Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Facoltà di Ingegneria – Sede di Reggio Emilia – Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale Confronto fra tre metodi di valutazione dell’impatto ambientale applicato al caso dell’analisi del ciclo di vita di un servizio: la biblioteca comunale di Bagnolo in Piano (RE) Comune di Bagnolo in Piano (RE) Tesi di Laurea di: Roberto Pergreffi Relatore: Prof.ssa Ing. Gigliola Spadoni Correlatore: Ing. Paolo Neri (ENEA)

Confrontare tre metodi di valutazione dell’impatto ambientale per determinare eventuali analogie e differenze. Il confronto è stato condotto prima su un caso teorico, poi sul LCA della biblioteca di Bagnolo in Piano. Ecoindicator 99 EPS 2000 Edip 96 Scopo dello studio

inquinamento Possiamo definire l’inquinamento come una variazione quantitativa della concentrazione di una sostanza che, non permettendo alla natura o all’uomo un successivo adattamento, produce una variazione qualitativa indesiderata. sostanza inquinante Che cos’è una sostanza inquinante?

“LCA è un processo che permette di valutare gli impatti ambientali associati ad un prodotto, processo o attività, attraverso l’identificazione e la quantificazione dei consumi di materia, energia ed emissioni nell’ambiente e l’identificazione e la valutazione delle opportunità per diminuire questi impatti.” “SETAC” ( Society of Environmental Toxicology and Chemistry, [1993] ) “SETAC” ( Society of Environmental Toxicology and Chemistry, [1993] ) Che cos’è LCA?

Schema LCA (UNI–ISO 14040) OBIETTIVO UNITA’ FUNZIONALE FUNZIONE DEL SISTEMA CONFINI INVENTARIOMATERIALI PROCESSI ENERGIE EMISSIONI COMPETENZE: INGEGNERIA, FISICA, BIOLOGIA, CHIMICA, MEDICINA, ECONOMIA CLASSIFICAZIONECARATTERIZZAZIONENORMALIZZAZIONEVALUTAZIONE VALUTAZIONE DEL DANNO AMBIENTALE Con il METODO ECO INDICATOR 99

Eco Indicator 99 1 kg di SOSTANZA EMESSA fattori di NORMALIZZAZIONE Inverso del danno subito dal cittadino medio europeo in 1 anno fattori DI VALUTAZIONE Importanza relativa delle categorie di danno fattori di CARATTERIZZAZIONE SOSTANZE CANCEROGENE  SOSTANZE CANCEROGENE  MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. ORG.)  MALATTIE RESPIRATORIE (SOST. INORG.)  CAMBIAMENTI CLIMATICI  IMPOVERIMENTO DELLO STRATO DI OZONO  RADIAZIONI IONIZZANTI SALUTE UMANA : (DALY: Disability Adjusted Life Years) ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE  ACIDIFICAZIONE/EUTROFIZZAZIONE  ECOTOSSICITA’  USO DEL TERRITORIO QUALITA’ : dell’ECOSISTEMA (PDF*m2*anno: Potentially Disappeared Fraction) Disappeared Fraction) MINERALI  MINERALI  COMBUSTIBILI FOSSILI 64,7 (salute umana) 300 (salute umana) 0, Pt/kg 2,1E-7daly/kg 1 kg CO 2 x x x x x x = IMPOVERIMENTO di RISORSE : (MJ Surplus)

Il metodo EPS 2000 Salute umana  Aspettativa di vita  Malattia grave  Malattia  Disturbo serio  Disturbo Capacità di produzione dell’ecosistema  Capacità di crescita dei raccolti  Capacità di crescita della foresta  Produzione di carne e di pesce  Acidificazione del suolo  Produzione di acqua per irrigare  Produzione di acqua potabile Biodiversità Quantità di risorse abiotiche Esaurimento delle riserve Estinzione di specie 1.Caratterizzazione C(j) Person Years (YOLL) ELU/Kg Kg e H+ eq. per Acidif. del suolo 2.Valutazione VD(j)=C(j)*V(j) Unità di misura delle 4 categorie di danno è ELU (environmental load unit) 3.Ponderazione Per tutte le 4 categorie il fattore di ponderazione vale 1. Le unità di misura sono le stesse ELU

