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Prof. Anna Maria Ferrari Dipartimento di Scienze e metodi dellIngegneria Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Ing. Paolo Neri Ente per le Nuove.

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1 Prof. Anna Maria Ferrari Dipartimento di Scienze e metodi dellIngegneria Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Ing. Paolo Neri Ente per le Nuove Tecnologie, lEnergia e lAmbiente

2 Obiettivo dello Studio Calcolo del danno ambientale del processo di cromatura dellAzienda Galvanica Nobili S.r.l. Metodologia utilizzata : Analisi del ciclo di vita LCA- Life Cycle Assessment (LCA - Life Cycle Assessment).

3 Flow chart del processo Rettifica e lucidatura precromatura Preparazione e montaggio Vasche di cromatura Rettifica e lucidatura di finitura Emissioni in aria Abbattimento delle emissioni Trattamento fanghi di cromatura Trattamento delle acque elettrolitiche ( depuratore con resine a scambio ionico ) Anidride cromica Acido solforico Imballaggio Fine vita del cromo Gestione uffici e capannone

4 LCA Life Cycle Assessment LCA permette di valutare gli impatti ambientali associati ad un prodotto, processo o attività. Attraverso la quantificazione dei consumi di materia e di energia, delle emissioni nellambiente, e lidentificazione e la valutazione delle opportunità per diminuire questi impatti sullambiente. A COSA SERVE L LCA? COME? Lanalisi riguarda lintero ciclo di vita del prodotto dalla culla alla tomba: dallestrazione al trattamento delle materie prime, alla produzione, al suo uso e manutenzione, fino al riciclo ed alla sua collocazione finale. QUALI SONO I CONFINI DELLANALISI?

5 I metodi di valutazione del danno Elaborato nel 1999 dalla società di consulenza Pré su commissione del VROM (Ministero dellAmbiente olandese), il metodo degli eco-indicatori è uno dei più diffusi a livello europeo. È un endpoint method, ovvero aggrega in un singolo valore i risultati delle tre damage categories, a loro volta ripartite in categorie di impatto. Elaborato nel 2000 dallo Swedish Environmental Research Institute, opera la valutazione del danno in termini di disponibilità a pagare. Lunità di misura del danno complessivo è lELU ( Environmental Load Unit ) che restituisce direttamente il valore monetario del danno. Il metodo rappresenta levoluzione di EcoIndicator 99, dal quale differisce soprattutto per la categoria Climate Change (in t EQ CO 2 ). Le unità di misura degli indicatori scaturiscono dal confronto con sostanze di riferimento. Elaborato dal governo danese, si tratta di un midpoint method (si basa su categorie di impatto disaggregate, anche se sommabili con unità di misura Pt). Le risorse vengono trattate in un metodo a sé stante (EDIP 97 Only Resources). Eco-Indicator 99 PAESI BASSI Eco-Indicator 99 PAESI BASSI EPS 2000 SVEZIA EPS 2000 SVEZIA Impact SVIZZERA Impact SVIZZERA EDIP 97 DANIMARCA EDIP 97 DANIMARCA

6 Campo di applicazione LA FUNZIONE DEL SISTEMA LA FUNZIONE DEL SISTEMA: rivestire pezzi ferrosi con cromo per aumentarne la resistenza a corrosione, la durezza e la brillantezza LUNITÀ FUNZIONALE LUNITÀ FUNZIONALE ( = lunità di riferimento rispetto alla quale tutti i dati che compongono il bilancio ambientale del sistema sono normalizzati): cm2 di superficie lavorata in un anno. I CONFINI DEL SISTEMA: I CONFINI DEL SISTEMA: vanno dalla prima attività di raccolta delle materie prime necessarie al processo, allultima delle lavorazioni da svolgere sul pezzo per ottenere le specifiche del cliente; il fine vita dei pezzi cromati è stato ipotizzato. (dalla culla alla tomba) QUALITA DEI DATI QUALITA DEI DATI : il calcolo dellLCA è effettuato mediante il codice SimaPro7. Quando presenti e adatti a rappresentare i dati di inventario, vengono usati i processi della banca dati del codice. Nel caso contrario i processi vengono costruiti con dati raccolti sul campo. Per il calcolo del danno vengono usati i metodi: Eco- Indicator 99, EPS, IMPACT e EDIP modificati. IL SISTEMA CHE DEVE ESSERE STUDIATO IL SISTEMA CHE DEVE ESSERE STUDIATO: un processo di cromatura

