejvýraz ěji ovlivnitelná managementem závodu. Výroba cementu však má své technologické a environmentální limity. Jejich popis je uveden v aktuálním Refere č í dokumentu o ejlepší h dostupných technikách pro prů slová odvětví výroby cementu, vápna a oxidu hořeč atého (BREF). Potenciální ož ost poskytuje i modul A2 doprava, kde by ke s íže í environmentálních dopadů mohl teoreticky přispět pře hod na vlakovou dopravu. Celkový podíl dopravy na environmentálních dopadech výroby 1 t cementu je však po ěr ě nízký. Otázkou je, zda by byl tento pře hod proveditelný a zda by komplikace spojené s převede í veškeré dopravy na želez ič í s íže í environmentálních dopadů v vážil. Modul A1 je z větší části mimo ož osti ovliv ě í ze strany závodu, s výjimkou vlastní těž vápence.

22 Děkuji za pozornost