Il metodo Edip Riscaldamento terrestre 2. Impoverimento dell’ozono 3. Acidificazione 4. Eutrofizzazione 5. Smog fotochimico 6. Ecotossicità cronica nell’acqua 7. Ecotossicità acuta nell’acqua 8. Ecotossicità cronica nel suolo 9. Tossicità umana dovuta all’aria 10. Tossicità umana dovuta all’acqua 11. Tossicità umana dovuta al suolo 12. Rifiuti da discarica 13. Rifiuti rischiosi 14. Rifiuti radioattivi 15. Scorie/ceneri 16. Risorse (tutte) g CO 2 g CFC11 g SO 2 g NO 3 g etano g/m 3 kg CATEGORIE D’IMPATTOCATEGORIE D’IMPATTO 2.Normalizzazione NP(j) = P(j)/T*R(j) T:tempo di durata del servizio, R(j):danno mondiale 1. Caratterizzazione P(j) 3.Ponderazione WP(j) = NP(j)*WF(j) WF(j) = Danno 1990 Target 2000

FASI LCA DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI E DEI CONFINI DEL SISTEMA DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI E DEI CONFINI DEL SISTEMA GOAL DEFINITION AND SCOPING - ISO ANALISI D’ INVENTARIO LIFE CYCLE INVENTORY ANALYSIS - ISO ANALISI DEGLI IMPATTI LIFE CYCLE IMPACT ASSESSMENT- ISO INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI LIFE CYCLE INTERPRETATION AND IMPROVEMENT- ISO LIFE CYCLE INTERPRETATION AND IMPROVEMENT- ISO

1. DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI E DEI CONFINI DEL SISTEMA Obiettivo dello studioI confini del sistema Determinare il danno ambientale dovuto alla fabbricazione, all’uso e al fine vita dell’edificio e di tutte le strutture necessarie al servizio bibliotecario. I consumi di energia elettrica, termica e idrica, la produzione l’uso e il fine vita di materiali, di impianti e di attrezzature di cui è fornita la biblioteca, la costruzione e l’abbattimento dell’edificio. Unità funzionale La popolazione di Bagnolo in Piano in quanto utente potenziale della biblioteca in un anno di servizio

2. ANALISI D’ INVENTARIO Raccolta dei datiProcess Edificio Process Muri Process Solai Process Tetto Process Travi Process Infissi Process Porte Process Vetri Process Sistema di riscaldamento Process Centrale termica Process Servizio Process Computer Process Stampante Process Telefono Process Libro Process Rivista Process Fotocopiatrice Process Arredi Process Toner Process Pulizia Process Lampade

3. ANALISI DEGLI IMPATTI con Ecoindicator 99 Il diagramma della caratterizzazione Nella categoria SALUTE UMANA, il valore del danno è pari a DALY, determinato in gran parte dal. Nella categoria SALUTE UMANA, il valore del danno è pari a DALY, determinato in gran parte dal consumo di elettricità. Nella categoria QUALITA’ DELL’ECOSISTEMA, il valore del danno è pari a 1.11E3 PDF*m2y, dovuto in gran parte alla. Nella categoria QUALITA’ DELL’ECOSISTEMA, il valore del danno è pari a 1.11E3 PDF*m2y, dovuto in gran parte alla fabbricazione del cemento. Nella categoria RISORSE, il valore del danno è pari a 1.98E4 MJ Surplus, dovuto al. Nella categoria RISORSE, il valore del danno è pari a 1.98E4 MJ Surplus, dovuto al consumo di elettricità.

3. ANALISI DEGLI IMPATTI con EPS 2000 Il diagramma della caratterizzazione Nella categoria SALUTE UMANA, il valore del danno è pari a 3.72 ELU, determinato in gran parte dal. Nella categoria SALUTE UMANA, il valore del danno è pari a 3.72 ELU, determinato in gran parte dal consumo di elettricità. Nella categoria CAPACITA’ DI PRODUZIONE DELL’ECOSISTEMA, il valore del danno mancato è pari a -22 ELU, dovuto in gran parte all’. Nella categoria CAPACITA’ DI PRODUZIONE DELL’ECOSISTEMA, il valore del danno mancato è pari a -22 ELU, dovuto in gran parte all’elettricità. Nella categoria QUANTITA’ DI RISORSE ABIOTICHE, il valore del danno è pari a 9.35E3 ELU, dovuto all’. Nella categoria QUANTITA’ DI RISORSE ABIOTICHE, il valore del danno è pari a 9.35E3 ELU, dovuto all’elettricità. Nella categoria BIODIVERSITA’, il valore del danno è pari a 30.7 ELU, dovuto all’. Nella categoria BIODIVERSITA’, il valore del danno è pari a 30.7 ELU, dovuto all’elettricità.

