LIFE CYCLE ASSESSMENT brevi cenni della metodologia LCA

La metodologia LCA Life-cycle assessment (LCA) è un metodo che consente di misurare analizzare e comporre sull’arco di un intero ciclo di vita dal punto di vista ambientale il consumo di energia e materie prime, differenti tipologie di emissioni e altri importanti fattori ambientali correlati a uno specifico prodotto, processo o servizio LCA costituisce in sintesi un procedimento di tipo ingegneristico per la valutazione “cradle to grave” degli impatti su un ecosistema strumento per analizzare le implicazioni ambientali di un prodotto lungo tutte le fasi del suo ciclo di vita, ossia l’estrazione delle materie prime, la lavorazione dei materiali, l’assemblaggio del prodotto, l’uso e lo scenario di fine vita

La norme di riferimento UNI EN ISO 14040 Valutazione del Ciclo di Vita – Principi e Quadro di Riferimento UNI EN ISO 14040 Valutazione del Ciclo di Vita – Definizione dell’Obiettivo e del Campo di Applicazione e Analisi dell’Inventario UNI EN ISO 14042 Valutazione del Ciclo di Vita – Valutazione dell’Impatto del Ciclo di Vita UNI EN ISO 14043 Valutazione del Ciclo di Vita – Interpretazione del Ciclo di Vita

Terminologia del metodo UNI EN ISO 14040 “Compilazione e valutazione attraverso tutto il ciclo di vita dei flussi in entrata e in uscita, nonché i potenziali impatti ambientali, di un sistema di Prodotto” The Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), piattaforma internazionale per la tossicologia per prima nel 1990 ha pubblicato un “Code of Practice” ampiamente accettato sull’LCA “Procedimento oggettivo di valutazione dei carichi energetici ed ambientali relativi a un processo o un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale”

1 step 1 step 2 step 3 step 4 step Procedimento di un LCA Analisi degli impatti (valutazione) Applicazione di un metodo di valutazione ISO 14042 Definizione Analisi d’inventario Flussi di energia Flussi di materia Emissioni ISO 14041 1 step 1 step Scopo dello studio Confini del sistema Unità funzionale Funzioni del sistema 2 step 3 step ISO 14040 Analisi di sensibilità e miglioramenti ISO 14043 4 step Identificazione di una strategia di intervento

Estrazione e Lavorazione Produzione e Assemblaggio Ciclo di vita Estrazione e Lavorazione Materie prime “Cradle to gate” “Gate to gate” Produzione e Assemblaggio Uso e Manutenzione “Cradle to gate” Fine Vita Riuso Riciclaggio Recupero Energetico Smaltimento in discarica

Definizione degli scopi e degli obiettivi Goal Definition and Scoping 1-STEP Definizione degli scopi e degli obiettivi Goal Definition and Scoping I propositi perché viene avviato l’LCA, finalità, usi interni o esterni I confini del sistema definisce l’ampiezza del sistema considerato. Confini fisici, geografici, temporali, riferiti ad alcune fasi L’unità funzionale L'unità funzionale costituisce il sistema di riferimento, relativo ad un determinato servizio, rispetto al quale vengono contabilizzati i flussi fisici contabilizzati nell'inventario, tutti gli ingressi e le uscite di energia e materiali. La scelta dell’unita` funzionale nella LCA viene effettuata secondo l’obiettivo da raggiungere. Qualità dei dati il grado e i criteri di assunzione dei dati e l’autorevolezza e affidabilità delle fonti. Attinenza geografica, tecnologica e temporale. Occorre disporre il più possibile di dati primari

Bilancio Imput - Output 2-STEP Analisi di Inventario Life Cycle Inventory Definizione del processo ricostruzione dei processi sequenziali che caratterizzano un sistema produttivo (flow-chart) Inventario L'inventario costituisce l'elenco di tutti i flussi fisici che attraversano il sistema in esame. Quantificazione dei fattori di impatto materie prime utilizzate, consumo dienergia e di acqua, emissioni in aria, acqua e suolo, produzione di rifiuti Bilancio Imput - Output

3-STEP Analisi degli Impatti Impact Assessment I dati dell’inventariovengono raggruppati in relazione agli effetti ambientali che producono, aggregati per tipologia di danno (indicatori) e attribuito loro un peso di importanza Classificazione per ogni categoria di impatto (ad es. effetto serra, o inquinamento delle acque) vengono individuate quali sono le sostanze che vi contribuiscono Caratterizzazione si utilizzano coefficienti di equivalenza che riportano ad una stessa unità di misura i contributi dei singoli inquinanti a ciascuna categoria di impatto. Tali coefficienti sono detti “fattori di caratterizzazione” (nel caso dell’effetto serra il Global Warming Potential) aggregazione in: – Indicatori: GWP, ODP, Acidificazione, Tossicità per salute umana, eutrofizzazione, ect – Categorie di danno: danni per l’uomo, per l’ambiente, per le risorse operazioni sugli indicatori: – Normalizzazione (es. rispetto a standard nazionali) – Ponderazione (Valutazione importanze relative) – Confronto (eventuale aggregazione degli indicatori in Indici)

Interpretazione dei risultati Improvement Analysis 4-STEP Interpretazione dei risultati Improvement Analysis risultati letti in relazione agli scopi Analisi dei risultati Verifica della completezza dei dati e dei risultati Individuazione delle criticità ambientali Generazione di alternative Proiezione su scenari di confronto e migliorativi Individuazione delle criticità ambientali Comunicazione dei risultati Utilizzo di grafici, indicatori aggregati e disaggregati, eco-bilancio, suddivisione in sub-sistemi, ecc Definizioni di rapporti di miglioramento Relazioni su scenari di performance, analisi di sensitività, modulazione dei parametri di criticità, rimozioni di ipotesi semplificative, ect

I limiti della metodologia LCA Non calcola le reali modificazioni che avvengono nell’ambiente ma solo impatti potenziali (tipicamente si calcolano Kg equivalenti di CO2 e non innalzamento temperatura media) E’ solo parzialmente georeferenziato. Gli impatti sono generalmente suddivisi in globali (es. Global Warming), regionali (es. Acidificazione dell’aria) e locali (es. Tossicità umana) Non fa differenza tra impatti che si producono in luoghi e tempi diversi (i risultati sono aggregati su tutto il ciclo di vita)

Potenzialità della metodologia LCA Analisi sulle pressioni ambientali di scelte tecnologiche a monte e a valle e durante la fase di produzione e utilizzo Individuazione delle fasi critiche Eco Design dei prodotti (DfE) Supporto alle decisioni (GPP e SESEAMO) Marketing (DA) ed etichettatura (EPD ed Ecolabel) Confronti efficaci tra opzioni alternative Base per studi sitospecifci (VIA)

Principali soggetti internazionali SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) forum scientifico internazionale della LCA ISO (International Organisation of Standardization) ISO ha prodotto degli standard per la LCA (serie ISO 14040-14044) e ha contribuito a uniformare diverse scuole di questa metodologia. Risultato: la credibilità della LCA è aumentata notevolmente UNEP (United Nations Environmental Programme) L’UNEP ha concentrato l’attenzione sull’applicazione della LCA. E’ in atto una collaborazione con SETAC per la “life cycle initiative”, il cui obiettivo è promuovere il cosiddetto “life cycle management” nelle imprese, individuare i metodi migliori nella valutazione dell’impatto e migliorare la qualità dei dati di LCA

Schema di processo

Schema di processo reale Impianto di trattamento acqua metropolitano