7 Lanalisi dellinventario Lanalisi dellinventario è la fase più importante dello studio LCA; I dati utilizzati nello studio devono essere precisi e coerenti il più possibile, quando non si conoscono, si ipotizzano in modo opportuno; E possibile eseguire una semplice verifica della coerenza dei dati impostando unequazione del tipo: input = output + emissioni e rifiuti Sono necessarie competenze in ingegneria, fisica, scienze ambientali, biologia, architettura, chimica, medicina, economia, …

8 ElementoNome processoQuantitàCommenti Anidride cromicaChromium at regional storage/RER kgQUANTITA' DI ANIDRIDE CROMICA ACQUISTATA NEL 2008: kg. All'interno di questi kg, in rapporto 1 : 100 è presente anche l'acido solforico. Per trovare il valore di anidride cromica e acido solforico, utilizzo un sistema matematico del tipo: x + y=10800 con y = 100x Approssimando: KG di H2SO4: KG di CrO3: NUMERO CONTENITORI che trasportano le materie prime: L'anidride cromica arriva in contenitori di latta contenenti 50 kg di CrO3 ciascuno: numero contenitori: 10800/50 = 216 Acido solforicoSulphuric acid, liquid, at plant/RER kgPer ogni 100 g di anidride cromica, in ingresso si ha 1 g di acido solforico: kg di H2SO4: Contenitori di anidride cromica e acido solforico Steel low alloy ETH kgPESO CONTENITORI di ANIDRIDE CROMICA E ACIDO SOLFORICO. Il contenitore dell'anidride cromica e dell'acido solforico pesa: 3.56 kg il peso totale dunque è: 3.56 x 216 = kg Trasporto contenitori di anidride cromica e acido solforico Tran sport, lorry 28t/CH kgkmTRASPORTO DEI CONTENITORI di ANIDRIDE CROMICA E ACIDO SOLFORICO. Moltiplico la distanza percorsa per il peso lordo dei contenitori. Provenienza da Milano: 200 km ( )*200km= kgkm Esempio di inventario Esempio di inventario

9 VALUTAZIONE con ECO-INDICATOR % 27.2% Mix elettrico 21.1% Anidride cromica -10.4% Rigenerazione piombo 59% sulle risorse

10 VALUTAZIONE con EPS % 71.8% Anidride cromica 24.8% Mix elettrico -20.9% Recupero CrO3 95% sulle risorse

11 VALUTAZIONE con IMPACT % 27.6% Mix elettrico 20.1% Anidride cromica -7.36% Recupero CrO3 41% sulla salute umana

12 VALUTAZIONE con EDIP % 38.9% Vasche di cromatura 29.8% Mix elettrico -29.6% Riciclo delle batterie al piombo 67% sulle risorse

13 Analisi di sensibilità Confronto fra il processo di cromatura che utilizza energia elettrica da fonti rinnovabili e il processo che utilizza energia elettrica non rinnovabile. Utilizzando energia non rinnovabile, il danno totale aumenta del 362% Lenergia non-rinnovabile aumenta del 525%. Il danno totale aumenta del 362% e si manifesta soprattutto sulle risorse e sul cambiamento climatico.

14 Analisi dei costi interni ed esterni Si quantifica il corrispettivo monetario dovuto allimpatto generato dal processo, per il risanamento dellambiente. Human Health[] Ecosystem Quality/ Biodiversity[] Resources/ Abiotic Stock Resources[] Ecosytsem Production Capacity[ ] totale Eco- indicator EPS Costi interni Costi che ricadono indirettamente sulla collettività. Tale importo è relativo allintera comunità europea e proporzionale allunità funzionale, ovvero i cm2 di superficie lavorata

15 CONCLUSIONI Nel nostro caso: dei risultati Notevole impatto dovuto al Impatto dovuto alluso di dei fanghi di cromatura Utilizzo di energie da fonti

16 Grazie per lattenzione


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