3. ANALISI DEGLI IMPATTI con EDIP 96 Il diagramma della caratterizzazione Nella categoria d’impatto RISCALDAMENTO TERRESTRE, il valore del danno è 1.65E7 gCO 2 dovuto in gran parte all’. Nella categoria d’impatto IMPOVERIMENTO dell’OZONO, il valore del danno è 11,3 gCFC11 dovuto in gran parte ancora all’. Nella categoria TOSSICITA’ UMANA DOVUTA ALL’ARIA, il valore del danno è 1,19E9 g/m 3 dovuto ai libri per la. Nella categoria RIFIUTI DA DISCARICA, il valore del danno evitato è 1,67E4 Kg dovuto all’edificio per la possibilità di Nella categoria d’impatto RISCALDAMENTO TERRESTRE, il valore del danno è 1.65E7 gCO 2 dovuto in gran parte all’elettricità. Nella categoria d’impatto IMPOVERIMENTO dell’OZONO, il valore del danno è 11,3 gCFC11 dovuto in gran parte ancora all’elettricità. Nella categoria TOSSICITA’ UMANA DOVUTA ALL’ARIA, il valore del danno è 1,19E9 g/m 3 dovuto ai libri per la produzione di metalli pesanti in aria. Nella categoria RIFIUTI DA DISCARICA, il valore del danno evitato è 1,67E4 Kg dovuto all’edificio per la possibilità di riciclare le emissioni solide.

Il diagramma della valutazione per process contribution secondo Ecoindicator 99 I processi che contribuiscono in misura maggiore al danno totale per il metodo Ecoindicator 99 sono: Elettricità 638 Pt 1.Elettricità 638 Pt 2.Consumo di Gas 2.Consumo di Gas 255 Pt Riciclo dei materiali da costruzione con discarica evitata 3.Riciclo dei materiali da costruzione con discarica evitata

Il diagramma della valutazione per process contribution secondo EPS 2000 I processi che contribuiscono in misura maggiore al danno totale per il metodo EPS 2000 sono: Elettricità 6240 Pt 1.Elettricità 6240 Pt 2.Consumo di Gas 2.Consumo di Gas 2210 Pt Rame 1530 Pt 3.Rame 1530 Pt

Il diagramma della valutazione per process contribution secondo Edip 96 I processi che contribuiscono in misura maggiore al danno totale per il metodo Edip 96 sono: Elettricità 0,394 Pt 1.Elettricità 0,394 Pt 2.Rame 2.Rame 0,119 Pt Consumo di Gas 3.Consumo di Gas 0,0906 Pt

1. Dall’analisi della caratterizzazione risulta che il processo che determina in molte categorie il valore del danno sull’ambiente o sull’uomo è quello dell’elettricità, anche se nel metodo Edip la salute umana è condizionata in modo maggiore dalla 2. Dall’analisi della valutazione emerge che i processi che determinano in misura maggiore il valore del danno ambientale sono simili per tutti tre i metodi: l’Elettricità, il Consumo di Gas e il Rame (nell’Ecoindicator il rame è sostituito dal riciclo dei materiali da costruzione). 3. Nella valutazione il rapporto tra i valori dei processi più dannosi mantengono lo stesso ordine di grandezza. 1. Dall’analisi della caratterizzazione risulta che il processo che determina in molte categorie il valore del danno sull’ambiente o sull’uomo è quello dell’elettricità, anche se nel metodo Edip la salute umana è condizionata in modo maggiore dalla produzione di metalli pesanti in aria dovuto al processo dei libri.. 2. Dall’analisi della valutazione emerge che i processi che determinano in misura maggiore il valore del danno ambientale sono simili per tutti tre i metodi: l’Elettricità, il Consumo di Gas e il Rame (nell’Ecoindicator il rame è sostituito dal riciclo dei materiali da costruzione). 3. Nella valutazione il rapporto tra i valori dei processi più dannosi mantengono lo stesso ordine di grandezza. AnalogieDifferenze 1.I valori del danno sull’ambiente e sull’uomo sia nella fase di caratterizzazione sia nella fase di valutazione sono diversi, così come sono diverse le unità di misura che esprimono per i tre metodi il valore del danno.

Confronto fra i tre metodi-1 Salute umana 1. I metodi Ecoindicator 99 ed EPS 2000 possono essere confrontati con maggiore facilità se ci si riferisce alla categoria di danno Salute umana. Il DALY e lo YOLL nascono dalla stessa esigenza di quantificare il danno sulla salute umana causato da certe emissioni. Salute umana 2. Il metodo EPS 2000 maggior grado di approfondimento sulla salute umana la categoria di danno Salute umana contiene 5 categorie d’impatto ordinate secondo la gravità della malattia. Uso del territorio Uso del territorio Capacità di crescita della forestaEstinzione di specieDisturbo serio Uso del territorio 3. Nell’Ecoindicator 99 l’Uso del territorio è una categoria d’impatto espressa in PDF*m 2 *yr. Nell’EPS 2000 l’Uso del territorio come una sostanza compare in tre categorie d’impatto differenti: Capacità di crescita della foresta, Estinzione di specie e Disturbo serio. Nell’EDIP 96, l’Uso del territorio non compare né come sostanza né categoria d’impatto. Salute umanaCapacità di produzione dell’EcosistemaBiodiversità Global warming 4. Nel metodo EPS 2000 la CO 2 compare in 3 categorie di danno: Salute umana, Capacità di produzione dell’Ecosistema e Biodiversità. Negli altri due metodi la CO 2 compare solo nella categoria d’impatto Global warming.

