Pořadatel: Výzkumný ústav pozemních staveb Certifikační společnost Akreditovaný certifikační orgán pro EPD č. 3013 102 21 Praha 10 Pražská 16 tel: 271 751 148 www.vups.cz 1. 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: 20.1.2010 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
POSUZOVÁNÍ ŽIVOTNÍHO CYKLU LCA Ing. Marie Tichá marie.ticha@iol.cz
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
HISTORIE LCA 60-tá léta - energetická a materiálová krize 1963 -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 1990 - konference SETAC (Společnost pro chemii a toxikologii životního prostředí) metodologické sjednocení 1993 počátek tvorby norem ISO 14000 (ISO/TC 207)
NORMY ISO 14040 ISO 14040 Environmentální management Posuzování životního cyklu Zásady a osnova ISO 14044 Environmentální management Posuzování životního cyklu Požadavky a směrnice
ZÁSADY LCA Perspektiva životního cyklu Environmentální zaměření Relativní přístup a funkční jednotka Iterativní přístup Transparentnost Komplexnost Vědecký přístup
Metoda LCA Grafické zobrazení fází podle ISO 14040 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
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
HRANICE SYSTÉMU SYSTÉM ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ VSTUPY PRODUKTOVÝ SYSTÉM VÝSTUPY HRANICE SYSTÉMU
PRODUKTOVÝ SYSTÉM Podle ISO 14041 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
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
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
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
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
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
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 <0,01 - -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
CELKOVÁ ENERGIE Spotřeba surovin na výrobu 1kg PET Druh suroviny Vstup v mg Vzduch 4160000 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 2 190000 Ni <1 O 2 150 Olivín 2 Pb 1 Fosfát 16
CELKOVÁ ENERGIE Spotřeba vody na výrobu 1 kg PET Zdroj Spotřeba v procesu potřeba ři chlazení elkem (mg) (mg) (mg) Veřejný vodovod 6500000-6500000 Říční voda 660 840000 840000 Mořská voda 73000 10000000 10000000 Neurčeno 660000 25000000 25000000 Studniční voda 710 23000 24000 Celkem 7300000 36000000 43000000
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 3200 1800 6 46-5000 CO 540 5400 66 4-6000 CO 2 940000 2200000 9900 920-1700 3100000 SO X 7600 16000 83 6-23000 NO X 6400 9600 95 15-16000 N 2 O <1 <1 - - - <1 Uhlovodíky 1300 470 27 9800-12000
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 9 - - 1500 1600 BSK5 7 - - 2200 2200 H+ 1 - - 42 44 Rozpuštěné látky 12 - - 210 220 Uhlovodíky 9 <1-150 150 NH4 1 - - 1 2 Suspenze 85 - - 510 600 Fenoly 7 - - 1 8
CELKOVÁ ENERGIE Produkce odpadu podle katalogu odpadů na výrobu 1 kg PET Kategorie odpadu 010101 metallic min'l excav'n waste 010102 non metal min'l excav'n waste 010306 non 010304/010305 tailings 010308 non 010307 powdery wastes 010399 unspecified met. min'l wastes 010408 non 010407 gravel/crushed rock 010411 non 010407 potash/rock salt 010499 unsp'd non met. waste 010505*oil bearing drilling mud/waste 010508 non 010504/010505 chloride mud 010599 unspecified drilling mud/waste 020107 wastes from forestry 030399 unsp'd wood/paper waste 050107*oil industry acid tars 050199 unspecified oil industry waste 050699 coal pyrolysis unsp'd waste Celkem (mg)
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.
Grafické znázornění povinných a nepovinných prvků fáze LCIA podle ISO 14040 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
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
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
Environmentální mechanizmus pro acidifikaci Příklad podle ISO/TR 14047 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
Charakterizační model RAINS podle IIASA Příklad podle ISO/TR 14047 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.
Spojení indikátorů kategorie s konečnými body Příklad podle ISO/TR 14047 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)
PARALELNÍ DOPADY Zásah Střední bod kategorie Kategorie dopadu Acidifikace Emise SO 2 Koncentrac e SO 2 Aerosol Globální oteplování Lidské zdraví toxicita
SÉRIOVÉ DOPADY Zásah Střední bod kategorie Emise CFC Koncentrace troposférického ozónu Koncentrace stratosférického ozónu Kategorie dopadu Změna klimatu Poškozování ozónové vrstvy
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 NH4 +... Poškození vodních ekosystémů
NEPOVINNÉ PRVKY LCIA NORMALIZACE výpočet velikosti výsledků indikátoru kategorie vztažených k referenční informaci SESKUPOVÁNÍ VÁŽENÍ
Příklad normalizace plynové potrubí podle ISO/TR 14047 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
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.
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.
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.
Příklady váhových faktorů podle ISO/TR 14047 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
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.
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
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
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
DĚKUJI ZA POZORNOST