Confronto fra i tre metodi-2 5. Nell’EPS 2ooo una stessa sostanza, per esempio la CO 2 compare in alcune categorie d’impatto con segno positivo e in altre categorie con segno negativo. Risorse 6. Nell’Edip 96 (Risorse) compaiono solo le risorse. La categoria d’impatto Risorse compare nel metodo base con la sola caratterizzazione. Rifiuti da discarica 7. Solo nel metodo Edip 96, con la categoria d’impatto Rifiuti da discarica si tiene conto del danno dovuto alle emissioni solide. Questo danno è misurato in Kg. Malattie Respiratorie (sostanze organiche) Smog Fotochimico (Edip) 8. Le due categorie d’impatto Malattie Respiratorie (sostanze organiche) (Ecoindicator) e Smog Fotochimico (Edip), sono analoghe poiché considerano quasi tutte le stesse sostanze. Riscaldamento terrestre Cambiamento climatico 9. Le due categorie d’impatto Riscaldamento terrestre in Edip (misurata in gCO 2 ) e Cambiamento climatico nell’Ecoindicator (misurata in DALY) misurano la variazione del clima a fronte di un certo livello di emissioni. Risorse Risorse 10. La categoria di danno Risorse nell’Ecoindicator considera in larga misura le stesse sostanze della categoria d’impatto Risorse nell’Edip.

Il metodo Ecoindicator 99 E/ECWEnergia Categorie di dannoFattore di Normalizzazione Fattore Peso Salute umana 64, Qualità dell’Ecosistema 1,95E Risorse 1,68E Energia 9,578544E-6 MJ -1 0 Inverso dell’energia consumata dal cittadino europeo in 1 anno Nuova categoria per evidenziare l’energia utilizzata nei processi In questa nuova categoria sono state inserite tutte le forme di energia compresi i combustibili fossili. A queste sono stati attribuiti come fattori di caratterizzazione: 1. I poteri calorifici in MJ se i combustibili sono considerati in Kg 2. Il valore 1 se dei combustibili si considera l’energia da questi prodotta

Analisi funzionale-1 Questo tipo di analisi tiene conto della funzione sociale oltre che dell’efficacia e dell’efficienza del servizio erogato Un’analisi ambientale dovrebbe sempre essere affiancata da un’analisi funzionale Il confronto tra analisi funzionale e analisi ambientale può legittimare la produzione di un prodotto e l’esistenza di un servizio Un’analisi funzionale prevede: 1.Definizione di valori standard 2.Raccolta dei dati reali 3.Valutazione (sulla base del rapporto fra valori standard e dati reali)

StandardDati realiValutazione Libri N l ≥ 2N ab N l = N ab = 8384 V l = N l /N ab -2 = -0,126 Servizio utenti N prest ≥ N ab N studio ≥ N ab N prest = 8999 N s = 1245 N studio = 6045 V prest = N prest /N ab -1 = 0,07 V studio = N studio /N s -1 = 3,855 Servizio di rete N cons.int = 5% N ab = 420 N fr.men = 192 N st =420/192 =2,187 N comp ≥ N st N comp = 1V comp = N comp /N st -1 = -0,543 Analisi funzionale-2

Scienza e etica Foucault nel “L’Herméneutique du sujet” distingue tra: AntichitàModernità 1. Il soggetto per aver accesso alla verità deve trasformarsi la verità produce sul soggetto un effetto di ritorno: gli dona beatitudine e tranquillità d’animo. 1. Il soggetto con Cartesio per aver accesso alla verità è sufficiente che sia ciò che è, l’unica condizione diviene la conoscenza. Nell’antichità l’etica dava una forma al soggetto prima che questo potesse conoscere, nella modernità l’individuo trova nella conoscenza un cammino indefinito verso la conoscenza stessa. La determinazione dell’impatto ambientale si propone di migliorare la condizione dell’ambiente e dell’uomo: ma per far questo occorre sapere verso quale direzione tendere, occorre cioè un’ETICA.